Un die qui s'auto-répare

Des chercheurs de l'institut de technologie de Californie (Caltech) ont conçu un amplificateur de signal capable de s’autoréparer. Il dispose de capteurs et d’un circuit intégré qui permettent de rediriger le signal en cas de problème, sans perte notable de performances.

De la délicatesse des circuits intégrés

En principe, le moindre défaut au sein d’une puce peut avoir des conséquences dramatiques et entraîner son dysfonctionnement. Le système présenté aujourd’hui est donc fascinant. Les capteurs placés au niveau des amplificateurs mesurent la température, le courant électrique, la tension et la puissance à chaque point du circuit. Les informations sont ensuite envoyées à un circuit intégré propre (ASIC) qui va alors optimiser la gestion du signal.

Un circuit intégré intelligent

L’ASIC a la grande particularité de ne pas nécessiter des algorithmes couvrant chaque scénario possible. Il y a trop de variables et de possibilités pour que cela soit une solution viable pour une puce si petite (le die était gravé en 45 nm et a une surface de quelques millimètres). Le circuit intégré est simplement conçu pour optimiser l’amplification du signal en fonction des données envoyées par les capteurs. Ainsi les chercheurs ont pu remarquer que dans des conditions normales d’utilisation, les algorithmes généralistes permet de réduire la consommation de la puce par deux. Ils affirment aussi que ce système peut facilement être transposé sur des architectures plus complexes.

Les chercheurs ont enfin utilisé un laser pour détruire une partie de la puce. En 0,2 seconde, l’ASIC avait redirigé le signal vers les amplificateurs fonctionnels pour maintenir le bon fonctionnement de la puce qui tournait à 200 MHz. Nous avons donc affaire à un processus purement électrique, contrairement aux autres recherches sur l’autoréparation qui ont un aspect mécanique (cf. « Des circuits électroniques qui cicatrisent ! ») plus difficile à mettre en oeuvre. Les recherches ont été financées par le département américain de la défense. Les résultats ont été publiés dans la revue IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques de ce mois-ci.