Yet another blog for JBKempf - Science&Techno

Nouvelles technologies dans les navigateurs Internet

JBK — Wed, 10 Sep 2008 14:03:00 -0700

La sortie d'une version béta de Google Chrome, le nouveau navigateur Internet développé par le géant de la recherche en ligne, n'est pas passé inaperçue dans les médias. Cette sortie a été presque simultanée avec la sortie de la version béta 2 d'Internet Explorer 8, publiée par Microsoft, l'annonce de la version béta de Mozilla Firefox 3.1 pour la fin du mois de Septembre et la mise à disposition de la deuxième version de test de Safari 4.

== Nouveau Web == Cette compétition pour la nouvelle génération des navigateurs Internet a introduit plusieurs nouvelles technologies qui résultent de l'évolution de l'utilisation des navigateurs. En effet, les navigateurs servent aujourd'hui de plateforme autant à des applications en ligne, multimédias ou interactives, qu'à l'affichage de simples pages Webs. Alors que de nombreux services utilisent ces capacités, les navigateurs ont assez peu évolués pour s'adapter à ces nouveaux usages, et se trouvent en décalage par rapport aux besoins.

Les applications web nécessitent souvent des capacités pour le multimédia et de dessin, de la manipulation des objets, des interactions poussées avec l'utilisateur, des personnalisations de l'affichage et un affichage dynamique. Pour y parvenir, elles utilisent un ensemble de technologies, dont notamment des plugins (tels que Flash), des communications asynchrones (AJAX), des manipulations d'objets dans les pages (DOM) et un langage de script exécuté sur les postes clients (JavaScript).

== Moteurs JavaScript == Le support des nouveaux standards du web, la réactivité des scripts applicatifs et la bonne gestion des plugins sont donc devenus les nouveaux nerfs de la compétition. La réactivité des applications dans un navigateur dépend essentiellement de la vitesse de l'interpréteur du code JavaScript. Ainsi, Google Chrome, Firefox 3.1 et Safari 4 introduisent des interpréteurs JavaScript complètement nouveaux. Nommés respectivement V8, TraceMonkey et squirellfish, ils utilisent des méthodes de compilation en temps réel par tracing (Trace-Based JIT Compilation), qui permettent d'approcher les performances de celles de langages compilés après une première analyse. Les méthodes utilisées dans ces moteurs JavaScript sont hérités de la recherche sur les machines virtuelles et les exécutions en temps réels de Bytecode.

== Onglets et processus == D'autre part, les applications web se complexifiant et la navigation par onglets étant la norme, il devient inacceptable qu'un site web arrête et bloque inopinément toutes les pages ouvertes. En effet, perdre des modifications lors de l'édition de documents en ligne se révèle plus dommageable que lors d'une simple consultation web. Pour résoudre ce problème, il faut que chaque onglet soit suffisamment indépendant pour que son exécution ne perturbe pas les autres.

La solution mise en place par Google consiste au lancement d'un processus par onglet. Cela se comporte exactement comme si plusieurs instances du navigateur se lançaient chacune s'occupant d'un onglet. Ainsi, le plantage dû à un site web n'influence pas les autres, et la mémoire est intégralement libérée lorsqu'un onglet est fermé. La solution de Microsoft dans Internet Explorer 8 est similaire, car elle utilise plusieurs threads indépendants, mais n'a pas la correspondance stricte entre un processus et un onglet que l'on trouve dans Google Chrome. Le problème principal de cette approche dans ces deux nouveaux navigateurs se trouve dans une consommation mémoire plus importante, puisque le partage entre onglets est presque nul, et que les moteurs de rendus sont dupliqués en mémoire. Cependant, ces duplications ne sont visibles qu'en mémoire virtuelle, puisque la plupart des systèmes d'exploitation modernes implémentent les méthodes de "Copy-on-Write" qui font qu'une page mémoire n'est recopiée en mémoire physique que lorsqu'elle est modifiée.

