Review cours Terminale NSI — POO, SQL, Sécurité, Soc, Calculabilité, Réseau
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# Circuits intégrés et Systèmes sur Puce (SoC)
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> Comment fait-on tenir la puissance d'un ordinateur de 30 tonnes dans une puce de quelques millimètres carrés ? Ce chapitre explore l'évolution des circuits intégrés, des architectures de processeurs et des systèmes embarqués — jusqu'aux puces d'intelligence artificielle de 2026.
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## Programme
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Ce chapitre couvre les notions suivantes du programme de Terminale NSI :
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- Composants intégrés d'un système sur puce
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- Transmission des données dans un réseau
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- Systèmes embarqués
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## Ressources
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| Fichier | Description |
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| [Exercices](EXERCICES.md) | 10 exercices (QCM, calculs, analyse de specs réelles) |
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| [TP — Station météo IoT](TP_Station_Meteo_IoT.md) | Programmer un SoC embarqué pour collecter et transmettre des données |
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| [Corrigé](CORRIGE.md) | Corrigés des exercices |
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## 1. Rappels de Première
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@@ -208,6 +228,62 @@ Le recyclage des composants électroniques reste un défi :
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## 6. Nouvelles puces : l'ère de l'IA embarquée (2025-2026)
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L'architecture des SoC connaît en 2025-2026 une rupture majeure : les puces ne sont plus seulement conçues pour le calcul généraliste ou le graphisme, mais pour **exécuter des modèles d'intelligence artificielle localement**, sans passer par le cloud.
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### 6.1. Nvidia RTX Spark (2026)
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Annoncé au Computex 2026, le **Nvidia RTX Spark** est un superchip qui illustre parfaitement l'évolution vers les SoC unifiés hautes performances.
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**Architecture :**
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| Composant | Détail |
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| CPU | 20 cœurs ARM Grace (Neoverse V2), co-développé avec MediaTek |
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| GPU | Blackwell — 6 144 CUDA cores, Tensor Cores Gen 5 |
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| Mémoire | Jusqu'à 128 Go de LPDDR5X **unifiée** (partagée CPU/GPU) |
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| Bande passante | ~300 Go/s |
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| Interconnexion | NVLink-C2C (technologie issue des serveurs Nvidia) |
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| Performances IA | 1 petaflop en FP4, modèles jusqu'à 120 milliards de paramètres |
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> **Lien avec le cours :** Le RTX Spark est un SoC au sens strict — CPU, GPU et mémoire sur la même puce, reliés par un bus interne ultra-rapide (NVLink-C2C). La mémoire unifiée signifie que CPU et GPU accèdent aux mêmes données sans copie, ce qui élimine un goulot d'étranglement classique.
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**Ce qui est nouveau :**
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- **ARM + GPU Nvidia** : la convergence ARM/GPU, déjà amorcée par Apple (M-series), s'étend au monde PC et gaming.
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- **IA locale** : exécuter un modèle de 120 milliards de paramètres sur un laptop (l'équivalent de GPT-3) sans connexion internet était impensable en 2023.
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- **Usage prévu** : agents IA personnels, création de contenu (Adobe), gaming 1440p avec ray tracing et DLSS.
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*Disponibilité : laptops et mini-PC prévus pour l'automne 2026.*
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### 6.2. Contexte : la course aux puces IA
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Le RTX Spark s'inscrit dans une tendance plus large :
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| Fabricant | Puce | Spécialité |
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| **Nvidia** | RTX Spark (2026) | IA + gaming, ARM + Blackwell, usage personnel |
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| **Apple** | M4 Pro/Max (2024) | SoC universel, efficacité énergétique, écosystème Apple |
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| **Qualcomm** | Snapdragon X Elite (2024) | PC Windows ARM, NPU 45 TOPS |
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| **AMD** | Strix Halo (2025) | x86 + GPU RDNA4, gaming portable |
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**Tendances communes à toutes ces puces :**
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- Mémoire unifiée (CPU et GPU partagent la même RAM)
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- NPU (Neural Processing Unit) dédié à l'IA
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- Efficacité énergétique comme priorité
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- Réduction de la dépendance au cloud pour l'IA
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### 6.3. Exercice d'actualité
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Le RTX Spark intègre 20 cœurs ARM alors que les PC traditionnels utilisent du x86 (Intel/AMD).
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1. En vous appuyant sur la section 3 (ARM vs x86), expliquer pourquoi Nvidia a choisi ARM plutôt que x86 pour ce superchip.
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2. La mémoire du RTX Spark est dite "unifiée". En quoi cela diffère-t-il de l'architecture Von Neumann vue en Première, où CPU et GPU ont chacun leur propre mémoire ?
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3. "1 petaflop = 10¹⁵ opérations par seconde." Un modèle d'IA de 120 milliards de paramètres nécessite environ 240 milliards d'opérations pour générer un seul token. Combien de tokens par seconde le RTX Spark peut-il théoriquement produire ?
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## Synthèse
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