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LE DÉFI DU PC À 100 DOLLARS

Ridha Loukil

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LE DÉFI DU PC À 100 DOLLARS

© D.R.

- Construire un PC portable bon marché, adapté aux besoins éducatifs des pays du Sud, tel est le challenge lancé à l'industrie informatique. Verdict sur l'issue du projet en 2007.

Réaliser un PC portable à seulement 100 dollars ! A priori, l'entreprise relève de la mission impossible. C'est pourtant l'objet de l'initiative OLPC (One Laptop Per Child, ou un PC portable par enfant). Lancée par Nicholas Negroponte, président émérite du MIT Media Lab, en janvier 2005 lors du Forum économique mondial de Davos, en Suisse, elle vise à démocratiser l'accès à la micro-informatique en équipant des millions, voire des centaines de millions d'écoliers dans les pays du Sud, avec une machine à usage éducatif à la portée de leur bourse.

Le projet est mené par l'association OLPC (spécialement créée pour l'occasion et présidée par Nicholas Negroponte), avec le soutien du programme des Nations unies pour le développement (PNUD) et la participation de neuf entreprises, toutes nord-américaines, dont le fabricant de microprocesseurs AMD, l'équipementier télécoms Nortel, le fournisseur de puces de communication Marvell et l'éditeur de logiciels libres Red Hat. Une enveloppe atteignant 24 millions de dollars a été levée auprès des différents participants et sponsors pour les phases de développement et de test.

Le premier prototype a été présenté en novembre 2005 lors du sommet de la Société de l'information à Tunis. Selon le planning de l'OLPC, la production devrait démarrer à la fin de 2006 ou au début de 2007 au rythme d'un million de pièces par mois. Le défi industriel est donc de taille. Aujourd'hui, le PC portable le plus économique coûte aux alentours de 500 dollars. Il faudrait donc diviser ce prix par un facteur cinq. Comment y parvenir ? Nicholas Negroponte fournit un premier élément de réponse : « Le marketing, la commercialisation et la distribution absorbent aujourd'hui 60 % du prix payé par le consommateur. C'est énorme ! Nous voulons éliminer ces frais en faisant l'impasse sur tout cela. La machine ne sera pas vendue dans le commerce. Elle sera livrée directement aux gouvernements qui se chargeront ensuite de la distribuer auprès de leurs écoles. »

L'allègement de la configuration constitue le deuxième axe fort de réduction des coûts. L'évolution de la micro-informatique obéit à une surenchère technologique permanente, savamment orchestrée par le couple Intel et Microsoft. À chaque accroissement des capacités de traitement et de stockage, correspond un gonflement du logiciel et des applications. Une tendance pernicieuse qui, selon Nicholas Negroponte, a rendu le PC obèse. « Prenons le cas du logiciel. Nous sommes arrivés à un point où les deux tiers du code ne servent à rien d'autre qu'à gérer l'autre tiers, lequel effectue les mêmes tâches de neuf façons différentes. »

Mutualiser les ressources

Le projet OLPC marque une rupture radicale. Pas de fonctions superflues. La configuration est réduite au strict minimum. D'autant qu'elle s'adresse principalement à un usage éducatif. Pas non plus de disque dur, ni de lecteur de disque optique. Une mémoire Flash de 512 Mo suffit comme média de stockage de masse. L'utilisateur pourra ensuite étendre cette capacité en s'équipant d'un disque dur externe de 4 Go proposé à 20 dollars, la moitié du prix actuel sur le marché. Les composants électroniques dernier cri sont écartés au profit d'anciennes générations de circuits intégrés, largement banalisées sur le marché. Tout le logiciel tient dans moins de 128 Mo de mémoire, deux fois moins que pour une configuration moyenne de Windows XP.

Dans un contexte où la surenchère technologique bat toujours son plein, ces spécifications minimalistes prêtent un peu à sourire. Nicholas Negroponte balaie d'un revers de main l'accusation de "PC pauvre pour les pauvres" : « Cette machine peut faire presque tout ce que fait un PC aujourd'hui. La seule chose qu'elle ne pourra pas faire, c'est de stocker de gros volumes d'information comme de la vidéo. » Encore que cette limitation est à relativiser. La faiblesse de la capacité de stockage est compensée par la technologie de maillage Wi-Fi (Mesh Networking) que Marvell met au point pour la deuxième génération de machines. Dans une école, un petit village ou une tribu, les différentes machines présentes peuvent communiquer entre elles spontanément et sans fil, pour établir un réseau ad hoc et mutualiser leurs ressources. On peut ainsi se partager un seul point d'accès à Internet par satellite. « Dans une classe équipée de vingt PC, la mutualisation des ressources fait que tout se passe également comme si chacun disposait d'une capacité de stockage de 10 Go. »

