L’objectif d’Intel est de construire des puces qui fonctionnent plus comme le cerveau humain. Maintenant, ses ingénieurs pensent qu’ils savent comment faire

Le cerveau est la plus extraordinaire des machines informatiques. Il effectue des tâches comme une simple question de routine qui ferait cramer les circuits des supercalculateurs les plus puissants de la planète : marcher, parler, reconnaître, analyser....

Et quand les supercalculateurs nécessitent assez d’énergie pour alimenter une petite ville, le cerveau humain fait tout son travail en utilisant un peu plus d’énergie qu’un bol de créréales.

Donc, il n’est pas étonnant que les scientifiques informatiques voudraient comprendre le cerveau et copier sa capacité. Il y a un problème, cependant. Le cerveau est construit à partir de neurones et ceux-ci travaillent de façon assez différente des circuits de silicium à base de transistor qui se trouvent sous le capot de puces classiques.

Bien sûr, les informaticiens peuvent simuler le comportement des neurones et comment ils sont liés ensemble sur les ordinateurs classiques. Mais c’est un processus profondément à fort gaspillage qui est incapable d’exploiter le traitement parallèle et les effets de réseau dont le cerveau fait clairement usage et qui consomme de l’énergie pendant le processus.

La course est donc de développer un autre type de puce qui imite avec plus de précision la façon dont le cerveau fonctionne. Les soi-disant puces neuromorphiques doivent être construites à partir d’appareils qui se comportent comme des neurones - en d’autres termes qu’ils transmettent et réagissent à l’information envoyée par pic plutôt que dans une tension continuellement variable.

Une raison pour laquelle le cerveau est si efficace en énergie, est que les pics neuronaux chargent seulement une petite fraction d’un neurone quand ils se déplacent. En revanche, les puces classiques gardent chaque et toute ligne de transmission à une certaine tension, en permanence.

Aujourd’hui, Charles Augustin du Laboratoire de recherche sur les circuits d’Intel à Hillsboro, Oregon, et quelques amis ont dévoilé leur conception de puce neuromorphique.

Ils fondent leur conception sur deux technologies : les valves de spin latérales et les memristors. Les valves de spins latérales sont de minuscules aimants reliés par des fils métalliques qui peuvent changer d’orientation en fonction de l’orientation des électrons qui passent à travers eux. Nous avons observé les memristors à plusieurs reprises sur ce blog. Ce sont des appareils électroniques fondamentaux qui agissent comme des résistances avec la mémoire.

Charles Augustin et co font valoir que l’architecture qu’ils ont conçu, fonctionne de façon similaire que les neurones et peut donc être utilisée pour tester différentes façons de reproduire la capacité de traitement du cerveau.

La cerise sur le gâteau, disent-ils, est que les valves d’orientation latérales fonctionnent aux mêmes voltages du terminal, mesurés en millivolts, qui est nettement moins que les puces classiques.

Ils affirment que cela se traduit par une très grande économie d’énergie. "Nous montrons que les modèles basés sur les concepts neuromorphiques à base de spin peuvent atteindre une réduction d’énergie de 15 à 300 fois" disent-ils.

La conception de la nouvelle puce d’Intel semble être une amélioration par rapport à celles existantes, mais cela est encore loin des ordres de grandeur en termes d’efficacité de calcul par rapport à ce que les neurones réels peuvent atteindre.

De toute évidence, les progrès récents dans la technologie des memristors et de la spintronique rendent possibles des voies entièrement nouvelles pour concevoir des puces. Cependant, il y a un long chemin à parcourir avant que les systèmes synthétiques puissent commencer à correspondre à la capacité de ceux qui sont naturels.

 pour accéder à des informations complémentaires, cliquez ici

 http://arxiv.org/abs/1206.3227