Non pas que quiconque en doute, mais IBM était sérieux lorsqu’il a dévoilé le plan de investir 3 milliards de euros dans les technologies pour succéder à la loi de Moore. L’un d’entre eux a été présenté récemment : TrueNorth, un processeur inspiré par le cerveau qui, en tant que tel, est capable de simuler un réseau d’un million de neurones.
La nouveauté n’a pas (encore) la même puissance de traitement que les puces actuelles (basées sur les architectures x86 et ARM, par exemple) et, évidemment, elle est très loin de ce dont le cerveau humain est capable ? en fait, il n’y a même pas moyen de comparer, dans notre tête il y a des dizaines de milliards de neurones.
Mais au stade actuel, la puce consomme beaucoup moins d’énergie – environ 70 milliwatts – et est très efficace dans le traitement des informations sensorielles telles que les images, les sons et les mouvements.
À première vue, o TrueNorth fait référence aux transformateurs d’aujourd’hui. Le prototype actuel, qui a été produit par Samsung, a un procédé de fabrication de 28 nanomètres et est composé de 5,4 milliards de transistors en silicium.
Les différences sont évidentes sous la forme d’une interconnexion. Les transistors se connectent de manière similaire aux neurones, c’est-à-dire qu’ils forment des synapses. Le résultat de cette proposition est un réseau de 4 096 “noyaux neuro-synaptiques” qui, selon IBM, correspond à 256 millions de synapses.
Très bien ! Mais quel en est le besoin ? Eh bien, l’informatique d’aujourd’hui est basée sur l’architecture de von Neumann, un modèle qui décrit le traitement des données stockées dans la mémoire des opérations linéaires. L’architecture inspirée par le cerveau échappe à ce concept.
Chez TrueNorth, chaque “noyau neuro-synaptique” fonctionne comme s’il avait son propre ensemble de mémoire et de traitement, puisque les synapses et les neurones assument ces fonctions. Ainsi, plusieurs groupes de noyaux peuvent être orientés vers des tâches distinctes. De même, un grand nombre d’entre eux peuvent travailler ensemble pour traiter une activité plus exigeante.
Le gain de performance de ce modèle tend à être énorme. Selon les chercheurs d’IBM, le principal problème de l’architecture actuelle est que l’accès en série oblige le processeur à envoyer et à rechercher constamment des informations en mémoire, ce qui crée des goulets d’étranglement au niveau des performances et nécessite plus d’énergie.
Comme elles sont petites et consomment peu d’électricité, les puces “cérébrales” peuvent enfin faire décoller les appareils portables. Les capteurs pourraient agir comme de petits processeurs, ce qui ouvrirait un large éventail de possibilités pour ces produits.
TrueNorth lui-même, bien qu’il ne soit qu’un prototype, a déjà fait preuve d’une grande habileté en reconnaissance : en analysant une vidéo, la puce a pu identifier des personnes, des voitures et même des vélos traversant une route.
La technologie peut également être orientée vers des applications complexes. IBM étudie déjà les moyens d’interconnecter des milliers de puces TrueNorth pour construire un superordinateur.
Si vous avez supposé qu’il faudra un certain temps pour que ce type de processeur ait de l’espace, vous avez raison. En plus de polir la technologie, IBM doit relever le défi de faire accepter la proposition : les puces comme TrueNorth représentent un changement de paradigme, elles peuvent donc rencontrer des résistances à cause de leur des concepts de programmation totalement nouveaux.
Même les développeurs expérimentés considèrent l’idée comme compliquée, selon Dharmendra Modha, responsable scientifique chez IBM. Mais leur vie ne devrait pas être trop difficile : l’équipe du projet travaille déjà to à rendre la technologie disponible grâce à une très généreuse bibliothèque de code pré-prêt.
