واقعیت مجازی برای اجرا نیاز به قدرت پردازشی بالایی دارد. انقلاب در ساخت چیپ باعث خواهد شد که واقعیت مجازی بهتر و سریع‌تری داشته باشیم.
دیوید کاسلین و یان تامپسون بنیان‌گذاران استارتاپ واقعیت مجازی Angle Technologies هستند. آن‌ها پس از دو سال کار روی پروژه پنهانی‌شان و صرف ۸ میلیون دلار هزینه، از دنیای مجازی که در حال ساخت آن هستند، حداقل در ملأ عام چیزی نمی‌گویند؛ اما می‌گویند که پروژه آن‌ها به‌گونه‌ای ساخته خواهد شد که رابطه سخت‌افزار و نرم‌افزار را تغییر می‌دهد. زمانی که یک کنسول یا پی‌سی دنیای مجازی آن‌ها را اجرا می‌کند، جی‌پی‌یو نقش عمده‌ای بازی خواهد کرد و بار را از دوش پردازنده اصلی برمی‌دارد.
جی‌پی‌يو (GPU) مخفف واحد پردازنده گرافیکی (Graphics Processing Unit) است. این چیپ‌ها در اصل برای اجرای بهتر گرافیک در بازی‌ها و دیگر برنامه‌های گرافیکی ساخته شدند. آن‌ها نقش بسیار مهمی در دنیای مجازی در حال ساخت Angle بازی می‌کنند. اما این همه موضوع نیست. کاسلین و تامپسون به دلیل اینکه جی‌پی‌یو در محاسبات موازی بسیار عالی است، بسیاری از کارهای دیگر را نیز به آن محول کرده‌اند. یک ماشین می‌تواند صدها جی‌پی‌یو داشته باشد و هر جی‌پی‌یو نیز می‌تواند مستقل عمل کند. از آنجایی که این جیپییوها می‌توانند صدها کار را همزمان انجام دهند، در نتیجه شما زودتر به این تصور خواهید رسید که در دنیای مجازی هستید.
کاسلین و تامپسون زمانی که در ابتدای ساخت دنیای مجازی خود بودند، بیشتر کارها را به سی‌پی‌یو (CPU) محول می‌کردند. اما این رویکرد نتیجه چندانی نداشت. کاسلین توضیح می‌دهد که در ابتدا از سی‌پی‌یو برای ساخت اشیاء جدید، درخت‌ها، صخره‌ها، علفزارها و هر آنچه برای تقلید از دنیای واقعی لازم بود، استفاده می‌شد. لود کردن هر شیء یک‌پنجم میلی‌ثانیه طول می‌کشید که با توجه به تعداد زیاد اشیاء، زمانی زیادی است. کاسلین می‌گوید:
اگر مقیاس را بالا ببرید و مثلا ۱۰ میلیون شیء داشته باشید، محاسبات شما مختل خواهد شد. حتی بوت کردن دنیای مجازی نیز بسیار کند خواهد شد. ما با خود فکر کردیم چه خوب می‌شد اگر می‌توانستیم راهی برای اجرای موازی کارهای موازی پیدا کنیم. این کاری است که جی‌پی‌یو به‌خوبی انجام می‌دهد.
رهیافت آن‌ها بخشی از تغییر گسترده‌ای است که در دنیای سخت‌افزار و نرم‌افزار دیده می‌شود. برای دهه‌ها، توان پردازنده‌های کامپیوتر هر ۱۸ ماه دو برابر شده است. چیزی که دنیای کامپیوتر به «قانون مور» مشهور است؛ اما با اینکه نرم‌افزارهای مدرن نیاز به توان پردازشی بیشتری دارند، این روند در سال‌های اخیر کند شده است. نرم جوپی، مهندس چیپ گوگل، می‌گوید:
برخی افراد این را پایان قانون مور می‌نامند؛ چون هنوز نمرده است، اما به خوبی گذشته نیز کار نمی‌کند.
نتیجه: کمپانی‌ها و کدنویس‌ها بیشتر حجم کارها را به‌جای سی‌پی‌یو به چیپ‌های جایگزین می‌سپارند. یک چیپ، دیگر نیاز آن‌ها را تأمین نمی‌کند و به چیپ‌های زیادی نیاز دارند.
این تغییرات اکنون در مراکز داده شرکت‌هایی همچون گوگل، فیسبوک، آمازون و مایکروسافت دیده می‌شود. سی‌پی‌یو نمی‌تواند حجم داده زیاد این شرکت‌ها را پردازش کند، در نتیجه این شرکت‌ها بیشتر حجم پردازشی خود را به جیپییوها، چیپ‌های قابل برنامه‌ریزی FPGA و تی‌پی‌یو محول کرده‌اند. شبکه‌های عصبی و دیگر انواع هوش مصنوعی نیروی محرکه این گذار هستند.
