微软介绍HoloLens 2全息处理器HPU 2.0芯片设计细节

于美国硅谷举行的年度芯片大会Hot Chips已经结束。在这次研讨会中，微软进一步介绍了Hololens 2.0头显中的定制化全息处理器HPU。据介绍，这枚芯片可以加速确定用户注视点位置，渲染周遭环境画面等任务的算法。

微软芯片与系统架构团队的高级总监Elene Terry表示，对于芯片尺寸为79平方毫米的HolographicProcessing Unit 2.0(全息处理单元;HPU)，他们不再是尝试将尽可能多的处理性能塞进更小尺寸的芯片，而是通过更大的尺寸来确保足够的热量逸出，从而避免芯片出现过热情况。由于HPU 2.0位于前额，所以过热情况将非常影响用户体验。

这款基于Tensilica的芯片是通过台积电的16nm工艺制造，拥有十亿个FinFET，1.23亿个逻辑门和125Mbit的SRAM。它选择了微软专用的实时操作系统，同时具有7个SIMD定点数学处理单元和6个矢量浮点单元，总计13个计算单元可专门用于处理传感器数据。另外，这枚芯片包含诸如DMA，中断控制单元，以及专用于神经网络的模块等元素。

通过自定义指令集，它可以实现每秒一万亿次可编程计算操作。这个ISA(指令集架构)涵盖数百条非CISC(复杂指令系统计算机)式的指令，而单条指令可以在一个时钟周期内执行数十个操作。HPU 2.0的时钟频率是500MHz。

来自深度感应摄像头的图像，以及来自头部追踪传感器和眼动追踪传感器的数据直接馈送至HPU。位于组件背后的通用CPU将运行生成增强显示场景的软件，而HPU和双显示控制组件则渲染最终图形。CPU和HPU通过PCIe链接并以大约100MB/s的速度运行。

第二代HPU可以覆盖更广泛的视点，可以处理比上一代多1.7倍的计算量。这枚芯片同时纳入了诸如眼动追踪，手部追踪和3D音频支持等一系列新功能。

微软是于今年2月正式发布了HoloLens 2，但尚未公布具体的发售时间。