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中国又一项技术全球领先2022年将翻天覆地改变世界

来源:爱游戏平台下载    发布时间:2024-07-04 12:33:30

  据香港新闻媒体报道,中国正在建造一台价值10亿元人民币的超导计算机。参与该项目的研究人员称,这是一种“史无前例”的机器,可以研发新武器、破译密码、分析情报,还能应对极大地降低超级计算机的能耗需求。

  按照预定计划,超导计算机将于2022年投入到正常的使用中。届时,中国就能挑战美国在计算机和芯片领域的主导地位,中国军方也能利用以770千兆赫或更高频率运行的中央处理器,加快研发新的热核武器、隐形战机和下一代潜艇。

  英国物理学家约瑟夫逊发现了“超导隧道效应”,提出将“超导体—绝缘体—超导体”组成的元件(约瑟夫逊元件)应用到计算机中。与传统的计算机相比,使用约瑟夫逊元件的超导计算机的耗电量仅为其几千分之一,而执行一条指令所需的时间却要快100倍。

  有了约瑟夫逊元件之后,美国的IBM公司,日本的富士通公司纷纷开展超导芯片的研究。当时超导芯片的核心竞争力在功耗低和频率高,后来半导体芯片发展飞速,芯片性能每18个月就提升一倍,再加上超导芯片需要零下270摄氏度的低温度的环境,IBM和富士通渐渐就放弃超导芯片的研发。

  此后几十年,超导芯片一直淡出人们的视野,直到超级计算机的研发遇到瓶颈。2015年,我国产超级计算机“天河二号”以理论峰值计算速度54902.4TFlop/s、实际峰值运算速度33862.7TFlop/s第六次蝉联世界超级计算机500强第一名,当之无愧成为全世界最快的超级计算机。

  然而,“天河二号”的计算速度已经非常困难再提升了。“天河二号”运用的半导体集成电路技术,即使在一直在改进计算机系统结构和制造工艺技术的情况下,要想制造出满足“大数据”时代需要的能耗比为50 GFlops/W的E级计算机也将十分困难。其中面临的最大挑战就是难以忍受的巨额耗电量和由此带来的散热问题。因此,我国科研工作者开始寻找可替代半导体的新器件。

  是超导现象被发现104周年和约瑟夫森效应被发现53周年。超导芯片因为它具有超高运算速度和超低功耗的特性而受到我国科研工作者关注。

  在超导技术上,我国有着很深的积累。2016年,中科院电工所成功研制出世界首根100米量级铁基超导长线,这一成果开标志着我国在铁基超导材料技术领域的研发走在了世界最前沿。

  赵忠贤院士凭借发现液氮温区高温超导体,获得国家最高科技奖。赵忠贤院士的发现,让中国在高温超导领域保持世界领先,也为中国超导芯片的研发打下了良好的基础。

  在原有技术积累基础上,中科院2017年11月悄然启动了超导计算机计划。目前,已解决大规模计算系统的电源和冷却方面的管理问题。未来几年,大型集中式计算厂房规模将持续增加,以容纳超级计算机、数据中心和特殊用途计算机,用于支持移动电子设备、互联网流量传输和密集型计算。

  中国超导计算机,未来可期!至于它能否给世界带来翻天覆地的变化,我们拭目以待!

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