Японские ученые создали процессор, который в 80 раз экономичнее обычного

Ученые из Йокогамского национального университета (Япония) разработали прототип суперэнергоэффективного чипа. При его создании они использовали сверхпроводниковые компоненты, передает издание hpcwire.com.

Новинка оказалась в 80 раз энергоэффективнее, чем современные микропроцессоры. Ученые считают, что их разработка поможет снизить энергопотребление сетевых инфраструктур и центров обработки данных (ЦОД).

Согласно последним данным, сегодня телекоммуникации и ЦОД потребляют около 10% вырабатываемой человечеством электроэнергии. Если все оставить, как есть, то через 10 лет ИТК-отрасль будет потреблять около 50% всей генерируемой энергии. Некоторые аналитики прогнозируют, что ситуация может ухудшиться из-за возрастающего спроса на электрокары. Но проблема не только в этом, а и в огромном количестве вырабатываемого тепла.

Исследователи из Йокогамского национального университета решили в корне изменить архитектуру малоэффективных чипов и вовсе отказаться от транзистора. Они заменили его параметроном, который переключается из состояния 0 в состояние 1 благодаря смене фазы внутренней частоты, которую он сам поддерживает. Это устройство было придумано и введено в эксплуатацию в Японии в 1950-е, но вскоре его вытеснили с рынка более простые и надежные полупроводниковые транзисторы. Но и сегодня параметронам нашлось применение. Так, в компании NEC на их основе создают квантовые вычислители.

Что касается экспериментального процессора, то ученые использовали параметрон в качестве базового элемента для обычной классической вычислительной архитектуры. Первым устройством, сконструированным таким образом, стал 4-битный микропроцессор, который на практике доказал свою способность выполнять команды и хранить данные.

Новая цифровая структура названа адиабатическим квантово-потоковым параметроном (AQFP), а процессор назван MANA (Монолитная архитектура адиабатической интеграции, Monolithic Adiabatic iNtegration Architecture). Работает этот микропроцессор при охлаждении до температуры 4,2K или –269 ºC. Как утверждают ученые, даже с учетом расходов на охлаждение данный микропроцессор показывает 80-кратное превосходство в эффективности расчетов над современными полупроводниковыми схемами. Осталось только понять возможности масштабирования и оптимизации, чем дальше и займется исследовательская группа.

Ранее мы сообщали, что ученые осуществили квантовую телепортацию на 44 км при помощи обычного оборудования.