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(04/05/2011 15:37:35)
IBM veut porter les technologies de Watson dans les entreprises
« IBM espère que les technologies sous-jacentes de Watson pourront être exploitées dans des domaines où il s'agit de fournir des réponses précises à des requêtes complexes, via des interfaces faisant appel au langage naturel, » a déclaré la semaine dernière Guru Rao, ingénieur système en chef chez IBM. « Appliquées aux entreprises, les technologies sous-jacentes de Watson pourraient analyser des montagnes de données structurées ou non structurées, et donner des réponses auxquelles on pourra accorder un niveau de confiance élevé. »
Selon le chercheur, les technologies de Watson seraient applicables à de nombreux secteurs. Par exemple, les services de santé pourraient bénéficier de réponses précises pour diagnostiquer des maladies ou des banques pourraient détecter des fraudes à la carte de crédit en temps réel. Ces technologies pourraient également être utilisées dans des affaires juridiques pour fournir des réponses pertinentes fondées sur des recherches prenant en compte les éléments de preuves disponibles. « Dans le domaine de la santé, plus on dispose d'informations sur les maladies, plus notre connaissance est précise. Avec un système de requêtes utilisant les formulations du langage naturel, on pourrait profiter d'un degré de précision encore plus élevé, » a déclaré Guru Rao.
Au mois de février, lors de la finale du Jeopardy opposant l'homme à la machine, le supercalculateur Watson d'IBM a battu les champions en titre Brad Rutter et Ken Jennings. Le jeu a montré que des ordinateurs pouvaient répondre à des questions demandant un niveau élevé de réflexion, un peu comme les humains. Watson a répondu aux questions posées par l'animateur (l'ordinateur ne parle pas, mais ses réponses ont été lues par une voix de synthèse). Des statistiques sur le degré de pertinence des réponses étaient aussi affichées sur un écran.
Un supercalculateur conçu dans un but précis
« Watson repose sur une architecture avec des processeurs Power7 en parallèle affichant un total 2 680 coeurs environ, » a expliqué le chercheur. « Sur les 15 To de données stockées dans sa mémoire, seul 1 To a été utilisé pour répondre aux questions, » a ajouté Guru Rao. Des algorithmes spécifiques ont permis le traitement des requêtes en langage naturel, tandis que d'autres logiciels et algorithmes ont pris en charge les requêtes en les associant à des mots-clés, des réponses connues et d'autres informations stockées dans le système. « Ce dernier a pu traiter l'information en parallèle en conservant les données en mémoire, ce qui réduit les temps de latence et les problèmes de lecture/écriture quand les données sont stockées sur un disque, » a déclaré le chercheur.
« Grâce au traitement des données en mémoire, à ses capacités d'analyse et au matériel extrêmement performant dont il est composé, Watson a répondu aux questions en deux à trois secondes, » a ajouté Guru Rao. Celui-ci a notamment utilisé le General Parallel File System d'IBM (GPFS) et des logiciels comme Hadoop, lequel fournit une plate-forme pour analyser des données structurées et non structurées en parallèle à travers plusieurs serveurs. « IBM va probablement travailler avec des partenaires pour construire des architectures serveur autour de Watson, utilisables en entreprise, » a encore déclaré l'IBMer. Les technologies logicielles de Watson pourraient être adaptées à des appareils dédiés à des fonctions spécifiques, comme la sécurité et la conformité.
Des améliorations constantes
Watson atteste des progrès réalisés dans le domaine informatique. En 1996, son ancien collègue Deep Blue avait perdu une finale d'échecs contre le champion du monde Garry Kasparov. Mais il avait pris sa revanche en 1997, remportant plusieurs matchs contre Kasparov, après une mise à niveau améliorant ses performances. « Je ne vois pas IBM fournir un service de jeu vidéo basé sur Watson ! » a déclaré Guru Rao. « Notre but n'est pas de produire des jeux pour ordinateur, mais d'utiliser cette science informatique révolutionnaire pour répondre à des besoins au niveau des entreprises. » IBM veut aussi faire la démonstration de nouvelles interactions possibles entre l'homme et l'ordinateur et montrer comment extraire des informations pertinentes d'une masse de données disponibles.
