Snowcap Compute 以 2.3 亿美元启动，引领超导计算时代的 AI 和 HPC

预计到 2025 年，全球云计算支出将达到 1.3 万亿美元，这反映了对可扩展和高效计算基础设施的巨大需求。在此浪潮中，Snowcap Compute 今日宣布其公开启动和 2300 万美元的种子资金轮，由 Playground Global 领投。这是前英特尔 CEO Pat Gelsinger 加入该公司后的首次投资。另外，Cambium Capital 和 Vsquared Ventures 也参与了投资，表明投资者对替代计算架构的信心日益增长。 (INTC )

Snowcap 的使命是将超导计算商业化，特别是使用超导逻辑门来替代传统的硅晶体管，从而带来显著的性能和能效提升。这是一个大胆的尝试，旨在重新定义数据中心如何为人工智能（AI）、高性能计算（HPC） 和量子-经典混合系统等快速发展的领域提供动力。

CMOS 的局限性和变革的理由

过去五十年来，半导体行业一直依赖于 CMOS（互补金属氧化物半导体） 技术来制造几乎所有芯片，从 CPU 和 GPU 到智能手机和嵌入式系统。CMOS 使用 p 型和 n 型晶体管对来管理逻辑操作，主要在状态切换时消耗功率。其主导地位是由 摩尔定律 所使可能的：能够不断缩小晶体管尺寸，在芯片上放置更多晶体管，并以较低的成本实现更好的性能。

但这种进步已经大大放缓。现代芯片正在面临热量和量子限制。进一步缩小晶体管尺寸会导致泄漏电流和增加静态功耗。即使使用先进的光刻技术，制造商现在也面临着收益递减的法则。因此，能效（而不是晶体管数量）现在已经成为计算架构中最紧迫的瓶颈。

这对 AI 工作负载尤其成问题。训练大型模型可能需要数百万千瓦时的电力。每天进行数十亿次查询的推理会使成本增加。医学、气候建模和材料科学中的高性能模拟同样受到限制。世界需要一类新的计算平台——那些可以在不增加热量、成本和碳排放的情况下扩展的平台。

什么使超导计算不同

超导计算提供了一种根本不同的方法。它使用 约瑟夫森结——微小的量子设备，允许电流在超导体之间无阻抗地隧穿。当使用标准低温系统冷却到 4.5 开尔文时，这些电路可以在皮秒内切换，并且每次操作消耗的能量惊人地小——比 CMOS 小了多达 100,000 倍。

这不是量子计算，它依赖于纠缠和概率状态。Snowcap 的方法使用超导材料来执行 确定性数字逻辑——这意味着它可以运行传统软件和工作负载。优势在于它能够以远高的效率提供经典计算性能，具有零阻抗的互连和最小的切换损失。

尽管它具有潜力，超导逻辑在历史上一直局限于研究实验室，因为存在工程和制造挑战。将这些电路集成到现代芯片设计中需要解决可扩展性、冷却和设计工具兼容性等问题。Snowcap 声称在所有这些方面都取得了进展。

Snowcap 的方法和技术

Snowcap 与众不同的是其对实际部署的强调。与之前需要异国材料或定制制造的超导努力不同，Snowcap 的平台设计与 300mm 半导体制造工艺兼容。它使用了在量子计算系统中已经证明的材料和方法，例如基于氦的低温基础设施。

该平台还支持现有的数字逻辑设计。与其要求开发人员重写软件或学习新的范式，Snowcap 提供了一条将传统 CPU、GPU 和 AI 加速器移植到其超导架构的途径。该公司将其产品描述为性能和效率的倍增器，可以以最小的干扰集成到未来的数据中心中。

CEO Mike Lafferty，一位来自 Cadence 超导和量子工程部门的资深专家，领导着一支包括首席科学官 Anna Herr 博士 和首席技术官 Quentin Herr 博士 在内的团队，他们都因对超导系统设计的贡献而广受认可。顾问委员会包括前 NVIDIA GPU 高管 Brian Kelleher 和 Phil Carmack，前谷歌硅工程副总裁。

Lafferty 以直接的方式表述了公司的使命：“我们正在建设计算系统，以达到物理极限。超导逻辑让我们能够突破 CMOS 的限制，以满足下一代 AI 和混合量子应用的需求。”

更广泛的视角：能源、AI 和数据中心

影响范围远远超出了芯片性能。数据中心已经占据了全球电力使用量的日益增长的份额，而 AI 加速只会加剧这个问题。随着国家加紧排放标准，能源网络面临紧张，计算基础设施的可持续性正成为一个关键问题——不仅仅是技术提供商的问题，也是政府和企业的问题。

Snowcap 的超导方法直接解决了这个问题。通过减少切换能量并消除互连中的阻抗损失，该技术有可能大幅降低运营功耗。在已经为量子系统部署的低温环境中，运行经典工作负载的边际成本可能会大幅降低。

量子和经典计算在同一个冷却封闭中融合开启了诱人的可能性：实时数据处理用于量子实验，混合 AI/量子算法等等。

计算的未来

随着人工智能、科学建模和量子研究推动当前基础设施的极限，行业面临着一个关键时刻。传统的 CMOS 缩放已经不足以满足日益增长的计算需求，特别是当能耗成为核心约束时。新的范式——从 光计算 和 神经形态芯片 到低温和超导系统——正在获得关注，因为研究人员和工程师正在寻找能够以更低功耗提供更多性能的架构。

超导计算，曾被认为过于奇异而不适合商业使用，正在作为一个更加务实的选择出现——特别是当低温基础设施在量子环境中变得更加普遍时。虽然围绕内存集成、系统设计和生态系统成熟度仍然存在挑战，但潜在的能效收益太大了，无法忽视。

Snowcap Compute 是一小群押注于这一转变的公司之一。通过将超导逻辑与既定的制造和数据中心实践对齐，它提供了一种可能的前进道路，在一个后 CMOS 的世界中——在那里，性能不再与热量绑定，规模不再受硅的限制。