Science&Techno

Cette section, en français uniquement, rapporte des petits articles que j'écris tout au long de l'année.

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16 May 2008

Statistiques sur les articles scientifiques

Bonjour à tous les lecteurs.

Dans ma catégorie Science et Technologie, qui est principalement en français, j'ai fait quelques statistiques.

Nombres

J'ai écrit 36 articles dans cette catégorie. J'en ai écrit d'autres qui n'ont jamais été publiés... :D

Sujets

Je parle de plusieurs sujets scientifiques, mais certains reviennent plus que d'autres:

Lecteurs

Le nombre de lecteurs se chiffre en centaines, et ne porte pas seulement sur le flux RSS.

Je sais que je dois bosser sur l'interface du site, je vais voir si j'ai le temps.

Conférence sur l'informatique embarquée à San José

Nota Bene: Cet article est un des articles que j'avais oublié de publier lorsque je l'ai écrit.

Embedded Systems Conference

Pour la vingtième année consécutive, l'ESC (Embedded Systems Conference) s'est déroulé à San José, dans la Silicon Valley, du 14 avril au 18 avril. Cette conférence, qui comprend aussi une exposition, est un évènement majeur pour l'informatique et les systèmes embarqués.

Les systèmes embarqués sont de plus en plus présents puisque les équipements portables comme les assistants personnels, les téléphones portables ou les GPS sont de plus en plus présents et de plus en plus ressemblants à des micro-ordinateurs. D'ailleurs, la limite entre ordinateurs et systèmes embarqués s'estompe.

Microprocesseurs

Au niveau des microprocesseurs, les principales tendances sont dictées par les grands acteurs. Sur le terrain des économies d'énergies et des faibles voltages, ARM a répondu à l'offensive d'Intel, et sa plateforme « Atom », avec une nouvelle version du contrôleur d'énergie (WIC) pour son processeur Cortex-M3 afin de permettre un allumage et une mise en veille instantanée. La deuxième tendance se porte vers le multimédia et l'intégration sur une seule puce (System on a Chip) de la plupart des fonctions, avec une nette percée des décodeurs vidéos matériels. Enfin, les processeurs ayant plusieurs cœurs et les problématiques de programmations de ces processeurs sont de plus en plus présents dans le monde de l'embarqué.

Langages

Le C et le C restent maîtres dans les langages de programmation du monde de l'embarqué. Une vidéoconférence de Bjarne Stroustrup, le créateur du C, a mis l'accent sur la programmation multi-cœurs en C++. Cependant, la poussée de Java, autour de la plate-forme Androïd et celle du framework .Net et du langage C# représentent une tendance nouvelle et durable. Ainsi, Microsoft a présenté des nouvelles évolutions de son « .Net Micro Framework », dans sa version 2.5, et sa collaboration avec EBSnet, pour l'intégration de divers protocoles dans ce framework. Microsoft a aussi détaillé sa feuille de route pour les environnements Windows Embedded et Windows Embedded CE.

Multimédias

De nombreux systèmes embarqués s'orientent vers le multimédia. Pour suivre cette demande, de nombreux processeurs ont les capacités de décoder matériellement les codecs vidéo les plus répandus, et parfois en Haute-Définition. Cependant le problème des Digital Right Managements (DRM) a été posé pendant l'ESC à plusieurs reprises, à cause de son manque de compatibilité, de standard et de simplicité pour les utilisateurs. Jim Barton de TiVO et Fred von Lohmann, de l'Electronic Frontier Association se sont opposés aux représentants d'Hollywood. Pour eux, les restrictions imposées par l'industrie d'Hollywood sont le frein au développement des contenus vidéo sur les systèmes embarqués. Malgré cela, le secteur de la vidéo et de l'embarqué restent très porteur pour l'industrie de l'embarqué.

Sources

ESC keynoters: Soon, all design will be embedded design

DRM debate gets louder

15 May 2008

Croissance du graphène.

Graphène

Le graphène est un des matériaux les plus étudiés à l'heure actuelle, pour ses propriétés physiques (notamment électroniques, optiques et mécaniques). Son étude ainsi que celle des nanotubes de carbone ont permis de nombreuses découvertes et ont ouvert des pistes quant au futur de l'électronique et des nanosciences. Le graphène est composé de couches de carbones très régulières.

