Une puce informatique expérimentale appelée Ice River peut réutiliser l'énergie qui y est mise, selon les chercheurs.
Une puce informatique ordinaire ne peut pas réutiliser l'énergie. Toute l'énergie électrique qu'il tire pour effectuer des calculs devient immédiatement une chaleur inutile. Votre téléphone ou votre ordinateur portable utilisera une fois d'énergie, puis le jettera « , explique Michael Frank, un scientifique de Vaire Computing, la société londonienne où la nouvelle puce de test a été fabriquée. Lorsque votre appareil travaille dur, vous pouvez sentir la chaleur de toute cette énergie gaspillée.
Dans les centres de données, de grandes quantités d'eau et les fans travailleurs empêchent les ordinateurs de surchauffer. L'IA exige de puissantes puces informatiques qui dessinent plus d'électricité que celles du passé. À mesure que la technologie prolifère, les coûts environnementaux et énergétiques de l'informatique continuent de monter.
La nouvelle puce, testée en août, a attiré environ 30% d'énergie en moins qu'une puce ordinaire effectuant le même calcul. Le système réutilisait une partie de son énergie électrique au lieu de le gaspiller comme chaleur. «C'est assez excitant», explique Aatmesh Shrivastava, ingénieur informatique à la Northeastern University à Boston. «Nous voulons tous un système informatique où nous pouvons récupérer l'énergie.»
Pour développer Ice River, Frank et l'équipe de Vaire ont réinventé deux caractéristiques inefficaces des puces informatiques modernes.
Tout d'abord, les puces ont vendu désormais des déchets d'énergie en effaçant les informations. La logique d'une puce typique – les circuits et les règles qui déterminent la façon dont la puce traite les informations – ne fonctionne que dans une seule direction. Lorsque vous faites un calcul, les 1 et 0 d'origine sont effacés, générant de la chaleur. Iceriver utilise plutôt la logique réversible, ce qui lui permet de se débarrasser et de récupérer les informations d'origine. Cela évite de perdre de la chaleur à l'effacement.
Deuxièmement, les copeaux modernes gaspillent l'énergie lorsque leur tension change rapidement. Comme un marteau qui descend, l'alimentation slams 1s en 0 ou vice versa. Cela permet un calcul très rapide, mais ces changements rapides dégagent de la chaleur.
En revanche, Iceriver utilise une approche appelée informatique adiabatique, dans laquelle les tensions augmentent progressivement et descendent progressivement. «Vous pouvez penser à [the energy] En tant que glisser d'avant en arrière », dit Frank. Cela ressemble plus à un pendule qu'à un marteau. Le système peut en partie continuer et réutiliser l'énergie dans les opérations suivantes. Surtout, l'alimentation faisant tout cela est logée sur la puce elle-même.
Les informaticiens ont connu depuis les années 1960 que ce type de système était théoriquement possible. Dans les années 1990 au MIT, Frank a travaillé sur des systèmes de test qui ont montré un fonctionnement logique réversible. Mais Ice River est la première puce physique à combiner la logique réversible avec une alimentation électrique en type pendule à bord, dit-il. Avec l'un ou l'autre, dit Frank, vous ne pouvez pas réutiliser une quantité significative d'énergie.
Le test d'août était une preuve de concept importante. Avant ce moment, dit la cofondatrice de Vaire Hannah Earley, «Je suis esquissé [the chip] sur papier et [running it] en simulation. » Elle était ravie de voir enfin Ice River travailler dans la vraie vie.
Erik Debenedictis, qui dirige la société informatique Zettaflops à Albuquerque, NM, dit que Vaire est «beaucoup plus proche» d'une puce réversible qui serait utile dans le monde réel que quiconque ne l'a précédé.
Cependant, il reste encore un long chemin à parcourir. «Ce type de technologie mettra beaucoup de temps à devenir plus courant», explique Sharvastava. D'une part, l'informatique adiabatique «est un processus lent», dit-il. Parce que ces chips ne se réchauffent pas comme d'habitude, vous pouvez les emballer plus étroitement pour compenser la vitesse plus lente, mais cela augmente le coût. Vaire devra trouver des moyens de se développer efficacement et de réutiliser encore plus d'énergie. «Ils ont un défi devant eux», explique DeBenedictis.
