Es posible que no haya oído hablar de piezomems, pero las aplicaciones novedosas de esta pequeña tecnología que cambia el juego está listo para remodelar el futuro de la IA en el borde.
En 2023, Investigadores estimados que usar inteligencia synthetic generativa (Genai) para crear una imagen utilizó tanta energía como cargar un teléfono inteligente. Ahora, think about generar imágenes de IA con su teléfono inteligente.
A medida que la IA cambia a dispositivos de borde como teléfonos inteligentes y gafas AR, las aplicaciones más convincentes y generalizadas probablemente girarán en torno a las experiencias en tiempo actual, personalizadas y conscientes del contexto. Estos dispositivos siempre están con nosotros, por lo que la IA puede aprovechar sus sensores (cámaras, micrófonos, GPS, acelerómetros) para ofrecer soluciones y experiencias de baja latencia perfecta.
Piense en la IA como un compañero omnipresente que brinda asistencia contextual en tiempo actual. En los teléfonos inteligentes, esto podría significar la traducción del lenguaje instantáneo durante las conversaciones o los viajes, como señalar su cámara en un letrero y obtener una superposición en su lengua natal. Para las gafas AR, es aún más pegajosa: think about caminar por una ciudad y tener hechos históricos, reseñas de restaurantes o señales de navegación proyectadas en su punto de vista, todo adaptado a sus intereses y sin necesidad de sacar un dispositivo. Dado que Edge AI procesa datos localmente, es una victoria para la confianza y la privacidad de los datos.
Mientras que la promesa de Edge Ai es obvio y convincente, los desafíos de {hardware} permanecen.
- Desafío 1 – Termal: Al igual que los centros de datos de IA, los dispositivos EDGE AI son limitados térmicos, no MIPS/Compute-Restricted. Los teléfonos inteligentes ya están en sus límites térmicos; Las características de borde de AI simplemente agravan el problema. Lo mismo para las gafas AR, ya que se integran más cómputo, óptica y micro pantallas.
- Desafío 2 – Issue de tamaño/peso/forma: Este es un enorme desafío para las gafas AR, ya que los fabricantes buscan el santo grial de equilibrar la comodidad de desgaste durante todo el día (peso) con la electrónica necesaria y la duración de la batería (rendimiento), todo en un issue de forma elegante y elegante.
- Desafío 3 – Calidad de audio de IA conversacional: La voz será una interfaz dominanteparticularmente con gafas AR, permitiendo un funcionamiento rápido y manos libres. Sin embargo, los altavoces de la bobina convencionales son gruesos y voluminosos (ver desafío 2) y no funcionan con su máximo potencial en espacios apretados y limitados. Además, su consistencia relativamente pobre de parte a parte afecta negativamente las características de DSP de valor agregado, como los modos de privacidad y enfoque de conversación.
Aún así, el Mad Sprint para realizar dispositivos Genai On Edge (teléfonos inteligentes, gafas AR y otros dispositivos móviles) está en marcha. Investigadores de Deloitte La estimación de la participación de los teléfonos inteligentes habilitados para Genai podría exceder el 30 por ciento de los envíos para fines de este año. Sin mencionar Una nueva categoría de gafas inteligentes con motor Genai.
En los dispositivos de borde, parte de la solución proviene de reinventar la electrónica que entra en ellos.
Los componentes piezomems habilitan Genai en el borde
La tecnología Piezomems aborda los desafíos de Genai en dispositivos de borde. No solo por lo que hace, sino cómo se hace.
Piezomems es una aplicación de tecnología de sistemas microelectromecánicos que utiliza materiales piezoeléctricos para convertir la energía eléctrica en movimiento, esencialmente una fuente de flujo de aire controlado por voltaje. Los componentes piezomems se fabrican en un proceso de semiconductores confiable, estable y altamente uniforme, lo que permite la producción en masa de microelectrónicas altamente eficientes y rentables en pequeños paquetes de chips delgados de 1 milímetro.
