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Des ordinateurs plus performants

16.11.2010

Kandou, la millième invention, ou comment les mathématiques viennent au secours de l’électronique, pour faire toujours plus petit, plus rapide et moins gourmand en énergie.

150 milliards de kWh par année. C’est la consommation électrique mondiale des ordinateurs, qui s’accompagne accessoirement d’une facture mensuelle astronomique. Réduire cette consommation, ne serait-ce que de quelques pourcents, représente donc un enjeu économique et écologique majeur. C’est l’objectif de Kandou, la 1000e invention de l’EPFL.
 
Le Service des relations industrielles (SRI) vient en effet de recevoir sa millième invention à évaluer. La première concernait les cellules solaires du professeur Grätzel. 
Kandou, inventé par Harm Cronie et Amin Shokrollahi du Laboratoire d’algorithme, permet aux processeurs de communiquer avec leurs périphériques (mémoires, imprimantes, écrans) de manière plus rapide et moins énergivore. Une petite révolution dans le domaine de l’informatique dont la solution vient… des mathématiques!
 
Les processeurs des appareils électroniques communiquent entre eux ou avec d’autres périphériques en utilisant des bus électroniques, sortes d’autoroutes de l’information. Ces bus, matérialisés par de petits fils, interfèrent entre eux, provoquant des parasites dans la transmission du signal. L’intensité du signal peut-être amplifiée, mais les perturbations augmentent proportionnellement.
 
Depuis 10 ans, les bus se sont modernisés en adoptant un système différentiel: l’information transite désormais par des paires de fils, améliorant la qualité sans pour autant la rendre parfaite. 
 
Prochainement, une nouvelle technologie devrait être implantée dans les systèmes électroniques : Kandou, une solution mathématique. Grâce un algorithme astucieux, un bus code le signal puis le transfère sur tous les fils simultanément. A l’autre bout, un décodeur permet de retrouver l’information souhaitée.  
 
Cette invention apporte de multiples avantages. D’une part, on peut se contenter de moins de fils et donc réduire la taille des appareils. D’autre part, on peut considérablement augmenter la vitesse de transmission du signal. Enfin, on peut diminuer significativement l’intensité électrique dans les fils, ce qui permet une économie d’énergie importante.
 
Suivant les applications, on privilégiera tel ou tel avantage. Dans les téléphones mobiles, les industriels cherchent à réduire la consommation pour allonger l’autonomie. Par contre, dans un ordinateur, l’objectif est d’augmenter la rapidité de transfert et donc la performance. Dans les lignes DSL ou les câbles océaniques, on pourrait également réduire le nombre de fils.
 
De grandes multinationales s’intéressent déjà à Kandou, qui pourrait bien équiper la plupart de nos systèmes électroniques dans quelques années.

auteur: Bastien Confino, Journaliste - Faculté SB