Η xMEMS Εκκινεί Μικροσκοπική Αλληλεπίδραση Ψύξης Χιπ για Έξυπνα Γυαλιά

xMEMS Labs έχει εισαγάγει το XMC-1200, ένα μικροσκοπικό αλληλεπιδραστικό ψύκτη που σχεδιάστηκε για να αντιμετωπίσει ένα από τα πιο επίμονα εμπόδια που αντιμετωπίζουν τα έξυπνα γυαλιά.

Η εταιρεία με έδρα την Σάντα Κλάρα περιγράφει το XMC-1200 ως το μικρότερο ενεργό μικροψύκτη στον κόσμο. Με einen αποτύπωμα 46 τετραγωνικών χιλιοστών και τυπική κατανάλωση ενέργειας περίπου 70 milliwatt όταν συνδυάζεται με το drive application-specific integrated circuit Astra2 της εταιρείας, το chíπ είναι αρκετά μικρό για να ενσωματωθεί στα βραχίονες των γυαλιών επαυξημένης πραγματικότητας (AR), επεκτάσεων πραγματικότητας (XR) και AI-ενεργών γυαλιών.

Υπό μια θερμική φόρτιση ενός watt, η xMEMS λέει ότι το σύστημα μπορεί να μειώσει τις θερμοκρασίες μέχρι και 10°C. Δείγματα μηχανικής είναι τώρα διαθέσιμα υπό συμφωνίες μη αποκάλυψης σε κατασκευαστές και τεχνολογικούς συνεργάτες, με στόχο την παραγωγή για το τέταρτο τρίμηνο του 2027. Τα έξυπνα γυαλιά αντιμετωπίζουν ένα πρόβλημα θερμότητας

Τα έξυπνα γυαλιά εξελίσσονται σταδιακά από σχετικά απλά φωτογραφικά και ηχητικά αξεσουάρ σε συμπαγείς υπολογιστικές πλατφόρμες που μπορούν να τρέχουν υπολογιστική όραση, πραγματική μετάφραση, πολυμορφικές βοηθούς, πλοήγηση και υψηλής ανάλυσης οθόνες.

Αυτές οι ικανότητες απαιτούν ολοένα και πιο ισχυρά processores, αισθητήρες εικόνας, συνδεσιμότητα και φωτεινές μηχανές. Κάθε eine παράγει θερμότητα μέσα σε μια συσκευή που πρέπει να παραμείνει ελαφριά, ήσυχη και άνετη στο δέρμα του χρήστη.

Παραδοσιακά παθητικά συστήματα ψύξης, συμπεριλαμβανομένων γραφίτη, θερμικών παδών, διανομείς θερμότητας και εναλλακτικών θαλάμων, μπορούν να ανακατανομήσουν τη θερμότητα σε μια συσκευή. Ωστόσο, δεν μπορούν να δημιουργήσουν ροή αέρα. Σε σφραγισμένα κελύφη, η θερμότητα μπορεί να παγιδευτεί γύρω από processores και άλλα компоненты, τελικά αναγκάζοντας τη συσκευή να μειώσει την απόδοση ή να μεταφέρει άβολα θερμοκρασίες στο πλαίσιο. Θερμικοί περιορισμοί μπορούν να επηρεάσουν πολλές πτυχές της εμπειρίας του χρήστη. Οι processores μπορεί να μειώσουν την ταχύτητα κατά τη διάρκεια της συνεχούς φόρτισης AI, οι κάμερες μπορεί να επιβάλουν περιορισμούς εγγραφής, και οι οθόνες μπορεί να μειώσουν την φωτεινότητα για τον έλεγχο της θερμότητας. Η θερμότητα που παράγεται μέσα σε einen βραχίονα μπορεί επίσης να κάνει τα γυαλιά άβολα κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης χρήσης.

Μικροψύκτης Κατασκευασμένος με Ημιαγωγική Τεχνολογία

Το XMC-1200 δεν μοιάζει με τους μικροσκοπικούς ροτούντες ανεμιστήρες που βρίσκονται σε laptop ή άλλα καταναλωτικά ηλεκτρονικά. Αντίθετα, είναι κατασκευασμένο από πυρίτιο χρησιμοποιώντας την πιεζοηλεκτρική μικροηλεκτρομηχανική πλατφόρμα της xMEMS, ή πιεζοMEMS.

Όταν εφαρμόζεται τάση σε ένα λεπτό πιεζοηλεκτρικό φιλμ, το υλικό επεκτείνεται και συστέλλεται σε υπερηχητικές συχνότητες. Αυτή η κίνηση οδηγεί σε μικροσκοπικές μεμβράνες που παράγουν συνεχείς παλμούς αέρα μέσω δομών ακριβείας. Η αποτελούμενη ροή αέρα μπορεί να κατευθυνθεί προς einen processore, μηχανή οθόνης, αισθητήρα, ή άλλη συγκεντρωμένη πηγή θερμότητας. η αρχιτεκτονική αποφεύγει τους ροτούντες κινητήρες και τα ρουλεμάν που χρησιμοποιούνται σε συμβατικούς ανεμιστήρες. Αυτό επιτρέπει στη συσκευή ψύξης να λειτουργεί μέσα σε ένα πακέτο περίπου ενός χιλιοστού, μειώνοντας τη μηχανική πολυπλοκότητα, τον ήχο και τις δονήσεις.

