A gigante tecnológica imec está desenvolvendo processadores supercondutores revolucionários que podem caber em uma caixa de sapatos e oferecer 20 vezes mais poder computacional do que o supercomputador mais potente da Terra, consumindo apenas uma fração da energia.
3 Principais Destaques
- Inovação de processadores supercondutores: A imec está projetando chips supercondutores 3D incrivelmente eficientes em energia, usando técnicas de fabricação CMOS padrão.
- Poder computacional impressionante: Uma pilha de 100 placas supercondutoras em um ambiente de resfriamento do tamanho de uma caixa de sapatos pode realizar 20 exaflops, 20 vezes mais do que o supercomputador Frontier.
- Eficiência energética revolucionária: Os chips supercondutores dissipam apenas uma fração do calor dos chips CMOS, oferecendo 100 vezes mais eficiência energética.
Processadores Supercondutores Revolucionários da imec
Para combater a crescente demanda por recursos computacionais globais, especialmente impulsionada pela inteligência artificial, o instituto de pesquisa imec está propondo uma mudança radical nas abordagens de computação tradicionais. Sua solução inovadora envolve explorar as propriedades fundamentais dos supercondutores para reduzir drasticamente o consumo de energia, criando um novo tipo de processador supercondutores.
Essa tecnologia promissora está em desenvolvimento há alguns anos e utiliza técnicas de fabricação CMOS padrão, o que pode potencialmente oferecer um poder computacional 100 vezes mais eficiente em energia do que os melhores chips atuais. Segundo a revista IEEE Spectrum, ela pode “levar a um computador que coloca os recursos de um data center inteiro em um sistema do tamanho de uma caixa de sapatos.”
20 Exaflops de Poder Computacional Impressionante
A pesquisa da imec envolveu projetar um novo tipo de processador do zero, com estreita colaboração entre engenheiros CMOS e equipes de desenvolvimento completo. O chip supercondutores resultante, otimizado para processadores de IA, se assemelha a um típico sistema em chip 3D CMOS. No entanto, uma diferença significativa é que a maior parte do chip deve ser submersa em hélio líquido para garantir a temperatura ideal de operação, próxima a 4 Kelvin.
Em comparação com chips CMOS convencionais, os supercondutores dissipam apenas uma fração da energia na forma de calor. Esse recurso permite a possibilidade de empilhar chips computacionais diretamente uns sobre os outros, reduzindo a pegada física enquanto preserva os ganhos de densidade trazidos pela Lei de Moore.
Eficiência Energética Revolucionária
A imec estima que uma pilha de 100 placas supercondutoras, cada uma com unidades de processamento supercondutoras (SPUs), SRAM supercondutora e pilhas de memória DRAM, alojadas em um ambiente de resfriamento de 20 x 20 x 12 centímetros do tamanho de uma caixa de sapatos, pode realizar um impressionante 20 exaflops no formato BF16. Isso é 20 vezes a capacidade do supercomputador mais poderoso atualmente em existência (Frontier no Oak Ridge National Laboratory, Tennessee), consumindo um total de 500 quilowatts de energia. Além disso, oferece 100 vezes mais eficiência energética.
Conclusão: Um Futuro Mais Eficiente e Sustentável
A inovação da imec não visa substituir as tecnologias de computação CMOS existentes, mas sim complementá-las. Os pesquisadores do instituto acreditam que a tecnologia impulsionará a inteligência artificial, a aprendizagem de máquina e se integrará perfeitamente com os computadores quânticos.
A menor pegada dos data centers, possibilitada pela tecnologia digital supercondutora, permitirá que esses sistemas sejam colocados mais próximos de suas aplicações-alvo, gerando avanços colossais em indústrias como agricultura, saúde e energia. Com processadores incrivelmente eficientes em energia e poderosos, o futuro da computação parece estar caminhando para uma era mais sustentável e revolucionária.