== Standards == Enfin, tous ces navigateurs renforcent leur compatibilité avec les standards du Web (notamment HTML5, CSS2 et CSS3). Même Internet Explorer, qui a toujours été le mauvais élève pour la conformité aux standards, a amélioré énormément sa compatibilité aux standards.

Nouveau classement du Top500 - Pétaflop!

JBK — Wed, 18 Jun 2008 23:10:00 -0700

Top 500

Le nouveau classement des 500 supercalculateurs les plus puissants dans le monde, publié deux fois par an par le site top500.org, replace les États-Unis dans les 5 premières places du classement. Une fois de plus, l’écrasante majorité des systèmes ont été conçus par des compagnies américaines, avec notamment les systèmes IBM et HP qui représentent 78% du classement.

Plus, toujours plus

Le précédent classement, de novembre 2007, avait vu trois calculateurs non-américains entrer dans le top10. Il avait aussi vu une entrée de 5 nouveaux systèmes dans ce top10. Ce nouveau classement, outre l’introduction du premier calculateur dépassant le téraflop (voir BE 127), change la hiérarchie de façon importante puisque seuls 4 systèmes du top10 d’il y a 6 mois sont encore présents dans ce top10. Tous les systèmes du top10 dépassent les 100 téraflops.

Le système BlueGene/L du « Lawrence Livermore National Laboratory », resté numéro 1 pendant 3 ans et demi, est dorénavant numéro 2. Le troisième système est un nouveau système BlueGene/P, situé à l’« Argonne National Laboratory ». Enfin, les grands laboratoires américains dépendant du « Department of Energy » ajoutent le 5ème système à leur palmarès avec un nouveau système fait par Cray à l’ « Oak Ridge National Laboratory ».

Il est notable que, pour la première fois depuis longtemps, un système du top10 soit installé chez un industriel (Total).

Technos

Technologiquement, sur l’ensemble du classement, les processeurs Intel se trouvent dorénavant dans 75% des systèmes et son architecture à quadri-cœur se trouve dans plus de la moitié des systèmes (20% des systèmes il y a 6 mois). Les interconnexions sont majoritairement basé sur du Gigabit Ethernet bien que cette technologie soit absente dans le top50. Linux reste le système d’exploitation le plus utilisé dans les systèmes du classement avec 80% des parts de marchés.

USA vs. world.

Les États-Unis restent dominants dans le calcul haute-performance, avec plus de la moitié des systèmes sur leur sol, mais la part Européenne s’améliore avec 37% des systèmes du top 500. La France, encore derrière le Royaume-Uni et l’Allemagne s’améliore et possède deux systèmes dans le top10.

Pour la première fois, le top500 calcule l’efficacité avec la performance rapportée à la consommation. Et le premier est le premier. :D

Source

Top 500

Bataille en vue: Processeurs pour appareils portables ?

JBK — Wed, 04 Jun 2008 18:53:00 -0700

Processeurs d'électronique grand public

Le marché des processeurs pour les appareils portables se densifie encore avec des nouveaux arrivants. Nvidia vient d'annoncer une nouvelle série de processeurs pour l'électronique grand public alors qu'Intel vient de faire son annonce officielle de sa gamme de processeurs « Atom ».

Entre les processeurs pour téléphones portables et les processeurs pour ordinateurs de bureau, une très grande variété des processeurs se développent, afin de répondre à la demande grandissante des appareils mobiles. Entre les mini-ordinateurs portables du type Asus EEE, les PC ultra-mobiles du type « Origami », les assistants personnels tournant sous Windows Mobile et les téléphones portables, comme l’iPhone, ayant des capacités multimédias, cette gamme des appareils a le vent en poupe.

nVidia et Intel attaquent

Les géants américains nVidia et Intel ont tous les deux commencé à adresser, de façon différente, ces marchés qui sont nouveau pour eux. Nous avons déjà parlé dans ces colonnes des processeurs nVidia APX 2500 et de la plate-forme « Atom » d’Intel.

