Новости перспективных технологий

IBM: «электронная кровь» для компьютерного мозга

Изображения с сайта compulenta.computerra.ru

Человеческий мозг обладает феноменальной вычислительной мощностью, заключённой в небольшом объёме черепной коробки. При этом он расходует совсем немного энергии, а подача питательных веществ и отвод тепла осуществляются жидкостным способом — вместе с кровью.

Такой же подход попытались воспроизвести в экспериментальной компьютерной системе исследователи IBM Патрик Рух (Patrick Ruch) и Бруно Мишель (Bruno Michel) из лаборатории в Цюрихе (Швейцария).

Экспериментальный чип IBM (здесь и ниже изображения Stephen Shankland / CNET).

Учёные говорят, что наш мозг в 10 тыс. раз мощнее и энергоэффективнее любого современного компьютера. Один из секретов — чрезвычайно действенная система сосудов и капилляров, одновременно питающая нервные клетки и отводящая излишки тепла. В случае с компьютерами такой подход теоретически позволит к 2060 году создать систему мощностью 1 петафлопс (квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду), помещающуюся на обычном письменном столе. Сейчас подобный комплекс занимает площадь, сопоставимую с половиной футбольного поля.

IBM поясняет, что в нынешних компьютерах 99% объёма корпуса отводится под охлаждение и различные элементы питания. И только 1% достаётся вычислительным компонентам. В человеческом мозге на функциональную составляющую приходится 40% объёма, на охлаждение и обеспечение питательными веществами — 10%.

Одно из направлений повышения эффективности работы процессоров заключается в применении 3D-компоновки чипов. Но проблема в том, что в многоярусных конструкциях крайне затруднён отвод тепла. В IBM предлагают решить эту задачу с помощью интеграции тончайших каналов (читай — капилляров) с охлаждающей жидкостью между вычислительными блоками.

Но что насчёт доставки энергии? Для этого планируется применять жидкость особого состава, обеспечивающую окислительно-восстановительную реакцию. В тестах использовалась «электронная кровь» на основе ванадия: сначала такой электролит получал заряд на электродах, а затем направлялся в вычислительный блок, где передавал энергию микрочипам.

Увы, пока «электронная кровь» IBM — это лишь экспериментальная модель питания и охлаждения компьютерных процессоров. На то, чтобы технология получила право на жизнь, понадобятся многие годы исследований и испытаний.

Информация с сайта compulenta.computerra.ru по материалам Би-би-си.

Автор оригинального текста: Владимир Парамонов.