Ceci est mon blog – This is my blog.

In the summer of 2009 the Government of Canada held public consultations on copyright and Canadians engaged in these consultations at unprecedented levels demanding a balance between consumer rights and creator rights. According to Michael Geist, recent developments indicate that these extensive consultations were “little more than theatre”. A very disheartening development indeed.

Indications are that the PMO has had to step in and make a decision on the direction of copyright reform in Canada because the Minister of Canadian Heritage, James Moore and the Minister of Industry, Tony Clement could not come to a consensus. A consensus should have been an achievable outcome given the input gathered during the consultation process. It is further reported that the PMO has instead given the green light on moving forward with anti-consumer copyright legislation within the next 5 weeks, a Canadian DMCA.

Your MP needs to know where you stand on the issue regardless of your views and even if you have already told them before. A physical letter or email message to your MP, the Prime Minister, James Moore, Tony Clement and Liberal leader Michael Ignatieff is what is needed right now. Also remember to join the Facebook group and the Facebook page and be sure to ask others do the same.

The Canadian Coalition for Electronic Rights has updated its online letter writing wizard in light of recent developments in the Canadian copyright reform front. This update is intended to address the Government’s seeming willingness to ignore the voices of thousands of Canadians and proceed with the introduction of anti-consumer copyright reform legislation. Legislation that goes in a polar opposite direction of what Canadians demanded during the consultation process.

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From an email I received last week.

Les processeurs actuels sont là pour rester, mais ils se heurtent à des contraintes physiques et techniques, et les équipes d’ingénieurs des manufacturiers de processeurs travaillent fort pour repousser le moment fatidique ou la Loi de Moore dépassera le potentiel d’innovation réalisable avec ces processeurs sur silicium.

Malgré tous les développements technologiques des dernières années, les manufacturiers de processeurs sont bien au courant d’une réalité : On ne pourra pas miniaturiser indéfiniment les processeurs classiques. Il est impossible d’améliorer la précision de gravure des processeurs au-delà du seuil critique de l’atome, et malheureusement ou heureusement, on s’approche de cette limite. Quelles sont les implications de cette limite? Et, que fera t’on lorsqu’on l’aura atteinte? Les prochaines pages tenteront de répondre à cette question.

De plus, l’architecture du processeur est un facteur déterminant de la performance de celui-ci. Que nous réserve l’avenir de ce côté?

Figure 1 – La loi de Moore illustrée, avec des noms de modèles pour référence.

Ce graphique démontre l'évolution de la puissance de traitement des processeurs dans le temps.

1.1                     Prescott, une étude de cas

Lors d’une entrevue téléphonique, une histoire qui renseigne sur les implications des événements sur l’avenir des processeurs classiques a été recueillie.

En effet, à la sortie des processeurs Prescott d’Intel au début de 2004, on annonçait l’équivalent du Pentium 5 (Wasson, 2004, p.1), notamment à cause de l’augmentation de la fréquence du processeur, et aussi, à cause de la transformation de la microarchitecture de ce processeur. Intel passait d’un procédé de gravure en 130 nm à un procédé en 90 nm, qui a permis de réduire la surface du processeur tout en augmentant le nombre de transistors, le faisant passer de 55 millions à 125 millions. Il y eut d’autres changements apportés à l’architecture, les plus notables étant la longueur du « pipeline » dans lequel les instructions patientent afin d’être exécutées par le processeur. Certaines modifications spécifiques seront traitées plus en détail un peu plus loin dans le texte.

Prises individuellement, ces améliorations n’étaient pas source de problèmes pour les processeurs Prescott. C’est lorsqu’on les prend tous ensemble qu’on arrive au désastre qu’a été Prescott pour bon nombre d’utilisateurs. Pourquoi tant de problèmes? C’est simple, la chaleur produite par le nouveau processeur a été sous-estimée. L’addition de nouvelles fonctionnalités, même si elles étaient théoriquement[1] bénéfiques au niveau de la performance, amenait une consommation de courant supérieure à l’ancienne génération de processeurs; ce qui générait plus de chaleur. Cette chaleur difficilement dissipée par le système de refroidissement (le même que la génération précédente) causait la surchauffe du processeur et faisait redémarrer l’ordinateur. Même l’installation de Windows, un processus d’une quarantaine de minutes à l’époque, n’arrivait pas à terminer tellement le processeur chauffait pour certains utilisateurs. Ce problème n’était probablement pas aidé par une carte-mère qui se faisait vieille, mais le problème était même rapporté sur des machines actuelles.

