Table of Contents
مقدمة: واقعات قوة التصنيع البالغ الصغر
إن عالم الواقع الافتراضي ورؤوس العالم المحظوظ قد انتقلا من تجارب النشوء إلى أدوات الاستهلاك والمشاريع الرئيسية، مدفوعين بالابتكارات التي لا تكل في مجال تكنولوجيات التجهيزات الدقيقة، وهذه الأجهزة الصغيرة التي تعمل في المستقبل على إنتاج المواد الصغيرة، هي الأبطال الذين لا يجيدون الصنع، وكل لفتة مستجيبة، وكل خلط لا يوصف له بالأرقام الرقمية والفيزيائية.
أحدث التطورات في مجال تكنولوجيات التجهيزات الدقيقة
وقد بدأ ظهور العديد من تكنولوجيات التجهيزات الدقيقة المتطورة لتلبية الطلبات الفريدة من نوعها من رؤوس المفاعلات المحتوية على محركات VR وAR، وتشمل هذه التكنولوجيات هياكل متخصصة، وزيادة القدرة على التجهيز، وتعزيز إدارة الطاقة، ويساعد إدماج هذه الابتكارات على إيجاد أجهزة أكثر تماسكاً، وقوة، وكفاءة في استخدام الطاقة.
التكامل على أساس النظام
ويضم العديد من رؤساء القوات المسلحة الرواندية وأجهزة الإنذار المبكر المصممة حسب النظام والرسم، التي تجمع بين عناصر متعددة - النواة الأساسية لوحدة منع الحمل، ووحدة دعم البرامج، ووحدة دعم البرامج الوطنية، ووحدات مراقبة الذاكرة - إلى شريحة واحدة، ويقلل هذا التكامل من الاحتياجات المادية من القطع الاستهلاكية، ويحسن في الوقت نفسه سرعة تجهيز البيانات ويخفض درجة التواؤم بين النظم الفرعية.
معجلات التعلم في مجال التعليم
كما أن المجهزين المجهزين بأجهزة محفزة مخصصة للتعلم الآلي يُحدثون تحولاً في تجارب التسارع والتقلبات الحرارية، ويمكِّن هؤلاء المجهزون من رسم خرائط للبيئة في الوقت الحقيقي، والاعتراف بالتوجهات، والتكييف، ويجعل التفاعلات أكثر طبيعية واستجابة، ومن ذلك مثلاً أن تركيبة التفريغ M2 في برنامج الرؤية تشمل خلايا الأشعة تحت الصفرية الـ 16، قادرة على تنفيذ 15.8 تريليون
وحدات تجهيز الصور والتصوير البصري المتخصصة
وفي حين أن وحدات التلقيم المتحركة ذات الأغراض العامة من طراز AMD وNVIDIA تهيمن على نظام التصوير المقطعي VR، فإن الرؤوس المتنقلة للأشعة المقطعية تعتمد على هياكل الأشعة العالمية المصممة في إطار نظام SPU، وهي تعمل على تحقيق أفضل ما يمكن القيام به من أعمال فرز ذات نوعية مرئية، مما يؤدي إلى تقلص الأطر إلى الحد من عرض الترددات - وهو أمر حاسم بالنسبة للعرض العالي الاستبانة (4K perenyell and beyond).
تكنولوجيات التجهيزات الدقيقة الناشئة
وبالإضافة إلى التحسينات التدريجية، يجري تطوير عدة هياكل مجهزة جديدة جذرية خصيصاً لحجم العمل الفريد الذي يضطلع به كل من VR وAR. وهي تنطوي على إمكانية تخفيض استهلاك الطاقة بشكل كبير، وزيادة كثافة تجهيزها، وتمكين نماذج تفاعل جديدة تماماً.
