Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

文/VR陀螺 ZJ

當AI眼鏡開始從能拍照、語音問答的輕量裝置逐漸走向帶顯示、帶端側AI、帶多感測器融合的下一代智慧終端時,散熱這個過去並不顯眼的問題,正變得越來越關鍵眼鏡

不久前,Meta一項AI眼鏡散熱專利曝光,該專利試圖透過微型熱管改善高負載執行時裝置的區域性溫升眼鏡。乍看之下,這只是一個硬體工程細節,但隨著顯示模組、感測器、端側晶片等元件不斷被壓縮排小小一副鏡框中,AI眼鏡的功耗持續上升,熱量壓力也隨之增加。

散熱由此從隱藏在產品內部的工程問題,逐漸成為影響效能釋放、佩戴舒適度和長時間使用體驗的重要環節眼鏡。對於正在走向日常佩戴的AI眼鏡來說,如何在不明顯增加重量、厚度和功耗的前提下控制溫升,已經成為一道必須跨過的硬體門檻。

AI眼鏡為什麼越來越熱眼鏡

AI眼鏡的發熱,首先來自功能升級眼鏡

早期音訊眼鏡的主要任務是藍牙連線、揚聲器播放、通話降噪和簡單語音互動,整體負載相對有限眼鏡。但隨著影像識別、即時翻譯、AI問答和多模態互動加入,SoC、攝像頭、電池和音訊系統被更頻繁地呼叫,熱源數量隨之增加。

帶顯示的AI眼鏡又進一步增加了散熱壓力眼鏡。除了攝像頭和晶片,產品還需要整合光機、顯示驅動等元件。為了保證戶外可見性,顯示系統還要維持較高亮度,功耗和發熱也隨之上升。

還有一個值得關注的點是,端側AI也在改變智慧眼鏡的功耗結構眼鏡。過去許多AI任務可以依賴手機和雲端完成,眼鏡只負責採集和播放結果。但如果未來的AI眼鏡希望具備更強的即時理解能力,端側晶片就必須承擔更多工作。

端側任務增加後,眼鏡的持續功耗和熱設計壓力都會上升眼鏡。當AR顯示和AI能力成為核心賣點時,散熱能力將直接決定高負載任務能夠以多大強度執行,以及能夠持續多久。

Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

這正是AI眼鏡與手機、手錶等傳統裝置最大的不同眼鏡。手機可以用更大的機身、更高容量電池和更復雜的散熱結構換取效能,而手錶雖然貼身,但顯示和攝像能力有限。AI眼鏡則同時面臨體積小、貼近使用者面部、強感知、高頻互動和長時間佩戴幾重約束。

因此,AI眼鏡發熱並不是某一代產品的短期問題,而是這個品類向更高階AI終端演進過程中必然遇到的系統瓶頸眼鏡

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從石墨片到固態風扇眼鏡,AI眼鏡有哪些散熱選擇?

現階段,消費級AI眼鏡的散熱方案仍以被動散熱為主眼鏡。最常見的做法,是透過諸如石墨片、導熱膠、銅箔、金屬支架等材料,將SoC、電池、攝像頭或顯示模組附近的熱量沿鏡腿方向擴散,避免熱量集中在某一個點。這類方案成熟、輕薄、無噪音,成本也相對可控,適合當前大多數無顯示AI眼鏡和輕量智慧眼鏡。

但被動散熱存在明顯上限眼鏡。眼鏡沒有足夠大的散熱面積,也不能簡單把熱量導向外殼,因為鏡腿和鼻託都可能直接接觸皮膚。如果導熱效率過高但熱量釋放位置不合理,使用者反而會更快感到發燙。因此,AI眼鏡散熱的核心是把熱導向使用者不敏感、空氣接觸更充分、又不影響其他模組的位置。

這也是Meta微型熱管專利值得關注的地方眼鏡

Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

圖源:Meta專利

Meta在專利中展示的熱管為直徑約1至2毫米的管狀結構,可沿鏡腿內部延伸眼鏡。熱源位於鏡腿前部的PCB和SoC附近,熱管將這一位置產生的熱量傳向溫度相對較低的鏡腿後部,降低區域性溫升對佩戴舒適度和晶片持續效能的影響。