Intel se mit à fabriquer des Prescott sur un socket 775, au lieu d’un socket 478[2].  Mais, ce changement ne fit qu’empirer les choses car la demande de courant du processeur augmenta de 10 %, et la production de chaleur suivit. On évita la catastrophe en équipant les processeurs d’un socket 775, avec un meilleur radiateur par défaut.  Dans l’ensemble, la température du processeur restait la même ou diminuait sensiblement. C’est cet épisode qui a forcé en quelque sorte Intel à repenser au complet l’architecture de ses processeurs.

Toute cette histoire nous en apprend beaucoup sur le fonctionnement actuel des processeurs, car on se rend compte qu’ils sont régis par plusieurs métriques en lien les unes avec les autres.

Ce fut donc la fin de la course à la plus haute fréquence, et les compagnies de microprocesseurs (Intel inclus), apprenant des erreurs d’Intel se sont concentrées sur la miniaturisation, le développement de meilleures architectures et l’addition de plus de cœurs par processeur.

1.2                     Miniaturisation

La Loi de Moore, énoncée en 1965, stipule que la quantité de transistors par puce va doubler tous les 2 ans. Que ce serait-il passé s’il n’y avait pas eu de miniaturisation? Nous aurions des processeurs énormes, considérant que le procédé de production d’un transistor d’aujourd’hui est plus de 200 fois plus petit que les processeurs de l’époque. La miniaturisation permet non seulement d’augmenter la densité des transistors mais aussi la miniaturisation des ordinateurs en général, l’avènement des calculatrices de poche, des téléphones mobiles et d’une foule d’autres applications ou un processeur antique ne pourrait pas être utilisé, faute de place.

Le développement des processeurs s’approche d’année en année de cette asymptote qu’est la limite matérielle de précision de gravure. Viendra un moment où on ne pourra plus diminuer la taille des processeurs, tellement ceux-ci seront proche de l’atome. En septembre 2009 (Ng, 2009), Intel a annoncé qu’elle était en mesure de produire des processeurs avec un procédé en 22 nm. Un nanomètre est un milliardième de mètre, soit 0,000000001 m. C’est très petit, considérant que la largeur d’un cheveu humain varie de 18 000 à 80 000 nanomètres. Lorsqu’on parle de procédé de gravure, on entend généralement l’espace entre les transistors sur le processeur. Le procédé de gravure en tant que tel, qui comporte plus d’une centaine d’étapes, sort du cadre de ce rapport, et ne sera pas traité. Il est intéressant tout de même de savoir que ce procédé est en constante amélioration depuis les débuts des processeurs classiques.

La figure 2 présente la proportion de processeurs qui sont défectueux, par galette de silicium. Il s’agit d’une échelle logarithmique, ce qui signifie qu’une ligne droite dans ce graphique représente une relation exponentielle. On voit donc que le processus de fabrication des processeurs s’améliore rapidement dans le temps. Même si la miniaturisation fait augmenter les taux de processeurs défectueux, on est gagnant à long terme, puisqu’on produit plus de processeurs par galette. Cette relation se remarque dans les inclinaisons des pentes au début de chaque introduction d’un nouveau procédé, qui vont en grandissant, ce qui veut dire que les procédés s’améliorent toujours de plus en plus rapidement.

Figure 2 – La densité de processeurs défectueux par rapport au temps (plus c’est petit, moins il y a de processeurs défectueux par galette)

