xMEMS ने स्मार्ट ग्लासेस के लिए मिनिएचर सॉलिड-स्टेट कूलिंग चिप लॉन्च की

xMEMS Labs ने XMC-1200 पेश किया है, जो एक सॉलिड-स्टेट माइक्रो फैन है जो स्मार्ट ग्लासेस के सामने आने वाली सबसे बड़ी बाधाओं में से एक को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सांता क्लारा-आधारित सेमीकंडक्टर कंपनी XMC-1200 को दुनिया का सबसे छोटा एक्टिव माइक्रो फैन बताती है। 46 वर्ग मिलीमीटर के फुटप्रिंट और लगभग 70 मिलीवाट की टाइपिकल पावर खपत के साथ, यह चिप ऑगमेंटेड रियलिटी (AR), एक्सटेंडेड रियलिटी (XR), और AI-पावर्ड ग्लासेस के टेम्पल आर्म्स में एकीकृत की जा सकती है।

एक वाट थर्मल लोड के तहत, xMEMS कहता है कि सिस्टम तापमान को 10°C तक कम कर सकता है। इंजीनियरिंग नमूने अब गोपनीयता समझौतों के तहत योग्य निर्माताओं और प्रौद्योगिकी भागीदारों के लिए उपलब्ध हैं, और उत्पादन तैयारी 2027 की चौथी तिमाही के लिए निर्धारित की गई है। स्मार्ट ग्लासेस एक गर्मी समस्या में चल रहे हैं

स्मार्ट ग्लासेस धीरे-धीरे सरल कैमरा और ऑडियो एक्सेसरीज से लेकर कॉम्पैक्ट कंप्यूटिंग प्लेटफ़ॉर्म में विकसित हो रहे हैं जो कंप्यूटर विजन, रियल-टाइम अनुवाद, मल्टीमॉडल सहायक, नेविगेशन, और उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले चला सकते हैं।

इन क्षमताओं के लिए बढ़ती शक्तिशाली प्रोसेसर, इमेज सेंसर, कनेक्टिविटी घटक, और लाइट इंजन की आवश्यकता होती है। प्रत्येक गर्मी उत्पन्न करता है जो एक उपकरण में रहता है जो हल्का, शांत, और पहनने में आरामदायक होना चाहिए।

पारंपरिक पैसिव कूलिंग सिस्टम, जिनमें ग्राफाइट शीट, थर्मल पैड, हीट स्प्रेडर, और वेपर चैंबर शामिल हैं, गर्मी को एक उपकरण में फिर से वितरित कर सकते हैं। हालांकि, वे हवा का संचार नहीं कर सकते हैं। सीलबंद एनक्लोज़र में, गर्मी प्रोसेसर और अन्य घटकों के चारों ओर फंस सकती है, अंततः उपकरण को प्रदर्शन कम करने या फ्रेम को असहज तापमान स्थानांतरित करने के लिए मजबूर करती है। थर्मल प्रतिबंध उपयोगकर्ता अनुभव के कई पहलुओं को प्रभावित कर सकते हैं। प्रोसेसर स्थायी AI कार्यभार के दौरान थ्रॉटल कर सकते हैं, कैमरे रिकॉर्डिंग सीमा लागू कर सकते हैं, और डिस्प्ले तापमान को नियंत्रित करने के लिए चमक को कम कर सकते हैं। मंदिर की बांह में उत्पन्न गर्मी लंबे समय तक उपयोग के दौरान चश्मे को असहज बना सकती है।

सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी का उपयोग करके निर्मित एक माइक्रो फैन

XMC-1200 लैपटॉप या अन्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में पाए जाने वाले मिनिएचर रोटरी फैन जैसा नहीं दिखता है। इसके बजाय, यह xMEMS के पीज़ोइलेक्ट्रिक माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम, या पीज़ोमेम्स, प्लेटफ़ॉर्म से सिलिकॉन से निर्मित किया गया है।

जब एक पतली पीज़ोइलेक्ट्रिक फिल्म पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो सामग्री अल्ट्रासोनिक आवृत्तियों पर फैलती और संकुचित होती है। यह आंदोलन सूक्ष्म झिल्लियों को चलाता है जो सटीक वाल्व संरचनाओं के माध्यम से निरंतर हवा के पल्स उत्पन्न करते हैं। परिणामी हवा का प्रवाह एक प्रोसेसर, डिस्प्ले इंजन, सेंसर, या गर्मी के किसी अन्य स्रोत की ओर निर्देशित किया जा सकता है। यह वास्तुकला पारंपरिक पंखों में उपयोग किए जाने वाले रोटरी मोटर और बेयरिंग से बचती है। यह कूलिंग डिवाइस को लगभग एक मिलीमीटर-मोटे पैकेज के भीतर संचालित करने की अनुमति देता है, जिससे यांत्रिक जटिलता, शोर, और कंपन कम हो जाता है।

