在大衆印象裏,光刻機似乎非常高端,而且總是和芯片生産綁定。
畢竟也沒聽說我們有什麽其他東西被光刻機卡住了,不是?
但光刻機說白了,其實就是一種非常精确的雕刻機:既然能雕刻芯片,自然也能雕刻些其他東西。
比如說,下面這個。。。呃,散熱器。
在今年的 CES 展上,一家名叫 Frore Systems 的公司,展出了他們 " 劃時代 " 的 Airjet 散熱器。
接下來我會用很大篇幅跟大家講講這個小玩意——不是廣告,是它确實太吊。。。
這家夥看上去就是個平平無奇的銅片均熱闆,但它真的是一個有 " 風扇 " 的散熱器,這個風扇甚至是用光刻機生産的!
Wow,awesome !非常符合我對未來科技的想象!
不過,這是怎麽做到的?
整個故事,還得從打火機裏那個電人的東西——壓電晶體說起。
這種晶體能将形變和電壓互相轉換:當它受到擠壓,形狀發生變化的時候,就會産生電壓;反過來,給壓電晶體施加一個外加的電壓,它就會産生形變。
有了這個性質,我們就能給它通上電,讓片狀壓電晶體在往複的電壓驅動下震動,做成一個壓電風扇了。
但是吧,普通大小的壓電風扇如果有一點用,也不至于一點用也沒有:
風量小,風速低,甚至需要四周完全空曠,才能吹起一點點風。
除了不能使用電動機、需要避免維修的場合,這種壓電風扇基本沒有使用價值。
但是,在套了一層 " 光刻機 buff " 後,一切就完全不同了。Frore Systems 在一整片材料上,用光刻機雕了成百上千個微小的壓電風扇,還有配套的電路和風道。
每個壓電風扇單元的工作設想圖
由于現在 Airjet 的内部細節仍然是商業機密,托尼也沒能拿到獨家信息,隻能和大家分享一下最終效果:
壓電風扇超低功耗免維護的特點得到了保留,但風速和風量大大提高。
根據 Frore Systems 自己的說法,風速能達到 200km/h 。
這個風速,和最近的幾個台風有得一拼。
強勁的風與散熱片充分接觸,在相同散熱面積下,最多能産生傳統散熱器五倍的散熱效果。
根據廠商的演示,隻要三片 Airjet Mini ,就壓住一台 15 瓦的輕薄本,表現甚至超越了原裝風扇。
而且因爲沒有傳統的機械組件,整套散熱系統可以做到完全免維護;而進氣口的濾塵網也避免了清灰的煩惱。
在這個電子産品性能被散熱困住的時代, Airjet 堪稱是一次散熱革命。
在狹窄的空間裏,我們終于有了一種可靠便攜的散熱方式:
它不需要體積大、非常容易積累灰塵,還會發出噪音的渦輪風扇;也不需要不方便,還會 " 漏液火葬場 " 的水冷;更不是半導體散熱那種散多少熱,就要額外花掉多少散熱功耗的雞肋。
更離譜的是,這個散熱器因爲沒有活動的宏觀機械結構,同時通過防塵濾紙進氣,完全避免了拆開清灰和維護的問題。
托尼預計,隻要它能夠鋪開,很快就會有性能更強且更加輕薄的輕薄本和掌機問世。
特别是在散熱更捉急的掌機,托尼已經開始展望未來了:
我們不久前測試了華碩新發布的 Ally 掌機,它搭載的那顆 AMD Z1 Extreme 處理器在 15 瓦下表現相當良好。
但爲了散掉這些熱量,它的這套渦輪散熱占用的空間,可以說和電池不相上下。
想想看,要是能去掉風扇換成更輕薄的 Airjet ,又能多出多少重量和空間來提升續航呢?
其實,用光刻和其他芯片加工技術來給傳統的機械組件加 buff ,并不是一個新想法。
這類微縮的機械,有一個專門的名字:微機電系統( MEMS )。
這個産業已經非常成熟,甚至成熟到你現在正在用來閱讀的手機裏,就有一大堆類似的微縮機械。
MEMS 麥克風和揚聲器、用來自動旋轉屏幕的重力傳感器、檢測移動和震動的陀螺儀和加速度計,以及無線信号的收發系統。。。
這些過去需要一個不小的結構才能實現的功能,現在已經能利用光刻等精密加工技術微型化,甚至封裝成了類似芯片的形式。
MEMS 陀螺儀
可以說,如果沒有 MEMS ,現代的一系列智能設備根本就不可能誕生。
機械式陀螺儀
好在和先進芯片不同,我們在 MEMS 領域并不算落後,甚至可以說搞得風生水起。
根據市場數據,無論是從品種上看,還是從産業鏈上看,整個 MEMS 行業到處都有國内廠家的身影。
其中歌爾微和瑞聲科技甚至還能排進 2021 年全球 MEMS 企業營收的前二十。
這次, Airjet 的誕生對于整個 MEMS 行業來說,預示着一個想象力大爆發的時代來臨了。
在過去,誰能想得出 " 光刻機雕風扇 " 這麽離譜的工藝呢?
但現在,它已經成爲現實,甚至變成了有利可圖的産品。
未來,必然還有更多奇奇怪怪的 MEMS 産品出現,我們身邊的各種智能設備,也可能因此向前再邁一步。