Инженеры IBM создали «электронную кровь»

22 Октября 2013 в 21:30, Мартин Магнитский 2 714 просмотра 2

Нано кровь

Давно известно, что человеческий мозг обладает совершенной структурой в плане вычислительной мощности, заключённой в то же время в небольшом объёме черепной коробки. Причем при относительно малом потреблении энергии происходят биологические процессы со значительно большей подачей питательных веществ и отвода тепла, которые осуществляются при помощи жидкостей, а именно: вместе с кровью.

По тому же принципу исследователи компании IBM — Патрик Рух (Patrick Ruch) и Бруно Мишель (Bruno Michel) из лаборатории в Цюрихе (Швейцария) — решили организовать процесс работы экспериментальной компьютерной системы, сообщает compulenta.ru.

Учёными доказано, что мозг человека в 10 тысяч раз мощнее и гораздо эффективнее потребляет (расходует) энергию, чем любой современный компьютер. Основной причиной того является идеально действующая система сосудов и капилляров, одновременно обеспечивающая необходимыми веществами нервные клетки и «отсекающая» излишки тепла организма.

Компания IBM уже находила способ создать транзисторы, которые могут быть встроены в виртуальную схему, имитирующую работу человеческого мозга, что может привести к резкому скачку производительности компьютеров.

Также учеными IBM была представлена вычислительная архитектура для «биологических» чипов, предназначенная для программирования процессоров, которые по своей структуре и размеру напоминают человеческий мозг и основаны на принципах его работы, пишет vesti.ru.

Но инженеры IBM решили пойти дальше и посоперничать с природой — им удалось «заставить» новый компьютер использовать для своих нужд «электронную кровь». 

Система «окислительно-восстановительных потоков» перекачивает «кровь» (электролит) по компьютеру и тем самым выводит излишнее тепло и обеспечивает его энергией.

Во время презентации разработчики-инженеры заявили, что уже к 2060 году гигантский компьютер-мозг, который сегодня занимает примерно половину футбольного поля, сможет уместиться на рабочем столе в каждом доме.

Компьютер с жидкостным охлаждением

«Человеческий мозг превосходит по вычислительной мощности любой современный компьютер в десятки тысяч раз. Всё потому, что он использует для своей работы сеть капилляров и кровеносных сосудов для транспортировки тепла и энергии одновременно. Когда-нибудь мы научимся воспроизводить столь сложные природные системы, и сегодня мы сделали первый шаг на пути к этому», — заявили разработчики.

При разработке новой «бионической архитектуры» компьютера Мишель и его коллеги вспомнили один из законов природы, который называется аллометрическим скейлингом. Согласно этому закону, метаболическая мощность животного прямо пропорциональная размерам его тела.

На основании этого принципа разработчики и пришли к решению поставленной задачи.

Недостатков существующих систем построения компьютерных чипов предостаточно. И одной из важнейших проблем является слабо развитая система охлаждения и, как следствие, снижение работоспособности и эффективности процессоров. 

В основе трёхмерной архитектуры построения лежит система установки компьютерных чипов друг на друга, благодаря чему ячейки памяти перемежаются процессорами. То есть происходит «запирание» тепла внутри конструкции. А это не есть хорошо для чипов.

Однако разработчики IBM выстраивают чипы в форме плоской решётки, где пространство над ней необходимо для рассеивания излишне вырабатываемого тепла. 

Также ученые интегрировали в эту конструкцию систему жидкостного охлаждения, подобно той, которая наблюдается в системе работы двигателей внутреннего сгорания, к примеру, автомобилей. То есть слои чипов чередуются с микроскопическими трубочками с жидкостью.

Далее была организована система одновременной заправки жидкостью и охлаждения. 

Инженеры IBM стали искать такую жидкость, которая бы справилась с этими несколькими задачами сразу. 

Так, для лабораторных тестов блока «окислительно-восстановительного потока» инженеры выбрали ванадий, который заряжался на электродах и закачивался в компьютер, где потом передавал энергию непосредственно на сам чип.

Несмотря на кажущуюся простоту в дизайне и исполнении новой системы, для ее работы требуется больше электроэнергии, чем производится вообще во всём мире сегодня. Но инженеры IBM уверены, что «электронная кровь» является будущим всей вычислительной техники.

Айпад станет "вампиром"

К слову, и коллеги разработчиков IBM, непосредственно не участвующие в разработке компьютера-мозга, также убеждены, что компьютер-мозг в будущем действительно сможет стать намного мощнее всех ныне существующих компьютеров. Однако ему никогда не придётся соперничать с совершенным в своем устройстве мозгом человека.

А забегая совсем далеко в будущее, возможно создание учеными подобно человеческому мозгу компьютера, но уже из биологических материалов, сможет с научной точки зрения еще раз попытаться объяснить появление на Земле «человека разумного» не случайностью, а чьими-то высочайшими технологиями, развитыми задолго до истории человечества.

Инженеры IBM создали "электронную кровь"

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

2 комментария

  1. Alec

    В 2060 году компы будут мощнее. Гениально. Спасибо ученым за такой информационный прорыв.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.