L'entreprise a ajouté des FPGA (réseau de portes programmables in situ) pour réaliser des traitements de données spécifiques sur les serveurs, tout en ajoutant plusieurs coeurs pour accélérer les processeurs. Big Blue est également en train de redessiner les serveurs pour réduire la latence entre le processeur et la mémoire, de façon à accélérer les performances des applications. Le serveur EX5 conçu par IBM, présenté l'an dernier, s'éloigne de l'architecture traditionnelle des serveurs x86 : le constructeur a découplé la mémoire des processeurs en les intégrant dans des boîtes séparées ce qui permet aux serveurs d'accéder à un pool de mémoire plus grand. Par ailleurs, la firme d'Armonk a conçu une puce particulière, juxtaposée à la CPU, qui réduit la latence entre la mémoire et le processeur. « La technologie EX5 pourrait également inclure un système de stockage flash pour procurer de la mémoire supplémentaire, » a expliqué Guru Rao.
Illustration principale : Guru Rao, ingénieur système en chef chez IBM
Violation de brevets Java : Oracle et Google canalisent leurs griefs
Avec l'objectif d'accélérer l'issue du dossier, Oracle et Google ont respectivement soumis au tribunal, vendredi 29 avril, des propositions visant à réduire le nombre de plaintes entrant dans le cadre de leur procès pour violation de brevets autour du langage de développement Java. En août dernier, Oracle a attaqué Google au motif que son système d'exploitation mobile Android enfreignait sept de ses brevets Java. La société mise en cause s'était alors défendue d'avoir mal agi.
Le juge s'occupant du dossier, William Alsup du tribunal du District Nord de Californie, a déclaré qu'il espérait avoir bouclé l'affaire d'ici la fin du mois de novembre. Cette semaine, il a demandé aux deux parties de lui soumettre des propositions pour se limiter, dans ce dossier complexe, au nombre de plaintes pouvant être jugées. Oracle propose de ramener le nombre des siennes à 75, contre 132 actuellement, d'ici le 30 juin prochain, puis à 35 au 2 septembre. Avant le 17 octobre et la conférence finale préalable au procès, la société de Larry Ellison identifiera un nombre de plaintes jugeables. Le procès lui-même est prévu pour le 31 octobre 2011.
Dans le même temps, Oracle veut que Google réduise le nombre de ses déclarations de références d'antériorité ou de combinaisons de références à quatre par brevet, d'ici le 8 juillet. Il demande aussi qu'il limite à trois par brevets le nombre de causes d'invalidité, d'ici le 2 septembre. La société de Larry Page et Sergey Brin devra alors déterminer d'ici le 17 octobre un nombre de causes d'invalidité pouvant être prises en compte.
Pendant ce temps, le bureau des brevets s'affaire
Google, pour sa part, suggère un dégraissage plus agressif à son adversaire. Dans un premier temps, il voudrait qu'Oracle ne retienne qu'une quarantaine de plaintes, ou bien s'en tienne à ce que spécifie le tribunal. La deuxième phase verrait Oracle choisir un ensemble de vingt plaintes d'ici le 29 juillet. Dans une troisième phase, l'éditeur de Redwood devrait se limiter à un petit nombre de plaintes pouvant être jugées, deux par exemple, ou bien le nombre requis par la cour. En retour, Google réduirait de façon significative le nombre de ses références d'antériorité au fur et à mesure des étapes.
Les documents remis par les deux éditeurs abordent aussi le réexamen en cours des brevets d'Oracle par le bureau américain des brevets et marques (Patent and Trademark Office, PTO), qui a été déclenché par Google. Oracle fait valoir que le procès ne devrait pas s'arrêter ni être repoussé dans l'attente du résultat de ce réexamen. Ce dernier n'apportera pas grand-chose, ni pour le tribunal ni pour les parties en présence, estime Oracle qui ne voit pas comment il serait possible de les attendre sans causer une importante rupture dans le planning prévu par le tribunal.
En tout état de cause, ce réexamen ne devrait pas être achevé avec fin 2013, bien après la fin programmée du procès, souligne Oracle. Pour l'éditeur, cela n'aurait pas de sens pour le tribunal de conditionner la gestion de ce dossier à la réponse du bureau des brevets. Mais Google de son côté escompte bien que le PTO livre un nombre significatif de réponses dans les prochains mois.
Crédit illustration : D.R.
