智能時代即將來臨，人們對信息的需求，不再是簡單的接收和傳遞。我們需要手中的機器具有更強的智能思維能力，為我們快速提供我們思想里直接想獲取的物質或服務。



     相對于簡單的信息傳送和接收，智能思維意味著設備計算能力爆炸性的提升。芯片必須在更短的時間內進行更多的運算，硬件性能的提升進度，將直接決定智能時代何時來臨。

     
     根據當前半導體行業物理實現機理，芯片計算效率的提升，實質上必然伴隨能量消耗的提升。而這些能量，歸根結底都要以熱的形式散失到環境中去。了解電子產品散熱問題的工程師都知道，高性能處理芯片的溫度問題，在傳統的外部散熱手段下，已經瀕臨物理極限。很難在不變更芯片能源供給架構的前提下，繼續提升芯片的熱量集成度。





       近年來，電子產品性能飛速發展，智能化趨勢明顯。有人說，“深藍”電腦戰勝國際象棋大師、“沃森”大白美國電視智力競賽冠軍以及阿爾法狗在公認的邏輯計算變數最多的圍棋項目上擊敗世界頂級圍棋手李世石，都充分說明人類制造出的這些“怪物”的能力在某些方面已經超越了的它們的創造者。






     然而，這一結論對與機器而戰的人類代表并不公平。以IBM公司最聰明的計算機是沃森為例，它因為打敗了美國電視智力競賽的兩位冠軍而聞名于世。在這一競賽中，兩位冠軍的大腦只以20瓦的能量運行，而沃森卻需要85000瓦。這種能效上的差異，簡直天差地別。IBM公司相信，能效將取代計算能力成為下一代電腦芯片的基本原則。



      基于這一點，IBM創造性地提出了“電子血液”這一概念。在芯片中，“電子血液”將同時起到供電和冷卻處理器兩個核心作用。這一思維，比美國國防部提出的芯片級液冷還要更具革命性。IBM科學家布魯諾·米歇爾(Bruno Michel)稱：“‘電子血液’的靈感來自人類大腦，神經元就是由血液提供能量并冷卻。我們復制人腦的這種裝配技術，希望將設備的體積壓縮數百萬倍，而將能效提高5000倍。對于一般的微芯片，實現芯片功能的晶體管僅占芯片體積的很小一部分體積，98%都用于冷卻。而人類大腦則不同，40%的體積用于執行功能，50%用于相互聯絡，只有10%用于冷卻。”




     對于上述數據中提及的電子產品中98%的空間用于冷卻，大多數人可能并不認同。實際上，可以做一個簡單的反證。試想，如果芯片的功耗足夠低，或者電子血液可以在供給能量的同時將發熱量及時、充分移出，那么某臺電腦根本就不再需要散熱器、風扇以及笨拙的各種電源接頭。機箱中所有的空間都是可壓縮掉的。此時，芯片集成度可以做到極大，或許，一個火柴盒大小的設備，就可以實現當前普通電腦的所有功能。


      IBM在3月14～18日于德國漢諾威舉辦的展會“CeBIT 2016”上已經演示了正在開發的“Electronic Blood”（電子血液）技術。液體在三維封裝的半導體中循環，同時進行冷卻和供電的技術。IBM認為，與現有計算機相比，利用該技術可以實現大幅的高密度封裝和節能。
按照最初的概念，供電是基于液體從容器流出再回到容器中的全釩液流電池（VRFB）的化學供電，而演示中，液體并不循環，而是朝著一個方向流動。
據介紹，這項技術有望在2030年之前達到實用化。




     當然，電子血液要求這類流體具備優良的電氣性能。而且，電子血液的流道設計將成為電子產品設計中的核心設計環節，真正強大的MEMS產品才會出現。如果電子產品的能量利用效率能達到甚至超越人類的生物利用層級的時候，或許，智能時代就真正來臨了。


     那樣的景象，實在無法想象是什么狀態。

     盼望科技快些發展，這一日，快些到來。

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