Atom est lancé

Ainsi Intel, a lancé officiellement, cette semaine, sa gamme de processeurs « Atom » pour appareils portables. Ces puces, basées sur une architecture x86, sont des puces à basse consommation (entre 0,6Watt et 2,5Watt) et sont plutôt orientés ordinateurs ultra-portables que téléphones portables.

Tegra aussi

nVidia, après avoir annoncé son processeur pour téléphones portables, l’APX 2500, en février dernier, vient d’annoncer deux nouveaux processeurs basés sur une architecture similaire. Son architecture Tegra se base sur un cœur ARM11 et comprend un processeur graphique GeForce, un processeur de vidéo HD et un processeur d'imagerie; mais il comprend aussi des contrôleurs mémoire, IDE, USB et HDMI.

Deux versions ont été annoncées: le « Tegra 600 » et le « 650 ». Le Tegra 600 est cadencé à 700Mhz, a un bus mémoire cadencé à 166Mhz et peut décoder de la vidéo haute-définition en 720p (résolution de 1280x720 pixels). Le Tegra 650 est cadencée à 800Mhz (mémoire à 200Mhz) et doit pouvoir décoder de la vidéo haute-définition en 1080p (résolution de 1920x1080 pixels). Les processeurs Tegra fonctionne avec le système d'exploitation Windows Mobile, qui supporte les processeurs de type ARM.

Ainsi, nVidia se repositionne sur ce marché, avec un processeur APX, qui vise plutôt les téléphones portables et deux processeurs Tegra qui visent plutôt les appareils d'électronique grand public plus importants, sans toutefois attaquer sérieusement le marché des ordinateurs ultra mobiles

Innovations dans le domaine des écrans « multi-touch »

JBK — Tue, 03 Jun 2008 18:51:00 -0700

Ecrans Multi-Touch

Les écrans « multi-touch » (à contact multiples) sont sur le devant de la scène des interfaces hommes-machines. En effet, leur utilisation par Apple sur ses iPods et ses iPhones, et les démonstrations par Microsoft des appareils de salon de type « Surface » ont montré les nombreuses innovations possibles dans l’univers des logiciels grâce à cette technologie.

En fait, les écrans à contacts multiples sont des écrans qui détectent la présence des doigts ou des objets proche de leur surface. Contrairement aux écrans tactiles classiques, ils peuvent détecter plusieurs entrées, d’où leur nom. Ainsi, on peut déplacer, déformer, modifier ou agrandir des objets virtuels de façon plus intuitive qu’avec un clavier ou une souris. Par exemple, dans les iPod et les iPhone, avec deux doigts, on peut agrandir ou rétrécir une page web, une photo ou d'autres objets. De la même façon, la technologie Surface de Microsoft permet de détecter les objets présents sur son écran, ou d'utiliser la plupart des logiciels sans souris ni crayon.

IHM des OS

Cependant, pour intégrer ces nouveaux dispositifs d'entrées, il faut revoir de façon importante les interfaces graphiques de nos ordinateurs. En effet, les interfaces de la plupart des systèmes d'exploitation sont faites pour être actionnées par un pointeur unique, souris ou stylet, qui se déplace dans un espace restreint. Ce pointeur peut être actionné ou non pour générer diverses actions; le clic de souris servant, pour la plupart du temps, d’actionneur.

Pour répondre à cette tendance, Apple a introduit cette technologie au niveau de son système d'exploitation Leopard. Microsoft, quant à lui, vient de présenter, lors de la conférence « All Things Digital », une démonstration de son prochain système Windows, nommé « Seven », et a mis l’accent sur l’intégration des écrans à contacts multiples.

