英国初创公司Vaire Computing研发全球首款“可逆计算”冰河芯片 可利用输入能量减少功耗
据外媒报道,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,该芯片能够重复利用输入的能量,从而减少功耗。传统芯片在计算过程中会将电能转化为无用的热量,而数据中心等需要性能强大的芯片来防止过热,这带来了巨大的环境和能源成本。
冰河芯片通过两项设计创新实现节能:(1)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。(2)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,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。
今年8月的概念验证显示,冰河芯片在执行相同任务时,相较同等性能的普通芯片功耗降低30%。虽然绝热计算过程较慢、成本高并且热回收效率需进一步改进,但这一技术显示出显著的节能潜力。