Pour affronter les flux de données de l’Internet des Objets, les ordinateurs de demain devront être beaucoup plus puissants mais aussi beaucoup moins consommateurs d’énergie et bien plus denses.
L’internet des objets et le Big Data vont multiplier par 50 la quantité de données à traiter et à stocker d’ici 5 ans. Or les DataCenters consomment aujourd’hui près de 4% de la production énergétique mondiale. Si l’on conserve les mêmes technologies, cette consommation pourrait dépasser les 20% de la production énergétique mondiale au rythme où croit aujourd’hui la demande de puissance des traitements informatiques. L’informatique a donc d’urgence besoin de technologies disruptives, d’une véritable révolution de son fonctionnement.
Deux annonces démontrent que les centres de recherche sont désormais particulièrement conscients de l’urgence. Dans les années à venir, les ordinateurs, ceux des entreprises comme ceux que l’on glisse aujourd’hui dans nos poches, n’auront plus rien à voir avec ceux d’aujourd’hui.
La Machine de HP
La semaine dernière à Las Vegas, le constructeur HP a dévoilé le résultat de deux ans de travaux de recherche de sa division HP Labs : « La Machine ». Cet ordinateur est en rupture totale avec les architectures des systèmes actuels. Il n’utilise plus ni mémoire vive, ni disques de stockage. A la place, « La Machine » utilise une mémoire d’un genre nouveau : les Memristors. Cette mémoire utilise les Ions pour stocker les informations. Dès lors, elle est non volatile et n’a pas besoin de la moindre énergie pour conserver les informations. Elle peut être éloignée du processeur et être partagée entre les centaines voire milliers de processeurs qui constituent le cerveau de « La Machine ». Elle joue à la fois le rôle de mémoire de traitement et de stockage.
Autre changement radical, les bus électroniques qui transfèrent d’ordinaire les données entre le processeur et la mémoire sont ici remplacés par des filets de lumière de l’épaisseur d’un cheveu : ce ne sont plus des électrons qui transportent l’information, mais des photons, la particule la plus rapide de l’univers. Le résultat est assez spectaculaire. Lorsqu’elle sera allumée pour la première fois en 2018 ou 2019, « La Machine » offrira 6 fois la puissance du plus gros super-ordinateur actuel (le Fujitsu K) mais ne consommera que 1/80 ème de l’énergie absorbée par ce dernier !
L’ordinateur Quantique de Microsoft Research
Cette semaine également, la division MS Research de Microsoft a démontré avoir réalisé des progrès significatifs dans la concrétisation d’un ordinateur quantique, un sujet sur lequel la science se casse les dents depuis les années 80. Les recherches des ingénieurs de la « Station Q », le laboratoire quantique de MS Research, pourraient être aussi fondamentales pour l’avenir de l’informatique que celles qui ont conduit, dans les années 40, à l’élaboration du transistor.
Certes, ces chercheurs sont encore bien loin d’élaborer un ordinateur. Ils s’intéressent pour l’instant à sa composante fondamentale : le « qubit », équivalent du fameux « bit » des ordinateurs conventionnels. Le « qubit » est l’unité de stockage d’un ordinateur quantique. Alors qu’un « bit » ne peut représenter que deux valeurs (0 et 1), un « qubit » peut représenter soit un « zéro », soit un « un », soit une superposition d’un 0 et d’un 1, superposition variable qui fait qu’un « qubit » ne stocke pas 3 états mais une infinité. Ainsi la puissance de calcul d’un ordinateur quantique double à chaque fois qu’on lui adjoint un qubit. Un ordinateur doté de 300 qubits pourrait potentiellement réaliser plus d’opérations simultanément qu’il n’y a d’atomes dans l’univers visible !
Microsoft travaille sur un type particuliers de « qubit » : les « qubits topologiques » dont la théorie a été imaginée il y a huit ans. MS Research n’a pas encore de « qubit » fonctionnel, mais se déclare désormais très proche d’aboutir. Il faudra alors encore inventer non seulement l’ordinateur qui l’utilise mais aussi le système d’exploitation et les applications à même d’en tirer profit.
