AR, XR og hjernegrÃĶnseflader

xMEMS Lancerer Miniatyr Fast-Stats KÃļlechip Til Smart Briller

mm
FÃļj Unite.AI til dine foretrukne kilder pÃĨ Google

xMEMS Labs har introduceret XMC-1200, en fast-stats mikrofan designet til at lÃļse en af de mest vedvarende hindringer for smarte briller: at gÃļre rammerne tungere, tykkere eller stÃļjere.

Selskabet fra Santa Clara beskriver XMC-1200 som verdens mindste aktive mikrofan. Med en stÃļrrelse pÃĨ 46 kvadratmillimeter og en typisk strÃļmforbrug pÃĨ cirka 70 milliwatt, nÃĨr den er parret med selskabets Astra2 drive application-specifikke integrerede kredslÃļb, er chippen lille nok til at blive integreret i temple-armene pÃĨ augmented reality (AR), extended reality (XR) og AI-drevne briller.

Under en termisk belastning pÃĨ en watt kan systemet reducere temperaturen med op til 10°C, ifÃļlge xMEMS. IngeniÃļrprÃļver er nu tilgÃĶngelige under ikke-afslÃļringsaftaler til kvalificerede fabrikanter og teknologipartnere, med produktion klar til fjerde kvartal 2027. Smarte briller lÃļber ind i et varmeproblem

Smarte briller udvikler sig langsomt fra relativt simple kamera- og lydtilbehÃļr til kompakte computere, der kan kÃļre computer vision, realtids-oversÃĶttelse, multimodale assistenter, navigation og hÃļjoplÃļselige skÃĶrme.

Disse funktioner krÃĶver stadig mere kraftfulde processorer, billedsensorer, connectivitetskomponenter og lysmotorer. Hver af disse komponenter producerer varme inde i en enhed, der skal vÃĶre let, stille og behagelig mod brugerens hud.

Traditionelle passive kÃļlesystemer, herunder grafitskiver, termiske pads, varmeudbreder og dampkamre, kan redistribuere varme i en enhed. Men de kan ikke skabe luftstrÃļm. I tÃĶt lukkede kabinetter kan varme blive fanget omkring processorer og andre komponenter, hvilket til sidst tvinger enheden til at reducere ydelsen eller overfÃļre ubehagelige temperaturer til rammen. Termiske begrÃĶnsninger kan pÃĨvirke flere aspekter af brugeroplevelsen. Processorer kan reducere ydelsen under vedvarende AI-arbejdslast, kameraer kan pÃĨlÃĶgge optagelsesbegrÃĶnsninger, og skÃĶrme kan reducere lysstyrken for at kontrollere temperaturer. Varme, der genereres inde i en temple-arm, kan ogsÃĨ gÃļre brillerne ubehagelige under lÃĶngerevarende brug.

En Mikrofan Bygget Med Halvlederteknologi

XMC-1200 ligner ikke de miniatyr-rotationsfans, der findes i bÃĶrbare computere eller andre forbruger-elektronik. I stedet er det fremstillet af silicium ved hjÃĶlp af xMEMS’ piezoelektriske mikro-elektromekaniske systemer, eller piezoMEMS, platform.

NÃĨr en spÃĶnding tilfÃļres en tynd piezoelektrisk film, udvider og trÃĶkker materialet sig sammen ved ultralydshyppigheder. Denne bevÃĶgelse driver mikroskopiske membraner, der genererer kontinuert luftstrÃļm gennem prÃĶcisionsventilstrukturer. Den resulterende luftstrÃļm kan rettes mod en processor, display-motor, sensor eller en anden koncentreret varmekilde. Konstruktionen undgÃĨr de roterende motorer og lejer, der bruges i konventionelle fans. Dette giver mulighed for, at kÃļleenheden kan fungere inden for et pakke, der er omtrent en millimeter tyk, samtidig med at den reducerer mekanisk kompleksitet, stÃļj og vibration.