Intel travaille sur l'après Thunderbolt
La prochaine interface entrée/sortie utilisera la photonique sur silicium, qui combine des composants de silicium avec des réseaux optiques, pour transmettre des données jusqu'à 50 Gbit/s sur des distances allant jusqu'à 100 mètres, a déclaré Jeff Demain, directeur de la stratégie et de recherche sur les circuits et les systèmes au sein d'Intel Labs. Le fondeur estime que cette technologie qui sera intégrée dans les ordinateurs, tablettes, smartphones ou télévisions, sera disponible en 2015. Jeff Demain explique que cette interface en plus d'être plus rapide que celle existante aujourd'hui, proposera un coût réduit car les composants seront assemblés en utilisant des techniques actuelles.
L'apport de cette connectivité est multiple. On peut ainsi penser à l'amélioration de la transmission des flux vidéo HD entre un décodeur et une télévision. Elle devrait également permettre des transferts de données plus rapides entre les smartphones, les tablettes, les PC et les périphériques comme les disques durs externes.
S'il reste du chemin à parcourir pour une industrialisation de cette technologie, Intel a montré lors d'un évènement à New York quelques réalisations. Il a ainsi exposé des prototypes fonctionnels de puces capables de supporter l'émission et la réception de signaux laser. Le firme de Santa Clara a également exposé des maquettes des câbles qui transportent les données. Aucune démonstration in vivo de la technologie n'a été réalisée, mais Intel a indiqué que les câbles seront plus minces que ceux utilisés pour Thunderbolt et USB 3.0.
Une complémentarité avec Thunderbolt
Thunderbolt a été lancé en février dernier. Il autorise des transferts de données jusqu'à 10 Gbit/s. Intel a développé cette technologie avec Apple, qui intègre des ports Thunderbolt dans ses ordinateurs portables MacBook Pro. La version initiale utilise des câbles de cuivre, mais Intel espère commencer à utiliser des câbles optiques l'année prochaine.
Jeff Demain précise aussi que Thunderbolt a contribué à réduire le nombre de puces et de ports de connexion dans les terminaux en supportant à la fois les protocoles PCI-Express et DisplayPort. La prochaine technologie photonique devrait être compatible avec ces protocoles ainsi que d'autres. Elle sera complémentaire avec Thunderbolt et devra probablement coexister au sein des équipements, suggère le chercheur.
Avant que la technologie arrive sur le marché, Intel devra combiner les composants émetteur et récepteur dans une seule puce et aussi réduire la taille de la puce pour l'insérer dans les smartphones et les tablettes.
Un verre plus fin pour équiper les terminaux mobiles
Le substrat de verre le plus mince du marché aujourd'hui fait 0,33 mm d'épaisseur, mais le verre sodocalcique créé par AGC-Asahi Glass ne fait que 0,28 mm d'épaisseur, soit une réduction d'environ de 15%. Il est également 15% plus léger, ce qui signifie que les smartphones et les tablettes de demain pourront être plus minces et plus légères. Le substrat de verre se place entre la couche de verre supérieure et l'écran LCD des appareils électroniques.
A Tokyo, jeudi dernier, l'entreprise a annoncé l'innovation, ainsi que des détails sur son processus de fabrication par flottage ("float process", qui consiste à faire flotter le ruban de verre sur un bain de métal en fusion pour obtenir un résultat plus mince et régulier).
Asahi Glass avait également présenté en janvier un type de verre durci. Baptisé Dragontrail, ce verre renforcé chimiquement est six fois plus résistant que ceux utilisés actuellement dans la fabrication de téléviseurs à écran plat et d'appareils mobiles.
Le verre Dragontrail est déjà utilisé pour la fabrication de terminaux
Les écrans tactiles en verre intègrent un verre très résistant pour la couche supérieure, sous lequel s'intercale une couche de substrat de verre dans laquelle sont placées des électrodes. Le verre sodocalcique forme un substrat idéal pour ce type d'écrans puisqu'il conserve sa forme lorsqu'il est exposé à la chaleur, résiste à la décoloration due au bombardement d'ultraviolets, accepte le renforcement chimique et est facile d'utilisation. Le verre sodocalcique est composé principalement d'oxyde de sodium et de dioxyde de silicium et très employé dans le bâtiment, l'automobile et l'électronique.
Le substrat de verre d'Asahi Glass sera exposé lors du salon Display Week 2011 organisé par la Society for Information Display à Los Angeles, à partir du 15 mai.
