Puce « Cerveau Micro-ondes » de Cornell Traite Données et Communications Sans Fil Simultanément

Des chercheurs de l'Université Cornell ont développé un microprocesseur intégré au silicium, nommé « cerveau micro-ondes », capable de traiter simultanément des signaux de données ultra-rapides et des signaux de communication sans fil en exploitant directement les principes de la physique des micro-ondes. Cette architecture, décrite comme le premier réseau neuronal à micro-ondes véritable, a été détaillée dans la revue Nature Electronics le 14 août 2025.

Cette conception permet l'exécution de calculs en temps réel dans le domaine fréquentiel, une capacité essentielle pour des applications exigeantes telles que le décodage de signaux radio, le suivi de cibles radar et le traitement général des données numériques. L'un des avantages notables de cette puce est son efficacité énergétique, sa consommation n'excédant pas 200 milliwatts pour des opérations atteignant des débits de l'ordre de plusieurs dizaines de gigahertz, surpassant ainsi les performances des puces numériques conventionnelles dans ce régime.

L'architecture repose sur un réseau neuronal utilisant des modes interconnectés générés au sein de guides d'ondes accordables, s'écartant des méthodes numériques séquentielles traditionnelles. En tirant parti du comportement analogique et non linéaire dans le régime des micro-ondes, cette approche contourne la surcharge de circuit et la consommation énergétique élevée inhérentes aux systèmes numériques classiques. Les chercheurs, dont Bal Govind et Maxwell Anderson, ont démontré une précision d'au moins 88 % pour la classification de divers signaux sans fil, une performance comparable aux réseaux neuronaux numériques mais avec une consommation énergétique nettement inférieure.

Ce développement est issu d'un projet exploratoire soutenu par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) et réalisé au Cornell NanoScale Science and Technology Facility, bénéficiant d'un financement partiel de la National Science Foundation. L'utilisation des procédés de fabrication CMOS standard est considérée comme un facteur clé ouvrant une voie vers une mise à l'échelle commerciale de cette technologie.

Alyssa Apsel, directrice de l'École d'ingénierie électrique et informatique, a souligné le potentiel de cette technologie pour le déploiement sur des dispositifs portables, tels que les téléphones ou les montres intelligentes, permettant l'exécution de modèles natifs sans dépendre systématiquement des serveurs cloud. La capacité de la puce à se déformer de manière programmable sur une large bande de fréquences lui confère une polyvalence pour de multiples tâches informatiques, adressant ainsi les goulots d'étranglement énergétiques dans le traitement du signal électronique traditionnel.