Digitale Klimaanlage

01. Juni 2011 19:06; Akt: 01.06.2011 19:27 Print

Der ETH-Computer der Zukunft

Je schneller Computer werden, desto mehr Wärme erzeugen sie. Doch beim Löschen der gespeicherten Daten wäre theoretisch auch das Gegenteil möglich - das Kühlen der Umgebung.

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ETH-Forscher suchen Wege, wie Computer weniger Wärme erzeugen. (Bild: Keystone/AP)

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Im Rechner der Zukunft könnte beim Löschvorgang Wärmebildung vermieden und möglicherweise sogar Kälte erzeugt werden. Dies haben Physiker der ETH Zürich berechnet.

Dass Computer viel Energie verbrauchen und diese als Wärme freisetzen, ist nicht nur aus energetischer Sicht ein Problem, wie die ETH Zürich am Mittwoch mitteilte. Die Hitze limitiert auch die Leistung von Hochleistungsrechnern, so dass es bald nicht mehr möglich sein wird, solche Supercomputer auf herkömmlichem Weg schneller zu machen.

Ab einer bestimmten Anzahl Rechenoperationen pro Sekunde produziert der Computer nämlich so viel Wärme, dass diese unmöglich abgeführt werden kann. Gemäss Renato Renner vom Institut für Theoretische Physik der ETH Zürich dürfte diese kritische Grenze in den nächsten zehn bis 20 Jahren erreicht werden.

Zukunftsmusik Quantencomputer

Renners Team hat nun aufgrund theoretischer Überlegungen berechnet, dass sich die Wärmeabgabe immerhin beim Löschen von Daten vermeiden lassen könnte. Dazu müsste allerdings zuerst ein sogenannter Quantencomputer entwickelt werden, also ein Computer bei dem der Wert jedes Bits auf ein einziges Atom geschrieben würde.

Die Erkenntnisse, welche die Forscher im Fachmagazin «Nature» publizieren, basieren nämlich auf den für Normalsterbliche phantastisch anmutenden Prinzipien der winzigen Quantenwelt. Auf das Datenlöschen angewendet besagen diese, dass bei dem Vorgang nur Wärme entstehen muss, wenn man den Wert der zu löschenden Bits nicht kennt.

Kein Perpetuum Mobile

Je mehr Wissen man über den Speicherinhalt hat, desto weniger Energie wird benötigt, um den Speicher zu löschen. Das kann laut Renner und seinen Kollegen bei einem Quantencomputer so weit gehen, dass beim Löschvorgang der Umgebung sogar Wärme entzogen, diese also abgekühlt wird.

Das bedeute aber nicht, dass nun ein Perpetuum Mobile entwickelt werden könne, wird Renner in der Mitteilung zitiert. Die der Umgebung entzogenen Wärme könnte zwar in nutzbare Energie umgewandelt werden. Doch das Löschen von Daten ist ein einmaliger Prozess - eine fortlaufende Energiegewinnung wäre damit nicht möglich.

(sda)

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Die beliebtesten Leser-Kommentare

  • Stefan am 01.06.2011 20:53 Report Diesen Beitrag melden

    Energie

    das Abspeichern verbraucht mehr Energie als beim Löschen wieder gewonnen werden kann - so verstehens alle für die, die den Context "einmaliger Prozess" nicht verstehen...

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  • Icarus am 02.06.2011 11:44 Report Diesen Beitrag melden

    Die Kommentare hier...

    Ich finde es sehr interessant wie viele Leute hier bessere Ideen haben wollen. Nur so zur Info: Quantenmechanik ist ein hoch komplexes Forschungsgebiet. Es herrschen nicht die gleichen Gesetze wie in der makroskopischen ("unserer") Welt. Selbst Leute mit einem Master in Physik können da teilweise kaum noch mitreden. Seid also vorsichtig mit euren Aussagen. Man darf das ganze durchaus kritisch betrachten und skeptisch sein. Ich finde das sogar wichtig. Aber bitte nicht einfach selber irgend einen Mist quatschen ohne irgendeine Ahnung davon zu haben.

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  • Christian Rusch am 02.06.2011 09:09 Report Diesen Beitrag melden

    Quatsch

    Ein eigentliches löschen gibt es gar nicht. Entweder wird der Speicherplatz einfach frei gegeben, das braucht am wenigsten Strom, oder der Speicher wird mit einem neuen Wert beschrieben z.B. 0000. Also auch schreiben. Werden nur die Bits neu geschrieben die den Wert 1 haben und die Nullen so belassen, so kann man sparen. Das hat aber nichts mit Quantencomputer zu tun.

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Die neusten Leser-Kommentare

  • Changpuak am 07.10.2011 11:34 Report Diesen Beitrag melden

    Aha !

    Wie dumm von mir zu glauben, dass Windows Daten aufgrund schlampiger Programmierung löscht - wahrscheinlich wollte das Betriebssystem nur einer Überhitzung vorbeugen !

  • Edi.Son am 09.06.2011 12:16 Report Diesen Beitrag melden

    Theorie vs. Praxis

    Ja in der Theorie ist alles möglich. Theoretisch könnte dann ein neuer Supercomputer auch das Ozonloch schliessen und die Klimaerwärmung abwenden...

  • Daniel Stöckli am 06.06.2011 14:42 Report Diesen Beitrag melden

    Kälte erzeugen, aber bitte....

    Ich glaube kaum, dass die Physiker berechnet haben, dass man "Kälte erzeugen" kann beim Löschen von Daten. Kälte ist ein Begriff der in der Physik, so wie er Otto Normalverbraucher benutzt wird, inexistent ist. Ansonsten bin ich mal gespannt, was aus der Idee wird.

  • Hansueli am 06.06.2011 04:01 Report Diesen Beitrag melden

    ja klar

    also man löscht speicher zum "abkühlen".... was für speicher? daten die nicht mehr benötigt werden oder solche die extra "beschrieben" wurde damit man was zum löschen (abkühlen) hat? wenn es das 2te ist, wurde zum abkühlen extra wärme entwickelt: sprich es wäre absolut sinnlos... oder nicht? quantenphysik lol

  • Sevi am 02.06.2011 14:33 Report Diesen Beitrag melden

    Super harter Job...

    Im Semiconducter Geschäft ist die Technologie zur speicherung von Daten das härteste Geschäft. Die Grundlagentechnologien brauchen zwischen 7 - 15 Jahre zur Marktreife. Die Physiker und Ingenieure arbeiten teils Tag und Nacht in ihren Labors um neue Effekte für Ihre Produkte zu Nutze zu machen. Also Vorsicht mit bei Banalisierung dieser Technologie!