问题:散热已成为智能终端性能释放的“硬约束”。
近年来,手机与可穿戴设备在更高算力、更复杂多媒体与通信任务驱动下,持续推高芯片峰值功耗与热密度。
在紧凑机身、密封结构与轻薄化趋势并行的情况下,热量难以及时排出,容易引发降频、续航下降、触感升温等连锁反应。
传统旋转风扇虽能提升换热效率,但噪声、可靠性、灰尘侵入与防水结构兼容等问题,使其在手机、眼镜等小空间设备中的应用受到制约。
原因:终端散热难题的本质在于“空间、能耗与体验”的多目标矛盾。
一方面,芯片制程迭代与系统功能叠加抬升持续与瞬时功耗,热点更集中;另一方面,机身内部可用于热扩散与空气流动的空间有限,常见的石墨片、均热板等被动方案在长时间高负载下接近瓶颈。
对于贴近人体佩戴的设备,如智能眼镜、耳戴设备等,热量不仅影响性能,更直接影响舒适度与使用安全边界,迫使厂商在性能与温控之间反复权衡。
影响:在上述背景下,业界对“低噪、可密封、可微型化”的主动散热需求明显上升。
xMEMS此次展示的“µCooling”提供了不同于扇叶旋转的思路:通过固态MEMS器件在超声频段(50kHz以上)产生振动,并在结构设计配合下形成定向气流,将气流引导至发热区域实现换热。
其核心价值在于将主动气流从“旋转机械系统”转向“固态驱动”,有望在噪声控制、结构厚度与防护设计方面取得更好的平衡。
展会现场的智能眼镜对比演示也强调了这一点:在同等佩戴场景下,启用模块的一侧温度表现更低,凸显其在近人佩戴、局部热点场景的应用潜力。
对策:从产业落地看,类似方案能否形成规模应用,关键取决于系统级协同设计能力。
首先是结构集成,需要在手机等设备内部构建微米级或超薄风道,使气流能够穿过核心组件并形成有效换热路径;其次是能效与热管理策略,需在功耗预算内实现稳定气流,并与整机温控算法联动,做到“按需启动、分区调度”,避免不必要能耗;再次是可靠性与一致性验证,固态器件虽减少机械磨损,但长期振动、环境变化、灰尘湿度以及装配公差都可能影响性能,需要通过标准化测试与工程冗余设计保证可量产性。
xMEMS表示样品已提供给多家主流手机制造商测试,也反映出产业链正在评估其工程可行性与商业化边界。
前景:面向未来,随着端侧计算、沉浸式显示与高带宽通信持续发展,终端热设计将更强调“主动化、模块化、隐蔽化”。
固态超声驱动气流若能在成本、能效与集成复杂度上取得可接受的平衡,可能成为手机、可穿戴乃至轻薄笔记本等产品线的补充型标准方案,并与被动散热材料共同构建“混合散热”体系。
同时也需看到,该技术的实际效果仍取决于整机风道布局、热源位置与使用工况,短时峰值与长时稳态表现、不同环境温度下的差异,以及量产一致性,都将决定其从展会概念走向消费市场的速度与范围。
总体而言,在“更静、更薄、更强”的产品趋势下,这类主动散热创新具备较强的产业想象空间。
超声波散热技术的突破具有重要的产业意义。
它不仅为手机、可穿戴设备等消费电子产品的热管理提供了新的技术路径,更为高性能芯片在紧凑设计中的应用扫除了障碍。
随着该技术逐步走向商用,将推动整个电子产业在散热理念和工程实践上的深刻变革。
这也启示我们,许多看似无法调和的技术矛盾,往往能在新的科学原理和工程思路中找到突破口。