渲染、计算、AI，哪些技术能帮助元宇宙从“刀耕火种“走向文明时代？
图片来源@视觉中国
文 | 硅星闻
你是否曾梦想过，一秒穿越到栩栩如生的虚拟世界？今天，人人都在谈论元宇宙，但它究竟离我们有多远？从粗糙的3D场景到沉浸式宇宙，我们面临哪些鸿沟，又靠什么技术跨越？如果工具驱动文明升级，那么元宇宙的“核武器”是什么？
Meta更名展现决心，Roblox的5000万用户每日沉浸虚拟世界，Elon Musk用脑机接口模糊现实边界，英伟达Omniverse瞄准1500亿美金市场，芯片系统规模高达3000亿美金……这场竞赛已硝烟弥漫。
未来的元宇宙会是多维深度交互，还是梦幻泡影？硅星闻邀请拥有30年硅谷半导体经验、刚投身GPU创业的孔德海，元宇宙背后的技术引擎。以下内容经硅星闻编辑。
特约作者：砺算科技联合创始人孔德海，30年芯片研发、管理、投资经验
元宇宙畅想：多重空间、第四维度
元宇宙，是融合虚拟与现实的多重宇宙。但目前，虚实关系仍迷雾重重：它们一一对应，还是一对多？时间作为第四维度，在元宇宙中可能扭曲——穿越、永恒、错乱皆有可能，催生更复杂的虚实交织世界。
分析物理与数字世界关系：传统现实是1个物理世界对0个数字世界；元宇宙高级阶段，至少1个物理世界对N个数字世界，甚至N对N。中间存在两个过渡：1个物理空间对1个数字空间的个体初级阶段，以及1个物理世界对1个数字世界的中间阶段。
现实世界是否只是元宇宙的子集或初级阶段？而1对1阶段，正是当前数字孪生的核心。
元宇宙定义牵动科技、社会、经济、哲学及消费者心神，答案虽未明，但有一点确定：虚实交融的宇宙将基于规律自我生成、成长，在商业、经济、文化中爆发价值。
通过数字化与区块链，多维时空能互通资产、信用、ID和行为。个体在不同宇宙中拥有独立生命力，可自我成长并跨越世界——组织、公司、社区乃至国家同理。
在复杂多重宇宙中，个人资产、信用、行为需跨空间认证交互，这是元宇宙运行基石。我们还需新技术确保唯一ID，避免时空悖论。胜出技术由物竞天择决定，过早指定为时尚早。
最终，元宇宙将有机生长，人类在虚实世界学习、社交、工作、购物，行为映射多重宇宙；智能实体同样具备跨宇宙进化力。从Meta的在线会议到英伟达与宝马的“虚拟工厂”，皆是其缩影。
元宇宙如何从“刀耕火种”到文明时代
概念或许虚幻，但落到实处，元宇宙已悄然崛起——企业正从中盈利，并持续收割红利。
以人类文明史类比，元宇宙处于初级阶段：工具初现，如同原始部落分散各地。Roblox、数字孪生如零散部落，靠天吃饭；办公元宇宙、芯片网络技术、元宇宙游戏体验等探索并行。
元宇宙起源甚至可更早追溯。
70-80年代，文本界面与UNIX Shell开启人机交互；90年代万维网发明，图像文本组成网页，鼠标键盘驱动2D世界交互……
2003年，《魔兽争霸III：冰封王座》发布，强大地图编辑器让玩家定制物品、技能、模型，网友Eul制作“Defense of the Ancients”，经Guinsoo等完善，催生DOTA游戏，开创MOBA先河，至今稳居Steam在线前三。此后英雄联盟、王者荣耀席卷全球。
在技术简陋的21世纪初，开放编辑器与玩家创意已释放惊人能量。这些人机互动史，早已埋下虚实区隔与元宇宙种子。
数十年技术爆发，虚拟世界日益逼真：CAD/CAM、视觉效果和游戏开发的3D图形模拟技术，结合当前算力，正迈向三维体验——头显带来沉浸感，渲染技术提升画面真实度，数据传输与边缘计算实现实时反应……
但整体上，元宇宙仍处基础阶段，主要基于数字孪生（现实与虚拟1对1映射），距“1对N”多重宇宙仍有距离。此阶段挑战在于基建建立与伦理规范预备。
成熟元宇宙需百万倍渲染与算力提升，依赖海量算力、高速通信、巨量存储。这是先决条件。
硬件“数字化新基建”包括：数据中心，通信技术及网络建设，高速端边云通讯，分布式计算，芯片（GPU/CPU/DPU/XPU）算力飞跃，XR及裸眼3D设备。
软件设施则含元宇宙专用底层引擎、AIGC内容生成、数字孪生、基于AI的交互技术等。
元宇宙发展需交流互通，从独立个体演进为大型组织。过去互联网靠HTTP定义数据传输，JPEG定义2D压缩。元宇宙时代，类似标准亟待建立，如USD（通用场景描述）——Pixar研发并开源，英伟达推广，它简化3D场景构建与渲染。
英伟达官网有关USD的介绍
互联网标准可在元宇宙映射：除HTML及USD，二维JPEG对应三维glTF，HTTP对应HVTP（超宇宙传输协议），开放链接所有元宇宙世界；URL对应UUL（通用宇宙定位器），解析Verse名称。
