去年，我和我的美光同事 Amy Chou 合作撰寫了下面這篇文章。這篇文章曾出現在 2017 年世界行動通訊大會計畫中，後來在我們的網站上以部落格形式發表。請查看文章，瞭解正在推動整個行動生態系統創新的 VR 需求。
此外，請在 2018 年世界行動通訊大會結束後再來查看，屆時我們將發表一篇新部落格，重點介紹記憶體和儲存裝置如何滿足對智慧型手機人工智慧引擎日益增長的需求：智慧型手機中的人工智慧？ 您需要速度更快的儲存裝置。
虛擬實境和高解析度顯示器的崛起，僅僅是推動及延伸行動產業的兩項創新。為了打造真正身歷其境的行動 VR，需要完美平衡高解析度與高更新率。顯然，下一步發展方向是打造反應更快的高像素顯示器，而這需要更多高功耗的元件進行驅動。行動生態系統必須協同解決電池壽命的問題，才能讓行動 VR 發揮真正潛力。
圍繞虛擬實境 (VR) 的新品發布和活動的廣度持續提升。去年的 CES 和世界行動通訊大會（Mobile World Congress）活動，都將 VR 硬體和軟體的重大進展作為焦點。雖然人們看似都在追趕 VR 潮流，但實際體驗的 VR 品質可能參差不齊，具體要看硬體的等級或內容類型。
因為 Oculus Rift 或 HTC Vive 等高階 VR 解決方案能夠提供高效能硬體，所以它們當然具有締造高品質體驗的卓越潛力，但我們認為，考慮到成本更低且存取便利，大多數消費者實際上會在行動平台上首次體驗 VR。為利用這股趨勢，硬體和軟體研發者正專注於改進行動 VR 體驗的幾個方面，包括 HMD 頭戴式裝置、行動 VR 控制器、行動應用程式，當然還有 VR 內容本身。
實現真正身歷其境的行動 VR
為打造真正身歷其境的行動 VR，讓用戶感受到他們身處在與現實中不同的某個地方，需要在以下幾個要素之間達到完美的混合平衡，即高解析度、高像素填充密度、高畫面播放速率和高畫面更新率。簡而言之，現今的智慧型手機顯示器還未實現足夠高的解析度和足夠快的更新率，從而呈現出色的 VR 效果。
我們在 VR 上面臨的最大挑戰之一是徹底擺脫「紗窗效應」（SDE），也就是使用者實際可以看到像素間出現間隙。出現這種問題是因為，VR 頭戴式裝置使用鏡頭在一個更加寬廣的視野範圍放大螢幕像素。
需要更多像素和更快的幀率
解決 SDE 問題的第一步，是提升像素密度。現今大多數支援 VR 的旗艦級智慧型手機（搭載了內建規格、感測器和應用程式，可與 VR 頭戴式裝置搭配使用）的每英寸像素數（PPI）為 500-600。提升每一英寸的像素密度，可以解決沉浸感效果被破壞的問題，同時提升影像的品質，因為 VR 應用程式提供的每隻眼睛解析度是像素數的一半。
顯示器製造商清楚地瞭解 VR 的未來潛力，以及對更高解析度的需求。索尼、東芝和日立合資成立的日本螢幕製造商 Japan Display 最近宣布，計畫推出一款專用於 VR 的智慧型手機顯示器，解析度高達 800PPI。同樣，夏普也已發布一款 1000PPI 的 IGZO 顯示器，這是朝著更高像素密度的行動 VR 平台方向邁出的積極一步。
然而，顯示器僅僅提升像素數並不夠，還需要更快的更新率，做到低延遲和低餘暉，才能直接提升使用者的觀看體驗，例如在協助消除模擬器動暈症的同時，激發完全的沉浸感。雖然現今 VR 顯示器要求的更新率最低為 60Hz，但要提供真正順暢的 VR 體驗，需要 90Hz 及以上。
實現高解析度的智慧型手機
因為每個像素都儲存了獨特資訊，如動態範圍和色彩深度，所以提升像素密度和更新率會增加手機對記憶體的需求。如果系統記憶體不足，高解析度的手機顯示器將無法以理想的幀率運行。
直到最近的 2015 年，旗艦級和高階智慧型手機的系統低功耗 DRAM（LPDRAM）還只有 2GB。如今，隨著顯示器解析度的增加，4GB 的 LPDRAM 成為新標準，一些型號還能達到 6GB 和 8GB。除了支援更高像素外，裝置中的 RAM 越多，其創建的效能緩衝就越佳，從而可以匹配其他新興的 VR 功能，例如新感測器、更強大的 GPU 和更大的影像感測器。
理想情況下，未來支援 VR 的智慧型手機將部署 1000PPI 螢幕，更新率達 90Hz。1000PPI 的螢幕可為使用者提供真實的 VR 觀看體驗，每隻眼睛的解析度達到 3,840 x 2160，呈現的影像比目前的行動 VR 顯示器更清晰。我們估計，在智慧型手機中配備 1000PPI 顯示器將需要大約 12GB 的 LPDRAM，這需要進行記憶體封裝技術創新，以整合多元高容量記憶體晶粒。此外，在智慧型手機中提供超高 PPI 會加劇電源管理的永恆難題。
降低智慧型手機的功耗
在智慧型手機的所有元件中，CPU/GPU、顯示器和記憶體的功耗最大。因此，使用更高像素的顯示器和更多記憶體來支援智慧型手機，會使電池壽命成為製造商的重點關注問題。
只有所有行動生態系統的參與者協同合作，才能找到降低功耗的有效解決方案。顯示器製造商正在尋找解決這個問題的創新方法，包括開發電流洩漏較少的像素。記憶體元件方面，最新推出的 LPDRAM 規格為 LPDDR4x，可將電源電壓從 1.1V 降至 0.6V，與傳統的 LPDDR4 相比，最高可節省 20% 的整體記憶體功耗。美光 LPPDR4X 版本包含一個額外省電功能和錯誤校正編碼（ECC），ECC可自動校正單位元錯誤，進而降低待機和更新功率。
也許節省 20% 的功耗聽起來不算高，但如果每家元件供應商都能實現這樣的功耗節省，電池壽命就會大大延長。如果生態系統中的參與者實現這個目標，我們或許就能延長電池壽命，同時加快提升性能和效能。
向前邁進
虛擬實境仍是創新與激情的溫床。為了充分利用這股趨勢，行動平台必須締造出色的 VR 體驗。當然，業界還有許多工作要做，才能讓行動 VR 真正取得成功。在追求締造非凡性能的過程中，我們絕不能忽視電池壽命等關鍵要素的重要性。當務之急，是整個行動產業協同合作，在 VR 體驗上實現預期的成果。
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