Le MIT conçoit un composant informatique qui utilise la chaleur résiduelle « comme forme d'information »

Des scientifiques du MIT ont publié une preuve de concept pour de nouveaux composants informatiques analogiques qui pourraient permettre aux appareils électroniques de traiter des données en utilisant la chaleur qu’ils génèrent.

Dans une étude publiée le 29 janvier dans la revue Examen physique appliquéles chercheurs ont conçu des structures microscopiques de silicium qui contrôlent avec précision la façon dont la chaleur se propage sur la surface d’une puce.

L’approche représente une forme de informatique analogiquedans lequel des valeurs physiques continues – dans ce cas, la température et le flux de chaleur – sont utilisées pour traiter les informations au lieu des 1 et des 0 binaires.

Cette technique pourrait être utilisée pour détecter les sources de chaleur et mesurer les changements de température dans les appareils électroniques sans augmenter la consommation d’énergie. Cela éliminerait également le besoin de plusieurs capteurs de température qui occupent de l’espace sur une puce, ont indiqué les chercheurs.

À condition que la conception puisse être mise à l’échelle, l’équipe espère qu’elle pourra un jour être intégrée dans des systèmes microélectroniques pour effectuer des tâches informatiques de grande puissance, telles que intelligence artificielle (IA), plus économes en énergie.

« La plupart du temps, lorsque vous effectuez des calculs dans un appareil électronique, la chaleur est un déchet. Vous souhaitez souvent éliminer autant de chaleur que possible. Mais ici, nous avons adopté l’approche opposée en utilisant la chaleur comme forme d’information elle-même et en montrant que l’informatique avec de la chaleur est possible », auteur principal de l’étude, Caïo Silvaétudiant en physique au MIT, a déclaré dans un déclaration.

Le travail s’appuie sur les recherches du MIT de 2022 sur la conception de matériaux nanostructurés capables de contrôler le flux de chaleur.

Puce chaude

À mesure que la chaleur circule à travers le silicium depuis les régions les plus chaudes vers les régions plus froides, la géométrie interne des structures détermine la quantité de chaleur atteignant chaque point de sortie.

La puissance thermique à ces points peut être mesurée et convertie en un signal électrique standard à l’aide de capteurs conventionnels sur puce. Le signal résultant peut ensuite être traité par d’autres parties d’un système, ont expliqué les scientifiques.

Dans les simulations, les structures ont effectué une simple multiplication matrice-vecteur avec une précision de plus de 99 %, a indiqué l’équipe dans l’étude.

La multiplication matricielle est à la base de nombreuses tâches d’apprentissage automatique et de traitement du signal, bien que l’équipe ait noté que la mise à l’échelle de cette approche vers de grands modèles de langage (LLM) nécessiterait que des millions de structures de silicium liées travaillent ensemble.

L’équipe souhaite ensuite explorer des applications dans la gestion thermique, la détection de sources de chaleur et la surveillance des gradients de température en microélectronique, où les nouvelles structures pourraient empêcher les puces d’être endommagées sans nécessiter de puissance supplémentaire.

Co-auteur de l’étude Giuseppe Romanochercheur à l’Institute for Soldier Nanotechnologies du MIT, a ajouté dans le communiqué : « Nous pourrions détecter directement de telles sources de chaleur avec ces structures, et nous pouvons simplement les brancher sans avoir besoin de composants numériques. »

Anissa Chauvin

Je m'appelle Anissa, rédactrice passionnée au cœur battant pour Reveil Citoyen Media. Mon parcours, de la plume lycéenne aux salles de rédaction, est guidé par une curiosité insatiable et le désir ardent de révéler les vérités cachées. Chaque article que je rédige est une invitation à réfléchir, à questionner et, surtout, à agir pour un monde meilleur.

Le MIT conçoit un composant informatique qui utilise la chaleur résiduelle « comme forme d’information »

Puce chaude