其核心設計是設定在管體內部的兩層同心編織金屬絲結構眼鏡。外層和內層分別由多股金屬絲編織而成,二者線上束數量、金屬絲直徑、交叉密度和孔隙大小上有所差異,由此形成工作流體與蒸汽的傳輸通道。

Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

圖源:Meta專利

工作時,管壁附近的液體吸收晶片熱量並蒸發,蒸汽沿中央腔體向溫度較低的區域移動,冷凝後再透過編織結構中的孔隙迴流至熱源附近眼鏡。透過調節兩層金屬絲的編織方式,Meta希望在1至2毫米的小尺寸熱管內兼顧液體迴流和蒸汽傳輸能力。

專利還在鏡腿靠近使用者面部的一側設定隔熱層,減少熱量向太陽穴傳遞眼鏡。Meta在檔案中指出,僅依賴石墨材料很難充分處理鏡腿內處理器產生的熱量,而熱管可以將熱量沿鏡腿方向重新分佈。

測試結果顯示,在加入熱管後,鏡腿中部測點的溫度下降約11℃;相比僅採用石墨材料的結構,整體散熱表現改善約47%眼鏡。在600mW、1000mW和1600mW三檔功率測試中,1毫米和2毫米熱管均降低了鏡腿前後區域之間的溫差,其中2毫米熱管在多數測試條件下表現更好。

雖然專利並不代表技術已經進入量產產品,但它反映了Meta對下一代眼鏡功耗的判斷,當顯示、連續拍攝和本地AI開始同時執行,僅靠石墨片擴散熱量可能已經不夠,鏡腿內部還需要效率更高的傳熱通道眼鏡

Snap的相關專利也體現了相似方向眼鏡。其在一份名為“可穿戴裝置熱傳導路徑”的專利中提出,可將眼鏡前框內電子元件產生的熱量,透過熱沉或熱管傳至鏡框其他區域,再經由鉸鏈、螺釘和鏡腿中的金屬芯線繼續傳導和擴散。

Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

圖源:Snap專利

普通眼鏡鏡腿內的金屬芯線主要用於支撐結構和調節彎曲度眼鏡。在Snap的設計中,這根芯線還可以兼任散熱件。鉸鏈也不再只是機械連線結構,而成為前框與鏡腿之間的熱傳導節點。

由於智慧眼鏡必須支援鏡腿摺疊,所以跨鉸鏈導熱比固定裝置更復雜眼鏡。Snap的專利考慮了眼鏡展開和摺疊兩種狀態,希望熱傳導路徑不會隨著鏡腿轉動而完全中斷。這類設計的價值在於提高現有結構的利用率。鏡框、鉸鏈和芯線原本已經存在,賦予它們導熱功能,能夠減少額外零件對重量和內部空間的佔用。

除了微型熱管,行業也在探索更激進的主動散熱方案眼鏡。像xMEMS就在嘗試將主動散熱做成可供眼鏡廠商直接整合的零部件。

2025年,xMEMS推出厚度約1毫米的XMC-2400固態散熱晶片眼鏡。該產品沒有傳統風扇的轉子和軸承,而是透過壓電MEMS結構振動推動空氣。其功耗約30mW,空氣流量可達每秒35立方厘米,並具備IP58級防塵防水能力。

Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

圖源:xMEMS

在2026年MWC大會的展示中,xMEMS將XMC-2400安裝到一副功耗約1W的智慧眼鏡原型上眼鏡。開啟散熱後,原型機溫度在一分鐘內下降超過20℃。該產品目前已經進入量產出貨階段,xMEMS稱其正在支援首批眼鏡專案,首款採用這一方案的消費產品預計於2026年底出現。

今年7月,xMEMS又釋出了尺寸更小的XMC-1200眼鏡。XMC-1200面積僅46平方毫米,可以靠近處理器、攝像頭或光機放置,進行定點散熱。配合Astra2驅動晶片後,典型功耗約70mW,在1W熱負載下可實現最高10℃溫降。工程樣品已向部分AR、XR和智慧眼鏡客戶開放,目標於2027年第四季度達到量產就緒狀態。

Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

圖源:xMEMS

兩款產品承擔的角色有所不同眼鏡。XMC-2400更適合功耗較高的處理器,並已經進入商業化階段。XMC-1200則進一步壓縮面積,更容易裝進纖細鏡腿,並靠近具體熱源。

國內供應鏈也在推進面向智慧眼鏡終端的微型主動散熱方案眼鏡。瑞聲科技今年5月宣佈,基於MEMS壓電薄膜技術開發的CoolFan系列主動散熱晶片已完成研發試製,並進入小批次試產階段。按照公司規劃,該產品預計於2027年初實現大批次出貨。

CoolFan也採用了MEMS壓電驅動結構,厚度約1毫米,可透過晶片級封裝和SMT表面貼裝方式直接整合到裝置內部眼鏡。其定向氣流能夠靠近處理器等核心熱源進行區域性散熱,更適合內部空間有限的輕薄終端。

Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

圖源:瑞聲科技

根據瑞聲科技公佈的資料,CoolFan風量可達3L/min,背壓超過500Pa,功耗約100mW,執行噪聲約30dB眼鏡。較高背壓意味著氣流在狹窄風道和高阻力結構中仍具備一定輸送能力,這對鏡腿、前框等內部空間受限的智慧眼鏡尤為重要。

不過,單個散熱晶片的引數並不能直接等同於整機表現眼鏡。將主動散熱應用到AI眼鏡後,廠商仍需解決進出風口、氣流路徑、防塵防水、噪聲控制和額外功耗等問題。散熱晶片能否發揮作用,最終仍取決於其與鏡框結構、熱源佈局及軟體溫控策略的配合。

從Meta、Snap到xMEMS、瑞聲科技的例子來看,行業的共通思路已經逐漸清晰,眼鏡散熱不能依賴單一材料,還需要同時管理熱源、傳熱路徑和最終散熱區域眼鏡

散熱能力正成為AI眼鏡的隱形分水嶺

散熱不會像攝像頭畫素、AI功能數量、螢幕亮度那樣直接讓使用者快速感知到,但它會在真實體驗中決定產品上限眼鏡

如果散熱能力不足,AI眼鏡可能出現連續錄影時間受限、顯示亮度下降、處理器降頻、語音或視覺識別延遲,甚至在高溫環境下觸發保護策略等問題眼鏡。使用者看到的是體驗不穩定,廠商面對的則是整機熱設計能力不足。

總體來看,優秀的熱設計需要回答幾個問題,熱從哪裡產生,透過什麼路徑轉移,最後釋放到哪裡眼鏡。但對AI眼鏡而言,這三個環節都受到有限空間和佩戴形態的約束。

鏡腿後端通常距離核心電子元件較遠,空氣接觸面積也更大,因而常被選為冷凝或散熱區域眼鏡。但這裡可能還放置著電池、揚聲器和配重結構。前框面積較大,卻與額頭、鼻樑距離更近。金屬框體導熱較快,又可能影響無線模組和整機重量。

主動散熱同樣如此眼鏡。固態風扇可以提升持續效能,卻會額外消耗電量,也需要為氣流留出空間。機身開孔增加後,防塵防水難度上升,風道處理不當,還可能影響開放式揚聲器與麥克風。

因此,AI眼鏡的散熱能力最終取決於晶片、光學、結構、電池、聲學和軟體排程之間的協同眼鏡。單個散熱元件只能解決區域性問題,整機層面的熱管理才真正決定產品能夠穩定釋放多少效能。

Meta想把微型熱管塞進鏡腿,AI眼鏡開始為算力“降溫”

不同產品也可能會由此走向分化眼鏡。無顯示AI眼鏡功耗相對可控,低功耗晶片、分散式佈局和被動散熱仍是更合適的選擇。加入單色顯示後,廠商可能引入區域性熱管或更高效的導熱結構。具備全綵顯示、空間感知和端側計算能力的AR眼鏡,則更有可能率先採用超薄熱管、VC與主動散熱組合。

未來評價一副AI眼鏡的硬體能力,除了重量和續航,或許還要看它能在可接受的表面溫度下維持多少持續功耗眼鏡。這項指標不會像算力一類的資料那樣亮眼,卻更接近真實體驗。

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