Да би се ухватили у коштац са све већом потребом за више рачунарске снаге, истраживачи са Националног универзитета Јокохама у Јапану успешно су развили 4-битни АКФП прототип микропроцесора назван МАНА (Монолитхиц Адиабатиц иНтегратион Арцхитецтуре). Овај нови микропроцесор развијен је помоћу суперпроводника који су око 80 пута енергетски ефикаснији од оних који се налазе у микропроцесорима доступних рачунарских система високих перформанси.
Нови процесор направљен је од ниобијума / алуминијума Јосепхсон Јунцтионс и ради на 4.2К. Користи енергетски ефикасну суперпроводничку дигиталну електронску структуру, названу адијабатски квантни флукс-параметар (АКФП), као градивни елемент за микропроцесоре ултра-мале снаге, високих перформанси и други рачунарски хардвер за следећу генерацију дата центара и комуникационе мреже.
Како је изјавио ванредни професор на Националном универзитету Јокохама и водећи аутор студије Цхристопхер Аиала, „Дигитална комуникациона инфраструктура која подржава Информационо доба у којем данас живимо тренутно користи приближно 10% глобалне електричне енергије. Студије сугеришу да у најгорем случају, ако не дође до темељних промена у основној технологији наше комуникационе инфраструктуре, попут рачунарског хардвера у великим дата центрима или електронике која покреће комуникационе мреже, можемо видети да се његова потрошња електричне енергије прерасте 50% глобалне електричне енергије до 2030. “
АКФП је способан за све аспекте рачунарства, тј. обрада података и чување података. Поред тога, део микропроцесора за обраду података може радити до тактне фреквенције од 2,5 ГХз, што је идеално за данашње рачунарске технологије. Поред тога, ово се може повећати на 5-10 ГХз уз даља побољшања у методологији дизајна и експерименталном постављању од стране тима.
Као суперпроводнички електронски уређај, АКФП треба додатну снагу да хлади чипове са собне температуре на 4,2 Келвина како би омогућио АКФП-има да пређу у суперпроводно стање. Упркос расхладним оптерећењима, АКФП је и даље око 80 пута енергетски ефикаснији у поређењу са најсавременијим полупроводничким електронским уређајима који се налазе у рачунарским чиповима високих перформанси који су данас доступни.
Тим планира да побољша технологија, укључујући развој компактнијих АКФП уређаја, повећање брзине рада и још већу енергетску ефикасност кроз реверзибилно рачунање. Такође, планира се прилагодити дизајнерски приступ тако да стане што више уређаја у један чип и поуздано раде на високим фреквенцијама такта. Штавише, тим ће испитати како АКФП-ови могу помоћи у другим рачунарским апликацијама попут неуроморфног рачунарског хардвера за вештачку интелигенцију, као и у апликацијама квантног рачунања.
Студија је објављена у ИЕЕЕ Јоурнал оф Солид-Стате Цирцуитс, где можете добити више детаља о АКФП МАНА микропроцесору.