La première puce neurodynamique au monde créée en Chine : jusqu'à 478 fois plus rapide qu'un GPU pour certaines tâches

Des scientifiques chinois ont réussi à réaliser une percée majeure dans le domaine de la microélectronique. Des chercheurs de l'Université de Pékin et des experts de l'Académie des sciences de Chine ont présenté en collaboration la première puce neurodynamique à memristor au monde. Cette innovation est basée sur la technologie de calcul en mémoire (in-memory computing), surpassant en vitesse de calcul les processeurs graphiques (GPU) les plus puissants actuellement disponibles. Selon Ixbt.com rapporte .

Selon le média ITHome, la nouvelle puce a été fabriquée avec un procédé technologique de 40 nanomètres. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la prestigieuse revue Science. La particularité principale de cette invention est qu'elle a permis de réduire le temps de calcul en une seule étape des systèmes neurodynamiques à 2,12 millisecondes. Cet indicateur est de 50 à 478 fois plus rapide que les cartes graphiques modernes pour des tâches complexes spécialisées.

L'harmonie entre mémoire et calcul

Dans l'architecture informatique traditionnelle, les données se déplacent constamment entre la mémoire et le processeur, ce qui entraîne des retards significatifs et une consommation d'énergie importante. Les memristors à changement de phase utilisés par les ingénieurs chinois assurent simultanément le stockage des données et l'exécution de fonctions de calcul. Cette approche élimine les « goulots d'étranglement » dans le transfert de données et augmente considérablement l'efficacité du système.

Les caractéristiques techniques de la puce sont également remarquables : la surface de son réseau de calcul ne représente que 0,28 mm². Le dispositif fonctionne à une fréquence de 50 MHz et intègre des circuits de génération d'impulsions programmables, des convertisseurs analogique-numérique ainsi que d'autres composants essentiels. Malgré sa petite taille, il est capable de traiter des algorithmes extrêmement complexes en une fraction de milliseconde.

De nouvelles possibilités pour l'intelligence artificielle et la médecine

Cette technologie est principalement conçue pour des tâches scientifiques extrêmement complexes telles que la modélisation du cortex cérébral humain. Le passage des systèmes matériels neurodynamiques à la gamme des millisecondes contribuera à rendre les systèmes d'intelligence artificielle (AI) plus économes en énergie et plus intelligents. Cela devrait ouvrir une nouvelle ère dans la robotique et la gestion de processus dynamiques complexes à l'avenir.

Pour des pays en transformation technologique comme l'Ouzbékistan, de telles découvertes sont également importantes. La production de puces bon marché et efficaces entraînera à l'avenir une baisse des prix des dispositifs à haute performance et leur démocratisation. Cette réussite de la Chine démontre qu'alors que des géants comme NVIDIA dominent le marché mondial des semi-conducteurs, il existe des solutions alternatives et plus efficaces.

Selon les experts, bien que les puces à memristor ne puissent pas remplacer les processeurs à transistors traditionnels dans les années à venir, elles deviendront un moteur principal dans les domaines du calcul spécialisé, des réseaux de neurones et de la recherche scientifique. Actuellement, le projet a passé avec succès les tests en laboratoire et les travaux se poursuivent pour son déploiement à l'échelle industrielle.