许多大型电脑机房的空调设定温度为22度,这并非为员工考虑,而是为了电脑的散热。随着云计算和人工智能产业的不断发展,电脑对散热的需求越来越高,甚至有人提出将伺服器置于深海中的方案。但如今,一些科学家却走上了与传统散热方式相反的道路,发明了一种能够在高温环境下运作的电脑架构。

据《新阿特拉斯》报道,电脑运算依赖于半导体的特性,而半导体的导电性与温度密切相关。半导体在室温下表现良好,但温度升高时,电子流动会发生变化。以硅基半导体为例,它的耐温大约为100摄氏度,当温度达到150摄氏度时,电子流动便会变得无法控制。这使得电子元件需要散热,限制了它们在某些极端环境下的应用。比如,喷气引擎、铸造厂、核反应堆和太空探测器中,我们很难使用这些元件。尽管隔热和散热系统能提供一些帮助,但金星的表面温度高达400摄氏度以上,几乎没有探测器能在其表面长期工作。

现在,美国密歇根大学的研究团队准备挑战这一极限,他们正在开发一种新型电脑记忆体系统,能够在超过600摄氏度的高温下稳定储存和处理信息。

有趣的是,这个新系统的工作原理与传统的电子流不同,采用的是氧离子。他们使用由氧化钽和钽金属层构成的半导体,并在它们之间放置固体电解质层,氧离子在铂电极的吸引下被固定。该团队表示,这一过程类似于电池的工作原理,而非传统的电子化操作。通过将氧离子从氧化钽中移出,留下钽金属的小点,这些变化形成的层能够作为绝缘体或导体,产生两种不同的电压状态,进而储存信息的1和0。

目前,这种记忆体能在高温下稳定工作24小时,且相较于其他高温记忆体,它在更低电压下运行。研究团队认为,这项技术有望扩展到更大规模,达到百万级位元组的容量。

然而,这种极端的设计仅适用于极端环境。由于该系统专为高温环境设计,它只有在250摄氏度以上的温度下才能稳定工作。因此,可能需要将这种新型记忆体与现有的常温和低温半导体配合使用,以实现更广泛的应用。

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