Мета-детали пути к «значительному снижению затрат» на самый важный компонент AR следующего поколения

Прототип очков дополненной реальности Orion от Meta стоит дорого — около 10 000 долларов за пару , дорого. Самым дорогим компонентом Orion, несомненно, являются специальные "линзы волновода из карбида кремния", хотя Meta заявляет, что видит путь к «значительному снижению стоимости» этого ключевого компонента в будущем.

Карбид кремния существует уже давно, в основном его использовали в качестве подложки для мощных чипов из-за его лучшей энергоэффективности и более низкого тепловыделения. Однако, в отличие от кремния, карбид кремния гораздо сложнее в производстве, и проблемы связаны со свойствами материала, процессом выращивания кристаллов и сложностью изготовления.

Электромобили лидируют в снижении затрат, однако им все еще далеко до достижения паритета цен с дешевыми и многочисленными эквивалентами на основе кремния. Другой вариант использования может включать квантовые вычисления, хотя это сопряжено со своими уникальными проблемами, отличными от того, что Мета надеется сделать с материалом следующего поколения.

Но Meta ищет не лучшую энергоэффективность и более низкую теплоотдачу карбида кремния. А высокий показатель преломления материала, что делает его идеальным для создания четких волноводов с широким полем зрения (FOV), подходящих для очков дополненной реальности, например, ведущего в своем классе 70-градусного FOV, который можно увидеть в Orion . А разница между обычными многослойными стеклянными волноводами и волноводами на основе карбида кремния от Orion — для тех немногих, кто пробовал, — день и ночь.

«Надев очки со стеклянными волноводами и несколькими пластинами, вы чувствовали себя так, будто находитесь на дискотеке», — говорит оптический ученый Паскуаль Ривера в сообщении в блоге . «Везде были радуги, и это было так отвлекающе — вы даже не смотрели на контент дополненной реальности. Затем вы надевали очки с волноводами из карбида кремния, и вы чувствовали себя так, будто вы были на симфонии, слушая тихую классическую пьесу. Вы могли действительно уделять внимание полному опыту того, что мы создавали. Это было полным изменением правил игры».

Многие из ведущих мировых производителей электромобилей в последние годы перешли на чипы на основе карбида кремния, что помогло снизить цену. Джузеппе Калафиоре, технический руководитель Reality Lab AR Waveguides, отмечает: «Существует избыточная мощность [благодаря электромобилям], которой не было, когда мы строили Orion. Поэтому теперь, поскольку предложение высокое, а спрос низкий, стоимость подложки начала снижаться».

Примечательно, что пластины из карбида кремния, используемые в электромобилях, не являются оптического класса, поскольку они отдают приоритет электрическим характеристикам над оптической прозрачностью, поэтому использование любых излишков чипов электромобилей исключено. Тем не менее, директор по научным исследованиям Reality Labs Барри Сильверстайн видит путь вперед:

«Поставщики очень воодушевлены новой возможностью производства оптического карбида кремния — в конце концов, каждая волноводная линза представляет собой большой объем материала по сравнению с электронным чипом, и все их существующие возможности применимы к этому новому пространству. Заполнение вашего завода имеет важное значение, а масштабирование вашего завода — это мечта. Размер пластины также имеет значение: чем больше пластина, тем ниже стоимость, — но сложность процесса также возрастает. Тем не менее, мы видели, как поставщики перешли с четырехдюймовых на восьмидюймовые пластины, а некоторые работают над прекурсорами для 12-дюймовых пластин, что позволит производить экспоненциально больше пар очков дополненной реальности».

«Мир уже проснулся», — добавляет Сильверстайн. «Мы успешно продемонстрировали, что карбид кремния может гибко взаимодействовать с электроникой и фотоникой. Это материал, который может найти будущее применение в квантовых вычислениях. И мы видим признаки того, что можно значительно снизить стоимость. Еще многое предстоит сделать, но потенциальный рост здесь огромен».

Это не первый раз, когда гарнитуры XR напрямую выигрывают от того, что более крупные, ориентированные на потребителя отрасли берут на себя инициативу. В начале 2010-х годов небольшие недорогие дисплеи, разработанные для смартфонов, стали ключевым фактором в начале революции потребительских гарнитур виртуальной реальности. Например, если вы когда-либо открывали Oculus Rift DK2, выпущенный в 2014 году, вы найдете в его основе панель дисплея Galaxy Note 3 — брендинг Samsung и все такое.

И это не говоря уже о множестве других компонентов, которые были взяты из запасов смартфонов за эти годы, включая инерциальные измерительные блоки (IMU), датчики камер и технологию аккумуляторов. Параллели налицо, хотя, похоже, использование достижений карбида кремния, вызванных бумом электромобилей, все еще не будет таким же простым в очках дополненной реальности.
В то время как поставщики присматриваются к карбиду кремния фотонного класса, это все еще ниша внутри ниши, на расширение которой потребуются годы. Фактически, это одна из главных причин, по которой Meta не может сегодня выпустить Orion в производство. Тем не менее, Meta использует Orion как своего рода «внутренний комплект разработчика», поскольку надеется выпустить пару потребительских очков дополненной реальности до 2030 года , по цене где-то на уровне «территории телефонов и ноутбуков», сообщил в сентябре технический директор Meta Эндрю Босворт.
Тем не менее, с таким огромным потенциалом для потребительской привлекательности, эти части пазла как-то сложатся . Такие компании, как Meta, Apple, Google, Microsoft и Qualcomm, надеются получить собственные кусочки следующей доминирующей мобильной вычислительной платформы, которая нацелена на полную замену смартфонов.