Onderzoekers van Northrop Grumman Systems in Baltimore onthulden een supergeleidende chip van niobium die driehonderd keer zuiniger is dan de bestaande silicium processors. Eindelijk een einde aan het explosief groeiende stroomverbruik van datacentra? En wat zijn de gevolgen voor privacy?
Supergeleiders: superzuinig
In een supergeleider daalt de weerstand tot nul. Een eigenschap waar elektronica-ontwerpers erg blij mee zijn, want dit scheelt zowel veel energie als afvalwarmte. Een vervelende eigenschap van supergeleiders is dat ze sterk gekoeld moeten worden. Toch blijken de kosten voor koeling meer dan op te wegen tegen de enorme stroombesparing.
Wat houdt de chip precies in?
De processor heeft een kloksnelheid van 6 Ghz, vergelijkbaar met de huidige generatie personal computers en bestaat uit zestienhonderd Josephson junctions, de supergeleidende equivalenten van een transistor. De processor bestaat uit het metaal niobium en moet gekoeld worden tot 4,2 kelvin – het kookpunt van helium dat vrijwel alleen door middel van helium te bereiken is. Niet echt geschikt voor huishoudelijk gebruik dus, maar in een enorm datacentrum, waar de meeste stroomvreters staan, is dat een minder groot probleem – ware het niet dat helium steeds schaarser wordt. Alleen al in de VS consumeerden al in 2007 de datacentra 12 gigawatt vermogen: de helft van wat centrales in Nederland per jaar aan stroom opwekken en datacentra groeien explosief.
De chip is uit te breiden tot een miljoen Josephson schakelingen zonder dat de performance achteruitgaat. De foutmarge is extreem laag: ongeveer 1 op de 1040 bitbewerkingen hapert. Dat is minder dan een molecuul water vergeleken met de inhoud van een middelgroot meer.
Privacy alert
Getuige Wikileaks had de Amerikaanse diplomatieke dienst een opmerkelijke belangstelling voor niobium. Nu is verklaard waarom: vermoedelijk heeft Northrop-Grumman ze al van tevoren getipt. Het bedrijf Northrop-Grumman is een onlosmakelijk deel van het militair-industriële complex dat bij het Pentagon hoort. Datacentra beheersen het grootste deel van het internetverkeer. De verleiding zal daarom ongetwijfeld extreem groot zijn voor dit bedrijf om chips te leveren aan grote datacentra over de hele wereld met een backdoor voor de Amerikaanse geheime dienst. Prettig voor de Amerikanen is ook dat ze een ijzeren greep hebben op de wereldheliumvoorraad.
Rekencapaciteit is absoluut essentieel voor het onderscheppen en analyseren van dataverkeer. Internettappen is, zoals bekend van onder meer Echelon, een geliefde activiteit van overheden, onder andere de Nederlandse, Europese en Amerikaanse. Vermoedelijk zullen dus de Amerikaanse geheime diensten CIA en de NSA, alsmede mogelijk buitenlandse overheden zoals die in Brussel, grote klanten worden van Northrop-Grumman.
Bronnen
Arxiv Blog
ArXiv