Нове дослідження дозволить зменшити суперкомп'ютери до 1 см

Учение з IBM заявили, що новаторське дослідження дозволить зменшити розмір процесорів найпотужніших суперкомп'ютерів у світі до розміру кубика цукру (1 см).

Целью є зменшення споживання ними енергії, а не просто зменшення розмірів. За словами доктора Бруно Майчела, в майбутньому ціна комп'ютерів буде більше залежати від того, наскільки вони економні в плані витрати енергії, а не від швидкості. Оплата рахунків на підтримку роботи датацентру буде перевищувати ціну устаткування.

Майчел з колегами вже створили прототип для демонстрації принципу водяного охолодження. Вони назвали його Aquasar і його габарити перевищують розмір холодильника.

По підрахунками IBM, Aquasar майже на 50 відсотків більше економічніше витрачає енергію, ніж самі просунуті суперкомп'ютери у світі.

"У минулому, ціна комп'ютера здебільшого формувалася ціною заліза - 50 років тому один транзистор коштував долар, або франк", - Сказав Майчел з Цюріхській лабораторії IBM.

Но якщо подивитися на ціну сьогодні, то ціна транзистора - це 1/100 від ціни друку всього однієї букви на сторінці.

Львіная частка витрат енергії припадає на охолодження, адже комп'ютер генерує тепло у вигляді побічного продукту.

"У минулому, велике значення мав список ТОП-500 самих швидких суперкомп'ютерів; комп'ютери сортувалися по своїй продуктивності".

"У майбутньому, його місце займе 'Зелений 500', де комп'ютери будуть сортуватися по своїй енергетичній економічності".

Еще недавно, суперкомп'ютери з цього списку, могли виробляти 770 мільйонів обчислювальних операцій за секунду, витрачаючи на це один ват енергії.

Aquasar досяг майже в півтора рази більшого, виробляючи 1.1 мільярдів операцій в секунду. Тепер стало завдання щодо зменшення його розмірів.

"В даний момент, ми працюємо над системою Aquasar, що складається з стійки заповненої процесорами. Ми плануємо, що через 10-15 років, ми зможемо зменшити цю систему до розмірів одного цукрового кубика - у нас буде суперкомп'ютер в цукровому кубику ".

На переміщення інформації витрачається в 1000 разів більше енергії, ніж на твір обчислень з цією інформацією після її прибуття. Більше того, вузьке місце, що затримує час виконання операцій, полягає саме в доставці інформації, яка уповільнює весь процес.

Ізлішкі тепла при цьому, можуть, з певною часткою успішності, бути вилучені за допомогою повітрообміну. Саме для цього призначені кулери. Але такий же об'єм води може переносити в 4000 більше тепла, в порівнянні з воздухом.

Сістеми охолодження значно обтяжують систему. На один міліграм транзисторів, в сучасному стандартному чипі, доводиться 1 кг охолоджуючого оснащення, як розповів доктор Майчел.

Частічное рішення, яке використовується в прототипі, полягає у водяному охолодженні на основі полегшеної, більш ефективної циркуляції води, на подобі розгалуженої серцево-судинної системи человека.

Но інженери збираються піти ще далі. Вони хочуть складати процесори один на одного у великі стопки, відокремлені один від одного каналами водяного охолодження, не товще людської волосини.

Поскольку велика відстань між процесорами негативно позначається на швидкості роботи і виділяє надлишки тепла, таке близьке розташування чіпів дозволить одночасно вирішити проблеми швидкості, розміру і експлуатаційних витрат.

В підтвердження працездатності цього принципу, команда спорудила стелаж висотою в чотири процесора. Але, за словами доктора Майчела, належить ще багато роботи.

Одной з головних технічних викликів інженерам, стане забезпечення зв'язку між чіпами, які повинні працювати як провідники і бути водонепроникними.

Орігінал (на англ. Мовою): BBC

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов