5 月 27 日消息，據外媒 IEEE Spectrum 近日報道，比利時 imec 微電子研究所成功開發(fā)出了基于現(xiàn)有 CMOS 制造工具的超導處理器。

該超導處理器的基本邏輯單元和 SRAM 緩存單元均基于一種名為 " 約瑟夫森結（Josephson junction）" 的特殊結構。

imec 的超導處理器通過操縱約瑟夫森結產生的電壓脈沖實現(xiàn)邏輯和存儲操作，相較傳統(tǒng)處理器擁有能效優(yōu)勢。

此外，傳統(tǒng)處理器的大部分發(fā)熱來自邏輯單元同存儲器或其他邏輯單元之間的信息傳遞，但 imec 的新型處理器采用超導材料進行互聯(lián)，電線電阻為 0，極大程度降低了通信過程中的能量損耗。

imec 的超導處理器需要在 4K（開爾文）的溫度下才能工作而不至于整體失超，這意味著其需要強大的冷卻系統(tǒng)。

但即使如此，在對 AI 算力的需求達到 10+ Petaflops 量級時，基于超導處理器的系統(tǒng)也將比基于英偉達 H200 的傳統(tǒng)系統(tǒng)更為節(jié)能。

超導處理器的高能效優(yōu)勢將隨著算力規(guī)模的提升進一步顯現(xiàn)。根據報道中的估算，到 5 Exaflops AI 算力級別，基于超導處理器的系統(tǒng)將僅消耗傳統(tǒng)系統(tǒng)不到 1% 的電力。

而在片外內存部分，imec 的超導處理器系統(tǒng)仍采用的是傳統(tǒng)硅基 DRAM，不過也冷卻到了 77K 以提升能效。超導處理器芯片與 DRAM 間采用特制玻璃橋連接，DRAM 通過定制連接器通往外部室溫環(huán)境。

基于超導處理器的計算板便于堆疊，imec 預估首代產品將包括 100 塊計算板。這個超導計算集群的三維僅有 20*20*12cm，與一個鞋盒大致相當，但卻能提供 20 Exaflops BF16 算力，同時功耗僅為 500kW。

超導處理器集群將使更為袖珍的 AI 數據中心成為可能，簡化將 AI 算力部署到離算力需求更近位置的流程，同時也方便與同樣建立在超導技術上的量子計算機無縫集成。