Technologies

Du point de vue technique, plusieurs technologies se concurrencent sur ce secteur. Les écrans tactiles multipoints, comme ceux utilisés par Apple, ont été les premiers à ouvrir la voie. Ensuite, la technologie Surface de Microsoft se présente comme une table avec un écran sur le dessus; à l'intérieur de la table, une caméra traque les mouvements à la surface de l'écran. Cette technologie a plus de possibilités de détection (notamment les formes des objets posés sur la table), mais coûte plus cher à produire et ne s'adapte pas à tous les écrans.

Nouvelle technologie

Pour répondre aux limitations actuelles, des chercheurs de Microsoft de l'équipe d’Andy Wilson ont développé une nouvelle solution. Au lieu d'avoir la caméra intégrée dans l'écran, ils positionnent une caméra au dessus de l'écran et deux lasers infrarouges dans deux coins de l'écran. A l'utilisation, la lumière des deux lasers est difractée et forment un « plan » de lumière infrarouge juste au-dessus de l'écran; lorsqu'un objet ou une personne « brise » ce plan pour toucher l’écran, la caméra le détecte et renvoie le positionnement à la partie logicielle. Ce système, appelé « LaserTouch », coûte beaucoup moins cher à produire et s'adapte sur la plupart des écrans, même ceux de grandes tailles.

Sources

Gestion des dossiers médicaux par Google Health.

JBK — Thu, 29 May 2008 09:45:00 -0700

Google Health

Google vient de lancer publiquement son application de gestion des dossiers médicaux. Ce lancement officiel, ainsi que les partenariats développés avec des cliniques aux États-Unis font débat.

Bien que le projet de gestion informatisé centralisé géré par Google remonte au début de l'année 2006, il a été officiellement annoncé et a pris de l'ampleur depuis un peu plus d'un an. Les phases de tests se sont achevées il y a peu et la version complète de « Google Health » vient d'ouvrir au public, aux États-Unis.

Idée

L'application permet aux utilisateurs de gérer eux-mêmes leurs données médicales et de tout centraliser sur une même plateforme. Gardant l'historique des examens et des prescriptions, elle permet d'accéder de partout à son dossier médical et de le partager avec d'autres personnes. Elle permet aussi de chercher des adresses de médecins ou des prescriptions, de trouver des informations sur des médecins, de recevoir des conseils sur sa santé selon son profil, ou de prendre des rendez-vous avec les centres médicaux associés.

Centres partenaires

Plusieurs centres hospitaliers comme la Clinique de Cleveland ou le centre médical « Beth Israel Deaconess » de Harvard sont impliqués dans le projet et utilisent l'application pour la gestion en interne de certains de leurs dossiers médicaux. Ce faisant, Google s'attaque au marché de la gestion informatisée des dossiers médicaux, où il n'y a pas encore de concurrence claire, ce qui est une nouveauté, puisque toutes les applications de Google jusqu'alors essayaient de déporter des applications bureautiques à succès sur Internet.

Problèmes

Confidentialité

Cependant, cette application a suscité de nombreuses interrogations sur la sauvegarde de la vie privée et du secret médical. En effet, Google n'est pas soumis aux vérifications de conformation à l'HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act) qui permettent de s'assurer du respect de la confidentialité des données médicales personnelles. Ainsi, certaines personnes se sont inquiétés de l'utilisation que pourrait faire « Google Health », au vu de ses conditions d'utilisation, des données et des statistiques, même anonymes, issues de cette application.

Sécurité

De plus, plusieurs chercheurs en sécurité ont fait remarquer la faiblesse de la sécurité du dispositif, sachant que les applications en lignes, en particulier celles de Google ont souvent des problèmes de sécurité. Ils mentionnent l'idée que des applications de ce type doivent être plus sérieusement sécurisée au vu des problèmes potentiels si des accès non autorisés aux données avaient lieu.

Sources

Innovations technologiques dans la version 10 de Flash Player

JBK — Wed, 28 May 2008 17:25:00 -0700

Flash

La plateforme Flash de la compagnie américaine Adobe est une des plateformes les plus répandues dans l'informatique personnelle et professionnelle. Compatible avec la plupart des systèmes d'exploitation et des architectures, cette plateforme multimédia axée sur la gestion des graphiques vectoriels et de la vidéo a un taux de pénétration qui est, grâce à sa très forte présence sur le Web, supérieur à 98% des machines de bureaux.

