中国超导计算机要到来:挑战美国主导地位,或将改变世界!

欧界报道:

据港媒报道,中国正在建造一种价值10亿元人民币的史无前例的机器——“超导计算机”,它能够研发新武器、破译密码、分析情报和减少能源消耗等,并预计最早在2022年投入使用。

据悉,早在2017年11月,中国科学院就已悄然启动该建造计划。目前,科学家在计算机方面应用超导技术,已经获得了很多突破。比如,他们已经成功用超导材料开发出了新的集成电路,也几乎完成了计算机系统结构的设计,还对生产超导芯片的工业过程进行了测试。

中国科学院院长白春礼说,超导计算机将会帮助中国在集成电路技术方面超过其他国家,并挑战美国在芯片和计算机领域的主导地位。另外,这项技术还会让中国企业在全球竞争中稳占上风,因为它对未来人工智能应用的发展至关重要。

那么,为什么说它有可能改变整个计算机世界呢?

超导计算机的电能消耗量非常少

现在我们使用的计算机耗电非常高,而且还会越来越费电,所以,未来能源需求将激增。但据估计,在2040年后,计算机需要的电力会超过全世界的发电能力,这不仅会消耗更多资源,对环境造成影响,还使人们在解决能源问题上陷入困境。

而建造超导计算机最主要的目的就是降低高性能计算机的能耗,帮助阻止能源需求的激增。因为超导计算机电能消耗量非常少,所以,它成为了科学家们研究如何减少机器计算给环境造成影响的目标。

据了解,超导计算机的电能消耗只有电子计算机的千分之一。假如,现在有一台大中型电子计算机,每小时要耗电10千瓦;那么,同样的时间,一台超导计算机在理论上只需要一节干电池就可以工作了。

能源是百亿亿次级超级计算的最大障碍

2014年,美国推出了一项Cryogenic Computer Complexity(C3)研究计划,这项研究是要利用超导技术打造出全新一代的超级计算机。获得参与研究计划的公司是:IBM、雷神技术公司、诺斯罗普·格鲁曼公司。同时,中日欧也在努力开发超导超级计算机。

美国AMD公司首席技术官马克·佩珀马斯特(Mark Papermaster)说,能源是百亿亿次级超级计算的最大障碍。不过,美国情报高级研究计划署C3项目经理马克·曼海默表示,超导逻辑结合新式低温存储器研发的计算机,可以帮助超级计算机实现百亿亿次级的运算,而且还能保证空间和能源预算。

不久前,中国“天河三号”E级原型机就完成了研制部署。现在,E级超算也就是百亿亿次级超算,已经被公认是“超算界的下一顶皇冠”,中美等国都正在向这一目标冲刺。那么,超导技术就有可能在这一场竞赛中发挥着重要作用,而且,超导技术也可能成为未来超级计算机中的关键技术。

超导材料可能使计算机世界改变

1911年,荷兰物理学家昂内斯发现了超导现象:有一些材料冷却到接近零下273.15摄氏度时,就会失去电阻,流入它们中的电流可以畅通无阻。不过,这些材料要实现超导,要求的温度太低,消耗的电能都超过了超导节省的电能,所以在很长一段时间里,关于这方面的研究进展缓慢。

但在80年代后,这方面的研究加快,一种陶瓷合金材料被科学家发现,这种材料在零下238摄氏度时会出现超导现象。中国物理学家也找到了一种材料,这种材料在零下141摄氏度时也出现超导现象。

科学家将这些材料制成超导开关器件和超导存贮器后,再把这些器件制作成超导计算机。目前,科学家还在积极寻找一种“高温”超导材料或常温超导材料。有专家表示,如果发明了这种材料并应用到计算机上,整个计算机世界将会改变。

总之,超导计算机能够帮助阻止能源需求的激增,减少电能的消耗量,对环境有极大的保护作用,也让未来计算机世界变得更加生态。

而且,超导计算机的运算速度非常快,对未来的产品模拟和制造、人工智能的发展、万物互联的构建、甚至对宇宙世界的探索等都会发挥着重要作用。因此,超导计算机的发展将可能改变整个计算机世界。

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