Технология

Создан сверхпроводящий процессор, в 80 раз экономичнее обычного

Исследователи из Йокогамского национального университета в Японии развитый прототип микропроцессора, использующий сверхпроводящие компоненты, которые примерно в 80 раз более энергоэффективны, чем современные полупроводниковые устройства, традиционно используемые в современных микропроцессорах. Разработка может помочь снизить потребление центров обработки данных и сетевой инфраструктуры, которая скоро потребует до половины энергии, производимой людьми.

science.discoveryplace.org

По оценкам, сегодня телекоммуникационные центры и центры обработки данных потребляют около 10% электроэнергии, производимой человечеством. Если ничего не изменить в технологиях производства чипов, то через десять лет, по мнению экспертов, отрасль информации и телекоммуникаций будет потреблять до половины всей производимой энергии (а кто-то беспокоился, что электромобили могут стать проблемой для инженеров-электриков). Проблема в том, что работа современной электронной базы всегда сопряжена с огромными потерями из-за выделяемого тепла, протечек и неосторожности программистов.

Японские разработчики решили устранить проблему в корне. Поскольку современные процессоры и архитектуры неэффективны, вам придется начинать все сначала и даже отказаться от транзистора. Японские ученые предлагают заменить этот элемент на изобретенный в этой стране около 70 лет назад – это параметронкоторый переходит из состояния 0 в состояние 1 из-за изменения фазы внутренней частоты, которую он поддерживает. В пятидесятых годах прошлого века в Японии параметроны пришли на смену вакуумной лампе в компьютере, пока мир не завоевал более простые и надежные твердотельные транзисторы.

Японский микропроцессор на основе параметров.  Источник изображения: Йокогамский национальный университет

Японский микропроцессор на основе параметров. Источник изображения: Йокогамский национальный университет

В отличие от транзистора параметрон не боится сверхнизких температур, потому что работает по другим принципам. В NEC напримерПо параметрам создают квантовые компьютеры. В то же время ученые из Йокогамского национального университета использовали параметрон как строительный блок для классической классической или почти классической компьютерной архитектуры. Первым прототипом ученых был 4-битный микропроцессор, который доказал свою способность выполнять команды и сохранять данные.

Принцип переключения параметров.  Данные записываются по фазовому состоянию резонансной частоты

Принцип переключения параметров. Данные записываются по фазовому состоянию резонансной частоты

Новая цифровая структура называется параметром адиабатического квантового потока (AQFP), а процессор – MANA (архитектура монолитной адиабатической интеграции). Этот микропроцессор работает при охлаждении до температуры 4,2K или –269 ºC. По словам ученых, даже с учетом затрат на охлаждение, этот микропроцессор демонстрирует 80-кратное превосходство по вычислительной эффективности по сравнению с современными полупроводниковыми схемами. Остается только понять возможности масштабирования и оптимизации, и тем больше будет вовлечена научная группа.

Если вы заметили ошибку, выделите ее мышью и нажмите CTRL + ENTER.

Related Articles

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Back to top button
Close
Close