Apple tạo ra smartphone siêu mỏng mới với độ dày 5,5 mm và màn hình kính lỏng

Ngành công nghiệp thiết bị di động đang tiến hành tái cơ cấu các tiêu chuẩn thiết kế với việc phát triển các thiết bị mới tập trung vào việc giảm kích thước tối đa. Dự án gần đây của nhà sản xuất Bắc Mỹ nhằm mục đích tạo ra một thiết bị chỉ dày 5,5 mm, đánh dấu sự thay đổi đáng kể so với các thế hệ trước vốn ưu tiên pin lớn hơn và mô-đun máy ảnh nhô ra. Sự thay đổi mô hình này đòi hỏi phải thiết kế lại hoàn toàn kiến ​​trúc phần cứng bên trong để phù hợp với các thành phần hiệu suất cao trong không gian vật lý bị hạn chế nghiêm trọng.

Để có thể tạo ra độ dày chưa từng có này, các kỹ sư cần phải từ bỏ các phương pháp lắp ráp truyền thống và sử dụng các vật liệu tiên tiến để đảm bảo tính toàn vẹn về cấu trúc của thiết bị. Việc giảm profile của thiết bị không chỉ ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ mà còn làm thay đổi cách quản lý tản nhiệt, chụp ảnh và độ bền màn hình trong quá trình sử dụng hàng ngày.

Sự phát triển của thiết bị này dựa trên các trụ cột công nghệ cụ thể phối hợp với nhau để tránh các hỏng hóc về cơ và nhiệt. Sự kết hợp của các hợp chất hóa học mới trong màn hình và hợp kim kim loại trong khung máy cho phép thiết bị duy trì độ cứng cần thiết để chịu được áp lực khi mang thiết bị trong túi và túi xách, một vấn đề lịch sử mà các thiết bị quá mỏng trước đây phải đối mặt.

• Sử dụng khung hợp kim titan cấp độ hàng không vũ trụ để có khả năng chống xoắn tối đa.
• Mặt trước được trang bị công nghệ thủy tinh lỏng có khả năng tái tạo phân tử chống lại các vết nứt nhỏ.
• Hệ thống làm mát thụ động sử dụng tấm graphene mật độ cao và buồng hơi cực nhỏ.
• Mô-đun camera kính tiềm vọng được gắn theo chiều ngang để loại bỏ phần lồi phía sau.
• Đơn vị xử lý thần kinh chuyên dụng để thực hiện các nhiệm vụ học máy cục bộ.

Kỹ thuật kết cấu dựa trên titan hàng không vũ trụ

Thách thức chính trong việc chế tạo một thiết bị 5,5mm là ngăn chặn sự uốn cong của cấu trúc, một hiện tượng có thể gây ra những hư hỏng không thể phục hồi cho bảng logic và màn hình. Để giải quyết vấn đề này, cấu trúc chính của thiết bị được gia công từ các khối titan rắn cấp độ hàng không vũ trụ.

Vật liệu này thay thế nhôm và thép không gỉ được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất thông thường, mang lại tỷ lệ chịu trọng lượng-khả năng chịu lực cao hơn đáng kể. Titanium cho phép các cạnh của thiết bị cực kỳ mỏng mà không ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ các tác động cơ học trực tiếp.

Kiến trúc bên trong của khung xe được thiết kế lại với các biện pháp gia cố mang tính chiến lược tại những điểm chịu áp lực cơ học lớn nhất. Sự phân bổ lực này đảm bảo rằng áp suất tác dụng ở giữa thiết bị sẽ bị tiêu tán về phía các đầu, bảo vệ các bộ phận bên trong nhạy cảm nhất khỏi bị xoắn vô tình.

Đổi mới phân tử với tấm kính lỏng

Bề mặt hiển thị của thiết bị mới kết hợp công nghệ thủy tinh lỏng, một công thức hóa học làm thay đổi cách phản ứng của tấm nền khi bị hư hỏng bề mặt. Không giống như kính cường lực truyền thống, vật liệu này có cấu trúc polymer duy trì tính di động nhất định ở cấp độ phân tử. Khi xảy ra các vết xước nhỏ do ma sát với chìa khóa hoặc đồng xu, các phân tử của tấm nền có xu hướng sắp xếp lại từ từ theo thời gian, lấp đầy các vết nứt và khôi phục độ rõ quang học ban đầu của màn hình. Quá trình tự phục hồi này được tăng tốc bởi sự thay đổi nhiệt độ nhỏ trong quá trình sử dụng thiết bị thông thường.

Việc sử dụng kính lỏng cũng góp phần trực tiếp vào độ dày cuối cùng là 5,5 mm. Bằng cách loại bỏ nhu cầu về nhiều lớp bảo vệ cứng nhắc trên màn hình OLED, các kỹ sư đã có thể loại bỏ những phần quan trọng của một milimet khỏi bảng điều khiển phía trước. Ngoài khả năng tái tạo, vật liệu còn có chỉ số khúc xạ được tối ưu hóa, cho phép ánh sáng phát ra từ điốt hữu cơ truyền qua bề mặt với độ phân tán ít hơn, mang lại mức độ sáng cao hơn mà không cần tăng mức tiêu thụ pin.

