L'année dernière, l'Agence américaine pour les projets de recherche avancée en matière de défense (DARPA), qui finance une série de recherches en technologie militaire, a lancé un programme quinquennal de 1,5 milliard de dollars. Plus communément connu sous le nom d'Electronic Resurrection Initiative (ERI), le programme est conçu pour soutenir les efforts de percée dans la technologie des puces. L'agence vient de dévoiler la première liste de groupes de recherche sélectionnés pour explorer des approches non testées mais potentiellement prometteuses qui pourraient révolutionner la conception et la fabrication de puces aux États-Unis.
Ces dernières années, le développement matériel est passé à l'arrière-plan par rapport au développement logiciel, ce qui inquiète l'armée américaine pour plusieurs raisons.
En tête de liste des préoccupations se trouve la loi de Moore, qui stipule que le nombre de transistors installés sur une puce double environ tous les deux ans. Pour le moment, tout indique que l'électronique moderne atteint ses limites physiques et que dans un proche avenir, le processus de son développement s'arrêtera.
On s'inquiète également de l'augmentation du coût de la conception de circuits intégrés et de l'augmentation du nombre de fabricants étrangers (la Chine a l'intention de produire des puces qui ajouteront des systèmes d'IA à n'importe quel gadget!).
Le budget d'ERI prévoit une multiplication par quatre des coûts matériels annuels réguliers de la DARPA. Les projets initiaux reflètent les trois principaux piliers de l'Initiative: la conception de puces, l'architecture, les nouveaux matériaux et l'intégration.
Un projet vise à réduire considérablement le temps nécessaire pour créer de nouvelles conceptions de puces en réduisant le temps de conception de quelques années ou mois à quelques jours en complétant le processus d'automatisation du développement avec l'apprentissage automatique et d'autres outils afin que même les utilisateurs relativement inexpérimentés puissent créer des conceptions de haute qualité en bref. termes.
Aller au-delà de la loi de Moore nécessitera des matériaux radicalement nouveaux et de nouvelles façons d'intégrer la puissance de calcul et la mémoire. L'architecture des puces modernes typiques implique le mouvement constant de données entre les composants de mémoire qui les stockent et les processeurs qui les traitent, ce qui aspire littéralement de l'énergie et crée l'un des plus grands obstacles à l'augmentation de la puissance de traitement.
Un autre projet ERI examinera les moyens par lesquels les nouveaux schémas d'intégration peuvent éliminer, ou du moins réduire considérablement, le besoin de migration de données. Le but ultime est d'injecter efficacement la puissance de calcul directement dans la mémoire, ce qui peut entraîner des gains de performances spectaculaires.
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La DARPA prévoit principalement de créer de tels matériels et logiciels pouvant être reconfigurés en temps réel pour gérer des tâches générales ou des applications spécialisées telles que des applications spécifiques pour l'intelligence artificielle. Aujourd'hui, plusieurs puces sont nécessaires pour résoudre ces problèmes, ce qui augmente la complexité et le coût d'un système d'IA.
Certains des efforts de la DARPA empiètent sur des domaines qui sont déjà intensivement développés par l'industrie. Un exemple est le projet de développement d'un système 3D sur une puce, dont le but est de prolonger davantage la loi de Moore en utilisant de nouveaux matériaux tels que des nanotubes de carbone et des moyens plus intelligents de placer des composants actifs et des circuits électroniques séparés.
Erica Fuchs, professeur à l'Université Carnegie Mellon, experte en politiques publiques liées aux nouvelles technologies, estime que l'approche générale du gouvernement américain pour soutenir l'innovation en électronique est "d'un ordre de grandeur inférieur" à ce qui est nécessaire pour résoudre les problèmes. Pour aider d'une manière ou d'une autre à combler l'écart, il est nécessaire de doubler au moins les investissements publics, car les grandes entreprises sont extrêmement réticentes à investir dans la recherche dans le domaine des technologies prometteuses.
Cerf-volant Serg