Войти

Новый экспериментальный сверхпроводящий процессор демонстрирует в 80 раз большую эффективность при тактовой частоте до 10 ГГц

1928
0
0
Экспериментальный сверхпроводящий процессор
Экспериментальный сверхпроводящий процессор.
Источник изображения: industry-hunter.com

Исследователи из Национального университета Иокогамы, Япония, закончили разработку и провели первые испытания экспериментального микропроцессора построенного на базе сверхпроводящих базовых элентов. Этот микропроцессор с точки зрения потребляемой энергии в 80 раз более эффективен, чем нынешние вычислительные устройства, изготовленные по CMOS-технологии. В этом заключается огромная перспектива с учетом того, что 10 процентов от количества вырабатываемого на всем земном шаре электричества потребляется именно компьютерами.

Элементарной функциональной единицей схемы сверхпроводящего микропроцессора является нешунтируемый переход Джозефсона (Josephson Junction, JJ), изготовленный из сверхпроводящего материала Nb/AlOL(x)/Nb. Логический базовый блок микропроцессора, построенный на основе JJ-перереходов, называется адиабатным квантовым флюкс-параметроном (adiabatic quantum-flux-parametron, AQFP).

На базе AQFP-блоков построена схема 4-битного процессора, с гибридной архитектурой, сочетающей в себе элементы RISC-архитектуры и принципов поточной обработки информации. Изначально этот микропроцессор, получивший название MANA (Monolithic Adiabatic iNtegration Architecture) и являющийся первым в мире адиабатным сверхпроводящим микропроцессором, работал на тактовой частоте в 100 кГц. В этом режиме исследователи отладили и проверили режимы работы блока логических операции (ALU), системы ввода-вывода, операций записи и чтения регистров, процедуры запуска, приостановки и завершения программ.

После отладки функциональных блоков тактовая частота микропроцессора MANA, функционирующего при температуре 4.2 Кельвина, была поднята сначала до отметки 2.5 ГГц, а чуть позже - до 5 ГГц. И уже на этой тактовой частоте были проведены измерения энергетических затрат, которые оказались равны 1.4 zJ (зета-Джоуля) на один JJ-перереход при выполнении одной любой операции.

Отметим, что "взятые" микропроцессором MANA тактовые частоты уже вполне сопоставимы со значениями тактовых частот, на которых работают традиционные современные микропроцессоры. И исследователи планируют в ближайшем времени немного модифицировать структуру AQFP-блока так, что микропроцессор сможет работать при тактовой частоте в 10 ГГц, сохранив на прежнем уровне показатель своей эффективности.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Проекты
Похожие новости
23.04.2007
КАК ОБВОРОВЫВАЮТ АМЕРИКУ Попыткам украсть военные технологии США нет конца
23.04.2007
ОКЕАНСКАЯ ВЕРТИКАЛЬ ВЛАСТИ Зачем понадобилась судостроительная корпорация
22.02.2007
Взляд со спутника. Сергей Иванов за высокоточное оружие
22.02.2007
«Салют» продуктивным идеям
22.02.2007
"Большой брат" наблюдает
16.02.2007
Два министра
31.01.2007
Новая "Лунная гонка": к соперничеству России и США в космосе подключается Китай
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 26.04 09:05
  • 2
ЦКБР заявил, что РФ необходимо создать мобильные команды для уничтожения FPV-расчетов ВСУ
  • 26.04 07:46
  • 1047
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 26.04 05:50
  • 1
Омрачить День Победы и инаугурацию: каких ударов ожидать от ВСУ в майские праздники
  • 26.04 00:07
  • 0
Танцы с бубном: США, Украина и военная помощь
  • 25.04 17:21
  • 2
Суд арестовал замминистра обороны РФ, на которого ФСБ пять лет собирало материалы по коррупции
  • 25.04 15:58
  • 120
Конкурента российского Су-75 из Южной Кореи впервые представили на выставке
  • 25.04 13:48
  • 3
Инженеры NASA впервые за пять месяцев смогли получить данные о состоянии зонда Voyager-1
  • 25.04 13:40
  • 463
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 25.04 12:48
  • 0
«Освей»: Космическая Беларусь берется за строительство самолетов
  • 25.04 10:13
  • 478
Израиль "готовился не к той войне" — и оказался уязвим перед ХАМАС
  • 25.04 09:30
  • 2
Разящий луч: как развиваются боевые лазеры
  • 25.04 09:27
  • 9
Российские разведывательно-ударные мультикоптеры предложат на экспорт
  • 25.04 09:12
  • 276
Космонавтика Илона Маска
  • 25.04 09:02
  • 26
Национальная политика и миграция
  • 25.04 08:46
  • 19
Командующий ВВС США в Европе о роли авиации в боевых действиях на Украине