1: すらいむ ★ 2021/01/15(金) 10:58:47.93 ID:CAP_USER
1

従来のCPUと比べて80倍高効率な超電導マイクロプロセッサを日本の研究グループが開発

 CPUやGPUといったマイクロプロセッサの性能は年々向上していますが、同時に消費電力も増加する傾向にあります。世界中のデータセンターが消費する電力の合計は、2020年には世界の電力の2%に達しており、2030年までに8%を占めるまで増加すると予測されているため、マイクロプロセッサの省電力化は大きな課題となっています。
 そんな中、日本の研究チームが、従来のCPUの80倍の電力効率で動作する超電導マイクロプロセッサの開発に成功しました。

 Superconducting Microprocessors? Turns Out They’re Ultra-Efficient - IEEE Spectrum
 https://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/hardware/new-superconductor-microprocessor-yields-a-substantial-boost-in-efficiency

 MANA: A Monolithic Adiabatic iNtegration Architecture Microprocessor Using 1.4-zJ/op Unshunted Superconductor Josephson Junction Devices
 (PDFファイル)https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9295318

 横浜国立大学の研究グループは、特定の金属を非常に低い温度まで冷却すると抵抗がゼロになる超伝導を利用することで、微小なエネルギーで動作可能な低消費エネルギー論理回路「断熱磁束量子パラメトロン(AQFP)回路」を用いて超電導マイクロプロセッサの設計に取り組みました。
 その結果、AQFP回路を一万基以上搭載した超電導マイクロプロセッサ「Monolithic Adiabatic iNtegration Architecture(MANA)」の開発に成功したと発表しています。

(以下略、続きはソースでご確認下さい)

Gigazine 2021年01月14日 16時00分00秒
https://gigazine.net/amp/20210114-superconductor-microprocessor

4: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:02:37.41 ID:oeOjuy9Q
大学が開発に成功した→なかなか商品にはなりません。

3: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:01:23.54 ID:EZ+fyXtO
たまには商品化までこぎつけてくれよ

103: 名無しのひみつ 2021/01/16(土) 14:44:08.37 ID:IWi9El2m
>>3
商品化はしているんじゃないか? 日本企業のケースは少ないかもしれんが

5: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:03:13.17 ID:wDWKhcb0
電力消費削減効果て-269度を維持する電力は計算に入ってるのかよ

9: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:10:30.34 ID:GtgxmzTU
>>5
これ・・・
とはいえ、基礎研究は何に役立つかわからんから・・・

22: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:49:13.77 ID:uKpkpqD5
>>9
まともな神経だと研究すらしようと思わないだろうから、むしろこいつら凄いわ

47: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 15:43:38.78 ID:ehTe05pA
>>5
元記事を読め

81: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 19:31:56.23 ID:r5VLM996
>>5
冷却入れて80倍

7: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:05:15.36 ID:FhkGKglK
超冷却用電力消費

10: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:11:55.46 ID:F3Am2ydo
データセンターのサーバー用にとても良いが冷やすのメチャ大変やん
残念ながら家庭用には普及できる見込みなしだな

11: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:13:13.50 ID:3kPYhbur
CPUが省電力でも冷却で電力喰いなんじゃないのかな。

12: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:14:01.82 ID:Azob3+Cb
ケーブルの先端にチップだけ取り付けて冷やすんだから今までより簡便ってことだろ

13: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:16:10.00 ID:oeOjuy9Q
現行CPUと比べて性能は同じで消費電力が3分の2なんて量産商品の開発はしないのかな
CPUのメーカーさんは

14: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:17:00.92 ID:A5eRJlpV
家庭用PCも高スペックになるが消費電力も上がってきてるから
こういうとこに技術を入れろ

17: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:20:51.83 ID:eHjTWxtB
製品化されて、一気にシェアを拡大するまで黙っとけばいいのに
すぐ製作技術を盗まれるんじゃないか

84: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 20:03:47.82 ID:FEdXqL0Z
>>17
来年度の予算対策だろ国から金でてるんだから
無駄飯食ってるわけではないアピール

18: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:25:38.15 ID:vWsjMaNa
MANAマイクロプロセッサは液体ヘリウムレベルの温度を必要とするため、
極低温冷却システムを使用できるデータセンターやスーパーコンピュータなどの
大規模なコンピューティングインフラストラクチャに適しています。
no title

(冷却システムの一部らしい)

・・・・・どうなんだろうねこういうの。
室温程度で使用できる超伝導素材とかいつになるの?