L'allègement de la configuration ne suffit pas. Pour tenir les objectifs de réduction des coûts, il faut aussi optimiser tous les composants. L'unité de traitement, l'écran d'affichage et le logiciel constituent les trois verrous essentiels du projet. Pour l'unité de traitement, le choix s'est porté sur le processeur Geode GX-533 cadencé à 400 MHz et le jeu de puces associé CS5536, tous deux de la société AMD. Basé sur une architecture X86, le Geode GX-533 ne se destinait pas, comme les Celeron ou Pentium, à servir de coeur aux micro-ordinateurs. Lancé en 2003 par National Semiconductor, puis tombé dans l'escarcelle d'AMD, il visait à l'origine des matériels tels les consoles de jeux, décodeurs de télévision, routeurs d'accès à Internet ou serveurs d'impression. Ses avantages résident dans sa faible consommation (moins de 1 W pour une tension de 1 V) et son niveau élevé d'intégration (pas besoin de circuits additionnels pour la gestion de fonctions périphériques comme la mémoire ou l'affichage).

Réunir les fonctions sur un "supercomposant"

Pour tenir les coûts, l'unité de traitement doit être ramenée à 10 dollars. Un objectif tout à fait réalisable, selon Jean-Paul Smets, gérant de Nexedi, société spécialisée dans les clients légers. « Pour cela, il suffit de mettre le processeur et les circuits de gestion des périphériques dans un système sur puce (SoC pour System on Chip), sorte de supercomposant réunissant l'ensemble des fonctions de traitement, comme nous le faisons déjà pour les serveurs domestiques ou les routeurs d'accès à Internet. Ainsi, nous avons divisé par dix le coût du matériel, à 30 dollars. Le consommateur le trouve aujourd'hui dans le commerce à 60 dollars. » Cette intégration électronique poussée se justifie amplement sur le plan économique par l'importance des volumes en jeu. Elle est d'ailleurs d'ores et déjà à l'oeuvre chez AMD, mais pour la deuxième génération de machines.

Évoluer vers le papier électronique

Autre élément, autre défi : l'écran. À un objectif de 40 dollars, il reste de loin le composant le plus cher du projet. Alors que ceux des PC augmentent sans cesse de tailles, les responsables de l'OLPC suivent une démarche inverse en optant pour un 7 pouces, un format banalisé dans les lecteurs DVD portables, les téléviseurs portables ou les terminaux vidéo embarqués dans les voitures. Vu l'évolution récente du marché des écrans LCD, la chance semble sourire aux promoteurs du projet. En raison d'une explosion des capacités de production et d'une concurrence exacerbée, les prix pour ce format sont en chute libre. Selon le cabinet iSuppli, ils se négocient déjà à moins de 30 dollars pièce à Taïwan, contre 80 dollars deux ans plus tôt. À cela, il faut cependant ajouter le système de rétroéclairage et l'électronique nécessaire pour obtenir un afficheur complet. Par ailleurs, il faut tenir compte du fait que ce n'est pas un écran standard qui a été choisi, mais un produit fonctionnant en monochrome aussi bien qu'en couleurs avec des résolutions respectives de 200 dpi et 800 x 600 pixels. Un film plastique, en cours de développement chez 3M, est censé le rendre réflectif et donc visible même en plein soleil. Pour les générations ultérieures de machines, il est envisagé de passer au papier électronique, sorte d'afficheur souple basé sur la technologie d'encre électronique de la start-up américaine E-Ink.

Pour le logiciel, l'objectif est de s'affranchir de l'onéreuse licence de Windows. Au début du projet, Apple et Microsoft se sont rapprochés de l'OLPC, proposant gratuitement son Mac OS pour le premier et Windows CE, une version allégée de Windows, dédiée surtout aux applications embarquées pour le second. Les deux offres ont été déclinées car certains pays, comme la Chine, tenaient à l'emploi de logiciels libres. C'est ainsi que Linux s'est imposé.

L'effet volume devrait faire le reste. C'est pourquoi il a été décidé de ne lancer la production qu'après la commande payée de 5 à 10 millions de pièces. Sept pays devraient jouer le rôle pilote : Chine, Inde, Brésil, Argentine, Égypte, Nigeria et Thaïlande. Mais aucun n'a encore passé de commande. Ils attendent de voir d'abord la machine. La conception et la fabrication incomberont à Quanta Computer, une société taïwanaise qui réalise le tiers des PC portables sur le marché pour des marques comme Apple ou HP.

Le prototype dévoilé à Tunis montre que le défi peut être relevé sur le plan industriel. S'il était fabriqué à 7 millions d'exemplaires, il coûterait aujourd'hui 135 dollars, malgré une configuration légèrement revue à la hausse, avec un processeur Geode à 500 MHz, une mémoire Flash de 1 Go et quatre ports USB.

L'ambition de Nicholas Negroponte est de livrer 7 millions d'unités la première année et 500 millions de pièces en cinq ans. Son voeu d'équiper tous les enfants de la planète au cours de la prochaine décennie sera-t-il exaucé ? La réponse est plus politique qu'industrielle.