Productions

Une des difficultés pour exploiter ce matériau consiste en sa fabrication, et notamment sa fabrication industrielle. Obtenir des larges « feuilles » de graphène de façon reproductible est très difficile avec les méthodes actuelles.

Deux méthodes

Deux méthodes sont très utilisées actuellement. La méthode de clivage micromécanique utilisée actuellement ne produit pas de feuilles assez grandes et larges pour la plupart des applications. La méthode de croissance épitaxiale pose des problèmes d'uniformité dimensionnelle des couches des graphène, et créé souvent des liens entre le substrat et le graphène. Ces liens peuvent modifier les propriétés intrinsèques du graphène.

Nouvelle méthode ?

Un groupe de chercheurs du laboratoire national de Brookhaven (Long Island, NY) a trouvé une nouvelle méthode pour obtenir du graphène. Leur méthode est basée sur la méthode épitaxiale. L’idée est de contrôler la croissance du graphène couche par couche, par traitement thermiques, en utilisant un substrat de Ruthénium. En chauffant le Ruthénium et le carbone à 1150°C, les atomes de carbone sont absorbés par le Ruthénium. Ensuite, lors d'un refroidissement à 850°C, des atomes de carbones commencent à apparaître sur l'ensemble de la surface du Ruthénium en formant des petites « îles » de carbones qui vont se connecter lors du refroidissement pour créer la première couche de graphène, puis la seconde.

La maitrise de ce procédé permet d'obtenir une double couche de graphène, la première ayant une très forte affinité avec le substrat et une seconde que l'on peut détacher « plus aisément » afin d’obtenir une couche unique de graphène.

Source

A Smarter Way to Grow Graphene

14 May 2008

Supercalculateur à base de microprocesseurs embarqués

Supercalculateurs

Les super-calculateurs cherchent à développer la puissance de calcul la plus importante, et utilisent, en général, les microprocesseurs les plus rapides mais qui sont aussi les plus consommateurs d'énergie. Ainsi, la problématique énergétique est devenue un des problèmes les plus importants dans le monde des supercalculateurs, car il n'est pas rare de voir des centres de calculs consommant plusieurs mégawatts, une partie importante de l'énergie étant utilisée pour refroidir et évacuer la chaleur dégagée par les machines.

Processeurs embarqués

Trois chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), laboratoire national dépendant du Department of Energy, viennent de proposer une solution pour un calculateur travaillant sur des problématiques de réchauffement climatique. Au lieu d'utiliser des processeurs pour serveurs ou pour ordinateurs de bureau ou encore des processeurs vectoriels utilisés dans les cartes graphiques, ils utilisent des processeurs pour matériel embarqué, ceux que l'ont trouve dans la plupart des assistants personnels, appareils numériques multimédias ou localisateurs GPS.

Ces processeurs embarqués sont moins chers, moins performants, mais beaucoup plus petits et plus efficaces énergétiquement que les processeurs habituellement utilisés. En contrepartie, il faut énormément plus de processeurs pour arriver à la même performance. En outre, cela nécessite aussi une nouvelle topologie de réseau.

Recherche climatologique

Afin d'améliorer les modèles numériques pour le climat, et d'avoir une précision de l'ordre du km, les techniques actuelles demanderaient des ordinateurs qui coûteraient environ 1 milliard de dollars et consommeraient près de 200 mégawatts.

Coût et puissance.

Dans le projet du LBNL, 20 millions de processeurs seraient utilisés et le système coûterait environ 75 millions de dollars à construire, et consommerait seulement 4 mégawatts. La puissance atteinte serait de 200 pétaflops.

Cette approche est possible pour des applications très parallélisables mais n'est pas applicable à toutes les applications, car les communications inter-nodales ne sont pas aussi performantes que dans un supercalculateur classique, tous les nœuds n'ayant pas de liens directs entre eux.

Source

Berkeley Lab Researchers Propose a New Breed of Supercomputers for Improving Global Climate Predictions

30 April 2008

Fabrication de memristance par HP Labs

Introduction

Une équipe de chercheurs du HP Labs (Palo Alto, CA), a annoncé avoir fabriqué une memristance (memristor), quatrième élément fondamental pour les circuits électriques, ce qui n'était jusqu'alors qu'un élément théorique.

3 éléments passifs fondamentaux (+1)

Les éléments dipolaires passifs fondamentaux des circuits électriques sont au nombre de trois : les résistances, les inductances et les condensateurs. La plupart des autres éléments peuvent se décrire comme une composition de ces éléments de base.