21: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:46:53.80 ID:4bCPhRc6
>>18
超伝導はエントロピーが最小化する極低温で発現するものだから
原理的にありえないのでは?

77: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 19:14:17.10 ID:c/xjgv1f
>>21
一応水素原子に超高圧をかけて個体の金属水素にする事ができるなら常温でも超伝導になるだろうと予想はされている
液体金属水素でも電気は流れるようだが

94: 名無しのひみつ 2021/01/16(土) 11:10:06.52 ID:xkYJrmE8
>>21
エントロピーって温度とは独立の変数だよ
超伝導もBCS理論とかあると思うけどエントロピーと直接の関係はないよ

19: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 11:38:44.44 ID:F6a4v+Gg
大規模なデータセンターとかなら節電量が冷却コストを上回るかもね
家庭用だとM1チップがすげー省電力らしいからチップセット化を進めて省電力にするのが現実的かな

24: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 12:35:50.38 ID:dCF/pliT
80倍の省電力か、80倍の速度の方がいいのに

46: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 15:43:04.46 ID:osC8HWx4
>>24
理論的には同電力で80倍の速度出せるだろ

25: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 12:40:20.20 ID:WVUyz5aa
冷却に消費する電力を差し引いても80倍の省電力ってホンマ?

26: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 13:14:35.46 ID:UzKRC1Fq
超電導のCPUは科学者の夢だからね
4.2Kなら液体ヘリウムで達成できるから難易度は高くない
是非実用化を目指して欲しい

28: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 14:03:01.93 ID:BIHtefG8
きちんと断熱した系なら、原理的には機器の発熱分を冷却できればいいわけだからね
仮に実用化できても小さな容積にしか適用できなさそうだけど

29: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 14:22:58.70 ID:rTyti6wc
いったん超電導状態になればプロセッサの発熱はなくなるから
あと環境温度のぶんだけ冷却すればいい
プロセッサがずっと熱源である続ける従来型よりはずっと高効率だな
微細化のハードルが高そうだけど

30: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 14:28:20.13 ID:4bCPhRc6
確かに発熱は1%とかじゃなくて0に限りなく近づくんだっけな
超伝導はループ状態にしても年単位で損失ないから 直接電池にできるくらいだし
コスト的にも釣り合うのかもしれない
発熱させて冷却するより 発熱を0にする方が簡単か
だが、液体ヘリウムの供給系を99.999%の安定稼働にするのがきついのでは?

31: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 14:36:28.46 ID:dCF/pliT
>>30
何もせずに一定の電流ながしてるだけならね
CPU動作させるなら何かしら電力使うだろ

36: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 15:09:43.59 ID:8XM2yfuY
宇宙にデータセンター置くなら役に立つかもな

42: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 15:28:15.96 ID:k6AfZun2
>>36
うーむ、いけそうな気がする

80: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 19:20:19.36 ID:wUGmJmzf
>>36
海に沈めるってのはマイクロソフトがやってたはず。

85: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 20:08:04.04 ID:+bXfsPrk
>>36
宇宙は温度こそ低いが排熱は困難らしい
空気がないから魔法瓶と同じ理屈だね
あと日光を遮り続ける軌道は困難だろう

40: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 15:23:50.55 ID:UtO2fa9e
クーラントに液体窒素
全部蒸発したら作業は強制終了
ってことで実用化できないか

61: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 16:43:47.06 ID:K+K4xLB4
冷却分の電力も入れて80倍?

64: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 17:07:23.41 ID:57Ydqb2N
勝手にパフォーマンスがインフレ起こして
おかげで値段が高くなって買えないという

69: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 18:09:58.59 ID:c7AAZnvZ
元記事読むと面白そうだね
頑張って商品化して欲しいな

70: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 18:14:34.23 ID:83ZS88BF
>>1
冷やすのに使う電力を考えろよ。

82: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 19:35:53.33 ID:Mz6wxeYz
性能が80倍ではなくて、電力効率が80倍ね。。
基礎研究の段階だから、実用化はまだまだね

88: 名無しのひみつ 2021/01/15(金) 20:47:53.76 ID:GgR9hhFC
個人では使えないレベルでそれなりの施設が要るのなら、発生する熱を利用してスーパー銭湯を併設するのはどうだろう

102: 名無しのひみつ 2021/01/16(土) 14:27:58.54 ID:hxlD/9+i
低温にするのにものすごくエネルギーがかかる
とかいうオチはないの?

109: 名無しのひみつ 2021/01/16(土) 16:17:18.27 ID:cwqbc5F3
この手のは温度管理コストがネックなのは昔からw
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引用元:https://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1610675927/

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