COMMENT PASSER DE 500 À 100 DOLLARS

L'ENJEU

Démocratiser la micro-informatique dans le monde en mettant à la disposition des pays du Sud un PC portable à usage éducatif à un coût cinq fois plus bas que le prix plancher actuel.

Les leviers d'action

- Une architecture dépouillée, centrée sur les fonctions essentielles du PC - Des composants spécialement optimisés - Une production à gros volumes, de plus d'un million de pièces par mois

Les caractéristiques du premier modèle

> Processeur Geode GX2-533 à 400 MHz d'AMD > Jeu de puces CS5536 d'AMD > Mémoire vive de 128 Mo > Mémoire Flash de 512 Mo pour le stockage de masse > Écran LCD bimode monochrome et couleurs de 7 pouces > Batterie NiMH de 22,8 Wh rechargeable par manivelle > Clavier à 80 touches > 3 ports USB > Connectivité sans fil Wi-Fi avec fonction maillage > BIOS à base de Linux de 512 Ko > Système d'exploitation et logiciels à base de noyau Linux > Poids : environ 1,5 kg - Telles sont les spécifications de base retenues pour la première version qui sera livrée fin 2006 ou début 2007. Les versions ultérieures se différencieront par de nouvelles conceptions de processeurs, d'écrans et de connectivités sans fil. Si la configuration paraît très en retrait par rapport à ce que l'on trouve aujourd'hui sur le marché, la machine doit supporter des contraintes d'environnement aussi sévères que dans le militaire en termes de poussière, de température, d'humidité, d'étanchéité ou de résistance aux chocs.

LOGICIEL : LINUX ÉVINCE WINDOWS

- C'est Red Hat qui est chargé par le consortium OLPC de réaliser le logiciel du PC à 100 dollars. Au passage, la compagnie de Caroline du Nord a injecté 2 millions de dollars dans ce projet (sur les 24 millions recueillis à ce jour). C'est le système d'exploitation Fedora Core qui a été retenu, fruit d'un travail communautaire et très populaire dans le monde du logiciel libre. Mais la partie n'est pas encore gagnée ! Car ça va être un véritable exploit de faire rentrer un logiciel de taille considérable dans une machine très pauvre en mémoire et dépourvue de disque dur. Une installation typique de Fedora sur un poste de travail suppose en effet un espace disque de 2,3 Go ! Capacité à faire évoluer le produit En allégeant le logiciel de tout ce qui n'est pas utile à l'usage banal d'un PC, on peut parvenir à une taille raisonnable de 520 Mo. Mais même une telle version spartiate est encore "obèse" rapportée aux 128 Mo de mémoire vive dont dispose la petite machine. Par ailleurs, sa puce à 400 MHz est tout juste suffisante pour faire tourner Fedora en mode graphique. Le code source de Fedora devra donc être au moins partiellement réécrit, dans l'optique d'être plus concis et plus rapide. L'immense avantage d'une solution "logiciel libre" ne repose pas, comme on le voit, exclusivement sur la gratuité des licences. Elle est tout autant dans la capacité à faire évoluer très vite ce produit, par l'effet de synergie communautaire. T. M.

L'INDE, PIONNIER DU PC PAS CHER

- Le Simputer (Simple, Inexpensive and Multilingual computer), projet indien de PC simples, pas chers et multilingues, est déjà une réalité. Lancé en 2001 par des ingénieurs de Ncore Technologies, un éditeur local de logiciels, et des scientifiques de l'institut indien de sciences de Bangalore, il est commercialisé depuis mars 2004 sous la marque Amida. Au format d'une tablette avec un écran tactile de 3,8 pouces, il ressemble par ses caractéristiques à un PDA : processeur ARMStrong à 206 MHz, 64 Mo de mémoire DRam, 32 Mo de mémoire Flash, 2 ports USB, un port Infrarouge et un modem V90 en option. Animé par un logiciel GNU/Linux, il pèse 206 g pour un encombrement de 142 x 72 x 20 mm. Originalité ? L'intégration d'un lecteur de cartes à puce permettant son partage par plusieurs utilisateurs. Développé par Picopeta, société spécialement créée pour ce projet, il est fabriqué par Bharat Electronics. Il est proposé en trois modèles selon le type d'écran, dans une gamme de prix de 12 450 à 19 500 roupies (277 à 434 dollars), contre 9 000 roupies (200 dollars), prix objectif de départ.

NICHOLAS NEGROPONTE PRÉSIDENT ÉMÉRITE DU MIT MEDIA LAB ET ARTISAN DU PROJET

« LE PC ACTUEL EST OBÈSE, AVEC DEUX TIERS DE SON LOGICIEL QUI NE SERVENT PAS À GRAND-CHOSE. »

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