Исследователи тестируют 2,5 ГГц сверхпроводящий процессор
Группа исследователей из Национального университет современной науки из Йокогамы разработала процессор MANA (Монолитная Адиабатическая иНтеграционная Архитектура), который является сверхпроводящим микропроцессором. Даже при температуре 4,2 К он в 80 раз эффективнее передовых 7 нм FinFET полупроводников.
Процессор MANA создан из сверхпроводящего ниобия и построен из адиабатических квантово-флуктуационных параметронов (AQFP — quantum-flux-parametrons). Каждый из этих параметронов работает как переключатель на эффекте Джозефсона. Всего в прототипе MANA таких джозефсоновских стоков более 20 000.
«AQFP использовалась для построения микропроцессора, оптимизированного для адиабатических операций, таким образом энергия, вытекающая из источника питания может быть восстановлена при относительно низких частотах около 10 ГГц», — пояснил Кристофер Айала, профессор-корреспондент Национального университета Йокогамы. «Это мало, в сравнении с сотнями гигагерц в аналогичной сверхпроводящей электронике».
Представленный прототип работает на частоте 2,5 ГГц, однако в ближайшем будущем разработчики надеются поднять частоту до 5—10 ГГц. Поскольку чип требует сверхнизкой температуры 4,2 К и работает, будучи погружённым в жидкий гелий, он лучше всего приспособлен для центров обработки данных и суперкомпьютеров. Однако у разработчиков есть стратегия по использованию MANA в качестве основания для практических криосистем с высокой производительностью и высокой энергоэффективностью.