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Le Terascale d'Intel et le passage à 45 nanomètres explosent les limites de la puissance informatique
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Le fondeur Intel a présenté un processeur Terascale fonctionnel regroupant pas moins de 80 coeurs spécialisés capables de dialoguer entre eux à l'aide d'un ringbus (bus circulaire) et de s'associer afin d'effectuer des calculs avec une remarquable efficacité. Chaque coeur effectue des opérations simples avec seulement la FPU (floating point unit) mais celles-ci sont réalisées de manière très rapide. Le processeur présenté ne contient que 100 millions de transistors gravés en 65 nm. Pour comparaison, un Core 2 Duo contient 291 millions de transistors. La démonstration d'Intel consistait à résoudre des équations différentielles. Avec une fréquence de fonctionnement de 3,16 GHz et une tension de 0,95V, le processeur délivre une puissance de calcul brute de l'ordre de 1 Teraflops pour une consommation de seulement 62 Watts.
Ce type de processeur n'utilise pas le jeu d'instructions x86 et s'appuie sur une architecture différente. Il s'adresse plus particulièrement à des applications spécifiques pour la recherche et les calculs effectués par les supercalculateurs. Chaque coeur comprend 2 unités de calcul en virgule flottante et 5 connexions vers le reste des autres coeurs. Intel a exploité le concept de "réseau sur une puce" pour concevoir le TeraScale. Cette puce est d'abord destinée à des domaines comme l'intelligence artificielle, la reconnaissance de paroles en temps réel ou pour les jeux.
Notons que le premier système à atteindre la même puissance date de 1996 et utilisait 10 000 processeurs Pentium Pro cadencés à 200 Mhz, et consommait 500 000 W pour le système lui-même et 500 000 W pour refroidir la pièce. Pour information, l'ordinateur le plus puissant au monde, le Blue Gene avec ses 131 072 processeurs, délivre 367 Teraflops, soit moins de 0,003 Tflops par processeur. Le TeraScale d'Intel permettrait donc de délivrer la même puissance avec 300 fois moins de processeurs. Le Terascale devrait être disponible pour le grand public d'ici 5 ans.
Intel a par ailleurs annoncé la production de ses premiers processeurs Core 2 Duo gravés en 45 nm et connus sous le nom de code Peryn. Ces processeurs sont parfaitement fonctionnels, ils ont d'ailleurs été testés avec les systèmes d'exploitation Windows XP, VIsta, Linux et MacOS X. Grâce à une technologie de semi-conducteurs dénommée "High-K Metal Gate", Intel peut à présent faire tenir deux fois plus de transistors sur une puce qu'il y a quatre ans.
Jusqu'à présent, une telle densité engendrait une déperdition de courant (ou "courant de fuite") trop importante en utilisant les technologies existantes. Intel et l'alliance IBM-AMD-Sony-Toshiba ont heureusement trouvé un nouveau matériau permettant de remplacer le dioxyde de silicium qui servait jusqu'à présent à isoler les transistors. Ils utilisent désormais de l'oxyde d'hafnium. Grâce à ce nouveau matériau, les processeurs 45 nm devraient générer cinq fois moins de fuites d'énergie. Un point particulièrement important car ils chaufferont donc moins tout en améliorant l'autonomie des PC et autres périphériques portables : téléphones, PDA, lecteurs MP3, etc.
Intel incorporera cette technologie dès le second semestre 2007 dans ses nouveaux processeurs Core 2 (nom de code Penryn) et l'alliance IBM durant le premier trimestre 2008. A titre d'illustration, environ 400 des transistors d'Intel, gravés en 45 nm peuvent loger sur une surface équivalente à celle d'un globule rouge de sang humain. Par comparaison, la technique de gravure la plus perfectionnée voici à peine dix ans était le 250 nm et les transistors correspondants étaient d'une superficie trente fois plus grande que ceux que vient de présenter Intel.
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