全球首款“可逆计算”冰河芯片诞生，相比普通芯片节能 30%

快速阅读: 英国Vaire Computing研发“可逆计算”冰河芯片，通过重复利用能量减少功耗，采用可逆计算逻辑和绝热计算技术，较普通芯片功耗降低30%，但成本较高且热回收效率待提高。

IT之家 9 月 24 日消息,据 ScienceNews 今天报道,英国初创公司 Vaire Computing 正在研发全球首款“可逆计算”冰河(Ice River)芯片, 可以重复利用输入的能量 , 减少功耗 。

研究人员 Michael Frank 表示,普通的计算机芯片无法重复利用能量, 其消耗的电能在计算后会立即转为无用的热量 ,这就导致设备处于高负荷运行时,那些被白白浪费的能量以热量的形式散发出来。

▲ 冰河芯片的外观 而在数据中心等企业应用领域, 业界普遍采用水冷等做法来防止服务器过热 ,AI 的发展必然需要性能更强的芯片,但它们所消耗的电量也远超以往,随着芯片性能节节攀升,这种无用热量带来的环境与能源成本势必不断提高。

为此 Frank 的团队研发了冰河芯片,它重构了现代芯片运算中的两个低效环节: 信息擦除损耗: 普通芯片的电路是单向的,计算过程中最原始的 0 和 1 会被擦除,转化为热量, 而冰河芯片采用可逆计算逻辑(reversible logic) , 能够反向计算 ,取回原始的 0 和 1,避免因擦除产生热量损耗。

电压切换损耗: 现代芯片在不断切换电压时也会浪费能量,就像锤子猛砸钢铁一样,速度越快则产生的热量越高,而冰河芯片采用了绝热计算(IT之家注:adiabatic computing), 它在运转时电压只会缓慢升降 , 就像钟摆一样往复摆动 ,部分能量还能保存,用于下一次运算。

Vaire Computing 已在今年 8 月对这款芯片进行了概念验证, 在执行相同的任务时相比同等性能的普通芯片功耗降低 30% ,热效率更高,不会将所有热量浪费掉。

不过这种技术还有很长的路要走,绝热计算的过程相对缓慢,虽然它不会像传统芯片那样发热,但成本也很高, 同时热回收效率还需要持续攻关 。

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