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Un nouveau projet financé par l'UE vise les premières RAM optiques à 100 Gbit/s sur silicium
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Un nouveau projet de l'UE qui vient juste de commencer vise à mettre au point les premières puces de mémoires vives (RAM) optiques à 100 gigabits par seconde (Gbit/s). Ces puces seront une grande première. Le projet RAMPLAS («100 Gbps optical RAM on-chip : silicon-based, integrated optical RAM enabling high-speed applications in computing and communications») compte six partenaires. Il a été partiellement financé par près de 2 millions d'euros au titre du thème «Technologies de l'information et de la communication» (TIC) du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE.
Les partenaires du projet, qui viennent d'Allemagne, de Grèce, des Pays-Bas et de Finlande, comptent revoir les principes fondamentaux du stockage informatique en RAM. Ils poseront également les bases d'une nouvelle technologie de RAM optique ainsi que d'architectures d'ordinateur ultrarapide utilisant ces mémoires. Depuis plus de 20 ans, l'écart entre la vitesse des processeurs et celle de la mémoire n'a cessé de se creuser. C'est ce que l'on appelle le «Mur de la mémoire». Les RAM électroniques actuelles sont trop lentes par rapport à l'évolution des processeurs, ce qui engendre un goulet d'étranglement et limite les performances.
Le consortium de RAMPLAS s'est dont attaqué à la mise au point des premières puces de RAM optique à 100Gbit/s, à partir de technologies d'intégration photonique sur une base SOI (silicium sur isolant). La technologie SOI met en oeuvre un substrat en couches silicium-isolant-silicium au lieu des substrats classiques en silicium utilisés dans la fabrication des semi-conducteurs, notamment en microélectronique. Cette méthode réduit les capacitances parasites et améliore les performances.
L'équipe de RAMPLAS espère accroître de 2 ordres de grandeur la vitesse d'accès à la RAM, et réduire de 50 % la consommation par rapport aux meilleures puces actuelles de RAM électronique. L'autre but de ce projet de trois ans est d'encourager l'utilisation d'un nouveau cadre pour les disciplines nécessaires à l'application efficace de la RAM dans l'informatique, les communications et les technologies de test et de mesure.
Le projet RAMPLAS applique une approche transdisciplinaire qui associe l'innovation en informatique, la conception optique, l'intégration photonique et la physique des semi-conducteurs. Son but est de fournir les bases théoriques de la RAM optique et de proposer des conceptions originales pour des circuits de RAM optique. Une approche par blocs associera la conception de circuits avec les paramètres de la couche physique, en utilisant des techniques d'hétéro-intégration qui augmenteront la densité d'intégration de la technologie SOI, bien établie. Le projet envisage des puces allant jusqu'à 64 bits, en prévision d'une RAM optique à haute intégration avec des capacités de l'ordre du kilo-octet.
RAMPLAS vise la totalité du cadre de l'informatique à RAM optique. Il déterminera les relations fondamentales entre les réseaux de distribution de contenu et les architectures de multitraitement au niveau de la puce, afin d'introduire les concepts que vise l'équipe. Le projet étudiera de nouveaux algorithmes de mapping tridimensionnel (3D) de cache, exploitant la dimension de la longueur d'onde dans l'adressage mémoire pour réaliser un mapping de mémoire cache n-associative visant à optimiser le taux de réussite du cache. Les résultats de RAMPLAS seront évalués dans le cadre d'un solide plan de validation de la preuve de concept utilisant des simulations et des expériences.
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