Το XMC-1200 μπορεί να παραδώσει ροή αέρα μέχρι 10 κυβικά εκατοστά ανά δευτερόλεπτο και πίεση μέχρι 1.100 Pascal, σύμφωνα με τις τρέχουσες προδιαγραφές του προϊόντος. Είναι επίσης βαθμολογημένο IP68 για αντίσταση στη σκόνη και το νερό, một σημαντική σκέψη για ηλεκτρονικά που προορίζονται να φοριούνται καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας. αντί να αντικαταστήσει θερμικές διανομείς ή άλλα παθητικά компоненты, το chíπ προορίζεται να τα συμπληρώσει. Η ενεργός ροή αέρα διαταράσσει το στρώμα του στατικού ζεστού αέρα που περιβάλλει einen ζεστό компонента, επιτρέποντας στη θερμότητα να κινηθεί πιο αποτελεσματικά στη ευρύτερη θερμική δομή της συσκευής.

Στόχευση Ψύξης για Οθόνες, Processores και Κάμερες

Μια πιθανή εφαρμογή είναι η ψύξη των φωτεινών μηχανών που χρησιμοποιούνται στις οθόνες AR και XR.

Οι μικροοθόνες με εκπομπή φωτός και laser-βασισμένα συστήματα possono να υποστούν αλλαγές στη μήκος κύματος και την έξοδο καθώς η θερμοκρασία τους αυξάνεται. Αυτές οι αλλαγές possono να συνεισφέρουν σε αλλαγές χρωμάτων, μειωμένη φωτεινότητα ή ασυνεπή ποιότητα εικόνας κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης χρήσης. Η στόχευση ροής αέρα μπορεί να βοηθήσει να διατηρήσει αυτά τα компоненты σε μια πιο σταθερή περιοχή λειτουργίας.

Η ψύξη processores παρουσιάζει ένα άλλο σενάριο. Η πραγματική μετάφραση, η φωνητική αλληλεπίδραση, η οπτική αναγνώριση και η εσωτερική AI-εικονική πραγματικότητα απαιτούν συνεχείς υπολογιστικές επιδόσεις αντί για σύντομες εκρήξεις επεξεργασίας. Χωρίς επαρκές θερμικό περιθώριο, ένα σύστημα-σε- chíπ μπορεί να μειώσει nhanh chóng την ταχύτητά του για να αποτρέψει την υπερθέρμανση.

Οι κάμερες-γυαλιά αντιμετωπίζουν παρόμοιους περιορισμούς. Οι υψηλής ανάλυσης αισθητήρες εικόνας, οι κωδικοποιητές βίντεο και οι ασύρματοι συνδέσεις παράγουν θερμότητα ταυτόχρονα κατά τη διάρκεια της εγγραφής. Η ενεργός ψύξη κοντά σε αυτά τα компоненты μπορεί να επιτρέψει στους κατασκευαστές να υποστηρίξουν μεγαλύτερες συνεδρίες εγγραφής χωρίς να αυξήσουν δραματικά το μέγεθος του πλαισίου.

Η ίδια τεχνολογία μπορεί επίσης να βοηθήσει τους κατασκευαστές να ελέγξουν την εξωτερική θερμοκρασία των γυαλιών. Η μετακίνηση της θερμότητας μακριά από τα ηλεκτρονικά πριν φτάσει στην επιφάνεια του βραχίονα μπορεί να κάνει τις συσκευές πιο άνετες κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης χρήσης.

Επέκταση του Χαρτοφυλακίου µCooling

Το XMC-1200 είναι το μικρότερο μέλος ενός ευρύτερου χαρτοφυλακίου ενεργού ψύξης που αναπτύσσεται από την xMEMS.

Η εταιρεία XMC-2400 είναι σχεδιασμένη για εφαρμογές υψηλότερης ισχύος, συμπεριλαμβανομένων XR γυαλιών, προσωπικών στεγανών δισκίων και άλλων συστημάτων AI-άκρης. Οι τρέχουσες προδιαγραφές περιλαμβάνουν ροή αέρα μέχρι 28 κυβικά εκατοστά ανά δευτερόλεπτο και τυπική κατανάλωση ενέργειας περίπου 150 milliwatt.

Ένα μεγαλύτερο μοντέλο XMC-4800 στοχεύει σε smartphones, συστήματα αποθήκευσης δεδομένων και άλλες εφαρμογές που απαιτούν μεγαλύτερη ροή αέρα. Η εταιρεία καταγράφει αυτό το προϊόν μέχρι 48 κυβικά εκατοστά ανά δευτερόλεπτο, με τυπική κατανάλωση ενέργειας περίπου 240 milliwatt. lects μια ευρύτερη στρατηγική εφαρμογής τεχνικών ημιαγωγικής παραγωγής στη θερμική διαχείριση σε διάφορες κατηγορίες συσκευών. Αντί να χρησιμοποιούν ένα σχέδιο ανεμιστήρα για κάθε προϊόν, οι κατασκευαστές μπορούσαν να επιλέξουν chíπ με βάση το μέγεθος του κελύφους, τη διαθέσιμη ισχύ, τις απαιτήσεις ροής αέρα και τη θέση των μεμονωμένων θερμικών σημείων.

