元宇宙:元宇宙至少需要1万倍算力？_TEL

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时间：1900/1/1 0:00:00

元宇宙至少需要1万倍算力？

理想的元宇宙在算力上，比现在至少要提升多少倍？感觉一直以来都是个迷。

先说一下本文的答案，至少1万倍（云边端融为一体，在IDC内，评估总算力；保守估计）：

下面我先引述一下中文媒体此前和元宇宙算力相关的报道。为了确保真实性，我做了一些调研，后面把英文报道（含Intel官网等）也列出来。

芯东西12月16日报道，本周二，英特尔在RTC 2021上首次公开谈论元宇宙话题。

英特尔公司高级副总裁兼加速计算系统和图形事业部总经理Raja Koduri撰文称解读了英特尔赋能元宇宙的三层技术基石，并在接受外媒QUARTZ专访时称，要想实现《雪崩》和《头号玩家》中天马行空的体验，需将现在的算力提升1000倍。

最早见于报道的英文网页是2021年12月14日的Intel官网：

https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/opinion/powering-metaverse.html

牛津年度词汇首次邀请公众投票选，“元宇宙”入围前三:11月24日消息，《牛津英语词典》的出版商牛津大学出版社（OUP）今年首次邀请公众投票来确定年度词汇。“元宇宙（metaverse）”入围前三，有望获得牛津年度最佳词汇（WOTY）称号。

牛津大学出版社发布了一条对“元宇宙”的说明视频，将其描述为“一个假想的虚拟现实环境，在这个环境中，用户以身临其境的方式与彼此的化身和周围环境互动”。牛津大学出版社指出，2022年10月“元宇宙”的使用量是2021年10月的四倍。该视频称，生活和工作更多在虚拟现实环境中进行，可能会带来 “更多对未来完全在线的伦理和可行性的讨论”。

网民可以在牛津大学的网站上投票。投票将于12月2日结束，最终评选结果将于12月5日公布。(澎湃新闻)[2022/11/24 8:03:20]

这是英特尔第一次公开谈论元宇宙。详见：

https://valleyimallcom.b-cdn.net/intel-is-ready-to-talk-about-the-metaverse-quartz/

中信证券：元宇宙是不能被低估的未来趋势:2月17日消息，中信证券研报指出，元宇宙将是继移动互联网之后下一次20年量级的创新巨浪，但当前仍处于早期概念和营销阶段。回望过去十几年，智能手机的普及掀起移动互联网浪潮，全球用户数激增，带来了ToC互联网成长和ToB产业数字化萌芽；展望未来，下一代智能终端和元宇宙将进一步拓展人类的数字化能力，带来用户在线时长的持续提升，驱动产业数字化的蓬勃发展，最终实现人类的数字化生存。元宇宙不是对现实生活的替代，而是现实世界的映射和补充，有机会成为提升生产力的效率工具。元宇宙是不能被低估的未来趋势。（财联社）[2022/2/17 9:56:47]

如果我没弄错的话，这也是全球第一次有IT巨头，针对元宇宙所需算力，表明观点：

后续也有其他IT巨头针对元宇宙所需算力提出自己的看法，比较遗憾的是，当我通过各种途径，询问倍数的推算逻辑，或者出处时，没有得到所需。

上周，有位朋友仔细阅读了《元宇宙十大技术》，并提到将在随后的公开采访想提出这个问题。我开始认真地思考，有了初步的结论。考虑并不周全，但有好过于无，期待今天的文章，能够抛砖引玉，希望更资深的专家拿出更令人信服的说法。如下是计算公式：

爱奇艺“奇遇元宇宙”商标被驳回:1月17日消息，天眼查显示，近日，爱奇艺关联公司北京梦想绽放科技有限公司申请注册的多个“奇遇元宇宙”商标状态变更为“驳回复审”，国际分类包括教育娱乐、健身器材、广告销售等，商标申请于2021年9月。[2022/1/17 8:54:21]

n表示结果，也即倍数。

f包括 f1, f2, … f5, …，和g, h都代表影响倍数的变量，其中f主要指视觉、听觉、体感、触觉、嗅觉、味觉等感官，要达到逼真的感觉，相关的倍数。

一、视觉之分辨率和刷新率

1832x1920是2K的分辨率。2022年9月Pico 4头显刚刚发布，其单眼分辨率高达2160*2160，也大约为2K；市场上有少量高端的头显能达到4K分辨率，升级到14K，是一个平方的差距关系。

图1 VR 头显需要多高的分辨率才能实现「视网膜」效果？（源自知乎）

我们先来看一下VR头显的视觉，涉及到两个变量，a1代表因分辨率所需提高倍数，a2代表因刷新率所需提高倍数。

元宇宙价值指数平稳波动为1389.66点:金色财经报道，据同伴客数据显示，10月18日元宇宙价值指数为1225.97点，较前日下跌2.9点，跌幅为0.23%。

构成元宇宙价值指数成分的上市企业或NFT平台皆为目前在虚拟经济领域表现出巨大市场价值和未来潜力的头部机构，该指数能够有效反映元宇宙虚拟经济整体价值的发展趋势。

注：2021年3月10日主要成份股roblox上市并产生第一个收盘价，故选取3/11日为本指数首次推出的基准日，初始值为100。[2021/10/18 20:37:03]