未来，随技术进步、基建完善、伦理规范建立，元宇宙中每个物体、车、Avatar、城市都将成可共享协同的实体。宇宙将从分离走向互联、互通、协助、共享、自治，并催生新元宇宙……
案例：智能网联汽车
元宇宙成熟后，智能网联汽车将成为关键入口和“第三空间”——超越工作与生活的自我娱乐社交领域，如星巴克或独处角落。随着汽车技术进化，私密智能座舱正成为未来第三空间，在元宇宙中优势凸显。
作为高智能、强互联、多漫游的独立空间，结合软件定义汽车趋势，它具备元宇宙单位特征：自有生态、自主进化、虚实交互、沉浸体验。这得益于辅助驾驶、自动驾驶及新能源汽车控制的中心化转变。汽车作为独立多功能空间，自带算力池与高速互联，让虚实交互沉浸成为可能。
它能作为实体参与虚拟城市，成为数字世界组成部分。由此窥见元宇宙进化规律：
智能汽车既有自身虚拟空间，也可成他人虚拟空间。实体汽车将拥有更强软硬件能力，作为用户与数字孪生城市交互界面，商业模式从卖车转向软件服务。其虚拟分身则作为数字孪生城市参与单元及分布式计算节点，通过“影子模式”自我训练成长。
新智能汽车将成为元宇宙建设样板和试验田。众多概念技术可在此率先验证。
作为虚拟世界组件，下一代智能汽车需提供极致体验：当辅助驾驶、自动驾驶、集约中控实现代步功能巅峰时，第三空间必须登场，满足娱乐、社交、自我实现需求，打造差异化竞争力。
从智能网联汽车看元宇宙待解难题：未来每辆智能汽车是否应有元宇宙数字ID？在生命周期中，它能否持续成长、修复bug，并与城市智能系统交互？这需超配硬件和软件定义能力，技术挑战巨大。它与制造者、拥有者关系如何？行为如何规范？能力提升与标准建立必须同步，元宇宙才能健康发展。
GPU：元宇宙时代的发动机
交互是发展所需，标准固然关键，但面对巨大技术鸿沟，我们凭何跨越？
正如刀耕火种时代，人类靠石器、青铜、电力、计算机推动文明。元宇宙时代，进化工具是什么？
答案正是GPU——元宇宙时代的发动机。
元宇宙三大需求：渲染需求、物理特性计算需求、AI需求。GPU从专为图形渲染诞生，已拓展至科学计算与AI，持续进化。无大规模逼真渲染，元宇宙如儿童玩具；无物理规律模拟，元宇宙难成长；AI计算则让元宇宙个体如人般自主发展，孕育智慧。
GPU是元宇宙发展不可或缺的核心工具：要从当前粗糙体验迈向真实受欢迎宇宙，GPU需巨大进步。英特尔Raja Koduri强调，当前计算、存储、网络设施让元宇宙遥不可及，算力需提升千倍。
在此需求压力下，GPU迎来新爆发点：1995年GPU诞生，专注图形渲染；2005年图形加计算融合；2015年Tensor core出现，GPU演变为图形加计算加AI；2025年下一个十年，图形+计算+AI+物理模拟，元宇宙需求将引爆GPU——市场较十年前增长百倍万倍。
这正是我投身GPU创业的原因。在GPU领域深耕二十年，渲染新爆发已至。国外有Nvidia，而我们从S3时代至今，历经GPU全周期，具备丰富研发量产经验，如今迎风而上。渲染GPU极难，无二十年积累无从下手，需长期磨炼、耐住寂寞、踏实练功、对接市场，方能成功。除GPU外，更多技术与标准将共推元宇宙进步。在此背景下，创业投资者机会何在？
可从四维度切入：创造、连接、交互、治理。以及原有技术应用的补强、创新、拾遗补缺。
例如，下一代智能汽车第三空间娱乐如何满足？虚实交互如何实现？从终极目标回推，方向更明。未来需更高算力，企业可研发专用3D引擎；连接需求强劲，Roblox类平台化企业将涌现，助用户探索元宇宙可能……
我们创立的砺算科技即为一例。元宇宙对GPU需求巨大——作为国内唯一自研高性能渲染GPU公司，我们在数字孪生、元宇宙、下一代智能汽车已布局，自研架构可扩展至16384计算核心，加定制GPU独家能力，为高性能图形渲染、物理仿真、虚拟世界AI奠定基础。GPU作为元宇宙发动机，其市场规模与性能需求将呈数量级增长。
在此巨大市场中，谁能做出高性能渲染GPU，谁能定制GPU，并通过核心GPU核与CPU集成，谁就掌握未来，在爆发需求中赢得回报。
元宇宙已来——从技术积累、现实应用、经济价值到长期前景，元宇宙存在及发展已获实证。从数字孪生、车内第三空间、Roblox、VRAR逐步进阶，未来元宇宙将是庞大多元宇宙。在此征程中，能解决硬骨头问题、推动行业共进的技术项目值得投资。此刻正是创业投资元宇宙良机，无需再等。（本文首发钛媒体APP）
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