XMC-1200 10 क्यूबिक सेंटीमीटर प्रति सेकंड तक का हवा का प्रवाह और 1,100 पास्कल तक का बैक प्रेशर दे सकता है, कंपनी के वर्तमान उत्पाद विशिष्टताओं के अनुसार। यह धूल और पानी के प्रतिरोध के लिए IP68 रेटेड भी है, जो दिन भर पहनने के लिए डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है। हीट स्प्रेडर या अन्य पैसिव घटकों को प्रतिस्थापित करने के बजाय, चिप का उद्देश्य उन्हें पूरक करना है। सक्रिय हवा का प्रवाह एक गर्म घटक के चारों ओर स्थिर गर्म हवा की परत को बाधित करता है, जिससे गर्मी उपकरण की व्यापक थर्मल संरचना में अधिक प्रभावी ढंग से चली जाती है।

डिस्प्ले, प्रोसेसर, और कैमरे के लिए लक्षित शीतलन

एक संभावित अनुप्रयोग AR और XR डिस्प्ले में उपयोग किए जाने वाले लाइट इंजन को ठंडा करना है।

माइक्रोडिस्प्ले लाइट-उत्सर्जक डायोड और लेजर-आधारित प्रणाली तापमान में परिवर्तन के साथ तरंग दैर्ध्य और आउटपुट में परिवर्तन का अनुभव कर सकती हैं। ये परिवर्तन रंग पालट, कम चमक, या लंबे समय तक उपयोग के दौरान असंगत छवि गुणवत्ता में योगदान कर सकते हैं। लक्षित हवा का प्रवाह इन घटकों को एक अधिक स्थिर संचालन सीमा में रखने में मदद कर सकता है।

प्रोसेसर शीतलन एक और उपयोग का मामला प्रस्तुत करता है। रियल-टाइम अनुवाद, वॉयस इंटरैक्शन, दृश्य मान्यता, और ऑन-डिवाइस AI अनुमान जैसी क्षमताओं के लिए स्थायी कंप्यूटिंग प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, न कि प्रसंस्करण के संक्षिप्त बुर्स्ट की। पर्याप्त थर्मल हेडरूम के बिना, एक सिस्टम-ऑन-चिप जल्दी से अपनी घड़ी की गति को कम कर सकता है ताकि अधिक गर्मी से बचा जा सके।

कैमरा-आधारित चश्मे समान प्रतिबंधों का सामना करते हैं। उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेज सेंसर, वीडियो एनकोडर, और वायरलेस कनेक्शन एक ही समय में रिकॉर्डिंग के दौरान गर्मी पैदा करते हैं। इन घटकों के पास सक्रिय शीतलन उपकरणों को निर्माताओं को फ्रेम के आकार में वृद्धि किए बिना लंबे रिकॉर्डिंग सत्रों का समर्थन करने में मदद कर सकता है।

इसी प्रौद्योगिकी का उपयोग चश्मे के बाहरी तापमान को नियंत्रित करने में भी मदद कर सकता है। इलेक्ट्रॉनिक्स से पहले गर्मी को दूर करना मंदिर की बांह की सतह पर पहुंचने से पहले उपकरणों को अधिक आरामदायक बना सकता है।

µकूलिंग पोर्टफोलियो का विस्तार

XMC-1200 xMEMS द्वारा विकसित किए जा रहे एक व्यापक एक्टिव-कूलिंग पोर्टफोलियो का सबसे छोटा सदस्य है।

कंपनी का XMC-2400 उच्च-शक्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिनमें XR ग्लासेस, व्यक्तिगत सॉलिड-स्टेट ड्राइव, और अन्य एज AI सिस्टम शामिल हैं। इसकी वर्तमान विशिष्टताओं में 28 क्यूबिक सेंटीमीटर प्रति सेकंड तक का हवा का प्रवाह और लगभग 150 मिलीवाट की टाइपिकल पावर खपत शामिल है।

एक बड़ा XMC-4800 मॉडल स्मार्टफोन, डेटा-सेंटर स्टोरेज सिस्टम, और अन्य अनुप्रयोगों के लिए लक्षित है जिनमें अधिक हवा का प्रवाह की आवश्यकता होती है। कंपनी ने इस उत्पाद को 48 क्यूबिक सेंटीमीटर प्रति सेकंड तक के हवा के प्रवाह और लगभग 240 मिलीवाट की टाइपिकल पावर खपत के साथ सूचीबद्ध किया है। यह एक व्यापक रणनीति को दर्शाता है जो सेमीकंडक्टर निर्माण तकनीकों को विभिन्न उपकरण श्रेणियों में थर्मल प्रबंधन में लागू करती है। इसके बजाय एक फैन डिज़ाइन का उपयोग हर उत्पाद के लिए, निर्माता चिप्स का चयन कर सकते हैं जो एनक्लोज़र के आकार, उपलब्ध शक्ति, हवा का प्रवाह आवश्यकताओं, और व्यक्तिगत हॉटस्पॉट के स्थान पर आधारित होते हैं।