分辨率：a1= 14*14 /4/4 = 12.25，就按十倍计算

刷新率：a2= 180/90 = 2，也即两倍

仅两者就有20倍的算力需求了，也即f1=20

二、其他感觉

个人认为视觉和听觉，即使是三维空间，也难以让远程的交互有身临其境的感觉。触觉和体感会大大增强交互的体验，笔者在2022年春节时，体验了PICO Neo 3，即使是手柄，当人在三维空间和他人握手时，手柄的震动带来的触觉的感受，也令人印象深刻。如果触觉手套、触感背心逐渐普及，会让人感觉到比邻若天涯，例如2021年6月，触觉反馈公司bHaptics推出触感背心bHaptics TactSuit，用户佩戴该产品玩支持的游戏，可体会到游戏中角色受到的击打感。

Axie Infinity元宇宙上的一块虚拟土地价格一年翻了90倍:NFT元宇宙游戏Illuvium的联合创始人Kieran Warwick透露，他7月13日将一年前买下的一块Axie Infinity元宇宙虚拟土地转手，获得了超9000%的收益。其买入价为300美元，卖出价为2.8万美元。Warwick说他在Axie Infinity做了很多投资，并投资了另外3家元宇宙项目中的土地。他说投资虚拟地产的策略和投资实体地产一样，重要的是地段和稀缺性，并指出广告机会可能是此类地产的最大用例，但随着元宇宙的增长，虚拟土地的用途将无穷无尽。（Cointelegraph）[2021/7/15 0:54:18]

从视觉拓展到更多维的感官，甚至包括未来可能要普及的嗅觉、味觉，算力需求提升10倍，已经是非常保守的数据了，也即：

f2 x f3 x f4 x f5 = 10

三、多人并发

其实硬件的各个方面距离元宇宙雏形所需算力，差距都不小。我自己曾经用过一款元宇宙会议APP，大约二三十人，运行了20多分钟后，手机就比较烫了。

Matthew Ball在其新书《元宇宙改变一切》里提到：

《自由之火》中的大逃杀仅限50个玩家同时参与。

当《堡垒之夜》或Roblox等游戏在更狭窄的空间，比如在虚拟演唱会现场开展社交活动时，它们会将并发用户减少到50个或更少。与标准游戏模式相比，它们还限制了用户可以做的事情。例如建筑项目可能会被关闭，另外舞蹈动作的数量也会从正常的十几个或两个减少到只有一个预设选项。

Roblox现在起保真度相对较低的世界中支持多达200名玩家。

英伟达黄仁勋设想把“粒子物理定律、引力定律、电磁定律、电磁波（包括光）和无线电波……压力和声音”应用到元宇宙中。

不难感觉，如果要构建多人并发的持续共享且实时响应的元宇宙，道路还很漫长。我们假设高保真度，或者较逼真的三维游戏，目前的并发人数为100；如果我们希望完成一个较为简单的任务，在一个能够容纳5000人的元宇宙会议室。这就意味着需要50倍的算力提升，也即：

g=50

综上所述，n=20 x 10 x 50=10000，也即1万倍。

这已经是最保守的数据了，例如除了视觉以外，其他多维感官，可能带来不止10倍的算力提升；并发人数从100到5000，可能不是线性的提升，有可能更多？假设一个场景，周杰伦要在能容纳5000人的“元宇宙音乐厅”开大型演唱会，他的数字化身，突然一时兴起，邀请200个粉丝的化身上台分组比赛。这时，要让5000个人（包含周杰伦、200个粉丝、台下的观众的化身们）看到的景象保持基本的一致，渲染的工作量比100个人的“元宇宙音乐厅”，提升很可能不止50倍。

另外，更理想的元宇宙，是不是需要百万、千万，甚至上亿的人并发？

还有，很可能还存在本篇文章没有考虑到的因素，也将成为算力倍增所需考虑的变量。

元宇宙的算力给我们带来巨大的挑战。另外，众所周知，近些年来，摩尔定律放缓，每年晶体管密度的提升不到3%，如下图，一方面，算力可能会成为元宇宙迅猛发展的掣肘，但同时元宇宙也会倒逼算力提供商们，尽其所能发展相关软硬件和算法。

当前可以看到，采用异构加速、多元融合等方式来应对。借助AI，英伟达在过去的4年内将性能提升了16倍。

需要指出的是，应用场景（元宇宙）和底层基础设施（算力、存储、网络等元宇宙五大地基）是相辅相成，相互促进的；算力也是逐渐增加的，应用场景会“鞭打”算力。总算力每提升10倍，预计就有一批新的应用横空出世。正如，通信的2G成就了短信和自由通话，3G成就了移动互联网下的彩信和语音，4G成就了在线视频和直播。5G会成就什么呢？

参考文章：

2021-12-14，Powering the Metaverse- Intel is working on the plumbing for a persistent and immersive internet.

https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/opinion/powering-metaverse.html

2021-12-13，INTEL IS READY TO TALK ABOUT THE METAVERSE – QUARTZ

https://valleyimallcom.b-cdn.net/intel-is-ready-to-talk-about-the-metaverse-quartz/

2016-12-13 10:28, hillin 编辑

VR 头显需要多高的分辨率才能实现「视网膜」效果？刷新率要多高才能足够真实？

https://www.zhihu.com/question/39630265/answer/2318670666

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