(...)(13/04/2011 16:17:20)Une prothèse neuro-robotique fabriquée par une start-up
Le mPower 1000 est un appareil conçu par Myomo, Inc, une start-up de douze employés à Cambridge. La société compte présenter le produit au colloque/salon annuel de l'American Occupational Therapy Association (Association américaine d'ergothérapie), qui se tiendra du 14 au 17 avril à Philadelphie.
L'appareil s'enfile comme une manche sur le bras du patient et intègre des "capteurs qui, posés à la surface de la peau, détectent les signaux musculaires les plus infimes", selon le dernier communiqué de la société. Quand le cerveau adresse une instruction aux muscles, le mPower 1000 enclenche ses moteurs et assiste le bras dans son mouvement. Au fil du temps, l'appareil peut aider les patients à réapprendre à bouger. Cette thérapie peut commencer à tout moment, même vingt ans après l'AVC, selon Myomo.
Un usage déjà autorisé aux Etats-Unis
La Food & Drug Administration (organisme américain de contrôle pharmaceutique et alimentaire) a autorisé les usages domestique et hospitalier du produit. Myomo vise les patients ayant connu une perte de mobilité à cause d'un accident vasculaire cérébral, d'une lésion de la moelle épinière, d'une sclérose en plaques, d'une infirmité motrice cérébrale, d'une dystrophie musculaire ou d'un traumatisme crânien.
L'appareil est annoncé comme portable et "extrêmement léger" (il pèse 1lb 14 oz, soit 0.846 kg). Myomo envisage de le commercialiser pour un usage domestique accompagné d'un programme structuré et d'une application smartphone et de lui associer un système inspiré des jeux vidéo. Et le mPower 1000 se connecte via bluetooth à un site qui permet aux médecins de suivre les progrès de leurs patients. Le mPower 1000 coûte 5 250 dollars, contre 80 000 dollars pour les appareils de rééducation fixes utilisés habituellement par les hôpitaux.
Un marché en pleine essor
Fournir aux victimes d'AVC des outils de réalité virtuelle tels que des jeux vidéo avec capture de mouvements, des gants robotisés et des lunettes 3D pour leur permettre de rééduquer leur cerveau et recouvrer leur motricité n'est pas une idée nouvelle, et les roboticiens y travaillent depuis des années. Parmi les concurrents du mPower 1000, le Biomedical Sensor Glove présenté cette année par la start-up Jintronix Inc., a été créé par quatre étudiants ingénieurs américains. Comme le mPower 1000, ce gant est destiné à un usage domestique requérant peu d'assistance d'un médecin. Encore dans sa phase de conception, il devrait à terme coûter environ 1 000 dollars (688 euros) à produire, selon un communiqué de presse.
(...)(13/04/2011 15:51:48)Le Watson d'IBM, pas aussi intelligent que l'on croit
« Même si Watson représente un exploit technique considérable, il serait incapable d'accomplir certaines choses, » a déclaré Patrick Henry Winston, professeur et ancien directeur du Laboratoire d'Intelligence Artificielle du Massachusetts Institut (MIT). « Par exemple, si l'on faisait une conférence sur Watson, Watson ne pourrait pas y assister. Il n'aurait rien à dire sur lui-même. Il ne pourrait pas participer aux discussions pour parler de la manière dont il fonctionne. »
Une dizaine d'autres chercheurs se sont exprimés sur le sujet aux côtés de Patrick Winston, lors du symposium Computation and the Transformation of Practically Everything au programme des évènements qui marquent le 150e anniversaire de l'école cette année. L'ancien directeur du laboratoire du MIT a fait remarquer que, depuis que des informaticiens, comme James Slagle, ont commencé à créer des programmes d'intelligence artificielle au début des années 1960, la communauté scientifique et le public pensaient que les ordinateurs pourraient disposer de capacités d'intelligence en quelques années. Mais cela ne s'est pas produit.
Un supercomputer reposant sur la puce Power7
« Apparemment, nous avons oublié ou négligé l'idée selon laquelle il est beaucoup plus difficile de produire des programmes qui ont du sens commun que de réaliser des programmes spécialisés dans des domaines techniques très pointus, » a-t-il déclaré. L'ordinateur Watson d'IBM peut par exemple répondre à des questions posées en langage naturel en temps quasi réel.
