Počítač s elektronickou krví

Představa budoucího superpočítače chlazeného i napájeného elektrolytem.

Firma IBM vyvíjí ve své Curyšské laboratoři nový experimentální prototyp počítače, jehož některé hardwarové principy a funkce odpovídají v základních rysech stavbě a funkčnosti lidského mozku. Jeho zvláštností je i použití speciálních kapalin, které ho nejen chladí, ale zároveň dodávají také jeho komponentám elektrickou energii. Kapaliny zde tedy fungují podobně jako krev v mozku člověka.

Úlohu jakési “elektronické krve”, která těsně protéká všemi výpočetními čipy počítače, zde hrají dva druhy kapalného elektrolytu. Jeden typ elektrolytu obsahuje kladné ionty, druhý záporné. Obě dvě kapaliny se přitom od sebe liší barvou. Jejich nabíjení probíhá při kontaktu kapalin s elektrodami baterie a jejich vybíjením dostávají výpočetní obvody počítače energii. Elektrolyty jsou založeny na poměrně vzácném prvku vanadu a protékají mikrotrubičkami o průměru 100 mikrometrů, tedy desetiny milimetru. Svým způsobem jde o zvláštní druh kapalné baterie, ve které probíhá oxidačně-redukční proces (tzv. redox flow unit). Takto lze každý čtvereční centimetr počítačového obvodu napájet až jedním wattem příkonu.

Odborníci firmy IBM kromě jiných cílů také výhledově usilují o napodobení lidského mozku v jeho energetické i prostorové úspornosti. Zatímco současný úspěšný systém firmy IBM, kterým je počítač Watson, odebírá příkon 85 000 wattů, skutečný lidský mozek spotřebovává jen kolem 20 wattů. Vztaženo k množství výpočetní kapacity, současné počítače spotřebovávají až 10 000 x více energie než lidský mozek. Počítač typu Watson, opatřený vyspělým expertním systémem, sice nad lidmi vícekrát vyhrál ve znalostních soutěžích typu Riskuj! (Jeopardy), avšak jím spotřebovávaná energie byla nesrovnatelně vyšší a jeho rozměry také nebyly právě malé.

Curyšští odborníci firmy IBM se domnívají, že jednou z cest ke zvýšení efektivity počítačů bude sestavení jednotné a těsně integrované mikrofluidické sítě trubiček a kapilár, která bude přivádět k trojrozměrným myslícím obvodům energii a zároveň velmi efektivně odvádět teplo. Integrace této sítě a vlastních procesorových a paměťových obvodů bude vypadat tak, že jednotlivé funkční vrstvy budou spočívat jedna na druhé a budou se střídat. Ani to však nemusí pro dosažení efektivity a energetické úspornosti lidského mozku stačit. Je možné, že budoucí podobné bionické či neuromorfní počítače se opět od digitálního modelu vrátí k analogovému způsobu počítání a řešení úloh.

Zdroje: BBC, CNet