Giới nghiên cứu rất ấn tượng với việc bộ não người nén gọn sức mạnh như vi tính trong không gian cực nhỏ, và chỉ sử dụng 20 watt năng lượng để hoạt động. Các chuyên gia của IBM đã cố gắng mô phỏng tính hiệu quả này thông qua một hệ thống mới, bơm "máu" điện phân vào một máy tính, cung cấp năng lượng "đầu vào" và lấy đi nhiệt nóng ở "đầu ra".

 

 

Một nguyên mẫu cơ bản của hệ thống trên vừa chính thức ra mắt công chúng tại phòng thí nghiệm của IBM ở Zurich, Thụy Sỹ. Tiến sĩ Patrick Ruch và tiến sĩ Bruno Michel, 2 chuyên gia đứng đầu dự án, cho biết, kỳ vọng của họ là đến khoảng năm 2060, một siêu máy tính từng choán chỗ tương đương nửa sân bóng hiện nay sẽ được thu gọn kích thước đặt vừa trên bàn làm việc thông thường.

 

Tiến sĩ Michel giải thích: "99% thể tích của một máy tính dành cho việc làm mát và xử lý năng lượng. Chỉ 1% được dùng để xử lý thông tin. Trong khi đó, bộ não chỉ sử dụng 40% thể tích cho hoạt động chức năng và tiêu tốn 10% cho xử lý năng lượng và việc làm mát ...

 

Như vậy, bộ não người có sự phân bố đậm đặc và hiệu quả hơn gấp 10.000 lần so với bất kỳ loại máy tính nào hiện nay. Điều này có thể là vì, bộ não chỉ dùng một hệ thống mao dẫn và mạch máu vô cùng hiệu quả để vận chuyển nhiệt và năng lượng cùng lúc...

 

Chúng tôi muốn đặt vừa một siêu máy tính vào trong một viên đường. Để làm được điều đó, chúng tôi cần sự thay đổi về mẫu điện tử học, lấy cảm hứng từ bộ não người".

 

Máy tính thông minh nhất cho tới nay của IBM là máy tính Watson, từng nổi tiếng vì 2 lần giành chức vô địch trong chương trình đố vui truyền hình Jeopardy của Mỹ. Thành công này từng được ca ngợi như một đột phá về trí thông minh nhân tạo, giúp máy tính đánh bại người.

 

Tuy nhiên, theo tiến sĩ Michel, cuộc thi như trên không công bằng. Lí do vì, bộ não của những người thất bại trong cuộc thi chỉ vận hành với 20 watt năng lượng, trong khi bộ não của Watson ngốn tới 85.000 watt.

 

Các chip máy tính 2D hiện nay đang tiệm cận giới hạn vật chất, trong đó chúng không thể thu gọn hơn nữa mà không bị quá nóng. Ông Michel cho rằng, giải pháp là chế tạo các mẫu máy tính có chip 3D với khả năng tích hợp cao, có các bộ nhớ kết hợp với bộ vi xử lý.

 

Việc chồng chất các chip lên nhau sẽ nhốt giữ nhiệt bên trong, một trở ngại chính đối với máy tính 3D. Giải pháp của IBM là sử dụng hệ thống tích hợp làm mát bằng chất lỏng, trong đó các chip được đặt xen kẽ với các ống nước. Cơ chế làm mát bằng chất lỏng đã từng tỏ ra hiệu quả khi được ứng dụng cho siêu máy tính SuperMUC của Đức, giúp giảm 40% điện năng tiêu thụ và không gây hại bo mạch của máy.

 

IBM đã nỗ lực tạo ra một cải tiến mới bằng cách thao túng để chất lỏng vừa làm nhiệm vụ tiếp năng lượng, vừa đảm trách việc làm mát máy tính. Mẫu máy tính mới có tên Vanadium của họ hiện cho kết quả thử nghiệm đặc tính này khá tốt trong phòng thí nghiệm, nhờ "máu điện tử".