2018 में स्थापित, xMEMS ने शुरू में सॉलिड-स्टेट MEMS स्पीकरों पर ध्यान केंद्रित किया था जो इयरबड्स, स्मार्टवॉच, हेडफ़ोन, और चश्मे के लिए उपयुक्त थे। कंपनी ने तब से उसी अंतर्निहित पीज़ोमेम्स प्लेटफ़ॉर्म को थर्मल प्रबंधन में विस्तारित किया है और दुनिया भर में 300 से अधिक अनुदानित पेटेंट रखने की रिपोर्ट की है। व्यावसायिक अपनाना सिस्टम-स्तरीय प्रदर्शन पर निर्भर करेगा

स्मार्ट ग्लासेस के लिए एक शीतलन घटक बनाना जो पर्याप्त रूप से छोटा है, इंजीनियरिंग चुनौती का केवल एक हिस्सा है।

निर्माताओं को यह निर्धारित करने की आवश्यकता होगी कि फ्रेम के माध्यम से हवा कैसे चलनी चाहिए जो नमी और धूल के खिलाफ सील हो सकते हैं। उन्हें यह भी मूल्यांकन करना होगा कि कूलिंग चिप बैटरी जीवन, आंतरिक घटक स्थापन, अकουσ्टिक प्रदर्शन, टिकाऊपन, और बाहरी तापमान पर कैसे प्रभाव डालती है।

XMC-1200 की अपेक्षाकृत कम पावर आवश्यकताएं इसे चयनात्मक संचालन के लिए उपयुक्त बना सकती हैं। एक उपकरण केवल वीडियो रिकॉर्डिंग, मांग वाले AI अनुमान, उच्च डिस्प्ले चमक, या अन्य स्थायी कार्यभार के दौरान शीतलन को सक्रिय कर सकता है, न कि चिप को निरंतर चलाने के लिए।

लंबे उत्पादन अनुसूची भी दर्शाती है कि प्रौद्योगिकी अभी भी एक प्रारंभिक चरण में है। हालांकि इंजीनियरिंग नमूने उपलब्ध हैं, XMC-1200 का उपयोग करने वाले उपभोक्ता उपकरणों को तब तक दिखाई नहीं देंगे जब तक कि निर्माता व्यापक परीक्षण पूरा नहीं कर लेते और चिप को भविष्य के हार्डवेयर डिज़ाइन में शामिल नहीं कर लेते।

बड़ा XMC-2400 पहले से ही बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रवेश कर चुका है और कंपनी के पहले चश्मे से संबंधित तैनाती का समर्थन कर रहा है, जिससे निर्माताओं को अधिक जगह या उच्च थर्मल लोड वाले डिज़ाइन के लिए एक वर्तमान विकल्प मिलता है।

सक्रिय शीतलन पहनने योग्य AI को फिर से आकार दे सकता है

स्मार्ट ग्लासेस को पारंपरिक रूप से सख्त थर्मल सीमाओं के आसपास डिज़ाइन किया गया है। निर्माताओं ने सॉफ़्टवेयर प्रतिबंधों, अंतराल कार्यभार, कम डिस्प्ले चमक, और रूढ़िवादी प्रोसेसर प्रदर्शन के माध्यम से इन सीमाओं का प्रबंधन किया है।

माइक्रो-स्केल एक्टिव कूलिंग एक और विकल्प बनाती है। इसके बजाय हर क्षमता को एक निश्चित गर्मी की छत के आसपास इंजीनियर, भविष्य के पहनने योग्य उपकरणों में मांग वाले कार्यों के दौरान गर्मी को गतिशील रूप से हटाने और कार्यभार में कमी के दौरान पैसिव संचालन में लौट आने की क्षमता हो सकती है।

इसका समर्थन लंबे रिकॉर्डिंग सत्र, अधिक संगत डिस्प्ले गुणवत्ता, और AI सुविधाओं को कर सकता है जो निरंतर रूप से संचालित होती हैं, न कि संक्षिप्त बुर्स्ट में। यह निर्माताओं को अधिक प्रसंस्करण को उपकरण पर रखने की अनुमति दे सकता है, जिससे स्मार्टफ़ोन या क्लाउड इन्फ्रास्ट्रक्चर पर निर्भरता कम हो जाती है।

व्यापक महत्व एक单 शीतलन चिप से परे है। जैसे ही पहनने योग्य कंप्यूटर अधिक क्षमता वाले होते जाते हैं, थर्मल प्रबंधन उन AI अनुभवों को प्रभावित करने के लिए अधिक प्रभावी ढंग से बढ़ेगा जो दिन भर पहनने के लिए पर्याप्त हल्के उपकरणों के भीतर विश्वसनीय रूप से कार्य कर सकते हैं। vice, reducing dependence on smartphones or cloud infrastructure. The broader significance extends beyond a single cooling chip. As wearable computers become more capable, thermal management will increasingly influence which AI experiences can function reliably inside devices light enough to be worn throughout the day.