Национальная разведка США заказала суперкомпьютер на сверхпроводниках

Подразделение управления национальной разведки США (ODIN) запустило программу по созданию компьютера на сверхпроводниках. Об этом сообщается на сайте агентства по перспективным исследованиям разведывательного ведомства США (IARPA).

Суперкомпьютер будет создаваться в рамках многолетней программы «Криогенные компьютерные структуры». IARPA полагает, что использование сверхпроводимости повысит энергоэффективность компьютеров: они будут потреблять меньше энергии при большей производительности.

«Вычислительные системы на сверхпроводниковых логических элементах, включающих новые типы памяти, позволят улучшить возможности суперкомпьютеров, сохраняя их размеры и энергопотребление в приемлемых рамках. Возможно, они смогут показать производительность более 1 экзафлопса», — заявил Марк Манхеймер (Marc Manheimer), менеджер программы C3 в IARPA.

Задача-максимум программы C3 — создать новое решение, которое станет преемником существующих КМОП-технологий и избавит от текущих проблем охлаждения высокопроизводительных систем. Современные суперкомпьютеры требуют мегаваттных затрат энергии. Также они занимают большую площадь. В случае успешной реализации проекта C3 значительно снизятся требования к энергозатратам и площади, необходимой для суперкомпьютеров.

На начальном этапе программы C3, планируется разработать компоненты для памяти и вычислительные блоки, спланировать архитектуру компьютера, а в последующем интегрировать их в работающую вычислительную систему и измерить производительность с помощью стандартных тестовых программ.

Контракт на осуществление программы С3 выиграли компании IBM, Raytheon-BBN и Northrop Grumman Corporation.

IARPA — это агентство, которое специализируется на высокорискованных инвестициях в потенциально высокодоходные исследования, результаты которых должны в будущем обеспечить решающее преимущество над потенциальным противником.

Экзафлопс — это единица производительности, соответствующая миллиарду миллиардов операций с плавающей запятой за секунду. Современные суперкомпьютеры показывают примерно в 30 раз меньшее быстродействие.

Сверхпроводимость — состояние, в котором материалы почти полностью теряют электрическое сопротивление. При прохождении тока через сверхпроводник, он практически не нагревается, а значит не тратит энергию, уходящую в пространство в виде тепла. В современных системах на тепловыделение элементов электрической цепи уходит значительная часть энергии. Однако, для достижения сверхпроводимости большинство веществ надо охладить до температуры примерно в - 200 градусов по шкале Кельвина, что является большой инженерной проблемой. Существующие высокотемпературные сверхпроводники требуют охлаждения «всего» до - 109 градусов по шкале Цельсия, однако из них трудно конструировать сложные системы.