Raytheon développe un nouveau type de processeur qui pourrait aider les systèmes militaires américains à reconnaître plus rapidement les menaces entrantes. La technologie utilise la lumière pour gérer le traitement des données, éliminant ainsi potentiellement un goulot d’étranglement majeur dans les systèmes électroniques actuels.
L’entrepreneur de la défense a obtenu un prix de phase 1 de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) pour son travail. Cet effort s’inscrit dans le cadre du programme PICASSO (Photonic Integrated Circuit Architectures for Scalable System Objectives) de la DARPA. Son objectif est de faire progresser les circuits photoniques capables de traiter l’information entièrement via des signaux optiques.
Traiter les données avec la lumière
La plupart des circuits photoniques s’appuient encore sur l’électronique conventionnelle pour des tâches informatiques importantes. Ils convertissent d’abord les signaux optiques entrants en signaux électriques avant de traiter les informations. Cette étape supplémentaire peut entraîner des retards et ajouter de la complexité à des systèmes de plus en plus sophistiqués.
L’architecture proposée par Raytheon vise à éliminer cette exigence de conversion. Le traitement du signal restera dans le domaine optique, en utilisant la lumière tout au long de l’opération. Cette approche pourrait aider à préserver la force du signal et la qualité des informations pendant le traitement.
Cette distinction est importante à mesure que les plates-formes militaires collectent des volumes de plus en plus importants de données de capteurs. Les systèmes radar, les équipements de guerre électronique et autres capteurs de défense doivent interpréter les informations rapidement. Même de petits retards de traitement peuvent affecter la manière dont les opérateurs réagissent aux menaces qui se développent rapidement.
Le traitement entièrement optique pourrait éventuellement aider les systèmes militaires à répondre à ces demandes plus rapidement. Il peut également prendre en charge des conceptions de circuits plus compactes à mesure que les ingénieurs augmentent les capacités de traitement. Cependant, les efforts de Raytheon pour la phase 1 se concentreront sur le développement et la démonstration de la technologie sous-jacente.
La DARPA soutient le développement photonique
La division Advanced Technology de Raytheon dirigera les travaux de développement. L’équipe apporte son expérience dans les processus de fabrication photonique et l’ingénierie des radiofréquences. Elle possède également de l’expérience dans le développement de technologies destinées à des applications militaires.
Le fournisseur de logiciels d’ingénierie commerciale Synopsys soutiendra cet effort. L’entreprise fournira des outils de conception et de simulation pour développer l’architecture photonique. Ces outils devraient aider les ingénieurs à modéliser le comportement des circuits avant de passer aux démonstrations physiques.
Le programme PICASSO de la DARPA cible les architectures de circuits intégrés photoniques qui peuvent s’adapter à différentes applications. La photonique intégrée utilise la lumière pour transmettre et manipuler des informations au sein de circuits compacts. La technologie prend déjà en charge des applications dans les télécommunications et la transmission de données à haut débit.
Les applications militaires introduisent des défis d’ingénierie supplémentaires. Les systèmes de défense doivent fonctionner de manière fiable dans des conditions exigeantes. Leur matériel de traitement doit également prendre en charge des signaux de plus en plus complexes sans compromettre les performances.
Des décisions plus rapides dans des environnements contestés
Les applications militaires potentielles vont au-delà de la simple accélération des calculs individuels. Un traitement optique plus rapide pourrait aider les capteurs à fournir plus rapidement des informations utiles aux opérateurs. Cela pourrait améliorer les temps de réaction lors d’engagements impliquant plusieurs menaces entrantes.
La guerre électronique présente une autre application possible. Les plates-formes militaires doivent identifier et interpréter les signaux dans des environnements électromagnétiques de plus en plus encombrés. Un traitement plus rapide des informations pourrait aider les équipages à reconnaître les menaces changeantes et à ajuster leurs réponses.
Cependant, la technologie reste en cours de développement. Raytheon n’a pas divulgué de calendrier de déploiement ni d’objectifs de performances spécifiques pour le système. Le prix de la phase 1 représente une première étape vers la démonstration de ses capacités.
En cas de succès, ces travaux pourraient offrir aux ingénieurs de la défense un autre moyen de surmonter les limitations du traitement. Cela pourrait également aider les futures plates-formes militaires à gérer les charges de travail croissantes des capteurs sans dépendre entièrement des architectures électroniques conventionnelles.
