Come funziona HoloLens, la realtà mista di Microsoft

Per la prima volta i tecnici di Microsoft hanno svelato su quali componenti hardware poggia HoloLens, occhiali per la realtà virtuale e aumentata.
In realtà, da qualche tempo a questa parte, a Redmond si preferisce riferirsi a HoloLens come una innovativa piattaforma per la mixed reality (“realtà mista”). L’espressione viene usata intendendo il concetto di realtà virtuale combinata con immagini olografiche e per indicare l’integrazione fra immagini generate in digitale e immagini del mondo reale.

Gli occhiali HoloLens non usano infatti uno schermo OLED come altri visori ma proiettano gli ologrammi proprio davanti agli occhi dell’indossatore.
Grazie ad un particolare sistema, non ancora abbracciato dalla concorrenza, HoloLens può garantire un eye box di vasta dimensione. In altre parole, il contenitore virtuale sul quale possono essere proiettate le immagini è davvero esteso, molto di più rispetto a qualunque soluzione ad oggi conosciuta.

La Holographic Processing Unit (HPU), la cui struttura era stata sino ad oggi mantenuta segreta, poggia il suo funzionamento su un coprocessore realizzato da TSMC con un processo produttivo a 24 nm. Tale unità è a sua volta composta di 24 core DSP (processore di segnale digitale) Tensilica distribuiti in 12 cluster. La HPU di HoloLens consta di 65 milioni di porte logiche, 8 MB di SRAM, 1 GB di RAM DDR3 a basso consumo energetico. Il tutto miniaturizzato all’interno di un package BGA delle dimensioni di 12×12 millimetri.

La HPU è in grado di gestire i dati in arrivo da tutti i sensori e, contemporaneamente, di elaborare i movimenti dell’indossatore degli occhiali. Tutte le operazioni sono condotte in hardware e l’elaborazione risulta molto più veloce rispetto all’equivalente codice eseguito su una CPU general-purpose.
A ciascun DSP, poi, gli ingegneri responsabili del progetto HoloLens hanno assegnato compiti specifici.

La HPU viene abbinata a un SoC Intel Atom x86 Cherry Trail (processo costruttivo a 14 nm) che dispone di per sé di 1 GB di RAM ed è in grado di eseguire Windows 10 e le sue app.

Nick Baker, ingegnere in forza presso il Microsoft Devices Group, ha fatto presente che l’azienda ha deciso sin dall’inizio di scartare CPU o SoC CPU+GPU di tipo tradizionale preferendo un design “fatto su misura” per gli scopi di HoloLons.
Stando a quanto dichiarato da Baker, nessuno dei DSP viene al momento fatto lavorare oltre il 50% della sua potenza; il che offre importanti margini di miglioramento e ottimizzazione del prodotto.

Ricchissima la dotazione di HoloLens in termini di sensori: quattro videocamere riprendono l’ambiente circostante, è presente una videocamera di profondità (che viene tra l’altro usata per ricostruire in 3D l’ambiente reale; utilissima per sovrapporre gli ologrammi agli oggetti fisicamente presenti in una stanza), un sensore di luce ambientale e una più ordinaria videocamera da 2 Megapixel.
Il vantaggio di HoloLens è che tutto funziona senza ausili esterni: basta indossare gli occhiali per vivere l’esperienza della realtà mista.

I primi esemplari di HoloLens sono stati consegnati agli sviluppatori già a marzo e ancor’oggi vengono consegnati solo a chi è realmente interessato all’oneroso prezzo di 3.000 dollari.

Con la recente “apertura” della piattaforma Windows Holographic (Microsoft apre la piattaforma Windows Holographic) e il rilascio di un apposito emulatore (L’emulatore HoloLens, creare app per la realtà aumentata), dal prossimo anno HoloLens potrebbe cominciare a diventare un prodotto un po’ più mainstream. Nel 2017, infatti, Windows Holographic sarà portato sui PC Windows 10.