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Non è necessario conoscere un FET o cos'è un gap di banda, ma la società che produce i gadget acquistati lo fa. Ed è tutto sull'orlo di un grande cambiamento in meglio - in modi che vedremo, come caricabatterie ad alta potenza più sicuri, più efficienti e più piccoli - a causa di un composto chimico chiamato nitruro di gallio.
Il 25 ottobre, Anker ha organizzato un evento per mostrare alcune delle sue ultime innovazioni, tra cui un nuovo caricatore da muro USB-C Power Delivery che utilizza semiconduttori GaN. Normalmente, a nessuno interesserebbe il lancio della verruca da muro che carica i tuoi dispositivi, ma questa volta le cose sono diverse. Il nuovo caricabatterie PowerPort Atom PD1 di Anker offre 27 watt di potenza in uscita ed è la dimensione del piccolo blocco di ricarica fornito nella confezione dell'ultimo telefono. Per dirla in un altro modo che è un po 'più eccitante, emette abbastanza energia per ricaricare efficacemente un MacBook Pro ed è circa un terzo delle dimensioni. È anche più fresco al tatto e consumerà meno energia perché è più efficiente.
Anker non è l'unica azienda fuori dalla Cina a costruire un caricabatterie USB Power Deliver utilizzando GaN FET (un FET è un transistor ad effetto di campo e viene utilizzato per controllare il flusso e il comportamento dell'elettricità). RAVPower ha un modello da 45 watt nelle opere e gli esperti del settore affermano che tutti i nomi di cui hai già sentito parlare presto offriranno caricabatterie USB-C di alta potenza ad alto rendimento, a funzionamento basso e ad alto profilo usando la tecnologia. Non perché il nitruro di gallio è qualcosa di nuovo, ma perché ora può essere redditizio.
GaN è lo strato ottico sul LED che legge CD, DVD e dischi Blu-Ray, quindi lo stai già utilizzando.
Il nitruro di gallio è già utilizzato nei prodotti che possiedi, ma per uno scopo completamente diverso. I cristalli GaN sono stati usati su una base di zaffiro per produrre LED a spettro completo per un po 'di tempo, e se si dispone di lampade a LED RGB o "Daylight", probabilmente usano nitruro di gallio. Altri usi speciali come amplificatori audio di classe D di fascia alta e apparecchiature di telecomunicazione a microonde usano anche GaN, e tutto ciò che lo utilizza lo fa per le stesse tre ragioni. Rispetto a un tradizionale transistor al silicio, il nitruro di gallio funziona più fresco, è più efficiente dal punto di vista energetico e molto più piccolo, il che è esattamente ciò che vedi quando guardi il nuovo minuscolo blocco di ricarica USB-PD da 27 watt di Anker. GaN è sempre stato un semiconduttore a banda larga superiore rispetto al silicio, ma è stato anche molto più costoso da produrre in modo affidabile.
Costruire un dispositivo GaN rispetto a un tradizionale dispositivo al silicio è sempre stato più efficiente dal punto di vista dei costi a causa della sua impronta finale. In poche parole, puoi adattare molti più FET GaN su un wafer rispetto ai MOSFET, che utilizzano una base di silicio. Il problema era il costo dei wafer stessi. Un wafer di nitruro di gallio è ancora più costoso di un wafer di silicio della stessa dimensione, ma le tecniche di produzione sono state perfezionate (si scopre che l'azoto ha fatto un casino di cose) e il divario è abbastanza stretto da renderlo un'opzione attraente per le aziende che producono il transistori. Ciò ha causato un enorme aumento del mercato, con una crescita del 17% all'anno prevista tra il 2019 e il 2024.
Come questo ci riguarda
Suppongo che a quasi tutti coloro che leggono questo non importa se le minuscole parti all'interno dei loro gadget usano silicio o nitruro di gallio o polvere di folletto, purché funzionino. Ma so anche che portare un piccolo caricatore Anker al posto di un grosso caricatore di mattoni pesanti per il mio laptop mi renderebbe felice. Quando mi rendo conto che questo stesso caricabatterie funzionerà anche con il mio telefono, il mio tablet, il mio Nintendo Switch e persino la mia custodia di ricarica wireless per i miei auricolari Bluetooth, sono ancora più felice. Vogliamo che la nostra tecnologia diventi più complicata - faccia più cose in modi più freddi - diventando allo stesso tempo meno complicata.
Neanche la sicurezza dovrebbe essere ignorata. Un dispositivo GaN utilizza meno energia per funzionare (è necessario fornire un interruttore elettronico con la propria potenza per renderlo in grado di commutare l'alimentazione di ingresso e di uscita) e commuta molto più velocemente. Questo lo rende più freddo, quindi si perde meno elettricità sotto forma di calore ed è più efficiente, ma anche più sicuro. Sono passati ben due anni dal Samsung Galaxy Note 7, ma l'esperienza di apprendimento che ha dato a molti di noi vivrà sempre: i nostri dispositivi elettronici portatili possono essere pericolosi in circostanze estreme.
La legge di Moore incontra sempre la legge di Murphy se dai abbastanza tempo alle cose.
Ogni iterazione di tutte le varie tecniche di ricarica rapida ci avvicina sempre più a quegli estremi e non ci siamo nemmeno avvicinati alla fine. Diversi anni fa ho assistito a una dimostrazione di un forno a microonde che riscalda una pizza congelata mentre viene alimentato utilizzando una piastra di ricarica wireless. Ho visto dietro uno scudo anti-esplosione in plexiglass perché anche se puoi alimentare un dispositivo da 1.500 watt usando l'induzione, ciò non significa che non possa andare storto.
Mentre non avremo mai bisogno di usare 1.500 watt per alimentare un telefono o anche un laptop (forse il Nintendo Switch 2?) 9 watt possono essere pericolosi quando tutto non viene eseguito correttamente. Poiché chiediamo cose più piccole e più convenienti, i produttori devono avvicinarsi all'estremo per offrire. Cose piccole e invisibili come un cambiamento nella base dei semiconduttori che consente cose più efficienti e più sicure offre a quei produttori più spazio. Non tutto ciò che rende grande la prossima generazione è qualcosa che possiamo vedere.
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