Как свръхпроводящите чипове от следващо поколение ще спасят света от енергиен колапс

Изследователи от Техническия университет в Илменау, Германия, разработват свръхпроводящи микрочипове от ново поколение, които имитират работата на човешкия мозък. Технологията обещава да намали наполовина енергопотреблението на центровете за данни, като запази същата изчислителна мощност.

Проектът, наречен neuroNODE стартира на 1 януари 2026 година. Неговата цел е да създаде електронни компоненти, които обработват информацията с къси електрически импулси, подобно на начина, по който сигналите се предават по нервните пътища на човека. За разлика от съвременните силициеви чипове, които постоянно консумират ток дори в режим на готовност, новите чипове ще консумират енергия само в момента на обработката на сигнала.

„Когато технологията ни започне да се прилага в центровете за данни и постепенно се усъвършенства, според моите оценки ще можем да изразходваме наполовина по-малко енергия при същата изчислителна мощност.“

казва ръководителят на проекта д-р Ханес Тьопфер

Значението на разработката е огромно. Глобалният трафик на данни нараства бързо благодарение на смартфоните, облачните услуги, стрийминг платформите и изкуствения интелект. Само за обучението на AI модела ChatGPT-4 са били необходими около 50 милиона киловатчаса електроенергия – достатъчно за захранването на повече от 10 000 домакинства за цяла година. Според Националната лаборатория „Лорънс Бъркли“, до 2028 година повече от половината от електроенергията, консумирана от центровете за данни ще отива изключително за нуждите на изкуствения интелект.

Идеята за свръхпроводящи вериги, използващи квантови ефекти за предаване на данни със свръхкъси импулси датира от 50-те години на миналия век и работата на унгарско-американския математик Джон фон Нойман. Сега обаче тя става наистина търсена. За сравнение, човешкият мозък консумира само около 20 вата, изпълнявайки най-сложните когнитивни задачи, с които най-мощните компютри все още не могат да се справят.

Технологията има и друго важно приложение. Според Тьопфер, когато квантовите компютри станат напълно функционални, компонентите, разработени в Илменау, ще бъдат необходими за свързване на голям брой елементи без смущения.

„Ако те не съществуват, контролирането на необходимия брой кюбити ще се окаже невъзможно. Затова те са от екзистенциално значение за квантовите компютри.“

подчертава ученият

Американските специалисти по технологично планиране прогнозират, че оптичните свръхпроводящи електронни модули ще станат неизбежна част от компютърната инфраструктура от около 2035 година нататък.