این دگرسویی به‌اندازه‌ای بزرگ است که بازار جهانی چیپ را به لرزه درآورده است. درآمد انویدیا، بزرگ‌ترین سازنده جی‌پی‌یو، رشد زیادی داشته است. اینتل که بزرگ‌ترین سازنده پردازنده‌های معمول است و بازیگر عمده‌ای در بازار جی‌پی‌یو نیست، هزینه زیادی برای خرید شرکت‌هایی که FPGA و دیگر انواع چیپ‌های هوش مصنوعی تولید می‌کنند، پرداخت کرده است.
حال این روند به سوی دیگر دنیای اینترنت، یعنی پی‌سی و بازی سرایت کرده است. شبکه‌های عصبی در این قسمت نقش عمده‌ای بازی می‌کنند؛ اما در طولانی‌مدت، واقعیت مجازی نیروی محرکه قدرتمندتری خواهد بود. در واقعیت مجازی بیشتر پردازش در کلاینت و نه مرکز داده انجام می‌شود. واقعیت مجازی باید به‌صورت بلادرنگ عمل کند. چه در خود کلاینت و چه در ارتباطات، حتی نباید در حد میلی‌ثانیه تأخیر وجود داشته باشد.
تامپسون و کاسلین برای دنیای مجازی خود سعی می‌کنند از قدرت پردازشی اضافه جیپییوها در کنسول‌ها و پی‌سی‌های رده‌بالا استفاده کنند. تامسون می‌گوید:
ما سعی داریم آن میلی‌ثانیه‌هایی را پر کنیم که جی‌پی‌یو کاری غیر از رندر گرافیک انجام می‌دهد.
اما در بلندمدت، با محبوب شدن هر چه بیشتر واقعیت مجازی، سازندگان سخت‌افزار مجبور خواهند شد جی‌پی‌یو بیشتری در پی‌سی‌ها و کنسول‌های خود قرار دهند. سازندگان سخت‌افزار حتی ممکن است جی‌پی‌یو را درون هدست‌های واقعیت مجازی تعبیه کنند و بدین ترتیب آن‌ها را از پی‌سی بی‌نیاز کنند. این روند حتی ممکن است به گوشی‌های هوشمند نیز برسد که در حال حاضر در بسیاری از موارد به‌عنوان قطعه اصلی هدست‌های واقعیت مجازی استفاده می‌شوند.
زی‌وای گرین‌اشتاین، مدیر کل بخش واقعیت مجازی عمومی در انویدیا، می‌گوید این شرکت واقعیت مجازی را به‌عنوان یک فرصت بزرگ تجاری در بازار می‌بیند. کاسلین و توماس هشدار می‌دهند که ابزارهای کدنویسی برای واقعیت مجازی هنوز دشوار هستند؛ اما کمپانی‌های همچون انویدیا وعده داده‌اند که این مشکل را مرتفع کنند.
فرانک سوکویی، مدیر کل گروه واقعیت مجازی و بازی اینتل، شک دارد که بسیاری از توسعه‌دهندگان قسمت اعظم کار خود را به جی‌پی‌یو محول می‌کنند. اما در نظر داشته باشید انویدیا که رقیب اصلی اینتل است، بیشتر بازار جی‌پی‌يو را در اختیار دارد. با این حال، سوکویی نیز اعتقاد دارد که بازار به سمت چیپ‌های جایگزین حرکت خواهد کرد. اینتل اخیرا شرکت Movidius را خریداری کرد که تخصص آن در ساخت چیپ برای دستگاه‌هایی بود که دنیای اطراف خود را حس می‌کردند؛ دستگاه‌هایی همچون ربات و خودروی خودران. اما سوکویی ادعا می‌کند که چیپ‌های Movidius می‌توانند به هدست‌های واقعیت مجازی در پردازش دنیای اطراف نیز کمک کنند.
مایکروسافت برای هدست واقعیت افزوده هولولنز خود چیپی طراحی کرده است که می‌تواند به دستگاه کمک کند تا حرکات کاربر را زیر نظر داشته باشد. این نیز مثال دیگری از محول کردن کار سی‌پی‌یو به چیپ‌های دیگر است.
نتیجه چیست؟ توسعه‌دهندگانی همچون کاسلین و تامپسون باید در مورد اینکه چگونه نرم‌افزار خود را توسعه دهند، متفاوت فکر کنند. اما این تنها نتیجه این تغییر نیست. این موضوع همچنین نشان از دگرسویی دیگری در بازار جهانی چیپ دارد. و مهم‌تر اینکه واقعیت مجازی متفاوت از زمانی خواهد بود که کدنویسان از سی‌پی‌یو استفاده می‌کردند. در نهایت، واقعیت مجازی بسیار بهتر و بسیار سریع‌تر خواهد شد.