此前,業(yè)界比較知曉的是云計算、霧計算和邊緣計算,近期出現(xiàn)一個“冷計算”。冷計算是怎樣一種概念,對當前的產(chǎn)業(yè)有哪些幫助?
當電子設(shè)備的性能提升高時,其溫度會上升,這樣不僅不利于元器件和設(shè)備的壽命,同時也會消耗不必要的能量。尤其是隨著5G的到來,采集的數(shù)量越來越大,這給數(shù)據(jù)中心和超級計算機等大型系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)。
在這樣的產(chǎn)業(yè)背景下,冷計算這一概念開始重新得到關(guān)注。
從概念層面來講,冷計算是降低計算系統(tǒng)的運行溫度以提高計算效率、能量效率或密度。在低溫下運行計算系統(tǒng)時,會產(chǎn)生最顯著的影響。這個低溫到底是多少?據(jù)Rambus的首席科學(xué)家Craig Hampel指出,傳統(tǒng)的處理器和基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)中心在遠高于室溫的溫度下運行,大約21攝氏度,但Rambus正在尋找零下250攝氏度的液氮運行存儲系統(tǒng)。
實際上,冷計算并不是一個新的概念。20世紀90年代IBM的一個團隊有相關(guān)研究,雖然這項研究顯示出冷計算的巨大潛力,但當時CMOS縮放明顯沒能夠跟上行業(yè)的要求。
當前,由于摩爾定律已經(jīng)放緩,室溫下的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心正變得過時,冷計算可能會以指數(shù)方提升計算能力,讓超導(dǎo)和量子計算成為未來的超級計算機和HPC。
為此,冷計算這一概念重新開始得到重視,業(yè)界尋求這種計算方式,讓芯片在在較低溫度下運行,讓相同的芯片在獲得更高性能的同時消耗更少能量和產(chǎn)生更少的熱量。
在冷計算的推進方面,據(jù)了解,當前已經(jīng)有諸多圍繞冷計算和冷存儲以及量子計算的研究項目。Rambus、英特爾、IBM、谷歌和微軟也正在推進。在美國,IARPA正致力于一項名為“低溫計算復(fù)雜性(C3)”的計劃,該計劃旨在將超導(dǎo)計算作為耗電問題的長期解決方案,也能用傳統(tǒng)CMOS提供高性能計算(HPC)。