Yeni Nesil Edge AI Cihazları Arkasındaki Bilinmeyen Teknoloji

PiezoMEMS’i duymamış olabilirsiniz, ancak bu küçük, oyun değiştirici teknolojinin yeni uygulamaları, kenar AI’nin geleceğini yeniden şekillendirmeye hazır.

2023 yılında, araştırmacılar bir görüntü oluşturmak için kullanılan enerjiyi, bir akıllı telefonyi şarj etmek için kullanılan enerjiyle karşılaştırdı. Şimdi, akıllı telefonunuzla AI görüntüleri oluşturun.

AI, akıllı telefonlar ve AR gözlükleri gibi kenar cihazlarına kaydıkça, en çekici ve yaygın uygulamalar muhtemelen gerçek zamanlı, kişiselleştirilmiş ve bağlam odaklı deneyimler etrafında dönecektir. Bu cihazlar her zaman bizimle birlikte olduğu için, AI, kameralar, mikrofonlar, GPS, ivmeölçerler gibi sensörleri kullanarak sorunsuz, düşük gecikme çözümleri ve deneyimleri sunabilir.

AI’yi her zaman yanımızda olan bir yardımcı olarak düşünün. Akıllı telefonlarda, bu, sohbet sırasında veya seyahat sırasında anında dil çeviri anlamına gelebilir, Örneğin, kameranızı bir tabela üzerinde tutup anında anadilinizde bir örtü elde edebilirsiniz. AR gözlükleri için, bu daha da önemlidir – bir şehirde yürürken, tarihi bilgiler, restoran yorumları veya navigasyon ipuçları gibi bilgileri görüntülerinizde görüntüleyebilirsiniz, tüm bunlar ilgi alanlarınıza göre özelleştirilmiştir ve bir cihaza ihtiyacınız yoktur. Kenar AI’nin verileri yerel olarak işlediğinden, bu güven ve veri gizliliği için bir kazançtır.

Kenar AI’nin vaadi açık ve çekici olsa da, donanım zorlukları devam etmektedir.

• 1. Termal Zorluk: AI veri merkezleri gibi, kenar AI cihazları termal olarak sınırlıdır, MIPS / hesaplama ile sınırlı değildir. Akıllı telefonlar zaten termal sınırlarına ulaşmıştır; kenar AI özellikleri bu sorunu daha da artırır. Aynı durum AR gözlükleri için de geçerlidir, çünkü daha fazla hesaplama, optik ve mikro ekran entegre edilir.
• 2. Boyut / Ağırlık / Form Faktörü: Bu, AR gözlükleri için devasa bir zorluktur, çünkü üreticiler, tüm gün giyilebilecek konfor (ağırlık) ile gerekli elektronik ve pil ömrünü (performans) dengelemek için çaba sarf etmektedir, tüm bunlar moda odaklı, şık bir form faktöründe sunulmaktadır.
• 3. Konuşma AI Ses Kalitesi: Ses, özellikle AR gözlükleri ile birlikte, hızlı, eller serbest çalışmaya izin veren bir arayüze sahip olacaktır. Ancak geleneksel bobin hoparlörler kalın ve hantaldır (2. zorluğa bakınız) ve sıkı, kısıtlanmış alanlarda maksimum potansiyellerine ulaşamazlar. Ayrıca, göreceli olarak zayıf parça-parça tutarlılıkları, gizlilik ve konuşma odak modları gibi değer ekleyen DSP özelliklerini olumsuz etkiler.

Bununla birlikte, kenar cihazlarında – akıllı telefonlar, AR gözlükleri ve diğer mobil cihazlar – genAI gerçekleştirmeye yönelik çılgın yarış devam etmektedir. Deloitte’deki araştırmacılar, genAI özellikli akıllı telefonların payının bu yıl sonuna kadar gönderilerin %30’unu aşabileceğini tahmin ediyor. Yeni bir kategorinin, genAI güçlendirilmiş akıllı gözlüklerin ortaya çıkacağından bahsetmeye bile gerek yok.

Kenar cihazlarında, çözümün bir kısmı, içine giren elektroniklerin yeniden hayal edilmesinden gelir.

Kenar AI’de GenAI’yi Etkinleştiren PiezoMEMS Bileşenleri

PiezoMEMS teknolojisi, kenar cihazlarındaki genAI zorluklarını ele alır. Sadece ne yaptığından değil, nasıl yapıldığından da ötürü.

PiezoMEMS, mikro-elektronik sistemler teknolojisinin bir uygulamasıdır ve piezoelektrik malzemeleri elektrik enerjisini harekete dönüştürür, esasen bir voltaj kontrolsüz hava kaynağıdır. PiezoMEMS bileşenleri, güvenilir, stabil ve son derece üniform bir yarı iletken işlemiyle üretilir, bu da küçük, 1 milimetrelik ince çip paketlerinde yüksek verimli, maliyet etkili mikroelektroniklerin toplu üretimine olanak tanır.

