为了满足对更高计算能力的不断增长的需求，日本横滨国立大学的研究人员成功开发了一种名为MANA（单绝热集成体系结构）的4位AQFP原型微处理器。这种新的微处理器是使用超导体开发的，该超导体的能效比可用的高性能计算系统的微处理器高80倍。
新处理器使用铌/铝Josephson Junctions制成，工作于4.2K。它使用了一种节能的超导体数字电子结构，称为绝热量子通量参量电子（AQFP），作为下一代数据中心的超低功耗，高性能微处理器和其他计算硬件的构建块。和通讯网络。
正如横滨国立大学副教授和该研究的主要作者克里斯托弗·阿亚拉（Christopher Ayala） 所说：“支持我们今天生活的信息时代的数字通信基础设施目前消耗了全球约10％的电力。研究表明，在最坏的情况下，如果我们的通信基础架构的基础技术（例如大型数据中心的计算硬件或驱动通信网络的电子设备）没有根本变化，我们可能会看到其用电量上升到到2030年占全球电力的50％。”
AQFP能够进行计算的所有方面。数据处理和数据存储。此外，微处理器的数据处理部分可以在高达2.5 GHz的时钟频率下运行，非常适合当今的计算技术。此外，随着团队在设计方法和实验设置方面的进一步改进，该频率可以增加到5-10 GHz。
作为超导体电子设备，AQFP需要额外的电源才能将芯片从室温冷却到4.2开尔文，以使AQFP进入超导状态。尽管有冷却开销，但与当今可用的高性能计算机芯片中的最新半导体电子设备相比，AQFP的能源效率仍然高出约80倍。
该团队计划对技术进行改进，包括开发更紧凑的AQFP设备，提高运行速度以及通过可逆计算进一步提高能效。此外，还计划扩展设计方法，以在单个芯片中尽可能多地容纳设备，并在高时钟频率下可靠地运行所有设备。此外，该团队还将研究AQFP如何协助其他计算应用，例如用于人工智能的神经形态计算硬件以及量子计算应用。
该研究发表在IEEE固态电路期刊上，您可以在AQFP MANA微处理器上获得更多详细信息。