Nouvelle version béta de Flash10

Adobe vient d'annoncer la phase de test de sa nouvelle version. Plusieurs innovations technologiques ont été dévoilées, notamment sur la gestion des graphiques 3D, l'accélération des rendus graphiques et sur les protocoles de communications peer-to-peer.

Innovations

Support de la 3D

Tout d'abord, l'introduction d'un moteur de graphiques 3D ouvre des possibilités nouvelles pour les présentations interactives ou les mini-jeux en lignes, qui sont les premiers utilisateurs de Flash. Ce moteur reste très limité, comparé aux moteurs de jeux vidéo classiques car il ne possède pas de fonctions de « shaders », de transformations complexes ou de gestion avancées des sources de lumières; cependant, il est capable de déplacer et d'animer des textures, permettant ainsi une transition simple entre la 2D et la 3D.

Accélérations matérielles

Ensuite, la plateforme permet d'utiliser les accélérations matérielles des cartes graphiques pour le rendu des images. Avec les cartes graphiques de plus en plus puissantes dans les ordinateurs personnels, ces accélérations devraient décharger les processeurs principaux de certains calculs graphiques, améliorant donc la fluidité des animations de type Flash.

Meilleur rendu

Au niveau du rendu, un nouveau moteur de gestion du texte supportant mieux tous les types de langages (notamment extrême-orientaux) ainsi qu'une interface de programmation de gestion des effets de déformations graphiques et de déformations d'images font leur apparition dans cette version. Ils devraient permettre de réduire les différences de capacités entre les applications riches et applications classiques.

P2P

Cependant, l'évolution technologique la plus intéressante, et la plus marquante consiste en l'intégration d'un protocole de communication peer-to-peer (p2p) dans la plateforme. En effet, Adobe a racheté une compagnie californienne, en 2007, Amicima, spécialiste des applications et des réseaux peer-to-peer, et a utilisé son savoir-faire pour permettre aux applications Flash de se construire leur propre réseaux décentralisés.

P2P vs CDN ?

Cela répond à une demande forte, puisque le coût principal pour les sites web à forte audience se trouve dans la bande passante consommée. Les sites web importants utilisent très fréquemment des prestataires CDN (Content Delivery Networks) afin de gérer leur trafic et leur bande passante. Malgré cela, pour les sites multimédias et les sites de vidéos, les coûts dus à leur bande passante consommée sont très importants. L'utilisation de technologies de p2p permettrait de diminuer notablement ces coûts.

RTFMP vs RTMP

Avec ce nouveau mode de réseaux sur la plateforme Flash, Adobe a introduit un nouveau protocole. Le protocole de streaming actuel utilisé par Flash (le RTMP) est un protocole orienté connexion se basant sur le protocole TCP et ayant des encapsulations pour les protocoles HTTP et HTTPS afin de traverser les pare-feux (firewalls). Le nouveau protocole, nommé RTFMP, se différencie par son mode non-connecté basé sur UDP et par son chiffrement de toutes les données utilisateurs.

Ainsi, il sera dorénavant plus simple de construire des applications p2p, autour de la plateforme Flash, sans avoir à redévelopper une architecture peer-to-peer ou se préoccuper de la confidentialité des communications. La portée de ces améliorations au niveau des applications riches et au niveau des relations entre fournisseurs de contenus et distributeurs n'est pas encore déterminée, car les restrictions d'Adobe sur sa plateforme sont inconnues.

Sources :

Statistiques sur les articles scientifiques

JBK — Fri, 16 May 2008 15:03:00 -0700

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:

Microprocesseurs : 11
Physique et Microelectronique : 10
Conference scientifques et technologiques : 12
Systèmes d'exploitation : 6
Solaire : 6
Supercalculateurs et HPC : 4
Communication et Internet : 6

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

JBK — Fri, 16 May 2008 14:16:00 -0700

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

Croissance du graphène.

