Les Défis du CEA n°241 jui/aoû 2020
Les Défis du CEA n°241 jui/aoû 2020
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°241 de jui/aoû 2020

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 255) mm

  • Nombre de pages : 36

  • Taille du fichier PDF : 3 Mo

  • Dans ce numéro : dossier énergies, pour un mix décarboné.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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10 EURÊKA CEA SIMULATIONS GRANDEUR NATURE À l’abri des séismes Comment s’assurer de l’efficacité des dispositifs destinés à protéger les œuvres d’art des séismes ? En utilisant les installations du CEA conçues précisément pour étudier le comportement des grandes structures face aux tremblements de terre. PAR SYLVIE RIVIÈRE L’expérience est insolite  : quatre statues romaines et cinq bustes d’empereurs grandeur réelle, sculptés dans du marbre massif, ont été soumis à des reproductions de séismes sur la table vibrante Azalée de la plateforme Tamaris du CEA. Ces travaux, réalisés de novembre 2019 à février 2020, visaient à étudier des équipements destinés à protéger les objets en atténuant les effets des ondes sismiques 1. « Nous avons testé différents isolateurs sismiques  : un socle individuel avec un nouveau design utilisant un matériau à mémoire de forme, et un socle collectif pour des planchers, constitués de deux surfaces incurvées glissant l’une sur l’autre », explique Vincent Crozet, ingénieur-chercheur au CEA-Isas. Les vidéos et les données fournies par les nombreux capteurs fixés sur les œuvres sont en cours d’analyse. Un travail qui permettra d’améliorer l’efficacité des dispositifs testés. ↓ Ci-dessous A droite, bustes posés sur un socle collectif parasismique. 1. Projet européen Sereme, mené en collaboration avec cinquniversités et deux industriels. 1 CEA-Isas Institut des sciences appliquées et de la simulation pour les énergies bas carbone (Saclay). LES DÉFIS DU CEA #241 MICROBIOLOGIE La bactérie qui dévore les radioéléments Des travaux montrent que la bactérie lacustre Gloeomargarita lithophora piège certains radioéléments. De quoi envisager un procédé pour décontaminer les eaux environnementales ou les effluents radioactifs. PAR AUDE GANIER Certaines bactéries lacustres minéralisent le calcium présent dans l’eau, formant du carbonate de calcium solide, selon un processus par ailleurs à l’origine des roches calcaires. En s’intéressant à la souche Gloeomargarita lithophora, une équipe de Sorbonne Université a découvert qu’elle capte de manière sélective et prioritairement le baryum, même en présence de calcium. Encouragés par cette propriété étonnante, et avec le CEA-Biam, les chercheurs ont alors testé la capacité de la bactérie à piéger du strontium-90 (radioélément naturel) et du radium-226 (produit de la fission nucléaire). Résultat des expériences  : les deux radioéléments sont intégralement biominéralisés dans les cellules de la bactérie, et là encore en présence de calcium. D’autres essais sur des solutions saturées en stronium-90 ont aussi témoigné de la bonne tenue des cellules et de la conservation de leur capacité de piégeage du radioélément. Cette bactérie s’avèrerait donc performante pour décontaminer, en strontium et en radium, des eaux environnementales ou des effluents radioactifs. Et comme elle se développe par photosynthèse, le procédé pourrait être mis en œuvre dans des bassins ouverts ou en photobioréacteurs. ↑ Ci-dessus Cellule de la bactérie (gris) contenant des inclusions intracellulaires de carbonate de calcium. CEA-Biam Institut de biosciences et biotechnologies d’Aix-Marseille. K. Benzerara, S. Borensztajn/CNRS
LES DÉFIS DU CEA #241 EURÊKA 11 MICROÉLECTRONIQUE Comme un Lego Salué par la communauté internationale, le prototype de chiplet du CEA-Leti tranche par son agilité, sa flexibilité et sa sobriété. Enjeu  : booster le calcul intensif en vue d’applications embarquées comme le véhicule autonome. PAR AUDE GANIER « L’enjeu est toujours le même ! Mettre toujours plus de puissance de calcul dans des espaces de plus en plus réduits et à bas coût », expose Pascal Vivet du CEA-Leti. Or, les technologies actuelles ont atteint les limites, notamment dans le domaine du calcul intensif qui consiste à combiner la puissance de milliers de processeurs, eux-mêmes regroupés en cœurs de calcul. Un chiplet aux fonctions hétérogènes … Afin d’augmenter la capacité et la modularité de calcul de ces processeurs, les chercheurs du laboratoire proposent une architecture organisée en chiplets (petits circuits intégrés) dans le cadre d’un projet initié en 2014 1. « Imaginez le processeur d’un ordinateur standard qui mesure environ 4 cm 2. Notre approche est de développer le même, mais avec 4 petits processeurs d’1 cm 2, aux fonctions hétérogènes (calcul, mémoire, entrée et sortie, etc.), fabriqués chacun dans leur technologie adéquate et assemblés avec des technologies d’intégration 3D. Nous pouvons ainsi jouer au lego en assemblant ces petits chiplets à façon ! », illustre le responsable scientifique. … sur un interposeur 3 en 1 L’équipe s’est également penchée sur le support en silicium des chiplets, appelé interposeur. Jusqu’ici, il assurait leur connexion avec les cœurs de calcul via de « simples » pistes métalliques qui, aux échelles souhaitées, finissent par limiter le flux des échanges de données. Cet interposeur, les chercheurs l’ont rendu intelligent en y intégrant des fonctions de communication inter-chiplets, du contrôlecommande ainsi que l’alimentation électrique. « Les chiplets n’étant plus reliés à une alimentation éloignée (souvent placée à l’extrémité de la puce électronique) mais directement sur leur substrat, l’efficacité énergétique des calculs s’en trouve augmentée », explique Pascal Vivet, qui garde secret l’alliage des microbilles de connexion permettant d’assembler les chiplets sur l’interposeur. Le prototype de 96 cœurs organisés en 6 chiplets, eux-mêmes intégrés en 3D sur un interposeur actif en silicium 65 nm, a été présenté avec succès à la conférence ISSCC en février 2020. Non sans fierté, Pascal Vivet se souvient  : « Nous avons dévoilé notre prototype en séance plénière devant plus de 800 personnes. Et cela, juste avant le confinement… J’apercevais déjà des masques dans la salle et beaucoup de chercheurs asiatiques avaient renoncé au déplacement ». 1. Projet soutenu par l’IRT Nanoelec de Grenoble, associant ST Microelectronics (fabrication des chiplets) et Mentor Graphics (co-mise en œuvre d’outils de conception 3D). FOCUS Les grandes conférences scientifiques Collective, la science – et ses avancées – est soumise à l’évaluation et à l’approbation des pairs. Cela, sous la forme de publications scientifiques diffusées dans des revues à comité de lecture, ou lors de présentations sélectionnées par les organisateurs de grandes conférences. En réunissant plus de 4 000 scientifiques du monde, la conférence annuelle ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) de San Francisco est « La Mecque » des circuits intégrés, comme l’est le CES (Consumer Electronic Show) de Las Vegas pour l’électronique grand public. CEA-Leti Laboratoire d’électronique et de technologie de l’information (Grenoble). ↓ Ci-dessous Chiplet multifonction intégré en 3D sur son interposeur intelligent. CEA



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