Le renseignement américain veut son ordinateur cryogénique

SuperconductorBeaucoup à déjà été écrit sur le projet d’ordinateur quantique, un ordinateur rêvé pour la NSA puisque théoriquement il pourrait déchiffrer instantanément n’importe quel message crypté. Outre ce projet de recherche à long terme, l’IARPA (Intelligence Advanced Research Projects Activity) mène un programme de recherche qui pourrait offrir aux agences américaines un supercalculateur de puissance exaflopique sans pour autant devoir absorber la production d’une centrale nucléaire pour fonctionner. Le programme C3 (Cryogenic Computing Complexity) mise sur la supraconductivité pour faire exploser la puissance de calcul tout en réduisant l’énergie nécessaire pour parvenir à ce résultat.

Le calcul intensif en quête de rupture technologique

Selon les objectifs du DOE (Department of Energy), un supercalculateur de classe Exascale devrait entrer en production d’ici la fin de la décennie et sa consommation électrique devrait avoisiner 20 MW. Un objectif extrêmement ambitieux puisque Tianhe 2, le supercalculateur le plus puissant actuellement en production dans le monde présente une puissance de 54.902 Tflops.

Supraconductor Atteindre 1.000.000 Tflops sans consommer plus tiendra donc du tour de force. Si Intel, AMD, nVidia travaillent sans cesse pour améliorer la puissance et surtout le rendement énergétique de leurs puces, d’autres pistes sont envisagées, dont celles des processeurs cryogéniques. Refroidis à une température proche du 0 absolu, ces processeurs utilisent des matériaux supraconducteurs. La consommation électrique est alors infime, la fréquence de fonctionnement peut alors s’envoler. Les chercheurs espèrent délivrer un processeur fonctionnant à 770GHz, fournissant une puissance de 100 petaflops pour une consommation électrique limitée à 200 kiloWatts seulement.

IBM, Raytheon, et Northrop Grumman choisis par l’IARPA pour la première phase

Le Lincoln Laboratory est parvenu a fabriquer une puce supraconductrice pleinement fonctionnelle composée de 40.000 jonctions Josephson en niobium.

Le Lincoln Laboratory est déjà parvenu a fabriquer une puce supraconductrice pleinement fonctionnelle composée de 40.000 jonctions Josephson en niobium.

Bien évidemment, pour atteindre de telles performances, il faut oublier la technologie CMOS actuelle. L’IARPA vient donc de confier à IBM, Raytheon, et Northrop Grumman le projet de concevoir les composants d’un premier prototype. IBM et Northrop Grumman ont pour mission de créer la mémoire cryogénique, Northrop Grumman et Raytheon le système, l’interconnexion et la logique de la machine. C’est le laboratoire Lincoln du MIT qui produira les circuits supraconducteurs et enfin le NIST testera l’ensemble. Le « Lincoln Laboratory » est déjà parvenu à produire une puce de 70.000 jonctions Josephson, mais de « seulement » 40.000 jonctions pour une puce foncitonnelle. A titre de comparaison, la puce Intel Xeon PHi, spécifiquement conçue pour le calcul intensif, compte 5 milliards de transistors.

Sources :

« US intel agency is developing a superconducting exascale computer and cryogenic memory », ExtremeTech, 4 décembre 2014

« US intelligence agency IARPA launches supercomputing research initiative », Computing, 4 décembre 2014

« SC2012: Top500 expects exascale computing by 2020 », ComputerWorld, 14 novembre 2012

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