歐界報道:

據港媒報道,中國正在建造一種價值10億元人民幣的史無前例的機器——“超導計算機”,它能夠研發新武器、破譯密碼、分析情報和減少能源消耗等,並預計最早在2022年投入使用。

據悉,早在2017年11月,中國科學院就已悄然啓動該建造計劃。目前,科學家在計算機方面應用超導技術,已經獲得了很多突破。比如,他們已經成功用超導材料開發出了新的集成電路,也幾乎完成了計算機系統結構的設計,還對生產超導芯片的工業過程進行了測試。

中國科學院院長白春禮說,超導計算機將會幫助中國在集成電路技術方面超過其他國家,並挑戰美國在芯片和計算機領域的主導地位。另外,這項技術還會讓中國企業在全球競爭中穩佔上風,因爲它對未來人工智能應用的發展至關重要。

那麼,爲什麼說它有可能改變整個計算機世界呢?

超導計算機的電能消耗量非常少

現在我們使用的計算機耗電非常高,而且還會越來越費電,所以,未來能源需求將激增。但據估計,在2040年後,計算機需要的電力會超過全世界的發電能力,這不僅會消耗更多資源,對環境造成影響,還使人們在解決能源問題上陷入困境。

而建造超導計算機最主要的目的就是降低高性能計算機的能耗,幫助阻止能源需求的激增。因爲超導計算機電能消耗量非常少,所以,它成爲了科學家們研究如何減少機器計算給環境造成影響的目標。

據瞭解,超導計算機的電能消耗只有電子計算機的千分之一。假如,現在有一臺大中型電子計算機,每小時要耗電10千瓦;那麼,同樣的時間,一臺超導計算機在理論上只需要一節乾電池就可以工作了。

能源是百億億次級超級計算的最大障礙

2014年,美國推出了一項Cryogenic Computer Complexity(C3)研究計劃,這項研究是要利用超導技術打造出全新一代的超級計算機。獲得參與研究計劃的公司是:IBM、雷神技術公司、諾斯羅普·格魯曼公司。同時,中日歐也在努力開發超導超級計算機。

美國AMD公司首席技術官馬克·佩珀馬斯特(Mark Papermaster)說,能源是百億億次級超級計算的最大障礙。不過,美國情報高級研究計劃署C3項目經理馬克·曼海默表示,超導邏輯結合新式低溫存儲器研發的計算機,可以幫助超級計算機實現百億億次級的運算,而且還能保證空間和能源預算。

不久前,中國“天河三號”E級原型機就完成了研製部署。現在,E級超算也就是百億億次級超算,已經被公認是“超算界的下一頂皇冠”,中美等國都正在向這一目標衝刺。那麼,超導技術就有可能在這一場競賽中發揮着重要作用,而且,超導技術也可能成爲未來超級計算機中的關鍵技術。

超導材料可能使計算機世界改變

1911年,荷蘭物理學家昂內斯發現了超導現象:有一些材料冷卻到接近零下273.15攝氏度時,就會失去電阻,流入它們中的電流可以暢通無阻。不過,這些材料要實現超導,要求的溫度太低,消耗的電能都超過了超導節省的電能,所以在很長一段時間裏,關於這方面的研究進展緩慢。

但在80年代後,這方面的研究加快,一種陶瓷合金材料被科學家發現,這種材料在零下238攝氏度時會出現超導現象。中國物理學家也找到了一種材料,這種材料在零下141攝氏度時也出現超導現象。

科學家將這些材料製成超導開關器件和超導存貯器後,再把這些器件製作成超導計算機。目前,科學家還在積極尋找一種“高溫”超導材料或常溫超導材料。有專家表示,如果發明了這種材料並應用到計算機上,整個計算機世界將會改變。

總之,超導計算機能夠幫助阻止能源需求的激增,減少電能的消耗量,對環境有極大的保護作用,也讓未來計算機世界變得更加生態。

而且,超導計算機的運算速度非常快,對未來的產品模擬和製造、人工智能的發展、萬物互聯的構建、甚至對宇宙世界的探索等都會發揮着重要作用。因此,超導計算機的發展將可能改變整個計算機世界。

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