快科技9月24日消息,據媒體報道,在算力需求爆炸式增長的今天,數據中心的能耗與散熱問題日益嚴峻。然而,一項來自英國研究團隊的新突破——名為“冰河”(Ice River)的實驗性芯片,有望為這一挑戰帶來全新解決方案。
與傳統芯片將大部分電能轉化為廢熱不同,“冰河”芯片能夠回收并重復利用部分計算能耗,從而顯著提升能效。在測試中,該芯片比執行相同任務的常規芯片節能約30%。
當前,從手機、筆記本電腦到大型數據中心,芯片運行產生的熱量已成為制約性能與能效的關鍵因素。尤其在AI等高性能計算場景下,散熱所消耗的水電資源急劇攀升,推高了運營成本與環境負擔。
“冰河”芯片由英國初創公司Vaire Computing研發,其節能優勢源自兩項根本性的設計創新:
一是采用“可逆邏輯”架構。傳統芯片在計算過程中會擦除原始數據,這一操作本身就會產生熱量。而“冰河”芯片支持“逆運算”,可在完成計算后恢復原始信息,從而避免因數據擦除帶來的能量損失。
二是引入“絕熱計算”機制。傳統芯片依賴電壓的瞬間跳變來表示1和0,能量以熱量形式迅速耗散。“冰河”芯片則使電壓如鐘擺般平緩變化,讓能量在電路中有節奏地循環流動,部分能量得以回收用于后續操作。實現該功能的關鍵電源管理單元被直接集成于芯片內部。
可逆計算與絕熱計算的理論基礎早在20世紀60年代就已出現,并于90年代在麻省理工學院等機構展開初步實驗。而“冰河”芯片被認為是首個將這兩種技術成功集成于實體硬件的范例,標志著能量回收計算從理論仿真邁向硬件實踐的關鍵一步。

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