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Horloges à Quartz

La plupart des appareils électroniques utilisent pour leurs horloges internes des résonateurs basés sur des cristaux à quartz. Le problème de ces cristaux à quartz réside dans la difficulté de les miniaturiser. Une équipe de chercheurs à l'université de Cornell (État de New York) a mis au point un résonateur en silicium ayant une fréquence de 4.51Ghz, ce qui pourrait améliorer la miniaturisation de ces circuits d'horloge.

En effet, actuellement, les horloges des appareils numériques s’articulent autour d’un cristal de quartz aux bornes duquel on applique une tension qui entraîne une vibration régulière, précise et constante, par effet piézoélectrique inverse. Le facteur de qualité d'un oscillateur à base de quartz est en général très élevé (entre 104 et 106), ce qui explique sa très large utilisation. Un oscillateur à quartz mesure environ 1mm².

Résonateurs de Silicium

Par le passé, les micro-résonateurs à base de silicium, bien que beaucoup plus petits que leur compétiteurs à base de quartz, ne montaient pas assez en fréquence (maximum atteint à 1,5Ghz) et avaient un facteur de Qualité (facteur Q) qui décroissait fortement avec la montée en fréquence, ce qui présentait un obstacle majeur quant à leur utilisation en tant que remplaçants des résonateurs actuels. Ici, le Pr. Bhave et son équipe ont créé un résonateur à base de Silicium à une fréquence assez élevée et avec un rapport de qualité (104) comparable à celui des oscillateurs à quartz. En outre, le procédé utilisé devrait permettre de monter en fréquence dans le futur.

Appareil

L'appareil est composé d'un cristal simple de silicium et d'une partie en silicium Poly cristallin, séparées par un espace vide. Afin d'améliorer les performances des transmissions, un diélectrique est en général utilisé en bout de dispositif. Ici ce diélectrique, sous forme de films fins de nitrure, est intégré à l'intérieur du micro-résonateur et ce changement représente une des innovations majeures de cette expérience. Le dispositif mesure 40µm sur 80µm.

Sources

Internal dielectric transduction of a 4.5 GHz silicon bar resonator

700Mhz

Les enchères pour la bande de fréquence de 700Mhz se sont closes le 18 mars dernier, après 2 mois d'enchères menés par la FCC (Federal Communications Commision). La présence de 200 entreprises, le montant total de ces enchères (le double des prévisions : 19,6 milliards de dollars), et la présence de Google en ont fait un évènement exceptionnel.

Auparavant, ces fréquences étaient utilisées par la télévision analogique, pour les canaux 52 à 69. Le passage complet à la télévision numérique aux États-Unis, le 19 Février 2009, rendra ces canaux inutilisés. Cinq différentes bandes de canaux ont ainsi été mises aux enchères pour une largeur totale de 62Mhz.

La bande des 700Mhz est intéressante, car la fréquence étant plus courte que pour les réseaux sans fils de type CDMA, GSM et Wifi, la porté est plus longue et nécessite moins d'émetteurs et donc un investissement plus faible dans les infrastructures du réseau.

Google et les enchères

L'introduction de Google dans ces enchères a modifié la donne, car Google a poussé fortement dans le sens de l'ouverture, en proposant un montant minimum de 4,6 milliards de dollars pour avoir un « open access » sur un des lots des enchères, qui permettrait aux consommateurs de ne pas être bloqués sur une plate-forme téléphonique spécifique. Aidé par plusieurs autres acteurs de l'Internet et des associations de consommateurs, Google a persuadé la FCC de changer les règles de ces enchères. Les opérateurs de téléphonie ont tout fait pour les en empêcher.

Résultat

Finalement, les grands vainqueurs de ces enchères ont été principalement AT&T et Verizon Wireless, les deux plus grands réseaux de téléphonie mobile aux USA. Ces deux réseaux ont en effet dépensés près de 84% du montant total collecté par la FCC.

Les enchères ont été un succès pour la FCC à l'exception d'une partie : 'le bloc D', dont le sort est encore en discussion, car le prix de réserve n'a pas été atteint.

White spaces

Depuis la fin des enchères, Google a demandé à la FCC de lancer une action pour gérer l'utilisation des « espaces blancs », ces canaux non utilisés dans la nouvelle distribution pour la télévision numérique. Ces canaux diffèrent en fonction des émetteurs mais ils pourraient être utilisés pour l'accès à Internet. Les entreprises informatiques sont plutôt favorables à ce système alors que les associations comme la NBA (National Association of Broadcasters) y sont opposés, afin de se conserver une marge de manœuvre pour évoluer.

Sources

1. FCC Finalizes Rules on 700MHz
2. Verizon, AT&T rule 700MHz auction; Block D fate unsettled
3. After 700MHz coup, Google now fronting white space devices

Multi-core et programmation

Le ralentissement de l'augmentation des performances pures des processeurs et de leur montée en fréquence a poussé les fabricants de microprocesseurs à utiliser des techniques pour multiplier le parallélisme des machines. Ainsi, la multiplication du nombre de coeurs dans les microprocesseurs et l'utilisation de technologies comme l'HyperThreading (plusieurs tâches simultanées sur un seul coeur), ont augmenté le nombre de tâches que les processeurs pouvaient exécuter en parallèle et concurrentiellement. Cette tendance ne semble pas prête de s'inverser, au vu des prévisions d'Intel.

Malheureusement, les techniques de programmation parallèle, dite de type "multithreadé", restent très complexes et ne se sont pas suffisamment adaptées à ces changements. Tout d'abord, les bibliothèques de programmation parallèle sont assez nombreuses et ne sont pas assez standardisées. En outre, ces nouveaux paradigmes rendent la programmation plus complexe et introduisent de nouvelles sources d'erreurs possibles.

Microsoft & Intel investissent dans les universités.

Afin de travailler sur ce sujet, Microsoft Research et Intel R&D ont annoncé, cette semaine, un partenariat de recherche avec l'université de Berkeley (Université de Californie) et l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign (UIUC) afin de créer deux centres nommés "Universal Parallel Computing Research Centers" (UPCRC).

Ces universités ont été choisies parce qu'elles se sont déjà illustrées dans le domaine, notamment le département EECS de Berkeley. Le très renommé professeur David Patterson, spécialiste d'architecture des ordinateurs, de l'université de Berkeley, dirigera un de ces centres. Les professeurs Marc Snir et Wen-Mei Hwu d'UIUC codirigeront l'autre centre.

Microsoft et Intel investiront 20 millions de dollars dans le projet sur 5 ans, et les deux universités financeront 15 autres millions dans le même laps de temps.

Sources et liens

1. Annonce
2. White Paper sur la programmation parallèle du département EECS de Berkeley