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2019/12/19 1:06:07
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  英文译文:IBM is trying to solve all of computing’s scaling issues with 5D electronic blood

  据报导,IBM 创造了一种“5D 电子血液”,它是一种内含带电粒子的电解液,可以经过打仗通道内的电极来为芯片完成供能。IBM 恰是方案经过其来该机核算机的散热和功用成绩。详细来说,其事情道理就像大脑中的血液同样,人类大脑中有及其丰盛的毛细血管,这些血管在给大脑带来新颖氧气的一起也带走热量,而 IBM 研制的“电子血液”在流经芯片带走分发的热量后前往地方贮藏室停止冷却,从新充电后再前往芯片中停止轮回运用。

  运用该技能的核算机在耗能和容量方面都有极大的改良。

大连股票开户  今朝的困难:散热和电力传输

  据外媒报导,现在,不管是核算机科学、电子工程或许资讯技能领域,他们独特面对着一个扑朔迷离的成绩是:密度。简略地说,那是要在既定的时间内掏出更多的数字功用(核算、贮存、闪存等)是一件异样困难的事件。这听起来仿佛有点分歧常理,由于当代核算机芯片曾经做得那末小了。想一想,一台台式核算机机箱所占时间约莫为 50 立方分米或许更多——然而 CPU、GPU、RAM 以及其余芯片所占的中央能够不到1%。

  现实上,并非芯片描绘师或许核算机制作商不想更晴天时用核算机的时间,而是由于当时的技能只能做到如许了。咱们尚不成以完成经过取消液体冷却来再腾出更多的方位——传统电子芯片中,实在有 98% 以上的体积用于冷却,只要2% 用于核算)——要打破传统的冷却和供电保送技能是一件实在困难的事件。

大连股票开户  别的,近些年来咱们也看到一种可以处理平面传输的方法愈来愈盛行——在一个芯片上叠加再一块。比方此前斯坦福大学工程师开收回的四层“多层芯片”原型,即底层和顶层是逻辑晶体管,中心是两层存储芯片层。笔直的管子是纳米级的电子“电梯”,衔接逻辑层和存储层,让它们能一同事情处理成绩,防止拥挤。但即便云云,咱们依然可以瞥见大多数商家在此苦战,多层逻辑芯片依然稀有。

  但是,不论是装进更多电路卡仍是制作摩天大楼式的多层芯片,它们都是为理处理统一个成绩:散热和电力传输。

  咱们先来谈谈散热体系的成绩。实在多年以来,高端 CPU 的最大热描绘功耗(TDP)并无本质性的扭转,这此中有很多杂乱的起因,但最紧张的仍是,一方面,跟着芯片变得愈来愈玲珑,那末它和散热器或许水冷的触摸面积就会变小,芯片原本可以分发掉的热量就遭到了制约。而另外一方面,当芯片变得愈来愈小时,芯片外部事情频次高的晶体管发烧量会比其余局部大。

  别的配资公司 电力保送的成绩,你晓得在当代的 CPU 上——比方英特尔 LGA 1155 封装的 Ivy Bridge 处置器——1155 个接口中大多数是用作电力传输吗?如上图,一切以“V”开首标志的格子——VSS、VCC——都是用于供给不变的电力活动的。

  若是想要将两个处置器笔直沉积起来,不只需求添加处置器底部的接口,并且必需找到一种在两层处置器间衔接电路的方法。这是十分艰难的,也是 3D 封装处置器开展碰壁的起因——不论是“硅片纵贯孔(TSV)”或别的模式的 3D 封装技能。据理解,TSV 可把芯片上数值需求传输的间隔收缩1,000 倍,并使每一个器材的互连性添加 100 倍。

  那 IBM 的 5D“电子血液”又是啥?

大连股票开户  正如文章开首所引见的,外媒报导称,IBM 苏黎世研讨所的作业人员正努力于一项能处理功率输入和冷却笔直沉积电子的技能。相同于此前的 3D 封装技能,IBM 间接将此研讨名目为“5D 扩容”,即经过运用“电子血液”来供给约莫 10 毫瓦的电力给计算机芯片,并且实践上这些血还能够冷却芯片。

  IBM 这个“电子血液”体系在冷却方面兴许没甚么成绩。然而,IBM 的目的是将其使用于超等核算机。依据 IBM 的构想,到了 2060 年,一台万万亿次级计算机的体积小到能够放在桌子上。如今,如许一台计算机占领的面积适当于一个半个足球场——若是可以处理艰难的散热成绩,将象征着可以带来宏大的核算效力和收益。

  在 2010 年,IBM 向瑞士苏黎世联邦技能研究所(ETH Zurich)投递了一台用热水冷却的超等核算机 Aquasar。该冷却体系的一大特有功用是,其芯片级冷却体系能运用约 60 摄氏度(140 华氏度)的水来让芯片的作业温度坚持在低于 85 摄氏度(185 华氏度)。全部冷却体系的事情道理是:冷却水延续被芯片加热,在它流过主动热交流机中时又被延续冷却,所以就将带走的热量间接保送给这个试验情况中的全部时间。因而该体系配资公司 动力的需要比雷同散热效力的风冷设施低了足足 40%。这里想要阐明的是,不管是对散热仍是难以衔接的处置器来讲,纳流体液体冷却体系效果都十分大。

  至于电力保送,IBM 的这套“电子计划”预计有点悬。由于除了光向处置器写入纳流体停止冷却,该计划还需可以胜利将其转化为氧化复原液流电池。

  若是 IBM 可以克制一切这些艰难,那末这个“电子血液”体系将能完成 80% 的动力转化效力,与以往造成宏大的反差,而对核算机芯片业来讲也将会是迎来一个天翻地覆的变迁。不外,据理解,今朝,该项研讨正处于低级期间。

  话说回去,IBM 的研制职员又是将脑敞开到甚么水平才想到这类计划的呢?IBM 在承受采访时示意,研制“电子血液”的创意那是来历于人体大脑。大脑的 40% 体积用于考虑核算,50% 体积用于互联,只要 10% 的体积用于冷却,而传统电子芯片竟有 98% 以上的体积用于冷却。因而,核算机为什么不克不及效法大脑那样取得更高的核算效力?

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