Contrairement aux super ordinateurs du passé, Watson est composé de 90 serveurs Power 750 Express IBM équipés de processeurs Power7 huit coeurs - quatre CPU dans chaque machine, soit un total de 32 puces par machine. Virtualisés, les serveurs reposent sur l'hyperviseur KVM et forme un cluster Linux offrant une capacité de traitement totale de 80 téraflops (un téraflops = mille milliards d'opérations à virgule flottante par seconde). « Toutefois, ce dont manque Watson, c'est la capacité de se relier à des expériences vécues pour élaborer des pensées cohérentes, le propre de la capacité cognitive de l'homme, » a expliqué Patrick Henry Winston.
Watson mis en échec par un sénateur américain
Ed Lazowska, qui dirige la Bill & Melinda Gates Chair in Computer Science & Engineering à l'Université de Washington, a également porté un coup à Watson. Selon lui, après la victoire que Watson a remporté au Jeopardy en février, la machine a été facilement défaite peu de temps après par le représentant démocrate Rush Holt, (DN.J.), au cours d'une démonstration technologique au Congrès. Physicien nucléaire et cinq fois vainqueur du « Jeopardy », il a battu l'ordinateur à 8 600 dollars contre 6 200 dollars. « Cela montre que nous avons besoin de plus de physiciens au Congrès. Rush Holt est le seul, » a plaisanté Ed Lazowska.
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Alors que Watson ne peut pas mener une conversation intelligente, son apparition sur « Jeopardy » a marqué un changement radical dans l'Intelligence Artificielle, grâce aux processeurs multicoeurs, au calcul en cluster et à un logiciel de gestion informatique sophistiqué. La puissance de calcul utilisée par l'homme pour aller sur la lune à la fin des années 1960 est celle que l'on trouve aujourd'hui « dans des peluches animées. » Certes, « ce n'est pas le meilleur usage que l'on pourrait faire de cette puissance de calcul, » a déclaré Ed Lazowska. Il y a dix ans, il fallait un administrateur informatique pour gérer 250 serveurs. Aujourd'hui, la même personne peut gérer des milliers de serveurs. « Par exemple, la plateforme cloud computing Microsoft Azure ne nécessite que 12 personnes pour gérer 35 000 serveurs répartis sur deux continents, » a déclaré Ed Lazowska.
Une puissance de calcul en progression constante
Au cours des 40 dernières années, la puissance exponentielle de l'informatique a permis à l'Internet d'avoir un impact considérable sur nos vies, plus que toute autre chose, » a-t-il encore ajouté. « Au cours des années à venir, les consommateurs verront des réalisations utilisant cette puissance : des maisons intelligentes, des robots intelligents, des voitures intelligentes capables de prendre des décisions ou encore elles seront visibles dans le secteur de la santé, » a déclaré Ed Lazowska. « Aujourd'hui, il existe déjà des voitures qui peuvent se garer en parallèle et même rouler en ville ou à la campagne sans conducteur humain. »
La clé du développement pour les futurs ordinateurs repose sur le « renforcement du système, » un domaine dans lequel les ingénieurs de plusieurs disciplines peuvent travailler en équipes, plutôt que de développer une technologie spécifique dans un domaine d'expertise. « Lorsque les ingénieurs travaillant sur la reconnaissance vocale s'associent avec ceux travaillant sur la vision, ils sont en mesure de construire un système qui profite considérablement de leurs compétences, bien davantage que s'ils l'avaient développé seuls dans leur domaine, » a-t-il ajouté.
Des milliers de coeurs pour ressembler à l'homme
Selon Anant Agarwal, professeur au département Electrical Engineering and Computer Sciences du MIT, « ces ordinateurs doivent plus ressembler à l'homme, s'ils veulent tirer parti des progrès techniques. » Le souhait de son département est de construire un processeur avec des centaines, voire des milliers de coeurs, un objectif qui pourrait être atteint en quatre ans seulement selon lui. L'obstacle majeur à la construction de processeurs intégrant plusieurs milliers de coeurs, c'est l'évacuation de la chaleur dégagée par les composants. Une manière de contrôler la production de chaleur est de placer les coeurs le plus près possible de la mémoire DRAM, de manière à raccourcir la longueur des circuits et réduire le temps pendant lequel se fait l'accumulation de chaleur.