مجهزات الأورام العصبية
فالأجهزة التي تعمل على إنتاج المواد العصبية تُقلل من الهياكل العصبية للدماغ البشري لتحقيق القدرة المنخفضة، والتجهيز الفعال جداً للبيانات الحسية، وخلافاً للرقائق التقليدية التي تُعالج المعلومات المتتابعة، فإن تصميمات الدماغ تستخدم شبكات الصبغة العصبية، التي لا تزال تُستخدم إلا عند الضرورة، وتستهلك الطاقة إلا أثناء الأحداث، كما أن نظارات لوي هي مثال رئيسي على ذلك، مقارنة بالإطارات السمعية المتسارعة
الحاسوب المتجانس
ويجمع الحاسوب المتجانس بين مختلف أنواع النواة )الاتحاد العالمي لكوت ديفوار، والاتحاد العالمي لجمعيات الصليب الأحمر والهلال الأحمر، والاتحاد الوطني لعلوم الأرض، والصفائف المجهزة للمواقع( من أجل تحقيق أقصى قدر من الأداء لمهام محددة داخل الرأس، وهذا النهج يتيح أن يكون العنصر الأكثر كفاءة في معالجة كل عبء عمل، مثل نظام توجيهي للوزن الخفيف للكشف عن الكلمات الموصولة، وجهاز وطني لتتبع اليد، وهو نظام عالمي لتحديد المواقع،
الاتصالات البصرية والحساب الإلكتروني
وعلى الرغم من أن المكاسب البصرية للكهرباء والمجهزات الدقيقة الضوئية لا تزال في مرحلة البحث المبكر، فإنها قد تؤدي إلى ثورة تجهيز البيانات في الأجهزة الموجودة في المستقبل في VR/AR، حيث أن الوصلات الضوئية تستخدم الضوء بدلا من الكهرباء لنقل البيانات بين النواة أو الرقائق، وتخفض بدرجة كبيرة من سرعة الاستهلاك واستهلاك الطاقة، وبالنسبة لتدفقات البيانات الضخمة في أجهزة VR - حيث يجعل 4K في العين الواحدة في 120Hz يتطلب مئات من أجهزة التصوير الضوئية
الأثر على التجارب المتعلقة بالرصد/البحوث الجنائية
كما أن التقدم في تكنولوجيا التجهيزات الدقيقة يعزز مباشرة نوعية التجارب في مجال عمليات التجهيز المتطورة والتجارب المتحققة من النتائج، ويتيح تجهيزها على نحو أسرع زيادة التصورات، وتتبع حركة الحركة السلسة، والتفاعلات الأكثر تعقيدا.
القرار، معدل التجديد، والزمن
ويظهر الأثر الأكثر وضوحا في نوعية العرض، إذ أن أجهزة التجهيز الجزئي الحديثة تدفع أعدادا كبيرة من البكسل: فمعدل إعادة المشروع إلى ما بعد عامين في سنابدراجون، لا يمكن أن يزيد من 3 كيلو مترات لكل قرار من قرارات العين في 90 هرتز، بينما يؤدي تطبيق نظام " آبل " في المستقبل إلى إنشاء أفرقة صغيرة الحجم، ويحتاج ارتفاع معدلات الاسترخاء (120 هرتز وما فوقها) إلى أن تجعل من الأنابيب ذات أثر متماسكة.
الحد من المرض والوقاية من المرض
فالبطء - أي التأخير بين عمل المستخدم وما يقابله من تحديث بصري - هو السبب الرئيسي لمرض الحركة في عملية VR. Microprocessor advancements attack latency on multiple fronts: مسرعات مكرسة لتتبع الترددات ذات السعة 6، مما يقلل من التأخير في تجهيز الكاميرا، وتخفض النظم الفرعية للذاكرة ذات التردد المنخفض أوقات الوصول إلى البيانات، ويعالج المركبون البرمجيات الاصطناعيون الاصطناعيون دون تدخل في البرنامج.
Battery Life and Thermal Management
إن كفاءة الطاقة هي أكبر حاجز وحيد أمام استخدام رؤوس أجهزة التردد الضوئية الثابتة في جميع الأيام، إذ أن الأجهزة الحالية مثل مجموعة العجلات الثلاث قد تستغرق نحو ساعتين وثلاث ساعات في كل شحنة؛ ولا تدوم رؤوس أجهزة البحث والتطوير في المؤسسة يوم عمل كامل إلا ببطاريات ضخمة، وتستهدف تكنولوجيات التجهيزات الدقيقة هذه مباشرة: زيادة حجم العبوات على مستوى القاع، والزيادة الدينامية في الترددات إلا خلال فترات العمل الثقيلة، وشبه المجهزة
التحديات والنظر في المسألة
وعلى الرغم من التقدم السريع، لا تزال هناك عقبات كبيرة قبل أن تتمكن الجيل القادم من المعالجات الدقيقة من تحقيق الوعد الذي قطعته على نفسها القوات المسلحة الرواندية/الجماعة الأوروبية، وهي تشمل التحديات التقنية والاقتصادية والتحديات التي تواجه النظام الإيكولوجي.
استهلاك السلطة ضد الأداء
أما المبادلات الأساسية بين الطاقة المعالجة واستهلاك الطاقة فهي أشد حدة في الرؤوس غير المبثوثة، إذ أن ارتفاع مستوى الأداء في وحدات التسارع العاملة في مجال الطاقة والمعاملات ذات القدرة العالية، يتطلب قدرا أكبر من الطاقة، ولكن المستعملين يتوقعون أيضا أن تكون هناك فترات أطول من عمر البطاريات وأن تكون حراريات متحركة متطورة مثل الموصلات الكهربائية )٣ أمتار( التي تقدم بعض الإغاثة، ولكن الفيزياء التي تستخدم فيها النظارات الحالية والكثافة الحرارية تقل عن الميكانيكية.
التكلفة والصناعات التحويلية
فوضع مقياس للتصنيف والتصنيف في إطار " VR/AR " يمكن أن يكلف مئات الملايين من الدولارات في تكاليف التصميم والقناع، وكثيرا ما يعتمد صانعو الأجهزة الصغيرة والمتوسطة الحجم على رقائق من خارج القفص من كوالكوم أو وسائط الإعلام، التي قد لا تكون على الوجه الأمثل بالنسبة لعامل التخدير الخاص بهم، ويمكن أن يؤدي الانتقال إلى تصميم رقائق البطاقة إلى خفض الحواجز التي تعترض الدخول عن طريق السماح للشركات بشراء مواد الارتين من عدة بائعين، وإدخالها على شكلا.
تحقيق الاستخدام الأمثل للبرمجيات والنظم الإيكولوجية
وحتى أكثر أجهزة تجهيزات صغيرة غير مجدية بدون برامجيات متقنة على الوجه الأمثل تستفيد من قدراتها الفريدة، فالتطبيقات التي تستخدم في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات تتطلب بشكل ملحوظ: فهي تتطلب تكاملاً صارماً مع وحدة تجهيز السلع، وسائقي أجهزة الاستشعار، وأجهزة الاختبار الفرعية، كما أن البنى الجديدة - مجهزات الأشعة العصبية، أو أجهزة الربط الضوئي، أو الشظايا - تتطلب أدوات تجميع جديدة، وبرمجيات غير مكتملة.
التوقعات المستقبلية
ومع استمرار تطور تكنولوجيات التجهيزات الدقيقة، ستصبح أجهزة الرؤوس المدمجة والقوية والميسورة التكلفة أكثر تماسكاً، وتصبح الابتكارات مثل تكامل أجهزة الاستخبارات الجوية والحساب العصبي تعد بخلق تجارب أكثر غير متجانسة وقابلية للتعديل، وتستعد البحوث والتطوير الجاريان في هذا المجال لتثبيت الطريقة التي نتفاعل بها مع البيئات الرقمية في السنوات القادمة.
AI Integration and Personalized Experiences
أما الموجة التالية من أجهزة التجهيز الجزئية، فتتمثل في أن تكون مصممة على أساس التصور، بل أيضاً على التكييف الأمثل، وسوف تتعلم منظمة " آي " سلوك المستخدم - أنماط القاموس، واللفتات اليدوية، واستخدامات التطبيقات المفضلة - وتكيفها بصورة دينامية مع نوعية وولايات القوى، والاستجابات المتحركة.
التكامل مع 5 ج و حوسبة إدج
ولتخطي القدرة والحدود الحرارية للتجهيزات الجارية، سيفرغ العديد من الرؤوس المصورة/الأجهزة المرنة في المستقبل من المهام المكثفة للحاسوب على الخواديم عن طريق وصلات منخفضة التردد 5 زاي، وسيحتاج المجهزون البالغ الصغر إلى مجهزات مجهزة للشبكة ذات النطاق الترددي البالغ 5 جي والتي يمكن أن تعالج من خلال المحركات المتعددة الأطراف مع وجود سحابات غير متجانسة تقل عن 5 مليمترات.
نحو تقرير قابل للزراعة والإستهلاك
إن الهدف النهائي للكثيرين في الصناعة هو كل يوم، واستخدام نظارات آر آر التي تبدو كملابس عادية، وهذا يتطلب معالجات صغيرة جدا، لا تتخيل، وتستهلك أقل من المجموع، وهو هدف رهيب، وتكنولوجيات متطورة مثل رقائق التجميل للذاكرة على شكل رقائق، وجني الطاقة من نظارات الجسم أو الضوء المائي، وتصويب مقياس قياسي للكميات.
ومع استمرار تطور تكنولوجيات التجهيزات الدقيقة، ستصبح أجهزة الرؤوس المدمجة والقوية والميسورة التكلفة أكثر تماسكاً، وتصبح الابتكارات مثل تكامل أجهزة الاستخبارات الجوية والحساب العصبي تعد بخلق تجارب أكثر غير متجانسة وقابلية للتعديل، وتستعد البحوث والتطوير الجاريان في هذا المجال لتثبيت الطريقة التي نتفاعل بها مع البيئات الرقمية في السنوات القادمة.
لمزيد من القراءة، استكشاف تحليلات مفصلة من بوابة Qalcomm XR ، ] موارد تطوير Apple ، و Intel's neuromorphic computing research .