昨年、私は以下の記事を（マイクロンの同僚であるエイミー・チョウと）共同執筆しました。この記事はMobile World Congress 2017のプログラムに掲載され、その後、マイクロンのウェブサイトでブログとして公開されました。モバイルエコシステム全体でイノベーションを推進するVR要件に関するインサイトについては、この記事をご覧ください。
また、Mobile World Congress 2018の後で、スマートフォンのAIエンジンのメモリとストレージ需要を満たす方法に焦点を合わせた新しいブログ記事が掲載されますので、こちらもご覧ください。タイトルは以下のとおり。あなたのスマートフォンには人工知能が搭載されていますか？ これまで以上に高速なストレージが必要になります。
バーチャルリアリティと高解像度ディスプレイの登場は、モバイル業界をけん引し、成長させる2つのイノベーションだというだけです。真に没入感のあるモバイルVRを実現するには、高解像度と高リフレッシュレートの完璧なバランスが必要です。より高速で画素数の多いディスプレイの追加は当然、次のステップになりますが、そのためにはさらに多くの電力を消費するコンポーネントが必要になります。モバイルVRがその真の可能性を発揮できるよう、モバイルエコシステムが一丸となってバッテリー駆動時間の問題を解決しなければなりません。
バーチャルリアリティ（VR）をめぐる発表や活動の広がりは、ますます加速しています。昨年のCESやMobile World Congressのイベントでは、VRのハードウェアでもソフトウェアでも進んでいる大きな進歩が明らかになりました。誰もがVRの流行に乗っているように思えますが、VRの品質はハードウェアのレベルやコンテンツの種類によって大きく異なります。
Oculus RiftやHTC ViveのようなハイエンドVRソリューションでは高性能なハードウェアを提供できるため、高品質なエクスペリエンスになる可能性が高いのは確かですが、実際には、ほとんどのコンシューマーが初めてVRを体験するのは、低コストですぐに手の届くモバイルプラットフォームになるでしょう。このトレンドを利用するため、ハードウェアとソフトウェアの開発者は、HMDヘッドセット、モバイルVRコントローラ、モバイルアプリケーション、それにもちろん、VRコンテンツ自体そのものを含め、モバイルVR体験の複数の側面の改善に注力しています。
真に没入感のあるVRへ
真に没入感のあるモバイルVRを実現するには（つまり、ユーザーの脳をだまして実際にいる場所とは別の場所にいると思わせるには）、高解像度、高画素密度、高フレームレート、高画面リフレッシュレートなど、複数の要素を完璧にミックスしたバランスが必要です。端的に言えば、現在のスマートフォンのディスプレイには、優れたVRを提供するために必要となる十分な解像度も高速リフレッシュレートもありません。
VRが直面している最大の課題の1つは、画素間の隙間が見えてしまう「スクリーンドア効果」（SDE）を克服することです。この問題は、VRヘッドセットがレンズを使って画面の画素をはるかに広い視野に拡大するために発生します。
画素数を増やし、フレームレートを高速化する必要性
画素数を増やすことは、SDEの問題を解決する第一歩です。今日のフラッグシップモデルのVR対応スマートフォン（VRヘッドセットと連動するスペック、センサー、アプリ内蔵）のほとんどは、最大でも500～600画素／インチ（PPI）です。1インチにもっと多くの画素を詰め込むと、没入感を損なう現象を避けることができるだけでなく、左右の目に対応するためにVRアプリケーションが画素を半分に分割するため、より高品質の画像を提供できます。
ディスプレイメーカーは、VRの将来性と解像度を高める必要性を明確に理解しています。ソニー、東芝、日立製作所の合弁会社である日本のスクリーンメーカー、ジャパンディスプレイは先日、800PPIという驚異的な解像度を持つ、VRに焦点を合わせたスマートフォン用ディスプレイの計画を発表しました。同様に、シャープはすでに1000PPIのIGZOディスプレイを実証しており、モバイルVRプラットフォーム向けの高画素密度化に向けて前向きな一歩を踏み出しています。
