![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/006/11d/2a6/00611d2a62efb2218e33f64198eb0c8b.jpeg)
Исследователи из Йокогамского государственного университета разработали прототип микропроцессора на сверхпроводниках, который потребляет в 80 раз меньше энергии, чем современные полупроводниковые устройства.
«Инфраструктура цифровой связи использует примерно 10% мировой электроэнергии. Исследования показывают, если не произойдет фундаментальных изменений в технологии связи, включая вычислительное оборудование и электронику, управляющую сетями, к 2030 году инфраструктура связи будет потреблять более половины мировой электроэнергии», — заявил Кристофер Аяла, доцент Йокогамского государственного университета и ведущий автор исследования.
В попытке решить проблему энергопотребления команда ученых разработала энергоэффективную сверхпроводящую электронную структуру – адиабатический квантовый параметрон (AQFP). На основе AQFP будут разрабатываться энергоэффективные микропроцессоры нового поколения. Ученые доказали, что AQFP может выполнять высокоскоростные вычисления, разработав и испытав прототип 4-битного адиабатического сверхпроводящего микропроцессора под названием MANA (Monolithic Adiabatic iNtegration Architecture).
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/945/1b2/a5c/9451b2a5cd3c88b54f0af20d0d40095b.jpeg)
Испытания прототипа микропроцессора показали, что AQFP способен выполнять все аспекты вычислений, то есть обрабатывать и хранить данные. На отдельном чипе ученые показали, что обработка данных может происходить с частотой до 2,5 ГГц, что соответствует уровню современных вычислительных устройств. В дальнейшем исследователи планируют увеличить частоту до 5-10 ГГц.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/3be/732/8dc/3be7328dc3465d22b285dfd6aff2e21b.jpg)
Для успешной работы прототип пришлось охладить до 4,2 Кельвина, чтобы позволить AQFP перейти в сверхпроводящее состояние. Но даже с учетом затрат на охлаждение AQFP потребляет в 80 раз меньше энергии по сравнению с современными полупроводниковыми устройствами.
Теперь команда планирует оптимизировать чип и определить его масштабируемость.
«Сейчас мы работаем над улучшением технологии — разрабатываем более компактные устройства AQFP, повышаем скорость и энергоэффективность работы. Мы также меняем наш подход к проектированию, чтобы разместить как можно больше устройств в одном чипе», — сообщил Аяла.
Помимо создания стандартных микропроцессоров, команда будет также изучать возможности применения AQFP в вычислительном оборудовании для искусственного интеллекта, а также в квантовых вычислениях.
IkaR49
Не повезло оверлокерам будущего…
xztau
У них ещё 4,2 Кельвина есть, так жить интереснее.