En 1971, Leon Chua a décrit, de façon théorique, l'existence d'un quatrième élément appelé memristance qui ne peut pas se décrire avec les trois autres éléments passifs de base. Cette memristance se comporte comme une résistance non-linéaire avec effet mémoire, et présente une relation fonctionnelle entre le flux électrique (φ) et la charge électrique (q) indépendante du temps.

HP Labs

Les laboratoires « HP labs », dirigé par Stanley Williams depuis plus de 12 ans, sont un centre de recherche fondamentale dépendant de HP et qui se focalise sur la recherche dans divers domaines autour de l'information et des ordinateurs. De nombreuses découvertes en nanoélectroniques, nanophotonique et informatique quantique sont originaires de ce centre.

Théorie appliquée.

Cette expertise dans la fabrication nanométrique leur a permis de maitriser la caractérisation inhabituelle des matériaux, puis la construction et la connexion de plusieurs memristances. L’équipe de Stanley Williams a aussi connecté des memristances et des transistors traditionnels. Ces memristances sont fabriquées en utilisant plusieurs couches d'oxydes de titane interconnectées.

Nouveaux types de DRAM ?

Une des utilisations possibles de ces éléments se retrouve, une fois de plus, dans la fabrication de mémoires vives (DRAM) pour les ordinateurs. En effet, les propriétés « mémorielles » de ces memristances permettraient d'éviter la perte d'information lors des coupures de courant. Ainsi, les séquences de démarrages des ordinateurs seraient réduites et la résistance aux pannes des mémoires pour les systèmes critiques seraient améliorées.

Pour en savoir plus :

Sources :

8 April 2008

Nouveautés chez les fabricants de microprocesseurs

L'actualité chez les fabricants américains de microprocesseurs grand public et professionnels s'est développée ces derniers jours entre nouveautés technologiques et annonces de suppression de postes.

IBM Power6

IBM a présenté, mardi 8 avril, son nouveau serveur, à base de processeurs Power6, qui diminue fortement la consommation électrique grâce à plusieurs innovations. Toutefois, les performances restent au rendez-vous, puisque dans ces serveurs, le processeur peut être cadencé jusqu’à 5,0 GHz, ce qui est la fréquence la plus élevée sur le marché.

WaterCooling

La principale innovation dans ces serveurs se trouve dans le refroidissement à eau utilisé pour refroidir les systèmes. En effet, au lieu d'utiliser un refroidissement à air classique, IBM utilise les capacités calorifiques de l'eau afin de créer un circuit complet de tuyauteries et d'amener l'eau jusqu'à l'intérieur du packaging du processeur. En outre, diverses améliorations sur les alimentations électriques permettent de proposer des systèmes ayant jusqu'à 448 processeurs à 4,7Ghz et un maximum de performance de 600 GigaFlops, pour chaque tour de serveurs.

Intel IDF

Intel, numéro un mondial du semi-conducteur, vient d'annoncer la suppression de 10% de ses emplois et des résultats moins bons qu'attendus. Cependant, Intel a mis l'accent pendant l'IDF (Intel Developer Forum) sur sa nouvelle plate forme embarquée « Atom » et sur de nouvelle déclinaisons de ces processeurs, consommant entre 0.65W et 2.64W et cadencées entre 800Mhz et 1.86Ghz. Ce nouveau marché pour Intel devrait l’aider à augmenter son chiffre d’affaire.

AMD

AMD, en grandes difficultés, se sépare de la même façon de 10% de ses employés et essaye de redevenir bénéficiaire. Technologiquement, AMD a présenté très dernièrement une série de 3 nouveaux processeurs à double-cœur « Athon X2 » à consommation réduite (22W et 35W) par rapport aux processeurs de bureau actuels. En outre, AMD a lancé, à la fin du mois dernier, sa ligne unique de processeurs triple-cœurs. Cadencés entre 1,8Ghz et 2,5Ghz, ces processeurs pour serveurs adressent un marché unique entre les bi-cœurs et les quadri-cœurs, avec des prix comparables aux bi-cœurs de la concurrence. AMD espèrent renforcer sa bonne position sur le marché serveur en attendant ses processeurs Barcelona, quadri-cœurs, qui arrivent sur le marché dans les prochains mois.

Sources

Power6Micro

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