imec-能效可达目前芯片百倍-制造工具的超导处理器-成功开发基于现有-CMOS

据外媒IEEESpectrum的报道，比利时imec微电子研究所最近成功研发了一种基于超导技术的处理器，其基本逻辑单元和SRAM缓存单元采用约瑟夫森结结构。这种超导处理器通过约瑟夫森结产生的电压脉冲来进行逻辑和存储操作，相比传统处理器具有更高的能效。

传统处理器通常因为逻辑单元与存储器或其他逻辑单元之间的信息传输而产生大量热量。而imec的新型处理器采用超导材料进行互联，电线电阻为0，大大减少了通信过程中的能量损耗。

虽然imec的超导处理器需要在极低的4K温度下运行以避免整体失超，这需要强大的冷却系统。但即使如此，当AI算力需求达到10+Petaflops时，基于超导处理器的系统也将比传统英伟达H200系统更为节能。

随着算力规模的提升，超导处理器的高能效优势将进一步凸显。据估算，当AI算力达到5Exaflops级别时，基于超导处理器的系统仅消耗传统系统不到1%的电力。

在片外内存方面，imec的超导处理器系统仍传统硅基DRAM，不过通过冷却到77K来提高能效。超导处理器芯片与DRAM之间采用特制玻璃桥连接，而DRAM则通过定制连接器连接到外部室温环境。

基导处理器的计算板便于堆叠，imec的预估首代产品将包括100块计算板。这个超导计算集群的三维尺寸仅为20*20*12cm，与一个鞋盒大小相当，但提