XMC-1200 kan levere en luftstrÃļm pÃĨ op til 10 kubikcentimeter per sekund og en tilbagestryk pÃĨ op til 1.100 pascal, ifÃļlge selskabets nuvÃĶrende produktspecifikationer. Det er ogsÃĨ klassificeret som IP68 for modstand over for stÃļv og vand, en vigtig overvejelse for elektronik, der er designet til at bÃĶres hele dagen. I stedet for at erstatte varmeudbreder eller andre passive komponenter er chippen designet til at supplere dem. Den aktive luftstrÃļm forstyrrer laget af stille, varm luft, der omgiver en varm komponent, og giver mulighed for, at varmen kan flytte sig mere effektivt ind i enhedens bredere termiske struktur.

MÃĨlrettet KÃļling For SkÃĶrme, Processorer Og Kameraer

En mulig anvendelse er kÃļling af lysmotorerne, der bruges i AR- og XR-skÃĶrme.

Mikrodisplay lys-emitterende dioder og laser-baserede systemer kan opleve ÃĶndringer i bÃļlgelÃĶngde og output, nÃĨr temperaturen stiger. Disse ÃĶndringer kan bidrage til farveskift, reduceret lysstyrke eller uensartet billedkvalitet under lÃĶngerevarende brug. MÃĨlrettet luftstrÃļm kan hjÃĶlpe med at holde disse komponenter inden for en mere stabil driftsinterval.

Processor-kÃļling udgÃļr endnu en anvendelse. Realtids-oversÃĶttelse, stemmeinteraktion, visuel genkendelse og pÃĨ-enhed AI-inferens krÃĶver vedvarende beregningsydelse snarere end korte udbrud af behandling. Uden tilstrÃĶkkelig termisk hovedrum kan en system-pÃĨ-chip hurtigt reducere sin urtakt for at forhindre overophedning.

Kamera-baserede briller stÃĨr over for lignende begrÃĶnsninger. HÃļjoplÃļselige billedsensorer, video-encodere og trÃĨdlÃļse forbindelser genererer varme samtidig under optagelse. Aktiv kÃļling tÃĶt pÃĨ disse komponenter kan muligvis give fabrikanterne mulighed for at understÃļtte lÃĶngere optagelsessessioner uden dramatisk at Ãļge ramme-stÃļrrelsen.

Den samme teknologi kan ogsÃĨ hjÃĶlpe fabrikanterne med at kontrollere den ydre temperatur pÃĨ brillerne. At flytte varme vÃĶk fra elektronikken, fÃļr den nÃĨr overfladen af en temple-arm, kan gÃļre enhederne mere behagelige under lÃĶngerevarende brug.

Udvidelse Af ÂĩCooling-PortefÃļljen

XMC-1200 er den mindste medlem af en bredere aktive-kÃļlingsportefÃļlje, der udvikles af xMEMS.

Selskabets XMC-2400 er designet til hÃļjere-effektanvendelser, herunder XR-briller, personlige fast-stats-drev og andre edge-AI-systemer. Dets nuvÃĶrende specifikationer omfatter en luftstrÃļm pÃĨ op til 28 kubikcentimeter per sekund og en typisk strÃļmforbrug pÃĨ cirka 150 milliwatt.

En stÃļrre XMC-4800-model er rettet mod smartphones, datacenter-lagringsystemer og andre anvendelser, der krÃĶver stÃļrre luftstrÃļm. Selskabet listar dette produkt med en luftstrÃļm pÃĨ op til 48 kubikcentimeter per sekund og en typisk strÃļmforbrug pÃĨ cirka 240 milliwatt. Dette afspejler en bredere strategi for at anvende halvlederfabrikationsteknikker til termisk ledelse pÃĨ tvÃĶrs af forskellige enhedskategorier. I stedet for at bruge en fandesign til hvert produkt kan fabrikanterne muligvis vÃĶlge chippen baseret pÃĨ stÃļrrelsen af kabinettet, den tilgÃĶngelige strÃļm, luftstrÃļmskravene og placeringen af individuelle varmekilder.