Kenar AI Isı Yönetimi için Aktif Soğutma

Ultrasonik piezoMEMS silikon aktüatörler, artık tamamen sessiz, titreşim-free hava darbeleri pompalamak için var, esasen bir yonga上的 bir fan.

Kenar AI cihazlarını soğutmanın etkileri derin. İlk piezoMEMS mikro-soğutma fanı geleneksel fanlardan %96 daha küçüktür ve daha hafiftir ve akıllı telefonlar ve AR gözlükleri içinde sığabilecek kadar küçük ve ince olan tek aktif termal yönetim cihazıdır, yüzey ve bileşen sıcaklıklarını %15-30 daha serin tutarak, hesaplama işlemlerinin uzun süreler boyunca zirve performansında çalışmasını sağlar.

Konuşma AI Arayüzü olarak PiezoMEMS Hoparlörleri

Boyut ve Ağırlık: PiezoMEMS hoparlörleri, geleneksel bobin hoparlörlerle eşdeğer veya daha iyi bir ses seviyesi (ses basıncı düzeyi [SPL]) üretebilir, ancak boyut, kalınlık ve ağırlık açısından çok daha küçüktür. Bu yeni hoparlörün AI özellikli gözlüklere uygulanması, ürün tasarımcılarını daha önce bahsedilen kutsal dengeye yaklaştırabilir.

İki örnek var. İlk olarak, 1 milimetrelik incelikte olan piezoMEMS hoparlör, geleneksel bobin hoparlörlerden yaklaşık %70 daha ince olabilir, bu da gözlüklerin kollarının daha ince ve daha şık olmasını sağlar.

İkincisi, gözlüklerin ideal ağırlığının 30 gram olduğu önerilmiştir, böylece tüm gün giyilebilecek konfor sağlanabilir. AI gözlüklerinde, geleneksel bobin hoparlörler genellikle her biri yaklaşık 2 gram ağırlığındadır. Her gözlük kolunda birer tane (toplam 4 gram) bulunan hoparlörler, sistemın toplam ağırlığının yaklaşık %15’ini oluşturur. PiezoMEMS hoparlörleri, her biri yaklaşık 150 miligram ağırlığında olabilir, bu da hoparlörlerin katkıda bulunduğu ağırlığın %90’ından fazlasını kaldırabilir ve AR gözlüklerini 30 gram hedefine yaklaştırabilir.

Ses Netliği. Boyut ve ağırlığının yanı sıra, piezoMEMS hoparlörleri ses deneyimini geliştirir. Sadece açık havada yeterli ses seviyesi üretmekle kalmaz, aynı zamanda konuşma netliği ve açıklığı ile ilişkili yüksek frekansları yeniden üretmede de exceller. Bu, piezoMEMS’in geleneksel hoparlör tasarımlarına kıyasla daha hızlı bir mekanik tepki vermesinden kaynaklanmaktadır, bu da sesin net, ayrıntılı ve doğru olduğunu gösterir.

Geliştirilmiş DSP Özellikleri. Son olarak, DSP yoğun özellikler gibi gizlilik modları ve yönlendirilmiş ses, piezoMEMS hoparlörlerle daha iyi çalışacaktır. Yarı iletken işlemin uniformitesi ve tutarlılığı sayesinde, bu hoparlörler neredeyse ideal parça-parça ses seviyesi ve faz eşleşmesine sahiptir, bu da DSP algoritmasının daha öngörülebilir bir pencere içinde çalışmasını sağlar. Hoparlörden gelen değişkenlik azaldıkça, DSP algoritmaları daha az işleme yükü ile performansı artırabilir.

Kenar AI Cihazlarının Potansiyelini Kilidini Açmak

Sonuçta, tüketici kenar cihazlarına genAI’nin gücünü getirmek için önemli bir yenilik gerekli olacaktır. Üreticilerin sadece fiziksel engelleri aşması değil, aynı zamanda en iyi kullanıcı deneyimini sunması da gerekir – tüm bunlar form faktöründen ödün vermeden.

Yeni piezoMEMS teknolojisi, termal kısıtlamaları kaldırmak, konuşma AI için ses netliğini geliştirmek ve kenar AI akıllı telefonları ve AR gözlüklerinin stilini (ince) ve konforunu (ağırlık) artırmak için olanaklar sunar.

GenAI ekosistemi geniş ve iç içe geçmiştir. PiezoMEMS, bir anahtarı olabilir.