基于微机电系统的技术有望降低数据中心能耗。
6年前，埃里克·阿吉拉尔（Eric Aguilar）陷入了困境。他曾在特斯拉和谷歌X实验室长期从事激光雷达及其他传感器的研发工作，但该技术似乎始终成本高昂，且更重要的是，可靠性不足。激光雷达传感器经常无故损坏，频繁更换令他疲于应对，他甚至设计了复杂的维护流程，只为了维持设备运转和车辆正常行驶。
因此，穷尽一切现有方法后，他发明了一种更稳健的技术。阿吉拉尔与其初创公司Omnitron Sensors团队研发了一种新型微机电系统技术。他们表示，该技术的单位面积输出力超过了其他方案。通过为激光雷达内部的微型反射镜提供全新量级的驱动力，该技术能精确控制激光束的指向，即使在颠簸的路况下也能稳定工作。目前汽车行业的客户正在测试Omnitron Sensors公司的芯片，该公司也在着手改进技术，以期降低人工智能数据中心的功耗。
激光雷达常部署在自动驾驶汽车上，用于对周围环境进行三维感知。但阿吉拉尔指出，近年来汽车行业对激光雷达的应用始终处于相对停滞状态，部分原因在于该技术的寿命周期太短。
华盛顿大学光子系统研究员李墨指出，道路颠簸引发的振动和极端环境条件是激光雷达可靠性的最大杀手。自动驾驶汽车顶部激光雷达模块内的光学校准极为精密，而路面不平造成的震颤或温度波动引起的形变，都可能改变反射镜在壳体内的实际位置，导致光束失准甚至系统故障。
为了增强激光雷达的稳健性，Omni-tron Sensors团队致力于设计能施加更多力来控制激光雷达阵列中反射镜的微机电芯片。他们宣称已实现突破，其芯片对微型反射镜定位执行器施加的单位面积作用力是当前行业标准的10倍。这种超强驱动力有助于在精密调节中实现至关重要的控制。
为了制造这些超高强度的设备，阿吉拉尔团队不得不深挖芯片——字面意义上的在芯片上挖得更深。
在Omnitron Sensors的微机电设备中，传感器（包括反射镜）及其执行器被蚀刻在同一片硅晶圆上。执行器的非反射镜端覆盖着间距极小的微型极板，这些极板嵌在晶圆沟槽之间，如同两把梳子的梳齿交错排列。施加电压后，静电力会在沟槽内上下移动极板，驱动反射镜偏转至特定角度，从而移动反射镜。
移动反射镜的作用力受到沟槽深宽比的限制。沟槽越深，可作用于执行器的静电力越强，传感器的运动范围就越大。但制造窄而深的沟槽历来是行业难点，因为蚀刻工具的振动和磨损会导致加工困难。
通过专有工艺Omnitron Sensors成功突破了微机电器件20:1的典型深宽比，在大学小型创新工厂，人们通过实验和原型制作将这一比例提升至100:1。“这正是我们的核心突破所在。”阿吉拉尔说。
这项进步或将重塑新一代传感器密集型汽车的感知方式。阿吉拉尔透露，这家初创企业已获得汽车合作伙伴超8亿美元的意向订单，公司正在推进为期18个月的计划，以证明能够满负荷运转生产芯片，目前已完成前两个月的进度。
与此同时，Omnitron Sensors的微机电系统也为数据中心制造商提供了降低能耗的新途径。到2030年，预计人工智能数据中心的年耗电量将达945太瓦时，比目前日本全国的年用电量还多。阿吉拉尔认为，问题的症结在于“数据的传输方式”。数据从数据中心的一个位置流转至另一个位置时，光信号会转换为电信号，进行再路由，随后再次转换为光信号。这一过程会消耗巨量能源。
谷歌则提出了Apollo解决方案。该方案可保持数据包的光信号形态，并采用反射镜重定向。该公司宣称，这项技术可以实现高达40% 的节能效果。对此，阿吉拉尔表示，如果采用Omnitron Sensors公司功率更高的、由反射镜组成的高密度阵列，每个系统可路由的数据量将提升至原来的4倍。
Omnitron Sensors公司还收到了来自国防工业、航天企业和甲烷探测机构的合作意向。“看到这些领域的人们主动找我们寻求合作，着实振奋人心，”阿吉拉尔说，“毕竟我只专注于激光雷达领域。”
作者：Perri Thaler返回搜狐，查看更多