Le raffinement de la technique de gravure s'améliore de plus en plus rapidement

Le nouveau procédé introduit par Intel permettra de produire plus de processeurs par « wafer », ces galettes de silicium d’environ 30 cm de diamètre sur lesquels les processeurs sont gravés. En effet, le procédé en 22 nm permettra à Intel de placer près de 4 fois plus de processeurs par galette que le présent procédé en 45 nm. Cette amélioration marquée permettra de repousser les limites de la Loi de Moore pendant encore quelques années. Intel prévoit également pouvoir vendre ses processeurs moins cher qu’actuellement, une fois que la gravure en 22 nm sera maitrisée. Comme le montre la figure 2, au cours des années, Intel sera en mesure de raffiner sa technique de gravure. Ce qui amène plus de processeurs par galette, indépendamment du processus de gravure utilisé. Bien entendu, il est plus coûteux, même aujourd’hui, de produire un processeur en 90nm qu’un 45 nm, même si la technique de gravure est mieux maitrisée, seulement à cause du gain exponentiel d’espace sur la galette qu’apporte un espace moindre entre les transistors. Ce n’est pas tout, la miniaturisation apporte également des gains notables en performance, puisque les électrons qui transportent le signal électrique ont une moins grande distance à parcourir. Pour donner une idée de l’échelle microscopique dont on parle, il suffit de s’imaginer un interrupteur standard pour une lumière. Intel dit qu’il faudrait environ 25 000 ans à plein temps pour faire ouvrir et fermer la lumière 1,5 milliards de fois, tandis que les transistors dans les processeurs Intel peuvent changer d’état (1 ou 0) autant de fois en moins d’une seconde. (Intel, 2005) Cette affirmation a été faite en 2005, ce qui rend les processeurs d’aujourd’hui beaucoup plus rapide. Ça donne une idée de l’incroyable pouvoir de la miniaturisation, et de son utilisation primaire, le développement de nouvelles architectures.

La portion sur les architectures et la miniaturisation reste à venir.

Suite la semaine prochaine.

[1] Certaines applications LEGACY, roulaient plus lentement sur un Prescott que sur son prédécesseur. Même si dans l’ensemble, les applications gagnaient en vitesse (Wikipedia [2], 2009)

[2] Le nombre suivant le socket représente le nombre de connections que le processeur fait avec la carte-mère. Généralement, plus de connections permet plus de performances, et plus de consommation de courant, donc plus de transistors.

La version française suit.

As a consumer of digital media and electronics you stand to be greatly impacted by changes to Canada’s copyright regime. Fortunately, the Government wants to hear from consumers and creators alike so that the interests of all Canadians can be taken into account. Until September 13, 2009 you can participate in the recently launched government consultations on copyright by visiting www.copyrightconsultation.ca and registering for an upcoming townhall meeting, webcast or by making a submission via email.

If we do not voice our concerns en masse we run the risk of having a draconian system of copyright rules imposed upon us. Imagine living in a country where corporations dictate how you consume information and media and utilize technology. Canadians need to speak out against such proposals and push for greater flexibility in the law to provide a balanced, fair approach on digital reforms. To that end, Michael Geist has just launched www.speakoutoncopyright.ca. The site is designed to inform and help foster greater participation by bringing together online discussion (ie. the Twitter #copycon stream), postings, videos, news reports, etc.

The Canadian Coalition for Electronic Rights has also updated its letter wizard allowing you to easily submit your concerns in both official languages directly to the government copyright consultations as well as those minsters responsible for modernizing Canada’s Copyright Act.

En tant que consommateur de media numérique et électronique, vous êtes touché par les changements du régime de droit d’auteur canadien. Heureusement, le gouvernement désire entendre la voie des consommateurs et des créateurs, afin que les intérêts de tous les canadiens soient prit en compte. Jusqu’au 13 septembre 2009, vous pouvez participer à la consultation publique sur les droits d’auteur que le gouvernement vient de débuter, en visitant le site http://droitdauteur.econsultation.ca. Vous pouvez aller en personne dans les assemblés publiques ou être présent dans la diffusion simultané sur le web, ou a tout le moins exprimer votre position par un message ou email.

Si nous ne nous faisons pas entendre, nous risquons de nous faire imposer un système de droit d’auteur draconien. Imaginez vivre dans un pays où les corporations dicteraient la façon dont vous devez utiliser vos media et les technologies qui si rattachent. Les canadiens et québécois doivent se lever pour contrer ce type d’approche proposée dans la reforme des droits d’auteurs, et afin d’exiger des lois flexibles pour un obtenir un juste équilibre. A cette fin, Michael Geist a fait le lancement du site www.speakoutoncopyright.ca. Ce site permet d’informer et d’encourager le plus de participant à discuter en ligne (par le flux Twitter #copycon), de rapporter des nouvelles, des commentaires, des videos, etc.

La coalition canadienne pour les droits numérique a aussi mis à jour la lettre que vous pouvez envoyer en français ou en anglais, directement au comité de consultation des droits d’auteurs et aux ministres responsables de la modernisation des droits d’auteurs canadiens