Une autre méthode consiste à équilibrer les performances des applications avec les possibilités matérielles. « Nous avons besoin de repenser les compilateurs, les systèmes d'exploitation, les architectures, et comment programmer les ordinateurs. En priorité, il faut créer des applications capables de faire connaître leurs objectifs au système d'exploitation, » a-t-il encore déclaré. « En quelque sort, nous avons besoin d'un mode de calcul conscient. » Ce serait comme si l'application pouvait «dire» au système d'exploitation ce dont elle a besoin en terme de puissance de traitement, puis atteindre un équilibre entre les besoins du système et ceux des autres applications fonctionnant ensemble.
Anant Agarwal fait remarquer que le coeur humain fournit au corps exactement ce dont il a besoin à tout moment et de manière optimale. « Si vous êtes bon coureur, la température de votre corps va fait baisser graduellement au fur et à mesure du parcours, » a-t-il expliqué. « Si vous êtes un ordinateur, plus vous courez, plus votre température va augmenter. Donc la question est : pourquoi les ordinateurs ne réagissent-ils pas davantage comme des humains ? »
Imagine Cup 2011 : Un projet pour malvoyant sélectionné aux Etats-Unis
Ce sont des étudiants d'Arizona State University qui ont remporté, dans la catégorie Software Design, l'édition américaine du concours Imagine Cup organisé par Microsoft. Leur projet vise à aider les étudiants quasi-aveugles ou souffrant de graves déficiences visuelles à prendre des notes, grâce à une tablette spéciale et un dispositif vidéo.
Le projet, baptisé Note-Taker, trouve sa genèse dans l'expérience de David Hayden, aveugle au sens de la loi et membre de l'équipe: il s'est rendu compte qu'il lui était "impossible de prendre des notes assez vite en cours de maths, où le professeur utilise beaucoup le tableau noir".
Une tablette PC à la base de la solution
Note-Taker utilise une tablette PC à écran tactile et une caméra intégrée. L'interface partage l'écran en une zone vidéo où apparaissent les images filmées par la caméra, par exemple le tableau, et une zone où écrire ou taper des notes. "La technologie permet à chacun d'adapter le monde à ses besoins particuliers", a déclaré Hayden. "Notre travail illustre ce principe en équipant les étudiants déficients visuels de dispositifs d'assistance portables qui leur permettent de prendre eux-mêmes des notes ce qui, on le sait, favorise la mémorisation."
L'équipe Bloom, de la Tribeca Flashpoint Media Arts Academy, a dominé la catégorie Game Design for Windows and Xbox avec un projet qui enseigne aux enfants de façon ludique les diverses alternatives énergétiques.
L'équipe française sélectionnée en mai
L'équipe Note-Taker représentera les Etats-Unis à la finale de l'Imagine Cup 2011, qui se tiendra à New York du 8 au 13 juillet, où elle affrontera des équipes venues de plus de 70 pays. La sélection de l'équipe française d'Imagine Cup 2011 aura lieu le 5 mai prochain à 18 heures chez Microsoft à Issy-les-Moulineaux. Rappelons pour conclure que l'Imagine Cup est un concours technologique destiné aux étudiants du monde. Il mobilise tous les ans près de 325 000 étudiants de tous les pays et les met au défi d'inventer un monde meilleur grâce à l'innovation technique et l'élaboration d'idées nouvelles.
Un transistor IBM au graphène plus petit et cadencé à 155 GHz
Avec une fréquence de 155 GHz, le transistor haute performance au graphène (un cristal de carbone dont l'empilement constitue le graphite) dévoilé par les labs d'IBM est le plus rapide du moment : « il surpasse le modèle 100 GHz montré en février de l'année dernière par le fabricant, » a indiqué Yu-Ming Lin (voir illustration principale), un chercheur de Big Blue. « Cette recherche prouve également qu'il est possible de produire à faible coût des transistors haute performance, à base de graphène, en utilisant des procédés de fabrication identiques à ceux des semi-conducteurs classiques, » a ajouté le chercheur.
Cela pourrait ouvrir la voie à la production industrielle de processeurs au graphène. Mais Yu-Ming Lin ne s'est pas avancé sur une date de mise en fabrication de telles puces. « Des transistors au graphène permettraient d'améliorer les performances d'applications utilisées dans la communication sans fil, les réseaux, l'imagerie et les radars, » a indiqué Phédon Avouris, un chercheur-enseignant d'IBM.
