IBM研制大腦型電腦:電解液充當血液供電降溫

2013-10-24 15:50:17 | tags | views

 北京時間10月24日消息,據國外媒體報道,能夠精確模擬人類大腦的機器一直被譽為計算機學領域的圣杯。現在,IBM公司科學研制出一種使用“電解血液”的電腦,在朝著實現這一夢想的道路上又往前邁進一步。這項技術能夠在為電腦提供能量的同時起到降溫作用,類似于血液在大腦中的功效。

IBM公司的科學家研制出一種使用“電解血液”的電腦。這項技術能夠在為電腦提供能量的同時起到降溫作用,類似于血液在大腦中的功效

IBM公司的科學家研制出一種使用“電解血液”的電腦。這項技術能夠在為電腦提供能量的同時起到降溫作用,類似于血液在大腦中的功效

IBM的蘇黎世實驗室正在研究一種新奇的方式,為電腦芯片提供能量和降溫,這種研究的靈感來自于人類的大腦。照片中IBM科學家帕特里克-魯斯手拿的氧化還原流測試芯片便能夠做到這一點

IBM的蘇黎世實驗室正在研究一種新奇的方式,為電腦芯片提供能量和降溫,這種研究的靈感來自于人類的大腦。照片中IBM科學家帕特里克-魯斯手拿的氧化還原流測試芯片便能夠做到這一點

 人類的大腦可裝入一個2升的瓶子,所消耗的能量相當于一盞20瓦燈泡,能效是當前任何電腦的1萬倍左右

人類的大腦可裝入一個2升的瓶子,所消耗的能量相當于一盞20瓦燈泡,能效是當前任何電腦的1萬倍左右

IBM研發的液體冷卻系統不僅能夠讓芯片保持正常工作所需溫度同時還能輸送能量,就像同時輸送熱量和能量的人類血液循環系統一樣。這項技術可用于為3D空間內密集排列的芯片輸送能量,無需借助扁平的電路板

IBM研發的液體冷卻系統不僅能夠讓芯片保持正常工作所需溫度同時還能輸送能量,就像同時輸送熱量和能量的人類血液循環系統一樣。這項技術可用于為3D空間內密集排列的芯片輸送能量,無需借助扁平的電路板

IBM研究人員當前研制的芯片利用釩氧化還原流的化學特性,依靠不同氧化態釩電氣化學放電

IBM研究人員當前研制的芯片利用釩氧化還原流的化學特性,依靠不同氧化態釩電氣化學放電

8月,IBM宣布了一個靈感來自于大腦的新型芯片程序架構。這家公司表示這些芯片能夠為研制智能傳感器網絡鋪平道路,具備模擬人類大腦感知和思考的能力

8月,IBM宣布了一個靈感來自于大腦的新型芯片程序架構。這家公司表示這些芯片能夠為研制智能傳感器網絡鋪平道路,具備模擬人類大腦感知和思考的能力

英國廣播公司報道稱,IBM的蘇黎世實驗室在上周演示了這一系統。IBM的科學家布魯諾-米切爾博士表示:“我們需要研制能效是當前1萬倍的超級計算機。通過液體冷卻和供電網絡與數百個芯片垂直整合到一起,IBM研究院在朝著研制未來仿生電腦的道路上邁出了第一步。”

人類的大腦可裝入一個2升的瓶子,所消耗的能量相當于一盞20瓦燈泡,能效是當前任何電腦的1萬倍左右。擁有這種驚人能效的原因在于大腦只使用一個血管與毛細管網絡同時輸送熱量和能量。這些能量中有大約40%用于維持大腦的正常功能,只有10%用于供能和降溫。相比之下,電腦用于降溫和供電的能量高達99%,用于處理信息的能量只有1%。

根據IBM的設想,到了2060年,一臺千萬億次級電腦的體積小到可以放在桌子上。現在,這樣一臺電腦占據的面積相當于一個半個足球場。IBM研發的系統被稱之為“氧化還原流”,用于輸送“電解血液”。電解液起到兩個作用,一個是輸送能量,一個是帶走熱量。IBM在一份報告中說:“這個液體冷卻系統不僅能夠讓芯片保持正常工作所需溫度同時還能輸送能量,就像同時輸送熱量和能量的人類血液循環系統一樣。”

這項技術可用于為3D空間內密集排列的芯片輸送能量,無需借助扁平的電路板。CNET科技資訊網的斯特芬-沙克蘭德報道稱,兩種被稱之為“電解液”的液體攜帶電荷相反的帶電離子,在系統內流動,負責輸送能量。這些電解液將穿過直徑相當于人類頭發的毛細管,將能量輸送給常規電線。米切爾指出:“我們的靈感來自于大腦的組織方式。如果我們將對大腦的認知應用于CMOS(互補金屬氧化物半導體)裝置,我們便可能快速制造生物形態的電腦,使其同時受益于大自然和技術。”

目前,IBM正在研制能夠模擬人類大腦的電腦,氧化還原流系統便是這項研究的組成部分。8月,IBM宣布了一個靈感來自于大腦的新型芯片程序架構。這家公司表示這些芯片能夠為研制智能傳感器網絡鋪平道路,具備模擬人類大腦感知和思考的能力。2011年,IBM驗證了一種新奇的大腦型芯片,立基于可升級,相互連接并且可配置的神經突觸核網絡。這種芯片的內存相當于大腦內的突觸,處理器相當于神經元細胞,通訊裝置相當于神經纖維,能夠復制和改進大腦的能力,對生物學傳感器做出響應,立即對來自多個源頭的海量數據進行分析。這項計劃是同一研究的組成部分。

2009年,IBM宣布利用一臺超級計算機對貓的大腦皮層進行了模擬。皮層是大腦的思考區域。借助于性能更卓越的超級計算機,IBM曾于2006年對老鼠大腦40%的區域進行模擬,2007年對整個老鼠大腦進行模擬,2009年對人類大腦皮層進行模擬。IBM希望打造一個由100億個神經元和1000億個突觸構成的芯片系統。(孝文)

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