Оглавление:
Прототип AR-очков Meta Orion стоит дорого
Прототип AR-очков Orion от компании Meta обходится в производстве очень дорого — примерно в $10,000 за пару. Самым дорогим компонентом этих очков, несомненно, являются линзы волноводов, изготовленные из кремния карбида, хотя в Meta заявляют, что в будущем видят способ «значительно снизить стоимость» этого ключевого компонента.
Карбид кремния был известен давно и использовался преимущественно как подложка для мощных микросхем, благодаря лучшей энергоэффективности и более низкому тепловыделению. В отличие от обычного кремния, карбид кремния гораздо сложнее изготовить из-за своих материальных свойств, процесса роста кристаллов и сложности производства.
Электромобили лидируют в снижении затрат на этот материал, однако цены все еще далеки от паритета с дешевыми и в изобилии доступными кремниевыми аналогами. Кроме того, карбид кремния может использоваться в квантовых вычислениях, хотя это направление представляет собой свои уникальные задачи, не связанные с целями, которые Meta ставит перед новым поколением этого материала.
Инновационное использование карбида кремния в AR
Интерес Meta к карбиду кремния не обусловлен его повышенной энергоэффективностью или низким тепловыделением. Компанию привлекает высокий показатель преломления этого материала, который делает его идеальным для создания четких волноводных линз с широким полем зрения, подходящих для AR-очков, например с полем зрения в 70 градусов, как в Orion. Разница между обычными многокомпонентными стеклянными волноводами и волноводами на основе карбида кремния в Orion заметна на опыте тех немногих, кто их пробовал.
«Ношение очков со стеклянными волноводами и многослойными пластинами создавало ощущение, будто ты находишься на дискотеке,» говорит оптический учёный Паскуаль Ривера. «Всё вокруг было в радуге, и это слишком отвлекало — ты даже не смотрел на AR-контент. А потом ты надеваешь очки с волноводами из карбида кремния и это как будто ты на симфоническом концерте, слушающем тихую классическую музыку. Ты действительно можешь сосредоточиться на полном опыте того, что мы создаем. Это была полная перемена.»
Снижение цен на материалы и будущее AR-технологий
На снижение цен также повлияли ведущие производители электромобилей, которые в последние годы начали использовать чипы на основе карбида кремния. Учитывая, что величина производственных мощностей благодаря электромобилям стала выше, а спрос ниже, стоимость подложки начала снижаться.
Важно отметить, что кремниевые карбидные подложки, используемые в электромобилях, не являются оптического качества, так как приоритет отдается электрическому производительности над оптической прозрачностью, поэтому использование излишков чипов электромобилей не рассматривается. Тем не менее, в Reality Labs видят путь вперед:
«Поставщики очень заинтересованы в новой возможности производства кремниевых карбидных линз оптического качества — ведь каждая линза волновода представляет собой большое количество материала по сравнению с электронной микросхемой, и все их существующие возможности применимы к этому новому направлению. Заполнение вашего завода — это необходимость, а масштабирование вашего завода — это мечта. Размер подложки тоже имеет значение: чем больше подложка, тем ниже стоимость, но сложность процесса также увеличивается. Но мы видим, как поставщики переходят с четырехдюймовых подложек на восьмидюймовые, а некоторые работают над предварительными версиями 12-дюймовых подложек, которые позволили бы произвести экспоненциально больше пар AR-очков.»
Источники в Meta говорят, что есть большие перспективы использования карбида кремния в различных сферах, включая квантовые вычисления, и существуют признаки того, что можно значительно снизить стоимость материала. Следует еще много работы, однако потенциальное преимущество огромно.
Успехи в смартфонной индустрии в прошлом уже помогали развитию гарнитур дополненной реальности. В середине 2010-х годов, дисплеи низкой стоимости, разработанные для смартфонов, стали ключевым фактором в становлении потребительских VR-гарнитур. Как пример, в гарнитуре Oculus Rift DK2, выпущенной в 2014 году, можно найти экран от Galaxy Note 3.
Также использовались другие компоненты из арсенала смартфонов, включая модули инерционных измерений (IMU), датчики камеры и технологии аккумуляторов. Хотя и видны параллели, использование преимуществ карбида кремния, полученных благодаря буму на электромобили, в AR-очках будет не таким прямым и понятным.
Несмотря на то, что поставщики заинтересованы в фотонном карбиде кремния, это все еще узконаправленный рынок, требующий лет, чтобы масштабироваться. Это одна из основных причин, по которой Meta пока не может выпускать Orion как продукт. Несмотря на это, Meta использует Orion как внутренний набор инструментов для разработчиков и надеется выпустить потребительские AR-очки примерно до 2030 года по цене, сопоставимой с телефонами или ноутбуками, по словам технического директора Meta Эндрю Босворта, который отметил это в сентябре.
Тем не менее, с таким огромным потенциалом для привлечения потребителей, эти части головоломки со временем сложатся в единое целое. Компании, такие как Meta, Apple, Google, Microsoft и Qualcomm, все надеются завоевать свои доли на следующей доминирующей платформе мобильных вычислений, которая целитесь заменить смартфоны целиком.