JBK — Thu, 15 May 2008 10:00:00 -0700

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

Supercalculateur à base de microprocesseurs embarqués

JBK — Wed, 14 May 2008 18:52:00 -0700

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

Fabrication de memristance par HP Labs

JBK — Wed, 30 Apr 2008 18:14:00 -0700

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 :

Sur le HP Labs
Sur le memristor

Sources :

Nouveautés chez les fabricants de microprocesseurs

JBK — Tue, 08 Apr 2008 19:28:00 +0200

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

PG&E investit dans des centrales solaires

JBK — Tue, 08 Apr 2008 19:25:00 +0200

PG&E, la compagnie de gaz et d’électricité du Nord de la Californie, basée à San Francisco, a annoncé des investissements importants pour la construction de centrales solaires, dans le désert du Mojave. Le fabricant des équipements sera la compagnie BrightSource, basée à Oakland (Est de la baie de San Francisco).

PG&E a annoncé un investissement qui devrait aboutir à la construction de 3 centrales, dans le désert du Mojave, dans le sud de la Californie, près de la frontière avec le Nevada. La première centrale devrait entrer en service dès 2011, et produire alors 100 mégawatts. Les deux centrales suivantes démarreront leur production, en 2012 et 2013. L’investissement total devrait se chiffrer entre 2 et 3 milliards de dollars.

Le contrat total porte sur une production énergétique de 500 mégawatts, avec une option pour produire jusqu’à 900 mégawatts. Cet ensemble deviendrait le plus gros ensemble de production d’énergie solaire de l’ouest américain et représentera jusqu’à 2,7% de l’énergie totale de PG&E. PG&E produit déjà 14% de son électricité grâces aux énergies renouvelables, et devrait remplir son objectif de 20% en 2010 fixé par le gouvernement californien.

BrightSource, maison-mère de la compagnie israélienne Luz II, a déjà fabriqué le grand ensemble de production d’énergie solaire SEGS, qui totalise aujourd’hui plus de 500 mégawatts dans la même région.

Micro-résonateurs en Silicium

JBK — Mon, 31 Mar 2008 16:35:00 +0200

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

Mobilité électrique du Graphène

JBK — Thu, 27 Mar 2008 10:51:00 +0100

Introduction sur les recherches

Des chercheurs de l'université du Maryland viennent de montrer que la mobilité des électrons dans le graphène était supérieure à celle dans les autres matériaux dans des conditions de températures ordinaires. Cette découverte confirme l'intérêt porté sur ce matériau par les chercheurs et les industriels pour l'évolution des semi-conducteurs.

L'équipe de recherche du Professeur Fuhrer de l'université du Maryland a publié ses résultats dans Nature Nanotechnology, en utilisant une couche fine de graphène déposée sur un substrat de Silicium. Le graphène est très étudié pour ses multiples propriétés et notamment ses propriétés de semi-métal et de semi-conduction. Il pourrait être une des solutions pour remplacer le Silicium.

Résultats

Conductivité

Les mesures de cette équipe ont montré que les vibrations thermiques n'ont que des effets exceptionnellement faibles sur la conduction des électrons présents dans le graphène. En général, dans un matériau, l'énergie thermique fait vibrer les atomes et augmente donc la résistivité électrique intrinsèque, et limite la conductivité maximale dans celui-ci. Cette résistivité ne peut être réduite que par fort refroidissement du matériau. Ainsi, ces mesures montrent que la résistivité du graphène à température ambiante est de l'ordre de 10 nOhm.m (nano Ohm-mètre), alors que l'argent, le meilleur matériau jusqu'alors, présente une résistivité de 15,8 nOhm.m . Ceci représente donc une amélioration d'environ 35%.

