« DATA », le mot clé de toutes révolutions IT. Sans doute, l’ère du « Big Data » n’a pas fini de nous démontrer ses surprises. Depuis longtemps, la transmission des données était numérisée. Des 0 et des 1 normalisaient la transmission par l’électricité.

Cependant, des chercheurs viennent aujourd’hui de démontrer une méthode efficace de transmission des données entre les micro-puces d’un ordinateur par la lumière.

En effet, la transmission des données sous forme de photons existait déjà à travers les fibres optiques dans nos réseaux des dernières générations d’Internet. Mais venant à nos ordinateurs, les données sont freinées et sont convertis à des électrons pour être transmises dans les fils électriques.

Jelena Vuckovic, l’ingénieure électricienne de l’université de Stanford et l’une des chercheurs travaillants sur ce sujet déclare dans une revue de presse [1]: « Plus que 80% du pouvoir des microprocesseurs est consommé en envoyant des données dans les fils ». Dont l’intérêt de fonder des axes de recherche dans ce sens.

D’ici vienne la solution. Connaissant la vitesse de lumière impressionnante aux alentours de 300 000 km/s, on peut imaginer la vitesse que peut atteindre nos ordinateurs « light-based » dépassant de loin celle à base d’électricité.

L’autre fait que cette approche approuvera, c’est la consommation énergétique qui sera remarquablement diminuée. Ainsi, qualifiés de « green », les ordinateurs seront plus écologiques avec une moindre arrivée des pannes causées par la surchauffe.

Tandis que les ingénieurs deviennent très proches de créer des puces d'ordinateur qui peuvent traiter la lumière, ils ont lutté pour trouver une façon efficace de transmettre cette lumière à travers les milliers de connexions différentes entre eux. En théorie, la lumière peut être rayonnée entre des puces via des structures de silicium qui le plient à l'emplacement désiré, mais ceux-ci sont incroyablement difficiles de construire et la création d’une nouvelle structure de silicium pour remplacer chaque fil à l'intérieur pourrait être presque impossible.

                                                                                                              La nouvelle structure en Silicium et la transmission optique

Maintenant, l'équipe de l’Université de Stanford a inventé une meilleure solution, en développant un algorithme de conception inverse qui leur dit exactement comment construire les structures de Silicium pour exécuter une tâche désirée. Ils ont déjà utilisé l'algorithme pour concevoir un circuit optique marchant et avoir fait plusieurs copies dans leur laboratoire.

Dans leur article publié dans le journal « Nature Photonics » [2], Avril 2015, L'équipe a démontré que ces dispositifs marchés parfaitement, malgré des imperfections minuscules dans les structures. "Nos procédés de fabrication ne sont pas presque aussi précis que ceux aux usines de fabrication commerciales" a dit Alexander Piggott, qui a travaillé sur l'algorithme. "Le fait que nous pourrions construire des dispositifs robustes sur nos équipements nous dit que cette technologie sera facile de fabriquer en série aux installations de pointe ».

Ainsi pour construire un inter-connecteur de silicium, on implique essentiellement les tranches de silicium qui sont si minces que plus de 20 d'entre eux pourraient être mis côte à côte dans un diamètre d'un poil de cheveux humains. La Lumière passe facilement par le silicium ainsi que les courbures. En concevant de très précis segments de silicium et les appareillant ensemble, selon les instructions de l'algorithme, l'équipe a pu créer des commutateurs ou des conduits qui contrôlent le flux de photons, comme le font les fils actuellement avec les électrons.

Cette invention prépare le terrain pour une nouvelle génération d’ordinateurs économes en énergie, avec encore une rapidité stupéfiante qui utilisent la lumière plutôt que l'électricité pour le transport interne des données. L'algorithme pourrait être aussi utilisé pour trouver des solutions de conception de beaucoup d'autres problèmes de télécommunication, tout ce qu’ un chercheur doit faire est l’injection du résultat désiré et l'algorithme inventera un plan. Terrain fertile à explorer !!!

Références :

[1] : http://news.stanford.edu/news/2015/may/switch-light-based-052715.html
[2] : http://www.nature.com/nphoton/journal/v9/n6/full/nphoton.2015.69.html

                                                                                                                                                                                                       Par Noura BACCAR
                                                                                                                                                                                                          Département R&D