MEMS Tech Omnitron повышает надежность лидара

Пять лет назад, Эрик Агилар был сыт по горло.

Он работал над Лидар и другие датчики годами в Тесла и Google X, но технология всегда казалась слишком дорогой и, что более важно, ненадежным. Он заменил Лидар Датчики, когда они сломались – что было слишком часто, и, казалось бы, случайно – и разработали сложные методы калибровки и процедуры обслуживания, чтобы они были функционированы, и автомобили управлялись.

Итак, когда он достиг конца своей веревки, он изобрел более надежные технологии – что он называет «самой мощной микромашиной, когда -либо сделанной».

Агилар и его команда в стартапе Омнитронные датчики разработали новые микроэлектромеханические системы (Мемс) Технология, которые, как он утверждает, может придать больше силы на единицу площади, чем любой другой. Предоставляя новые уровни власти МикромиррорыТехнология способна точно управлять лазерными лучами Лидара, даже во время выветривания опасных элементов, а также ударов и ударов по открытой дороге. С тестируемыми чипами, проведенными клиентами, Omnitron в настоящее время изменяет технологию, чтобы уменьшить мощность, потребляемое искусственным интеллектом центры обработки данныхПолем

Лидар, система сканирования и обнаружения, которая использует лазеры определить, насколько далеко объекты, часто принимаются Автомобили с самостоятельным вождением Чтобы найти препятствия и ориентироваться. Даже если ожидается, что рынок для Лидара расти на 13,6 процента в годПо словам Агилара, использование LIDAR в автомобильной промышленности оставалось относительно застойным в последние годы, отчасти потому, что срок службы технологии настолько короткая.

Вибрация от ухабистых дорог и тяжелых условий окружающей среды является самым большим убийцей надежности для автомобильного лидара, говорит Mo Liкоторый изучает фотонные системы в Университете Вашингтона. Оптическое выравнивание в пакете LiDAR на автономных автомобилях является деликатным-теряние от плохой работы по мощению может физически изменить, где зеркала расположены в корпусе, потенциально смешивая луч и приводя к выходу из строя. Или колебания температуры могут привести к расширению или сокращению частей или с тем же неудачным результатом, объясняет он.

Агилар задавался вопросом, какая часть разбилась чаще всего, и обнаружил, что виновником сканерычасти, ответственные за ловушку небольших зеркал, которые направляют Лазерный луч из жилья системы. Он хотел сделать сканеры, которые могли противостоять жестким условиям лидарного лица, а изгиб кремния выделялся как решение. Эти структуры действуют как пружины и позволяют тщательно контролировать зеркала в лидарных системах без изнашивания, как это делают стандартные металлические пружины, утверждает Агилар.

Проектирование лучшего чипа

Агилар надеялся, что новый материал станет ответом на проблему, в которой его мучили, но даже Силиконовые источники не сделали лидарные системы такими же надежными, как они должны были противостоять элементам, с которыми они столкнулись.

Чтобы сделать LiDAR еще сильнее, команда Omnitron стремилась разработать более мощный чип MEMS, увеличив количество силы, которое устройство может применить для управления зеркалами в массиве LiDAR. И они утверждают, что достигли этого – их чип может оказывать в 10 раз больше силы на единицу площади на приводе, который позиционирует микромиррор или другой компонент датчика, чем текущий отраслевой стандарт, говорят они. Эта дополнительная сила обеспечивает чрезвычайно ценное управление в тонкой регулировке.

Чтобы достичь этого достижения, им пришлось копать глубоко – буквально.

Микромирроры Omnitron направляют лидарные лучи и могут найти использование в центрах обработки данных.Омнитрон

В этом устройстве MEMS зеркало и его привод протравлены в одном кремниевая пластинаПолем На своем не-мирурском конце привод покрыт крошечными, близко расположенными пластинами, которые помещаются между траншеями в пластине, как взаимосвязанные зубы двух расческов. Чтобы перемещать зеркало, применение напряжения, и электростатические силы углаживают зеркало в определенное положение, перемещая пластины вверх и вниз в траншеях как Электрическое поле натягивает боковые стенки траншеиПолем

Сила, которая может быть использована для перемещения зеркала, ограничена соотношением глубины к ширине траншей, называемым соотношением сторон. Проще говоря, чем глубже траншеи, тем больше электростатической силы может быть приложена к приводу, что приводит к более высокому диапазону движений для датчика. Но изготовление глубоких узких траншей – это трудное усилие. Преодоление этого ограничивающего фактора было обязательным для Агилара.

Агилар говорит, что Омнитрон смог улучшить соотношение сторон около 20: 1, которое он отмечает, типична для MEMS (другие эксперты говорят, что 30: 1 или 40: 1 ближе к среднему в наши дни), достигая до 100: 1 через эксперименты и прототипирование в небольшом университете литейные через Соединенные Штаты «Это действительно наш основной прорыв», – говорит Агилар. «Именно через кровь, пот, слезы и разочарование мы начали эту компанию».

По словам Агилара, стартап получил более 800 миллионов долларов писем о намерениях от Automotive Partners, и на два месяца в 18 -месячном плане доказать, что он может производить свои чипы с полным уровнем спроса.

Даже после проверки производственных возможностей, технология должна будет столкнуться с «очень жестким» тестированием безопасности в течение тысяч последовательных часов в реалистичных условиях, таких как вибрации, тепловые циклы и дождь, прежде чем он может прийти на рынок, говорит Ли.

Экономия энергии

Между тем, Omnitron применяет свои технологии для решения другой проблемы, с которой сталкивается другая отрасль. К 2030 году ожидается, что центры обработки данных ИИ потребуются Около 945 часов Tawardttt функционировать – больше, чем страна Япония Поглощает сегодня. Проблема заключается в том, что «способ перемещается данные», говорит Агилар. Когда данные отправляются из одной части центра обработки данных в другую, Оптические сигналы преобразуются в электрические сигналы, перенаправлены, а затем возвращаются в оптические сигналы быть отправленным на их пути. Этот процесс, который происходит в системах, называемых сетевыми переключателями, сжигает огромное количество энергии.

Решение Google, называемое Аполлонявляется поддержание пакетов данных в виде оптических сигналов на время их путешествий, что дает 40 -процентную экономию мощности, Компания утверждаетПолем Аполлон Это делает это, используя массив зеркал для направления данных. Агилар планирует сделать процесс еще более эффективным, используя плотные массивы более мощных зеркал Omnitron. Это может в четыре раза в четыре раза сетевой переключатель По словам Агилара, может направить увеличение количества каналов в каждом переключении с 126 до 441.

Omnitron все еще в начале реализации центра обработки данных, поэтому еще не ясно, в какой степени эта технология действительно может улучшить на Apollo Google. Тем не менее, после «критического обзора дизайна» в середине сентября «один из лучших в мире гиперсшалеров AI просил наши зеркала для их переключения следующего поколения»,-говорит Агилар. «Это доказательство того, что Omnitron решает проблему, что даже крупнейшие компании по инфраструктуре ИИ не могут решить в доме».

И может быть еще больше приложений. Omnitron получил ощущения от оборонной индустрии, космических компаний и групп, заинтересованных в метан Обнаружение, говорит Агилар. «Довольно здорово видеть, как люди стучат в нашу дверь для этого, потому что я просто сосредотачивался на Лидаре», – говорит он.