Революция в Edge AI: как PiezoMEMS меняет устройства нового поколения

Рост Edge AI и его проблемы

Edge AI стремительно меняет взаимодействие с технологиями, перенося возможности искусственного интеллекта прямо в устройства, такие как смартфоны и AR-очки. Эти устройства используют сенсоры — камеры, микрофоны, GPS, акселерометры — для создания персонализированного, контекстно-зависимого опыта в реальном времени без обращения к облачным сервисам. Это повышает приватность и снижает задержки.

Однако внедрение генеративного ИИ (genAI) на edge-устройствах сталкивается с серьезными аппаратными проблемами. Ограничения по тепловыделению критичны, поскольку смартфоны и AR-очки имеют ограниченные возможности охлаждения, а добавление вычислительных нагрузок ИИ усугубляет проблему перегрева. Кроме того, размеры, вес и форма особенно важны для AR-очков, которым нужно сочетать комфорт, производительность и стиль. Голосовой интерфейс требует качественного звука, но традиционные катушечные динамики громоздки и обладают нестабильными характеристиками, что снижает эффективность в компактных устройствах.

PiezoMEMS: прорывная микромеханическая технология

PiezoMEMS — инновационное применение микромеханических систем с пьезоэлектрическими материалами, которые преобразуют электрические сигналы в движение, создавая управляемый напряжением воздушный поток. Эти компоненты производятся с помощью полупроводниковых технологий, что позволяет массово выпускать эффективные, экономичные и сверхтонкие микросхемы.

Активное охлаждение с помощью микро-вентиляторов PiezoMEMS

Силиконовые пьезоMEMS-актуаторы могут генерировать бесшумные, без вибраций воздушные импульсы для активного охлаждения компактной электроники. Эти микровентиляторы на 96% меньше и легче традиционных, что позволяет встроить их в смартфоны и AR-очки. Они снижают температуру компонентов на 15–30%, поддерживая высокую производительность устройств длительное время без перегрева.

Улучшение звука с динамиками PiezoMEMS

Динамики PiezoMEMS обеспечивают такую же или лучшую громкость, чем традиционные катушечные, но занимают гораздо меньше места, тоньше и легче. Для AR-очков это означает более тонкие и стильные оправы и значительное снижение общего веса — что критично для комфорта при длительном ношении. Например, динамики PiezoMEMS толщиной около 1 мм (примерно на 70% тоньше) и весом около 150 мг, тогда как катушечные динамики весят около 2 г.

Эти динамики также обеспечивают более чистое и разборчивое звучание благодаря быстрой механической реакции и минимальной фазовой задержке, что важно для голосового ИИ. Кроме того, их однородность улучшает работу цифровой обработки сигнала (DSP), таких функций как режимы конфиденциальности и направленного звука, благодаря прогнозируемой громкости и фазовому совпадению, снижая нагрузку на процессор.

Открывая будущее устройств Edge AI