超导速度走向你的桌面 - 彭博社

虽然花了一段时间，但在IBM1986年发现高温超导体后随之而来的研究爆炸即将获得回报。8月10日，成立于1987年的加利福尼亚州圣巴巴拉的超导技术公司（Superconductor Technologies Inc.）将揭示世界首个用于计算机芯片的超导“封装”原型。“这显然是利用高温超导体在电子学中一个良好的开端，”科罗拉多州博尔德国家标准与技术研究院超导研究实验室的组长理查德·E·哈里斯（Richard E. Harris）说。

在这种情况下，高温是相对的。STI用于其芯片封装的材料——一种在阿肯色大学开发的基于铊的化合物——在270华氏度左右变为超导体。然而，对物理学家来说，这比通常需要的450华氏度要温暖得多。

小口径热水瓶。这一升温趋势对计算机行业来说是个重大新闻，因为它使计算机制造商更接近于生产比今天可用的快10到100倍的商业机器。事实上，一些专家预测，这些快速的新机器在十年内可能会在商业上普遍存在。

对于军方来说，这种冷冻电子系统——那些被冷却到321华氏度的系统——已经变得司空见惯。几乎每个主要武器系统，从布拉德利战斗车辆和M-1坦克到F-14战斗机，都携带有“冷冻电子”组件，有时由STI生产。“今天有很多系统，也许有30万个，能够在低温下运行，”STI的产品营销副总裁詹姆斯·G·比博卡斯（James G. Bybokas）说。

这项技术在海湾战争中经历了严酷的实地测试。许多军方的高科技武器，包括夜视系统，只有在通过微型高科技冰箱冷却到低温时才能工作——有些冰箱的大小甚至不超过手电筒。

现在的挑战是使这种超冷、超快的技术在商业计算机中具有足够的成本效益。这一目标正在逐步实现，这要归功于国防高级研究计划局在该技术方面的开创性工作。DARPA正在向超导研究投入资金，希望将军用电子设备的速度提高1000倍。这种规模的进展可能只有通过将芯片放入超导封装中才能实现。

紧凑封装。这就是超导技术公司开发的关键所在。该公司的成就围绕着一种将多个芯片打包到一个名为多芯片模块（MCM）的单一小型封装中的新方法。到目前为止，计算速度的进步主要来自于在硅芯片上蚀刻更细的电路线。更小的线路意味着电路的迷宫可以更紧凑地排列，因此电子信号在每个芯片上的传播距离更短。

然而，很快，仅仅缩小单个芯片上的电路线路将无法解决问题。信号在电路板上安装的芯片之间的间隙中传播只需几十亿分之一秒，但对于明天的超快桌面计算机来说，这太慢了。MCM通过将芯片紧密放置在同一封装内来绕过这一瓶颈。大型计算机多年来一直使用这种技术，并取得了显著的效果。数字设备公司表示，其VAX 9000主机在使用MCM时运行速度是没有使用时的两倍，每个MCM可容纳多达76个芯片。

STI 拥有一支强大的科学家团队，致力于使这项技术既普及又便宜。他们中的许多人是加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的研究人员——包括 J. Robert Schrieffer，这位物理学家因其在 1947 年对超导性的研究而分享了 1972 年的诺贝尔物理学奖。

为了资助其研究，STI 在去年 11 月获得了最新的 DARPA 资金：一项为期三年的 1000 万美元计划，旨在开发超导 MCMs。该项目由位于达拉斯的 E-Systems Inc. 领导，涉及一 consortium 的大学、国家实验室和公司。MCMs 可能不是日常对话的主题，但它们显然在国会山上享有广泛的支持。国会在 1 月几乎将该项目的资金翻了一番，达到了 1950 万美元。

现在，由于 STI 迅速生产出一个工作原型，DARPA 希望在该项目中投入更多资金。参议员 Dale L. Bumpers (D-Ark.) 表示他将支持增加资金。他说，MCMs 可能会“对美国未来的竞争力产生深远影响”。随着电子行业争夺一些估计到 2000 年将达到 1.3 万亿美元的美国市场，321F 的超导听起来非常乐观。