Trois questions pour l'informatique Pioneer Carver Mead

L'informaticien Carver Mead a donné son nom à la loi de Moore vers 1970 et a joué un rôle crucial pour s'assurer qu'elle reste vraie au cours des décennies qui ont suivi. Il a été le pionnier d'une approche de conception de puces de silicium complexes, appelée intégration à très grande échelle (VLSI), qui est toujours influente aujourd'hui. Mead était responsable d'une série de premières dans l'industrie des semi-conducteurs, et en tant que professeur au California Institute of Technology, il a enseigné à de nombreux technologues parmi les plus célèbres de la Silicon Valley. Dans les années 1980, sa frustration face aux limitations des ordinateurs standard l'a amené à commencer à construire des puces modelées sur le cerveau des mammifères, créant ainsi un domaine connu sous le nom d'informatique neuromorphique, qui prend maintenant un nouvel élan. Aujourd'hui âgé de 79 ans, Mead conserve un bureau à Caltech, où il a dit Examen de la technologie du MIT pourquoi les ingénieurs informaticiens devraient étudier de nouvelles formes d'informatique.

saut quantique : Carver Mead dit que les informaticiens devraient se concentrer sur les phénomènes quantiques pour faire progresser leur domaine.

Quels sont les grands défis de l'industrie des puces aujourd'hui ?

Un problème dont je parle depuis des années est la dissipation de puissance. Les puces deviennent trop chaudes pour continuer à les faire fonctionner de plus en plus vite.

C'est un thème commun dans l'évolution de la technologie que ce qui fait le succès d'un groupe, d'une entreprise ou d'un domaine devient un obstacle pour la prochaine génération. Ceci est un exemple de cela. Tout le monde a été richement récompensé pour avoir fait tourner les choses de plus en plus vite avec beaucoup de puissance. Le passage aux puces multicœurs a aidé, mais maintenant nous avons jusqu'à huit cœurs et il ne semble pas que nous puissions aller beaucoup plus loin. Les gens doivent s'écraser contre le mur avant de faire attention.

La dissipation de puissance était l'une des raisons pour lesquelles j'ai commencé à penser aux conceptions neuromorphiques. Je pensais à la façon dont vous feriez des systèmes massivement parallèles, et les seuls exemples que nous avions étaient dans le cerveau des animaux. Nous avons construit beaucoup de systèmes. Nous avons fait des rétines, des cochlées, beaucoup de choses ont fonctionné. Beaucoup de mes étudiants y travaillent encore. Mais c'est une tâche beaucoup plus importante que je ne l'avais pensé en commençant.

Plus récemment, vous avez travaillé sur un nouveau cadre unifié pour expliquer à la fois les systèmes électromagnétiques et quantiques, résumé dans votre livre Électrodynamique collective . Pensez-vous que cela pourrait aider à découvrir de nouveaux types d'électronique?

La préface personnelle à cela est que je suis frustré parce que ce que les gens font maintenant est essentiellement un tas de hacks. Vous faites ce problème de cette façon, et vous faites ce problème de cette façon, et pour moi c'est un symptôme de ne pas avoir une conceptualisation cohérente de tout. C'est frustrant pour moi parce que j'ai toujours aimé ce sujet.

Les gars de l'optique ont en quelque sorte trouvé un moyen de surmonter tout cela, malgré la façon dont la mécanique quantique est enseignée. Charlie Townes [inventeur du maser, précurseur du laser] est allé rendre visite à Heisenberg, Bohr et Von Neumann, et ils ont essentiellement dit, Sonny, tu ne sembles pas comprendre comment fonctionne la mécanique quantique. Eh bien, ce n'était pas Charlie qui ne comprenait pas. La communication optique vient de contourner tout ce que nous faisons par voie électronique, car elle est tellement plus efficace – travailler profondément dans la limite quantique a vraiment porté ses fruits.

Nous ne savons pas ce que sera un nouvel appareil électronique. Mais il y a très peu de quantum sur les transistors. Je ne suis pas proche de ça, mais je soutiens généralement ces personnes qui font ce qu'elles appellent l'informatique quantique. Les gens ont essayé de construire de vraies choses basées sur le couplage quantique, et chaque fois que les gens essaient de construire des choses qui fonctionnent réellement, ils vont apprendre énormément de choses. C'est de là que vient vraiment la nouvelle science.

Cependant, l'informatique quantique et l'informatique neuromorphique sont encore des choses si petites et périphériques par rapport à l'industrie des semi-conducteurs.

Ça commence toujours comme ça. Le transistor n'était qu'une toute petite verrue d'une grande industrie, et les gens disaient, eh bien, vous pouvez en faire des appareils auditifs. Vous ne savez jamais quand quelque chose va cliquer.

Je me souviens du gars de l'usine de tubes à vide de GE me montrant leurs circuits intégrés, qui étaient de petites piles de tubes à vide chacun de la taille d'un crayon. On l'appelait un micromodule intégré thermoionique, TIMM. Ils les emballaient, mettaient les petites languettes qui s'accrochaient à la cathode et à la grille à différents angles, puis ils faisaient passer des fils et brasaient le tout ensemble pour avoir un petit système intégré.

C'était une technologie extrêmement intelligente. Si les choses des semi-conducteurs n'étaient pas arrivées, nous serions toujours en train de voler vers Mars avec ces micromodules intégrés thermoioniques ; ils étaient extrêmement fiables, même s'ils n'étaient pas très économes en énergie. Eh bien, cela ne s'est pas déroulé de cette façon.

Il se pourrait que dans cent ans nous ayons encore des circuits intégrés à peu près comme nous les avons aujourd'hui pour beaucoup de choses, et il y aura d'autres choses pour différentes applications. Lorsqu'une technologie effectuant un travail réel dans le monde réel atteint un certain point, l'évolution ne s'arrête pas mais elle devient en quelque sorte logarithmique [se nivelle], et la technologie devient une partie de l'infrastructure que nous tenons pour acquise.

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