Tietojenkäsittelyn huima globaali energiankulutus pyritään saamaan kuriin uudella teknologialla

Nykyteknologialla maapallon energiantuotannosta menee kymmenen vuoden kuluttua tietojenkäsittelyyn jopa puolet. Suurten datakeskusten palvelimet synnyttävät valtavasti hukkalämpöä. Jotta IT:n energiankulutus ja hiilidioksidipäästöt saadaan kuriin, on välttämätöntä kehittää radikaalisti uudentyyppisiä tietojenkäsittelyteknologioita. Hanke kehittää teknologiaa, joka tuottaa paljon nykyistö vähemmän hukkalämpöä laskennassa. 

Uusia teknologioita tarvitaan erityisesti energiaintensiivisiin laskentasovelluksiin. Kun tietokoneiden laskentatehoa on kasvatettu komponentteja pienentämällä, mikroprosessorien lämmöntuotto on lisääntynyt. Energiatehokkuuden parantamisen lisäksi hankkeen kehittämä teknologia tarjoaa mahdollisuuden ajaa mikroprosessoreita kertaluokkia nykyistä suuremmalla kellotaajuudella.

Kehitettävä teknologia perustuu spinaaltoihin eli atomien magneettisen momentin pyörimissuunnan muutoksiin. Ideana on säädellä spinaaltojen käyttäytymistä valon avulla nanometrimittakaavassa. Työssä pyritään rakentamaan toimiva logiikkaportti ja osoittamaan sen alhainen energiankulutus. Tämä luo pohjan jatkokehitykselle ja logiikkapiirien toteuttamiselle. Työssä käytetään massatuotantoon sopivaa valmistusteknologiaa ja aloitetaan teknologian kaupallistaminen hakemalla yhteistyökumppaneita teollisuudesta.

Hanke yhdistää kahden huippututkimusryhmän erityisosaamista. Professori Sebastiaan van Dijkenin ryhmä tutkii aineen magneettisia ominaisuuksia nanotasolla ja professori Päivi Törmän ryhmä tutkii kokeellisesti ja teoreettisesti aineen ja valon vuorovaikutuksia nanomittakaavassa. Työ toteutetaan Aalto-yliopistossa, ja siinä hyödynnetään OtaNanon kansallista tutkimusinfrastruktuuria sekä tutkijoiden kansainvälisiä verkostoja.
Hankkeen johtajat: professori Sebastiaan van Dijken, professori Päivi Törmä
Organisaatio: Aalto-yliopisto
Myönnetty rahoitus: 1 000 000 euroa