Des recherches entamées pour la défense américaine
Le graphène se présente comme une couche d'atomes de carbone d'une seule d'épaisseur avec une structure hexagonale en nid d'abeille. Les recherches sur le transistor ont été entreprises par IBM dans le cadre du programme DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) à la demande de département américain de la Défense en vue de développer des transistors RF (fréquence radio) de haute performance. Selon Phédon Avouris, l'armée est très intéressée par les transistors au graphène. « Le flux d'électrons de ces transistors est plus rapide que celui des transistors classiques, ce qui permet des transferts de données plus rapides entre les puces, » a expliqué Yu-Ming Lin.
C'est la raison pour laquelle cette technologie est très prometteuse en matière d'applications réseau, laquelles nécessitent des communications à vitesses rapides et à fréquences élevées. « Les transistors au graphène sont capables d'effectuer des calculs plus rapidement que les transistors classiques, mais ils ne sont pas encore adaptés aux ordinateurs PC, » a-t-il ajouté. En effet, le graphène naturel ne présente pas d'écart énergétique, et les transistors au graphène ne permettent pas d'avoir le ratio de cycle requis pour les opérations de commutation numérique, ce qui est par contre le cas des processeurs conventionnels. 
« En revanche, le flux continu d'énergie que procure le graphène permet un meilleur traitement des signaux analogiques, » explique encore le chercheur. « La vitesse élevée des électrons du graphène permet un traitement plus rapide des applications en électronique analogique, pour lesquelles un ratio élevé de compensation n'est pas nécessaire. »
Le plus petit transistor crée par IBM
Le transistor au graphène a bénéficié de l'utilisation d'un nouveau substrat appelé « carbone de type diamant» mis au point par IBM, grâce auquel le composant a fait preuve d'une excellente stabilité en température, entre la température ambiante et jusqu'à moins 268 degrés Celsius, la « température de l'hélium, » comme la définit IBM. « Les performances de ces dispositifs au graphène ont montré une excellente stabilité en température. Ce comportement est en grande partie du a l'utilisation d'un nouveau substrat de carbone de type diamant, » a déclaré IBM.
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« Le transistor au graphène est également le plus petit transistor qu'IBM a mis au point à ce jour, » selon les chercheurs. La longueur de grille de la radio-fréquence du transistor au graphène est passée de 550 nanomètres à 40 nanomètres. La longueur de grille du transistor au graphène montré l'an dernier, lequel utilisait un substrat de carbure de silicium, était de 240 nanomètres.
« Mais plus important encore, la performance a été réalisée en utilisant des technologies de fabrication compatibles avec celles utilisées pour les supports à base de silicium, » a déclaré Yu-Ming Lin. « Si bien que la production industrielle de puces au graphène devient encore plus probable, » a-t-il ajouté.
Une découverte réalisée en 2004
Les possibilités du graphène sont devenues attrayantes pour les scientifiques. C'est en 2004 que André Geim et Konstantin Novoselov de l'Université de Manchester au Royaume-Uni ont isolé le graphène, jetant les bases de nouvelles recherches pour lesquelles ils ont reçu le prix Nobel de physique en 2010. « Le graphène offre un grand potentiel en matière de semi-conducteurs, mais l'industrie cherche encore à comprendre quels seraient ses avantages, » a déclaré Jim McGregor, spécialiste des stratégies en matière de technologie chez In-Stat.
Le graphène ne peut pas encore fonctionner comme un transistor numérique pour remplacer les puces en silicium actuelles. Cependant, il pourrait servir de technologie de complément à d'autres appareils utilisant le carbone pour effectuer des tâches de traitement de signal par exemple. « Comme toute nouvelle technologie, il faut des milliards de dollars d'investissement pour qu'elle devienne une alternative viable à une technologie existante.
Ensuite, cette alternative peut devenir une nécessité si la technologie actuelle se heurte à une limite physique indépassable, » a ajouté Jim McGregor. « Le graphène doit d'abord pouvoir répondre à trois exigences en matière de fabrication de semi-conducteurs : le matériau, le design et la gravure, » a-t-il encore déclaré. « Si le graphène peut être traité par les procédés de gravures actuels et futurs et répondre aux contraintes de design, alors il pourra devenir une technologie viable, mais seulement si ces deux conditions sont remplies, » a-t-il déclaré.
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