Mobilité

Pour les semiconducteurs, on se réfère en général à la mobilité des porteurs de charges, exprimée en cm²/Vs (centimètres carré par Volt seconde). Là aussi, l'équipe a montré que la limite de mobilité dans le graphène est d'environ 200 000cm²/Vs, alors qu'elle est de 1,400cm²/Vs dans le silicium et de 77 000cm²/Vs dans l'antimoniure d'indium (InSb), le semi-conducteur ayant la meilleure mobilité mesurée à ce jour.

Il faut cependant noter qu'à cause des imperfections dans les échantillons utilisés, les résultats expérimentaux n'ont pas atteint les maximums théoriques.

Sources

Physicists Show Electrons Can Travel More Than 100 Times Faster in Graphene

Enchères et tractations à propos des fréquences sans fils aux USA.

JBK — Wed, 26 Mar 2008 11:10:00 +0100

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

Ventilateurs statiques silencieux pour ordinateurs

JBK — Mon, 24 Mar 2008 09:58:00 +0100

Semi-Therm

Durant la 24ème conférence Semi-Therm, des ingénieurs et des chercheurs ont démontré un système de micro-ventilateurs, silencieux, sans parties mécaniques et mobiles, consommant peu, en utilisant l'effet corona et l'ionisation de l'air.

La conférence Semi-Therm, qui se déroulait à San José, Californie, est une conférence annuelle internationale qui porte sur les technologies de designs, de gestions et de capteurs thermiques. Durant cette conférence, la société Thorrn Micro Technologies, basée en Géorgie a présenté son produit et sa technologie. Aidée par des financements de la National Science Foundation à travers son programme d'aide à l'innovation pour les PME : SBIR (Small Business Innovation Research), l'entreprise a achevé son programme de recherche débuté il y a plus de 6 ans, lorsque les ingénieurs finissaient leurs études à l'université de Purdue.

Ventilateur

Le produit, RSD5, se base sur une technique de pompage électro-aérodynamique, en utilisant l'effet Corona. Cet effet est déjà présent dans de nombreux produits déjà commercialisés comme les photocopieurs, les lasers à azote et les filtres à air. Le principe simplifié réside dans le fait que la différence de voltage entre deux électrodes crée un champ électrique et une ionisation de l'air localement. Les migrations ioniques entre les électrodes sont génératrices du flux recherché, qui sert à refroidir les puces en expulsant l'air chaud. De plus, en se confinant dans des petites dimensions, la compagnie a réussi à limiter les risques d'arcs électriques souvent associés à cet effet Corona.

Le RSD5 produit un flux trois fois plus rapide qu'un ventilateur mécanique et ne prend qu'un quart de sa taille. Ainsi, il peut refroidir une puce dissipant 25 watts avec un système ayant un volume inférieur à 1 cm3.

Création de centres de recherche universitaire avec Microsoft et Intel

JBK — Sat, 22 Mar 2008 18:09:00 +0100

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

Nouvelle méthode de production des OLED

JBK — Wed, 12 Mar 2008 19:04:00 +0100

Introduction

General Electric (GE), aidé par Energy Conversion Devices (ECD), ont mis au point une nouvelle méthode de production des dalles OLED, grâce à une collaboration de développement conjointe et à des financements du NIST (National Institute of Standards and Technology). En effet, le gouvernement américain aide à financer, à travers le NIST, des projets innovants de recherche ou de développement, afin de partager les risques d'investissements.

Les dalles OLED

Les dalles visuelles à base d'OLED (diodes électroluminescentes organiques), sont une des pistes les plus sérieuses pour l'avenir des écrans plats et pour remplacer la technologie LCD, car elles présentent de très bonnes caractéristiques visuelles (angle de vision large, meilleure brillance et colorimétrie) alliées à une faible consommation.

