L’informatique moderne repose depuis des décennies sur la logique binaire, une architecture de calcul fondée comme chacun sait sur les 0 et les 1. Si ce modèle a permis d’immenses avancées, il atteint aujourd’hui ses limites. En cause : la « power wall », c’est-à-dire une consommation énergétique toujours plus élevée pour une puissance de calcul qui stagne, et l’« architecture wall », autrement dit l’incompatibilité croissante entre les nouvelles approches de calcul et les systèmes existants.
Quand le binaire ne suffit plus
Une équipe de l’université Beihang de Pékin, emmenée par le professeur Li Hongge, veut faire sauter le plafond de verre du binaire. Leur idée : mélanger le calcul traditionnel basé sur les 0 et les 1 avec une méthode plus aléatoire, qui fonctionne avec des signaux électriques répétés. Cette approche consomme moins d’énergie et nécessite moins de matériel, mais elle est aussi un peu plus lente. En combinant les deux, les chercheurs espèrent tirer le meilleur des deux mondes.
En fusionnant ces deux logiques au sein d’une même architecture, les chercheurs affirment avoir trouvé un équilibre inédit entre les performances, la tolérance aux pannes et la sobriété énergétique.
La Chine n’a pas tardé à expérimenter ces puces hybrides dans des domaines sensibles. Un premier modèle, conçu dès 2023, a été fabriqué à partir d’une technologie éprouvée en 110 nanomètres par le fondeur national SMIC. Un second, plus avancé, dédié aux algorithmes d’apprentissage automatique, utilise une gravure plus fine (28 nm).
Les usages concernent des fonctions critiques, comme les systèmes d’affichage dans l’aviation, le traitement de signaux tactiles ou encore les systèmes de navigation embarqués. La puce permettrait, par exemple, de mieux filtrer le bruit électronique pour détecter des signaux faibles sur un écran tactile, tout en consommant peu d’énergie. Elle intègre également un système « on chip », capable de gérer plusieurs types de calculs en parallèle — une rareté dans les architectures traditionnelles.
Selon le journal officiel de Pékin, ce projet représente la première tentative de standardisation mathématique des trois logiques — binaire, stochastique classique et hybride — avec une analyse comparative de leurs performances face aux perturbations, aux erreurs et à la consommation énergétique.
Li Hongge indique également que ses équipes travaillent sur une instruction set architecture (ISA) dédiée et sur une microarchitecture optimisée pour ce type de calcul. Le traitement d’image, la reconnaissance vocale et l’accélération des modèles d’intelligence artificielle pourraient en bénéficier.
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