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依據(jù)近期的一項估計，現(xiàn)階段數(shù)據(jù)中心的能耗已達(dá)到全世界電力的2%，這一數(shù)據(jù)在十年內(nèi)有希望飆升到8%。為逆轉(zhuǎn)這一趨勢，專家正考慮到以全新升級的方法簡單化數(shù)據(jù)中心的微處理器。日本科學(xué)研究工作人員將這一念頭充分發(fā)揮到完美，建立了一種電阻器為零的超導(dǎo)微處理器。

《IEEE固態(tài)電路》雜志報道，這類超導(dǎo)微處理器能為更高能耗等級的計算水平提供潛在的解決方法，但新設(shè)計現(xiàn)階段必須小于10開爾文(或—263℃)的超冷溫度?？茖W(xué)研究工作人員建立的這類絕熱超導(dǎo)微處理器，從基本原理上講，在計算預(yù)估過程中不容易從系統(tǒng)中獲得或損害能量。

這一新的微處理器原形稱之為MANA(單絕熱集成化系統(tǒng)架構(gòu))，是全世界第一個絕熱超導(dǎo)體微處理器。微處理器由超導(dǎo)鈮構(gòu)成，并依賴于稱之為絕熱量子通量參量電子(AQFP)的硬件部件。每一個AQFP由好多個迅速作用的約瑟夫森結(jié)開關(guān)構(gòu)成，這種結(jié)開關(guān)只需非常少的能量就可以適用超導(dǎo)體電子產(chǎn)品。MANA微處理器一共由2萬多個約瑟夫森結(jié)(或一萬多個AQFP)構(gòu)成。

科學(xué)研究工作人員表述說，用以搭建微處理器的AQFP早已優(yōu)化提升，能夠絕熱運作，進(jìn)而可在相對性低的時鐘頻率(達(dá)到10GHz上下)下修復(fù)從電源中吸取的能量。微處理器與傳統(tǒng)式超電子設(shè)備百吉HZ的運作頻率對比，這一數(shù)據(jù)要低得多。但這并不代表著MANA做到了10GHz的速率。試驗表明，MANA的數(shù)據(jù)處理方法一部分可在達(dá)到2.5GHz的時鐘頻率下運作，這使其與當(dāng)今的計算技術(shù)相當(dāng)。

這類鈮基微處理器的入門價錢在于低溫和將系統(tǒng)冷卻至超導(dǎo)溫度的能源成本費。但是，即便將冷卻計算成本以內(nèi)，與最優(yōu)秀的半導(dǎo)體材料電子產(chǎn)品(如7納米鰭式場效應(yīng)晶體管)對比，AQFP的能源高效率依然高出約80倍。因為MANA微處理器必須液氦水平的低溫，因而它更合適于應(yīng)用超低溫冷卻系統(tǒng)的規(guī)模測算系統(tǒng)架構(gòu)，比如數(shù)據(jù)中心和高性能計算機(jī)。