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IBM研发仿人脑计算机原型 用电子血液同时供能与冷却

BBC报道,IBM苏黎世研究中心的研究人员Patrick Ruch和Bruno Michel已经开发出一种全新的计算机模型,能够通过一种液体同时供能和冷却,从而大大提高计算机的空间占用和能源利用率。

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图1 Ruch与他的原型计算机

灵感来自人脑。人脑仅仅通过血液,就能在很小的空间里以20瓦左右的能量,支撑复杂的运算和存储,能效比目前的计算机系统要高1万倍。

类似的,IBM也通过氧化还原流(redox flow)系统,将加了电的电解液通过计算机系统,提供能量同时带走热量。目前的实验中,电解钒的效果最佳。

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图2 氧化还原流测试系统,不同颜色表示不同的氧化状态

散热通过水冷系统在许多超级计算机中已经采用,包括Aquasar和德国的SuperMUC。但液体系统在散热的同时还能供电,是一种创造。

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图3 IBM的3D计算机

与此同时,新型计算机也采用3D架构,将计算芯片层层堆叠起来,内存交织其间,散热通过芯片周围的小水管完成。

IBM希望到2060年,桌面电脑的计算能力能达到目前半个足球场大小的1 Petaflop计算机的水平。

ARM的主要设计者Steve Furber近年来一直在尝试用硬件实现人工神经网络( SpiNNaker项目)。他认同向三维发展和液体散热都是正确的方向,但要使计算机达到人脑的效率还远不足够,计算还需要更多的变革,包括从数字变为模拟,以及新的非图灵模型的出现,比如,如果能对脑处理信息有全新的认识,那么基于这种机理可能有重大突破。

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