Idée

L'idée derrière cette initiative consiste à essayer d’obtenir un processus de fabrication continu comme dans les imprimeries, une technique appelée "Roll-to-Roll". Ceci permet d'obtenir des coûts de production unitaire très faibles, sachant que les écrans OLED sont affranchies des technologies très coûteuses de l'industrie du semi-conducteurs pour leur production.

Cette idée était présente très tôt dans le développement de la technologie OLED, mais n'avait jamais été mise en pratique. Ainsi, après 4 ans de recherche et de développement et un investissement de 13 millions de dollars, ce groupe de développement, mené par GE Global Research a présenté publiquement sa technologie aboutie et fonctionnelle.

Cette avancée, n'est pas sans rappeler les développements technologiques de Nanosolar, entreprise californienne qui utilise une technique similaire de "roll-print" pour produire des panneaux solaires en couche mince à faible coûts.

Conférence et record dans les communications par fibres optiques

JBK — Mon, 10 Mar 2008 17:14:00 +0100

La conférence OFC/NFOEC 2008, qui porte sur les communications par fibres optiques (Optical Fiber Communication/ National Fiber Optic Engineers Conference), s'est déroulée à San Diego, en Californie à la fin du mois de février. Cette conférence annuelle est centrée sur l'actualité américaine dans le transport optique pour les télécommunications, secteur qui est très fortement porteur, avec l'explosion des contenus multimédias sur l'Internet. Chaque année, cette conférence s'internationalise de plus en plus. En effet, le trafic sur l’Internet double de façon constante tous les 16 mois: les échanges journaliers atteignent aujourd'hui 9000 péta-octets (9 milliards de giga-octets) et devraient atteindre 21 000 péta-octets en 2012.

Le grand thème de discussion de l'édition précédente portait sur l'adoption du 40Gigabit/s (Gbit/s), et notamment de savoir si il ne fallait pas directement travailler sur la génération suivante (100Gbit/s). Cette année, le 40Gbit/s et les 100Gbit/s ont été assimilés dans une même catégorie, et, malgré le démarrage relativement lent de ces composants, ils ont été un des focus principaux de cette conférence. Le marché des composants à ultra haut-débit est estimé à $900 millions, pour l'année 2012, ce qui représentera 10% du marché des composants pour les télécommunications optiques.

Ainsi, de très nombreux composants à 40Gbit/s ont été présentés lors de cette exposition (des lasers à forte puissance aux modulateurs et démodulateurs en passant par les puces spécifiques de traitements), et ont montré que la technologie était mûre et assimilée. Par ailleurs, ces taux de transferts sont déjà utilisés dans certains déploiements de FTTH (Fiber To The Home).

Une autre technologie très en vogue sur le salon a été la technologie SFP+ pour les nouveaux connecteurs optiques. De plus petite taille que ses concurrents et plus récemment standardisée, cette technologie permet d'augmenter le nombre de ports optiques par cartes et supporte les nouveaux standards et le 10Gbit/s contrairement à son prédécesseur (SFP).

Puisque les technologies à 40Gbit/s sont développées, les principales discussions ont porté sur les développements des technologies à 100Gbit/s et au delà, ainsi que les spécifications des standards allant de pair avec ces innovations.

Cette conférence était aussi une rencontre scientifique, plusieurs articles de recherche ont été présentés pendant ces quelques jours. Ainsi Alcatel-Lucent et son groupe de recherche Bell Labs a montré comment ils avaient réussi à mettre au point une transmission record culminant à 16,4 Terabit/s (16 400 Gbit/s), sur plus de 2 550 km en utilisant 164 canaux à 100Gbit/s multiplexées; ceci établit un nouveau record de vitesse.

Cette démonstration, ainsi que trois autres articles de Bell Labs portant sur les circuits de transmissions à 100Gbit/s (sur un récepteur, sur un modulateur bipolaire et sur un autre modulateur) ont montré que cette nouvelle technologie et l'Ethernet à 100Gbit/s s'approchaient de la commercialisation.

Ce marché se développe encore et semble rester porteur pour les prochaines années avec de nouvelles innovations.