如何更进一步的降低资料中心能源损耗，是服务器业者、半导体商、IT 云端业者等共同努力的目标。如今，有日本科学家研发出全球首款“超导微芯片（Superconducting Microprocessors）”，其能源效率是 7 奈米芯片的 80 倍，适用于大型数据中心、超级电脑或量子运算等领域。
根据 IEEE 旗下网站 IEEE Spectrum 报导，根据研究显示，资料中心的能源损耗十分惊人，占了全球电力 2%，而在未来的 10 年内将有望攀升到 8%。为了更有效的降低资料中心耗能，日本科学家便研发一种电阻为零，名为 MANA（MonolithicAdiabatic iNtegration Architecture）的超导微芯片，并已发表在 IEEE Journal of Solid-State Circuits 杂志上。
据悉，此一超导微芯片的材料是名为铌（Nb）的超导金属，并由名为绝热量子通量参变器（Adiabatic Quantum Flux Parametrons, AQFP）的超导电子结构构成。而每个 AQFP，都是由数个约瑟夫效应切换器（Josephson effect switches）组成，而这些交换器只需要很少的能量便可支援超导电子（Superconductor Electronics）。MANA 超导微芯片总共由 20,000 多个约瑟夫效应切换器（或是10,000 多个 AQFP 组成）
研究人员表示，实验显示，此一超导微芯片可在 2.5GHz 的频率下进行数据处理，这与目前的运算技术相当，未来希望在经过设计方法、实验设置等方式优化后，运作频率可以增加到 5-10 GHz。
当然，这种超导微芯片目前仍有使用环境的限制，必须要在 -263℃ 的情况下才能使用（因在这种低温下才会出现超导现象）。研究人员指出，MANA 超导微芯片的价格是取决于低温和将系统冷却至超导温度的能源成本，不过，即便将冷却成本列入计算，与最先进的半导体制程相比（例如 7nm），其能源效率仍高出约 80 倍左右，更适用于需要低温冷却的大规模运算基础设施，像是数据中心、超级电脑或量子电脑等。
- Superconducting Microprocessors? Turns Out They’re Ultra-Efficient
（首图来源：IEEE Spectrum）
