De la lumière dans les processeurs

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Remplacer le signal électrique par un signal lumineux au sein des processeurs, c’est la performance que vient de réaliser une équipe de chercheurs britanniques. Beaucoup moins sensible aux champs magnétiques que l’électricité, la lumière dégage également moins de chaleur. Une mise au point destinée, dans un premier temps, aux acteurs des télécommunications.

Des chercheurs de l’université de Surrey, en Angleterre, ont réussi à créer des LED (Light-Emitting Diodes ou diodes électroluminescentes) en silicium. Autrement dit, au lieu de transmettre un signal électrique, les transistors des processeurs, ou plus précisément les semi-conducteurs en silicium, émettent de la lumière. Performance que nombre de scientifiques cherchaient à accomplir depuis une décennie. Jusqu’à présent, ils butaient essentiellement sur l’énorme quantité d’énergie nécessaire pour émettre peu de lumière. Apparemment, l’équipe de Kevin Homewood aurait réussi à résoudre ce problème d’énergie, selon un article intitulé An efficient room-temperature silicon-based light-emitting diode (“Une diode électroluminescente à base de silicium, efficace à température ambiante”) publié le 8 mars dans la revue scientifique Nature.

Des perspectives intéressantes

Principal avantage des LED en silicium, le gain de température. La lumière provoque moins d’échauffement que l’électricité et le procédé récemment mis au point fonctionnerait à température ambiante sans avoir recours à des systèmes de refroidissement. Par ailleurs, dans le cadre de liaisons en fibre optique, le signal lumineux qui atteint un routeur (ou tout autre appareil de traitement des données) doit être traduit en signal électrique afin d’être traité par le processeur, puis retraduit en signal lumineux avant de repartir vers un autre noeud du réseau. Les LED en silicium permettraient alors de supprimer cette étape de traduction lumière/électricité/lumière, accélérant ainsi la fluidité d’un réseau haut débit. Par ailleurs, la miniaturisation des composants augmente la complexité de leur connexion physique. L’arrivée de connecteurs “optiques” pourrait constituer une solution à ce problème. Les centaines de broches (pins) actuellement nécessaires pourraient être remplacées par quelques connecteurs optiques. Enfin, la lumière est beaucoup moins sensible que l’électricité aux champs magnétiques. Les LED en silicium pourraient alors trouver leur place en milieu “hostile” aux processeurs traditionnels.

Cette découverte intéressera donc avant tout les acteurs de l’optoélectronique (électronique qui permet de coder l’information sous forme lumineuse) et le marché des télécommunications. Reste à savoir si les capacités à coder le signal lumineux (autrement dit la vitesse à laquelle on peut “allumer” et “éteindre” la LED) seront aussi performantes que celles des processeurs actuels, à savoir 1,5 milliard de fois par seconde pour le Pentium 4 actuel. Voire 10 milliards de fois par seconde d’ici 5 ans, comme l’a annoncé Intel (voir édition du 9 mars 2001).


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