独特的“芯片风扇”可以防止人工智能智能手机过热——第一批设备将于 2026 年推出

“xMEMS XMC-2400 µCooling”芯片旨在防止未来智能手机变得更加强大而过热。

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科学家们首次将微型硅芯片与冷却系统封装在一起，旨在“主动”保持智能手机冷却，而不是依赖“被动”冷却和热节流。

“xMEMS XMC-2400 µCooling”芯片厚度仅为 0.04 英寸（1 毫米），比信用卡稍厚，设计用于安装到智能手机和平板电脑等超移动设备中。 

该设备采用两种配置，通风口位于侧面或顶部，每秒可移动 2.4 立方英寸（39 立方厘米）的空气，同时消耗最少的功率且无噪音，专门从事芯片制造的 xMEMS 公司的代表表示。发言人在一份声明中说。它还比传统风扇产生更多的“背压”，使其远离周围空气源。

与传统风扇不同，它使用“piezoMEMS 换能器”——一种利用压电效应的设备，当向材料施加电流时，材料会改变体积（或移动）。它由微小的硅结构组成，这些硅结构以超声波频率振荡，产生空气脉冲，从而产生气流。 

随着制造商将人工智能 (AI) 集成到新设备中，对更好冷却的需求不断增长。人工智能增加了对计算资源的需求，包括更多的处理器内核和板载内存。理论上，未来的设备功能越强大，运行时的温度就越高。

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然而，与笔记本电脑不同的是，智能手机不使用风扇等主动冷却系统，而是依赖被动冷却——这意味着组件产生的热量通过散热器等功能消散——散热器是一种旨在吸收产生的热量的组件。例如，三星Galaxy S24使用“均热板”，而iPhone 15 Pro则使用大型石墨散热器来吸收热量。 

随着智能手机的功能变得越来越强大，能够执行 3D 游戏、视频编辑和接入 5G 网络等密集任务，同时设计得越来越轻薄，它们也变得更容易出现热“节流”。这是 CPU 或 GPU 在达到热限制后限制功率的情况。现在，这一过程在现代智能手机中非常普遍，甚至有基准来衡量设备在受到限制时的性能。

然而，XMC-2400 芯片是一种“主动”解决方案，其功能类似于计算机中的风扇，但规模要小得多，并且可以堆叠在智能手机中现有组件的顶部。 

该设备的功能有所不同，具体取决于其通风口位于顶部还是侧面。侧面通风芯片从下方的八个通风口吸入冷空气，与散热器等被动冷却系统捕获的热量发生碰撞，然后将暖空气通过侧面通风口排出。与此同时，顶部通风的 XMC-2400 芯片通过盖子上的缝隙吸入空气，直接吹到发热组件上以对其进行冷却。

xMEMs 代表表示，这减少了核心组件的节流，降低了智能手机的表面温度并提高了应用程序性能。

xMEMS 首席执行官兼联合创始人 Joseph Jiang 在声明中表示：“我们革命性的 µCooling‘片上风扇’设计出现在移动计算的关键时刻。” “超移动设备开始运行处理器密集型人工智能应用程序，其热管理对制造商和消费者来说是一个巨大的挑战。在 XMC-2400 之前，还没有主动冷却解决方案，因为这些设备又小又薄。 ”

除了智能手机之外，基于芯片的冷却系统还可用于超薄笔记本电脑、VR 耳机、固态硬盘和无线充电器。该公司计划于 2025 年初向智能手机制造商提供 XMC-2400 芯片样品。该设备将于 2026 年应用于智能手机。