現在的超級計算機都是發熱大戶,也是耗電大戶,現在的技術是不可能讓超級計算機沒有廢熱的,也就是說,超級計算機不發熱是不可能的現象。
最近有一個新聞就是北大利用超級計算機產生的廢熱可燒洗澡水,僅此一項可以為北大每年節約電費60萬元。由聯想集團搭建的“未名一號”超級計算機,是北京大學的計算主力。這臺計算機的冷卻系統,介質是45攝氏度以上的暖水。晶片就像電熱絲一樣。計算頻率越高,電路越燙,直至能熔化金屬。晶片越做越小,也是為了少產熱。家用計算機一般用風扇風冷散熱;而超級計算機一般都用效率更高的水冷進行散熱。
我們每家都會有家用電腦,桌上型電腦和膝上型電腦基本上都是用風扇散熱的,有時候計算速度快起來的時候,比如打大型遊戲的過程中,家用電腦風扇就會呼呼地旋轉,聲音會特別大的。因此,只要是電腦現在沒有不發熱的。
我們現在的半導體技術主要是採用了微型化的技術,現在晶片越做越小,單位晶片上的電晶體數量越來也多,而間距也越來越小了,因此晶片的微型化正接近其物理極限。自從計算機發明以來,這70多年來,計算機中的計算處理過程一直是透過產生和傳輸電訊號來實現的,電訊號釋放熱量廢物。熱量散失導致構件的溫度升高,而這又需要複雜的冷卻系統。因此,現有技術下,電腦都是會發熱的。
但是最近美國一家大學物理系的研究表明,未來超級計算機可能是不會發熱的,因為所有的電能都用來產生和運作磁編碼資訊,而目前美國康斯坦茲大學物理系的研究人員已經證明,磁編碼資訊的無損電子傳輸是可能的。這一發現不僅提高了積體電路晶片的儲存密度,並且也顯著降低了計算中心的能源消耗。這項研究的結果已經發表在最新一期《自然通訊》上。
美國康斯坦茲大學物理系研究人員使用了一種基於超導構建塊中無耗散電荷傳輸的方法。從理論上上來說,利用電子自旋而不是電荷,磁性編碼的資訊也可以在不產生熱量的情況下傳輸。這種方法將超導的無損電荷輸運與磁資訊的電子輸運相結合,即自旋電子學為未來節能資訊科技的基本新功能鋪平了道路。
當然了,這樣的技術從發現到應用也是需要很長的時間的。但是基礎理論的研究與發展確實是為使用技術的發展指明瞭方向,可能在不遠的將來,也可能會生產出來這樣的不產生熱量的超級計算機的。
感謝閱讀,多謝!
現在的超級計算機都是發熱大戶,也是耗電大戶,現在的技術是不可能讓超級計算機沒有廢熱的,也就是說,超級計算機不發熱是不可能的現象。
最近有一個新聞就是北大利用超級計算機產生的廢熱可燒洗澡水,僅此一項可以為北大每年節約電費60萬元。由聯想集團搭建的“未名一號”超級計算機,是北京大學的計算主力。這臺計算機的冷卻系統,介質是45攝氏度以上的暖水。晶片就像電熱絲一樣。計算頻率越高,電路越燙,直至能熔化金屬。晶片越做越小,也是為了少產熱。家用計算機一般用風扇風冷散熱;而超級計算機一般都用效率更高的水冷進行散熱。
我們每家都會有家用電腦,桌上型電腦和膝上型電腦基本上都是用風扇散熱的,有時候計算速度快起來的時候,比如打大型遊戲的過程中,家用電腦風扇就會呼呼地旋轉,聲音會特別大的。因此,只要是電腦現在沒有不發熱的。
我們現在的半導體技術主要是採用了微型化的技術,現在晶片越做越小,單位晶片上的電晶體數量越來也多,而間距也越來越小了,因此晶片的微型化正接近其物理極限。自從計算機發明以來,這70多年來,計算機中的計算處理過程一直是透過產生和傳輸電訊號來實現的,電訊號釋放熱量廢物。熱量散失導致構件的溫度升高,而這又需要複雜的冷卻系統。因此,現有技術下,電腦都是會發熱的。
但是最近美國一家大學物理系的研究表明,未來超級計算機可能是不會發熱的,因為所有的電能都用來產生和運作磁編碼資訊,而目前美國康斯坦茲大學物理系的研究人員已經證明,磁編碼資訊的無損電子傳輸是可能的。這一發現不僅提高了積體電路晶片的儲存密度,並且也顯著降低了計算中心的能源消耗。這項研究的結果已經發表在最新一期《自然通訊》上。
美國康斯坦茲大學物理系研究人員使用了一種基於超導構建塊中無耗散電荷傳輸的方法。從理論上上來說,利用電子自旋而不是電荷,磁性編碼的資訊也可以在不產生熱量的情況下傳輸。這種方法將超導的無損電荷輸運與磁資訊的電子輸運相結合,即自旋電子學為未來節能資訊科技的基本新功能鋪平了道路。
當然了,這樣的技術從發現到應用也是需要很長的時間的。但是基礎理論的研究與發展確實是為使用技術的發展指明瞭方向,可能在不遠的將來,也可能會生產出來這樣的不產生熱量的超級計算機的。
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