AR 系統的設計存在許多限制。AR 系統還必須是輕量級的，不能散發出大量的熱量。它需要節省電力，因為沒有人願意每隔幾個小時就給可穿戴電子設備充電。
根據 IEEE 日前發布的博文，Meta 研究科學家 Tony Wu 介紹了團隊正在構建的 AR 原型晶片。根據介紹，3D 晶片技術成為了突破的關鍵，AR 原型晶片通過晶圓到晶圓鍵合獲得了巨大的性能提升。
Wu 是 Meta 團隊的一員，該團隊致力於矽智能技術，以製造一個名為 Aria 的 AR 系統。Wu 告訴工程師，解決方案的很大一部分是 3D 晶片集成技術。在 ISSCC 上，Meta 詳細介紹了其 AR 原型晶片是如何使用 3D 技術在相同的區域以相同或更少的能量做更多的事情。
原型晶片是兩個尺寸相等的集成電路組成，尺寸為 4.1 x 3.7 毫米。它們在一種稱為 face-to-face wafer-to-wafer hybrid bonding 的過程中鍵合在一起。顧名思義，它涉及翻轉兩個完全加工的晶圓，使它們彼此面面對並粘合，以便它們的直接連接在一起。hybrid bonding 意味著它是銅對銅的直接連接，無需焊接。
採用台積電技術意味著兩塊矽可以大約每 2 微米形成一次垂直連接。原型沒有充分利用這種密度：需要兩塊矽片之間大約 33000 個信號連接和 600 萬個電源連接。另外，底部的晶片使用 TSV 矽通孔實現電力輸入和信號傳出。
3D 堆疊意味著該團隊可以增加晶片的計算能力，讓它處理更大的任務而不增加其尺寸。該晶片的機器學習單元在底部晶片上有四個計算核心和 1 兆字節的本地內存，但頂部晶片增加了 3 兆字節的內存，可以通過 27000 個垂直數據通道以相同的速度和能量（0.15pJ / Byte）訪問，就像它們是一大塊矽。
該團隊在一項對 AR 至關重要的機器學習任務——手部追蹤上測試了該晶片。這種 3D 晶片能夠同時追蹤兩隻手，比單枚晶片追蹤單手節省 40% 的能量。更重要的是，它的速度快了 40%。
除了機器學習，該晶片還能完成圖像處理任務，3D 在這裡再次發揮了很大的作用。2D 版本僅限於壓縮圖像，而 3D 晶片可以使用相同數量的能量實現全高清。