Ιδρυθείσα το 2018, η xMEMS αρχικά επικεντρώθηκε σε αλληλεπιδραστικά ημιαγωγικά ηχεία για ακουστικά, smartwatches, ακουστικά και γυαλιά. Η εταιρεία έχει επεκτείνει την ίδια υποκείμενη πιεζοMEMS πλατφόρμα στη θερμική διαχείριση και αναφέρει ότι κατέχει περισσότερα από 300 χορηγημένα πατέντα σε όλο τον κόσμο. rcial υιοθέτηση Θα Εξαρτηθεί από την Επίδοση Συστήματος

Η κατασκευή ενός ψύκτη που είναι αρκετά μικρός για τα έξυπνα γυαλιά είναι μόνο ένα μέρος της τεχνικής πρόκλησης.

Οι κατασκευαστές θα πρέπει να καθορίσουν πώς η ροή αέρα πρέπει να κινηθεί μέσα στα πλαίσια που μπορεί να είναι σφραγισμένα ενάντια στη υγρασία και τη σκόνη. Θα πρέπει επίσης να αξιολογήσουν πώς το chíπ ψύξης επηρεάζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, την τοποθέτηση των εσωτερικών компонентів, την ακουστική απόδοση, τη διάρκεια ζωής και τις εξωτερικές θερμοκρασίες.

Οι σχετικά χαμηλές απαιτήσεις ενέργειας του XMC-1200 θα μπορούσαν να το κάνουν κατάλληλο για επιλεκτική λειτουργία. Μια συσκευή θα μπορούσε να ενεργοποιήσει την ψύξη μόνο κατά τη διάρκεια της εγγραφής βίντεο, της απαιτητικής AI-εικονικής πραγματικότητας, της υψηλής φωτεινότητας οθόνης ή άλλων συνεχών φόρτισης. Η μακρύτερη προγραμματισμένη παραγωγή επίσης υποδηλώνει ότι η τεχνολογία παραμένει σε ένα πρώιμο στάδιο. Αν και τα δείγματα μηχανικής είναι διαθέσιμα, οι καταναλωτικές συσκευές που χρησιμοποιούν το XMC-1200 είναι απίθανο να εμφανιστούν μέχρι οι κατασκευαστές ολοκληρώσουν εκτεταμένα τεστ και ενσωματώσουν το chíπ σε μελλοντικές σχεδιαστικές συσκευές.

Η μεγαλύτερη XMC-2400 έχει ήδη εισέλθει στη μαζική παραγωγή και υποστηρίζει τις πρώτες εφαρμογές γυαλιών της εταιρείας, δίνοντας στους κατασκευαστές μια τρέχουσα επιλογή για σχεδιαστικά με περισσότερο χώρο ή υψηλότερες θερμικές φόρτισης.

Ενεργός Ψύξη Μπορεί να Μετασχηματίσει τα Wearable AI

Τα έξυπνα γυαλιά έχουν παραδοσιακά σχεδιαστεί γύρω από αυστηρούς θερμικούς περιορισμούς. Οι κατασκευαστές έχουν διαχειριστεί αυτούς τους περιορισμούς μέσω λογισμικού, διαλείποντος φόρτισης, μειωμένης φωτεινότητας οθόνης και συντηρητικών επιδόσεων processores.

Η μικρο-κλίμακα ενεργός ψύξη δημιουργεί μια άλλη επιλογή. Αντί να σχεδιάζουν κάθε ικανότητα γύρω από einen σταθερό θερμικό όριο, τα μελλοντικά wearables θα μπορούσαν να αφαιρέσουν δυναμικά τη θερμότητα κατά τη διάρκεια απαιτητικών εργασιών και να επιστρέψουν σε παθητική λειτουργία όταν οι φόρτιση μειωθούν.

Αυτό θα μπορούσε να υποστηρίξει μεγαλύτερες συνεδρίες εγγραφής, πιο συνεπή ποιότητα οθόνης και AI-χαρακτηριστικά που λειτουργούν συνεχώς αντί για σύντομες εκρήξεις. Μπορεί επίσης να επιτρέψει περισσότερη επεξεργασία να παραμείνει στη συσκευή, μειώνοντας την εξάρτηση από τα smartphones ή την υποδομή cloud.

Η ευρύτερη σημασία εκτείνεται πέρα από einen ψύκτη. Όσο τα wearable υπολογιστές γίνονται πιο ικανοί, η θερμική διαχείριση θα επηρεάσει ολοένα και περισσότερο ποια AI εμπειρίες μπορούν να λειτουργήσουν αξιόπιστα μέσα σε συσκευές αρκετά ελαφριές για να φοριούνται καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας.