Vision Pro以其極高規格引起業界關注，觀察市場上的裝置發展，可以看出XR裝置持續建立產品價值，並透過專用晶片滿足感測資料處理等運算需求，接下來等到顯示技術成本降低、供應鏈成熟，XR有機會進入更加多元的市場。
蘋果(Apple)Vision Pro裝置初發表，其極高規格便引起關注(圖1)。蘋果不僅自研M2及R1雙晶片，透過分工處理來自12部相機、5個感測器和6個麥克風的龐大資料，更採用MicroOLED顯示技術，讓裝置中的兩個顯示裝置搭載2,300萬畫素，相當於眼睛前各放了一台超過4K解析度的螢幕。
圖1 Vision Pro示意圖
儘管Vision Pro預計將首先進入出貨量不高的高階市場、大多數XR使用者暫時無法取得上述高規格帶來的全新體驗，觀察包含Vision Pro在內的各式XR裝置，卻也可以發現值得關注的技術演進趨勢，包括針對應用需求設計晶片提供所需算力，以及邁向MR裝置而同步升級感測技術等，未來可望看到業者藉由多樣技術組合，將XR裝置推向更加廣大的市場。
裝置價值升級 專用晶片滿足所需
頭戴式裝置發展初期常作為附屬裝置，連接手機等其他電子產品提供投影功能，例如XREAL所推出的air系列。不過，佐臻董事長梁文隆(圖2)指出，對於使用者來說，XR裝置需要能夠提供其他電子產品(如智慧型手機、PC)無法實現的功能，才能帶來真正的全新價值，吸引採用。因此，該公司發展初期便設計讓AR眼鏡連接手機或外接控制盒，以取得運算和通訊資源，豐富AR眼鏡功能。
圖2 佐臻董事長梁文隆表示，對於使用者來說，XR裝置需要能夠提供其他電子產品無法實現的功能，才能帶來真正的全新價值，吸引採用。
以廠商產品規畫來看，先前提及的XREAL也推出BEAM外接裝置，讓AR眼鏡具備獨立運作能力。AR眼鏡考慮到長時間配戴需求，目前仍以外接其他裝置來滿足運算及大量資料傳輸需求；反觀旨在打造短期沉浸式體驗的VR裝置，則可以看見裝置越發獨立、整合更高階運算能力的趨勢，例如三星(Samsung)宣布於2024年推出XR裝置，即象徵該公司從與手機一同運作的Gear VR邁向獨立式XR裝置的重要布局。
為了滿足XR裝置持續提升且根據應用有所區別的運算需求，專用、客製化晶片方案陸續現身，例如高通(Qualcomm)除了持續延伸其XR平台產品家族，也在2023年9月首度針對智慧眼鏡推出Snapdragon AR1 Gen 1平台；近期，聯發科技(MediaTek)也在2023 MediaTek Executive Summit宣布與Meta合作，將攜手開發新一代AR裝置。
Arm應用工程總監徐達勇(圖3)表示，XR裝置不只對運算具有高要求，同時也需要實現低功耗，未來可能出現兩種走向：生態系完整的業者可能將考慮開發ASIC，打造最適合自身產品的客製化晶片平台；純粹的硬體裝置業者則更可能偏向採用標準品。
圖3 Arm應用工程總監徐達勇表示，未來生態系完整的業者可能將考慮開發ASIC，打造最適合自身產品的客製化晶片平台；純粹的硬體裝置業者則更可能偏向採用標準品。
無論是協助XR業者開發客製化晶片，或是針對AR、VR等各類裝置推出通用晶片，選用適合的處理器皆十分重要。徐達勇表示，Arm全面運算解決方案(Total Compute Solutions, TCS)便是建立在統整運算系統的概念之上，跨越不同IP的界線，以整個系統應用的需求規畫運算架構，協助加速晶片開發。
SWIR技術發威 環境感測/手勢偵測決定使用體驗
運算能力的提升讓XR裝置得以處理更多感測內容，在裝置逐步朝MR發展的趨勢下尤為關鍵。此外，「解放雙手」是頭戴式裝置的核心價值之一，如何直覺自然地完成介面操控也因此成為重要課題。資策會軟體院組長翁明昉(圖4)表示，操作方式將影響使用者體驗，尤其在商用場域，可能遇到環境雜音多，不易採用語音控制等情況，操作方式是否實際可行，將影響企業的採用意願。
圖4 資策會軟體院組長翁明昉表示，操作方式將影響使用者體驗，操作方式是否實際可行，將影響企業的採用意願。
Vision Pro身為MR裝置同時兼具VR及AR功能，融合真實環境打造新體驗，並且無須外接其他操作裝置，主要採用手勢偵測進行操控，如此設計將為感測功能帶來更進一步的性能需求。光程研創技術平台開發副總經理葉智偉(圖5)表示，裝置顯示透明化表示可能會遇到環境光的干擾，而短波紅外光(SWIR)有機會成為克服感測挑戰的主流技術。
圖5 光程研創技術平台開發副總經理葉智偉表示，裝置顯示透明化表示可能會遇到環境光的干擾，而短波紅外光(SWIR)有機會成為克服感測挑戰的主流技術。
葉智偉說明，SWIR是3D光學感測技術的重要波段，位於1,000nm以上，相較在1,000nm以內工作的近紅外光(NIR)，SWIR可降低太陽光或環境光的干擾，在各種距離下實現室內與室外一致的感測效能，對同步定位與地圖構建(SLAM)技術與手勢辨識技術來說，可以提供用戶更佳的XR體驗。
目前市面上可實現SWIR波段的半導體技術主要是III-V族(InP/GaAs)技術，葉智偉表示，該類半導體能隙(Band Gap)較小，可偵測較長的波長，擁有頗佳的亮點偵測能力與靈敏度。然而，III-V族化合物半導體技術雖然在市場發展已久，卻因為無法導入標準CMOS製程，成本居高不下。為此，光程研創開發能落實SWIR的鍺矽(GeSi)光子技術，除了在效能上可比肩III-V族化合物，也可用12吋晶圓導入具規模經濟的CMOS量產，大幅降低生產成本。
輕量化擴大應用範疇 顯示/低功耗設計改良中
XR裝置所能提供的價值和功能逐代提升，但要推向更加廣大的市場，裝置輕量化和電池續航時長是必須列入考量的要點。Ambiq技術長Scott Hanson(圖6)表示，AR/VR裝置現階段仍處於開發和市場採用的早期階段，目前可以看到相關遊戲用例正在帶動初始銷量，但這些設備體積龐大，並且通常採用大型電池組。對於頭戴式裝置來說，配戴舒適度和使用體驗無法脫鉤，而裝置重量將影響裝置的配戴時長。因此，Hanson認為，未來如果希望看到AR/VR裝置被更廣泛的用戶群採用，裝置尺寸需要大幅縮小。
Ambiq技術長Scott Hanson表示，未來如果希望看到AR/VR裝置被更廣泛的用戶群採用，裝置尺寸需要大幅縮小。
梁文隆表示，電池技術在短期內難以出現顯著突破，AR眼鏡為了維持日常工作舒適配戴，通常選擇外接其他裝置來提供電源；Vision Pro為了壓低裝置重量，也採用行動電源為裝置供電。因此，短期內可以預期外接電源將成為XR裝置常態，並輔以功耗優化技術來延長電池使用時間，例如Ambiq的亞閾值功耗最佳化技術(SPOT)平台便可實現功耗優化，在端點裝置上實現更多板載運算。
除此之外，顯示技術發展將持續改良鏡片重量，同為未來值得期待的技術演進。Vision Pro採用MicroOLED，有機會帶起市場對該技術的關注程度，而MicroLED更是小尺寸裝置的救星，未來待成本降低、供應鏈成熟，將持續助攻XR裝置邁向輕量化。
如同前文所述，目前XR裝置在消費娛樂應用的採用率較高，配戴時間不長，然而，隨著Vision Pro帶起MR裝置浪潮，將有機會擴增頭戴式裝置應用，延長配戴時間，而AR眼鏡若希望能取代手機成為新的使用者介面，輕量化和電池續航力是關鍵要素，顯示和功耗優化技術的演進將推動具備不同性能的XR裝置進入市場。