Un nouveau processeur basse consommation développé à l’Université du Michigan est annoncé capable d’utiliser 30.000 fois moins d’énergie en veille et 10 fois moins en activité que les processeurs comparables actuellement sur le marché. Baptisé Phoenix, il est conçu pour une utilisation dans des systèmes pointus de capteurs tels que les implants médicaux ou les équipements de surveillance.

Le processeur ne consomme que 30 picowatts (10-12 W) en veille. Théoriquement, l’énergie d’une pile de montre serait suffisante pour faire fonctionner un processeur Phoenix pendant 263 années. Pour réussir une telle prouesse, les ingénieurs du projet se sont concentrés sur le mode veille, dans lequel les capteurs passent plus de 99% de leur vie. Le système est en veille par défaut et un minuteur basse consommation le réveille toutes les dix minutes environ pendant un dixième de seconde pour exécuter un ensemble de 2000 instructions, le temps de vérifier si de nouvelles données sont disponibles, de les traiter, de les compresser et de les stocker. Le minuteur n’est pas une horloge atomique car les capteurs ne nécessitent de précision absolue. Cette perte de précision horaire a été troquée contre des économies drastiques de la consommation électrique. La porte d’entrée du courant a également été repensée de manière originale. Dans les processeurs classiques, la porte est large avec une faible résistance pour laisser passer autant de courant que possible lorsque le dispositif est allumé. Ces processeurs sont rapides mais dissipent une quantité significative d’énergie en veille ; les portes d’entrée du courant de Phoenix sont donc, elles, nettement plus étroites pour réduire efficacement les pertes d’énergie au détriment de la rapidité qui n’est pas primordiale dans le cas des capteurs.

Phoenix s’étale sur un millimètre carré ; ce qui n’a rien d’extraordinaire par comparaison aux autres processeurs pour capteurs actuels dont la taille est de cet ordre voire plus petite. Mais Phoenix se démarque par la taille très réduite de sa batterie sur film fin ne dépassant pas le millimètre carré là où la plupart des batteries sont beaucoup plus volumineuses que les processeurs qu’elles alimentent. Dans un ordinateur portable la batterie est ainsi 5000 fois plus grande que le processeur et ne peut fournir que quelques heures d’autonomie.

La basse consommation permet de réduire la taille de la batterie et ainsi la taille et le coût du système tout entier. Un système Phoenix, batterie comprise, devrait être 1000 fois plus petit que les plus petits systèmes de capteurs actuels et ouvrirait ainsi la porte à de nouvelles applications potentielles.

Un groupe de chercheur de l’Université du Michigan travaille actuellement sur l’intégration de Phoenix à un capteur biomédical pour mesurer et suivre la pression de l’oeil chez les patients atteints d’un glaucome. Certains ingénieurs imaginent déjà que des essaims de capteurs Phoenix puissent être disséminés pour construire des réseaux invisibles de contrôle de la qualité de l’air ou de l’eau ou pour détecter des mouvements. De tels processeurs pourraient également être mélangés au béton pour mesurer l’intégrité structurelle de nouveaux ponts et bâtiments.

Source :

– Microchip goes low-power with sleep mode, 17 juin 2008 – https://media.cleantech.com/2990/microchip-goes-low-power-with-sleep-mode
– Phoenix Processor Consumes Just 30 picowatts in Sleep Mode, 17 juin 2008 – https://www.ddj.com/embedded/208700141
A 30-picowatt processor for sensors, 15 juin 2008 – https://blogs.zdnet.com/emergingtech/?p=953
– Researchers Set Low-Power Chip Record with Phoenix Processor, 17 juin 2008 – https://www.extremetech.com/article2/0,2845,2320507,00.asp
Microchip sets low-power record with extreme sleep mode, 13 juin 2008 – https://www.ns.umich.edu/htdocs/releases/story.php?id=6610

Pour en savoir plus, contacts :

Dossier sur la consommation des processeurs : https://www.x86-secret.com/popups/articleswindow.php?id=114
Code brève
ADIT : 55098

Rédacteur :

Franz Delpont [email protected]