Enfriamiento activo para la gestión térmica de borde ai
Los actuadores de silicio de piezomems ultrasónicos ahora existen para bombear pulsos de aire completamente silenciosos y sin vibraciones con el fin de enfriar sistemas electrónicos delgados y limitados por el espacio, básicamente un ventilador en un chip.
Las implicaciones para los dispositivos de borde AI de borde de enfriamiento son profundas. El primer fanático de la microcoling de piezomems es 96 por ciento más pequeño y más ligero que los ventiladores tradicionales, y es el único dispositivo de gestión térmica activa pequeña y delgada como para caber dentro de los teléfonos inteligentes y las gafas AR, manteniendo temperaturas de superficie y componentes 15-30% más refrigerador, al tiempo que permite que el cómputo se ejecute en un rendimiento máximo durante períodos prolongados.
Altavoces piezomems como la interfaz de IA conversacional
Tamaño y peso: los altavoces piezomems pueden producir un volumen equivalente o mejor (nivel de presión de sonido [SPL]) como altavoces de bobina convencionales pero con una fracción del tamaño, grosor y peso. La aplicación de este nuevo altavoz a las gafas habilitadas para AI puede acercar a los diseñadores de productos más cerca del equilibrio Holy Grail mencionado anteriormente en este artículo.
Aquí hay dos ejemplos. Primero, a 1 milímetro de edad, el altavoz piezomems es ~ 70% más delgado que los altavoces de la bobina convencionales, lo que permite que los brazos de las gafas sean más delgados y más elegantes.
En segundo lugar, se ha sugerido que el peso ideally suited de las gafas es 30 gramos Para lograr la comodidad de desgaste durante todo el día. En las gafas de IA, los altavoces de bobina convencionales generalmente pesan ~ 2 gramos cada uno. Con uno en cada brazo de gafas (4 gramos en whole), los altavoces contribuyen con ~ 15% del peso whole del sistema. Los altavoces piezomems, a ~ 150 miligramos cada uno, pueden eliminar> 90% del peso aportado por los altavoces, acercando las gafas AR al objetivo de 30 gramos.
Claridad de audio. Además de su pequeño tamaño y peso, los altavoces piezomems mejoran la experiencia de audio. No solo generan suficiente volumen al aire libre, sino que se destacan para reproducir las altas frecuencias típicamente asociadas con una mejor inteligibilidad y claridad del habla. Esto se debe a que piezomems ofrece una respuesta mecánica más rápida que los diseños de altavoces tradicionales casi sin cambios de fase, lo que significa que el audio es claro, detallado y preciso.
Características DSP mejoradas. Finalmente, las características intensivas de DSP, como los modos de privacidad y el sonido dirigido, funcionarán mejor con los altavoces piezomems. Gracias a la uniformidad y la consistencia del proceso de semiconductores, estos altavoces tienen un volumen y una coincidencia de fase casi ideally suited, ofreciendo una ventana más predecible para que el algoritmo DSP funcione. Con menos variabilidad del altavoz, los algoritmos DSP pueden mejorar el rendimiento con menos gastos generales de procesamiento.
Desbloqueando el potencial de los dispositivos de IA Edge
Al ultimate, necesitará una innovación significativa para llevar el poder de la IA generativa a los dispositivos de consumo. Los fabricantes no solo deben superar la física, sino que también deben garantizar la mejor experiencia del usuario posible, todo sin comprometer el issue de forma.
Las nuevas innovaciones en la tecnología piezomems abren posibilidades para eliminar las limitaciones térmicas, ofrecen una mejor inteligibilidad del habla para la IA conversacional al tiempo que mejora el estilo (delgado) y la comodidad (peso) en los teléfonos inteligentes de IA de borde y las gafas AR.
El ecosistema de Genai es vasto e interconectado. Los piezomems pueden ser un habilitador clave.