Quản lý nhiệt thụ động tiên tiến

Tản nhiệt là trở ngại vật lý lớn nhất trong thiết bị điện tử có cấu hình siêu mỏng. Không còn chỗ cho các tản nhiệt bằng đồng dày, nhiệt lượng tỏa ra từ bộ xử lý trung tâm có thể khiến các linh kiện xuống cấp nhanh chóng.

Leia Tambem

Jovem herdeira britânica Orla Wates falece em grave acidente de moto no Vietnã durante ano sabático

Colby Minifie xác nhận sức mạnh của Ashley Barrett trong The Boys mùa thứ năm

Nghiên cứu tiết lộ cha mẹ không biết con mình sử dụng trí tuệ nhân tạo như thế nào

Giải pháp được tìm thấy liên quan đến hệ thống làm mát thụ động nhiều lớp. Các tấm graphene dẫn nhiệt cao được đặt trực tiếp trên các chip xử lý cao nhất, kéo nhiệt theo hướng định hướng.

Hoạt động cùng với graphene, một buồng hơi siêu mỏng đã được phát triển đặc biệt cho khung gầm này. Buồng này chứa một lượng chất lỏng cực nhỏ bay hơi khi hấp thụ nhiệt, di chuyển đến những khu vực mát hơn, nơi nó ngưng tụ và trở lại trạng thái lỏng.

Chu kỳ thay đổi pha liên tục này duy trì nhiệt độ hoạt động trong giới hạn an toàn. Hiệu quả của hệ thống này đảm bảo rằng thiết bị không bị giảm hiệu suất đáng kể do điều tiết nhiệt trong các tác vụ đòi hỏi khắt khe.

Kiến trúc chụp ảnh theo khung gầm

Thiết kế phía sau của thiết bị nổi bật vì hoàn toàn không có viền camera truyền thống. Để chứa các cảm biến có độ phân giải cao trong thân máy dày 5,5 mm, hệ thống quang học đã được xoay 90 độ.

Công nghệ thấu kính tiềm vọng sử dụng lăng kính để phản chiếu ánh sáng thu được dọc theo trục ngang của điện thoại. Điều này cho phép bao gồm một dãy ống kính phức tạp để thu phóng quang mà không cần bất kỳ bộ phận nào của mô-đun vượt quá độ dày của tấm kính phía sau.

Xử lý thần kinh tích hợp cho trí tuệ nhân tạo

Bảng logic của thiết bị chứa Bộ xử lý thần kinh được thiết kế để thực hiện tới 120 nghìn tỷ hoạt động mỗi giây, một yêu cầu quan trọng đối với thế hệ nhiệm vụ trí tuệ nhân tạo mới. Khả năng xử lý dữ liệu phức tạp trực tiếp trên phần cứng cục bộ mà không cần gửi thông tin đến máy chủ đám mây sẽ thay đổi động lực sử dụng thiết bị. Kiến trúc này đảm bảo quyền riêng tư tuyệt đối cho người dùng trong các chức năng như nhận dạng giọng nói liên tục, dịch ngôn ngữ đồng thời mà không cần kết nối internet và phân tích ngữ nghĩa của ảnh. Quá trình xử lý cục bộ cũng làm giảm đáng kể độ trễ phản hồi của hệ điều hành, cho phép các thuật toán học máy điều chỉnh mức tiêu thụ năng lượng của pin trong thời gian thực dựa trên thói quen sử dụng hàng ngày của chủ sở hữu. Sự tích hợp sâu của bộ phận thần kinh này với các cảm biến hình ảnh cho phép ứng dụng công nghệ chụp ảnh điện toán tiên tiến, điều chỉnh các khiếm khuyết về ánh sáng và tiêu điểm tại thời điểm chụp chính xác, bù đắp cho những hạn chế vật lý do kích thước ống kính giảm trong khung máy siêu mỏng.

Tóm tắt những đổi mới về phần cứng

Việc hợp nhất các công nghệ này thiết lập các thông số mới cho kỹ thuật thiết bị di động cao cấp. Việc tích hợp các linh kiện thu nhỏ đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối trên dây chuyền lắp ráp.

• Hồ sơ cấu trúc được duy trì nghiêm ngặt ở mức 5,5 mm.
• Gia công chính xác bằng hợp kim titan hàng không vũ trụ.
• Mặt trước bằng polyme thủy tinh lỏng tự phục hồi.
• Hệ thống làm mát thay đổi pha trong buồng hơi.
• Mô-đun chụp ảnh kính tiềm vọng được nhúng hoàn toàn vào khung máy.
• Bộ xử lý thần kinh có công suất 120 nghìn tỷ phép tính mỗi giây.