ただし、高画素数のディスプレイだけでは十分ではありません。高速リフレッシュレート、低レイテンシー、低残像のディスプレイは、シミュレーション酔いを解消し、完全な没入感をもたらすなど、視聴者のエクスペリエンスに直接貢献します。今日のVRディスプレイの最低要件は60Hzのリフレッシュレートですが、真にスムーズなVR体験を実現するために必要なのは90Hz以上です。
スマートフォンの高解像度化
個々の画素は、ダイナミックレンジや色深度といった固有の情報を保存しているため、画素を増やし、リフレッシュレートを高くすると、スマートフォンのメモリ要件が増加します。十分なシステムメモリがないと、スマートフォンの高解像度ディスプレイは満足できるフレームレートで性能を発揮できません。
つい最近の2015年まで、フラッグシップのハイエンドモデルスマートフォンに搭載されていたのは、システムのわずか2GBの低消費電力DRAM（LPDRAM）でした。現在では、ディスプレイの解像度が上がるにつれて、4GBのLPDRAMが新たな標準となっており、6GBや8GBのモデルもあります。より多くの画素に対応するだけでなく、デバイスが多くのRAMを搭載すればするほど、適切なパフォーマンスバッファを作成して、新しいセンサー、強力なGPU、大きなイメージセンサーなど、他の新しいVR機能に対応できるようになります。
今後のVR対応スマートフォンは、90Hzのリフレッシュレートを備えた1000PPIのスクリーンを採用するのが理想です。1000PPIのスクリーンは、視聴者のそれぞれの目に真のVR体験（解像度3840 x 2160）を提供し、結果として、現在のモバイルVRディスプレイよりも著しく鮮明な画像を届けます。マイクロンの試算では、スマートフォンに1000PPIのディスプレイを導入するには約12GBのLPDRAMが必要で、それには複数の大容量メモリダイを統合する新しいメモリパッケージングイノベーションを要するでしょう。さらに、スマートフォンに超高PPIを導入することで、電源管理という永遠の課題が浮き彫りになります。
スマートフォンの消費電力削減
スマートフォンを構成するあらゆる部品の中で最も消費電力が大きいのはCPU/GPU、ディスプレイ、そしてメモリです。そのため、画素数の多いディスプレイを使い、それに対応するメモリを増やすと、メーカーにとってはバッテリー駆動時間が大きな悩みの種となります。
モバイルエコシステムのすべての担い手が協力して、消費電力を削減するための効率的なソリューションを見つける必要があります。ディスプレイメーカーは、電流リークの少ない画素の開発など、この問題を解決するための革新的な方法を見つけつつあります。メモリコンポーネントの場合、LPDDR4xという最新のLPDRAM仕様では、電源電圧を1.1Vから0.6Vに下げ、従来のLPDDR4と比べてメモリ全体の消費電力を最大20%削減できます。マイクロンのLPPDR4Xには、さらなる省電力機能であるエラー訂正コード（ECC）が搭載されており、シングルビットエラーを自動的に訂正することで、スタンバイ電力とリフレッシュ電力を削減します。
消費電力の20%削減は大したことではないように聞こえるかもしれませんが、すべてのコンポーネントベンダーが同様の削減に貢献すれば、バッテリー駆動時間は大きく伸びます。エコシステムでそれが実現すれば、実際にバッテリー駆動時間を延ばすと同時に、機能とパフォーマンスも加速する可能性があります。
未来に向けた歩み
バーチャルリアリティは引き続き、イノベーションと興奮の温床です。このトレンドを最大限に活用するには、モバイルプラットフォームが素晴らしいVR体験を提供する必要があります。もちろん、モバイルVRを真に優れたものにするために、業界でやるべきことはまだたくさんあります。素晴らしい機能を提供するには、バッテリー駆動時間のような決定的要素の重要性を無視してはなりません。モバイル業界が一丸となって、求められるVR体験を必ず実現しなければなりません。
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