Stiftet i 2018 fokuserede xMEMS oprindeligt pÃĨ fast-stats-MEMS-hÃļjttalere til Ãļrepropper, smarture, hovedtelefoner og briller. Selskabet har siden udvidet den samme underliggende piezoMEMS-platform til termisk ledelse og rapporterer at have mere end 300 tildelte patenter pÃĨ verdensplan. Kommercialiseringsadoption afhÃĶnger af system-niveau-ydelse

At gÃļre en kÃļlekomponent lille nok til smarte briller er kun en del af den tekniske udfordring.

Fabrikanterne skal bestemme, hvordan luftstrÃļmmen skal flytte sig gennem rammer, der kan vÃĶre lukket mod fugt og stÃļv. De skal ogsÃĨ evaluere, hvordan kÃļlechippen pÃĨvirker batteriliv, intern komponentplacering, akustisk ydelse, holdbarhed og ydre temperaturer.

XMC-1200’s relativt lave strÃļmkrav kan gÃļre det egnet til selektiv drift. En enhed kan aktivere kÃļling kun under videooptagelse, krÃĶvende AI-inferens, hÃļj skÃĶrmlys eller andre vedvarende arbejdslast, snarere end at kÃļre chippen kontinuerligt.

Den lÃĶngere produktionsplan tyder ogsÃĨ pÃĨ, at teknologien stadig er i et tidligt stadie. Selv om ingeniÃļrprÃļver er tilgÃĶngelige, er det usandsynligt, at forbrugerenheder, der bruger XMC-1200, vil dukke op, fÃļr fabrikanterne har gennemfÃļrt omfattende test og integreret chippen i fremtidige hardware-design.

Den stÃļrre XMC-2400 er allerede gÃĨet i masseproduktion og understÃļtter selskabets fÃļrste brille-relaterede udrulninger, hvilket giver fabrikanterne en nuvÃĶrende mulighed for design med mere plads eller hÃļjere termiske belastninger.

Aktiv KÃļling Kan Omforme BÃĶrbare AI

Smarte briller er traditionelt blevet designet omkring strenge termiske begrÃĶnsninger. Fabrikanterne har styret disse begrÃĶnsninger gennem software-begrÃĶnsninger, interval-arbejdslast, reduceret skÃĶrmlys og konservative processor-ydelse.

Mikro-skala aktiv kÃļling skaber en anden mulighed. I stedet for at konstruere hver funktion omkring en fast varmeciel, kunne fremtidige bÃĶrbare enheder dynamisk fjerne varme under krÃĶvende opgaver og vende tilbage til passiv drift, nÃĨr arbejdslasten falder.

Dette kunne understÃļtte lÃĶngere optagelsessessioner, mere konsekvent skÃĶrmkvalitet og AI-funktioner, der fungerer kontinuerligt snarere end i korte udbrud. Det kan ogsÃĨ give mulighed for, at mere behandling kan blive pÃĨ enheden, vice, reducere afhÃĶngigheden af smartphones eller cloud-infrastruktur. Den bredere betydning strÃĶkker sig ud over en enkelt kÃļlechip. Da bÃĶrbare computere bliver mere kapable, vil termisk ledelse i stigende grad pÃĨvirke, hvilke AI-oplevelser kan fungere pÃĨlideligt inde i enheder, der er lette nok til at bÃĶres hele dagen.

Antoine er en visionÃĶr leder og medstifter af Unite.AI, drevet af en urokkelig passion for at forme og fremme fremtiden for AI og robotteknologi. En serieivÃĶrksÃĶtter, han tror, at AI vil vÃĶre lige sÃĨ omvÃĶltende for samfundet som elektricitet, og han bliver ofte fanget i at tale om potentialet for omvÃĶltende teknologier og AGI.

Som en futurist, er han dedikeret til at udforske, hvordan disse innovationer vil forme vores verden. Derudover er han grundlÃĶgger af Securities.io, en platform, der fokuserer pÃĨ at investere i skarp teknologi, der gendefinerer fremtiden og omformer hele sektorer.