Intel supprime le silicium de ses processeurs
En remplaçant le silicium actuel par un nouveau composant, Intel annonce avoir réduit la fuite du flux électrique inhérente à la miniaturisation des transistors en silicium. Objectif : un milliard de transistors en 45 nanomètres pour 2007.
Les jours du silicium au coeur des processeurs sont-ils comptés ? Il semblerait bien, si l’on en croit Intel. Le fondeur de Santa Clara déclare avoir « identifié un nouveau matériau destiné à remplacer ceux qui sont utilisés dans les puces depuis plus de 30 ans ». Ce nouveau matériau est destiné à résoudre le problème des fuites électriques dont l’importance est proportionnelle à la réduction de la taille des transistors : plus on les miniaturise pour les intégrer dans un espace toujours plus petit, plus le flux électrique tend à se disperser, augmentant ainsi la température du processeur autant que sa consommation énergétique.
La solution reposerait donc sur le choix d’un métal (dont Intel ne précise pas, pour l’instant, la nature) utilisé pour le transistor et d’un composant intitulé « High-K » pour la couche isolante (aussi appelée « porte diélectrique ») qui conduit le flux électrique. Le transistor jouant le rôle d’une porte ou, plus précisément, d’un interrupteur qui bloque ou laisse passer le courant électrique, simulant ainsi les « 0 » et les « 1 » du langage binaire de l’ordinateur. Selon Intel, le matériau High-K réduirait de plus de 100 fois les fuites électriques constatées avec l’actuel dioxyde de silicium. La taille de celui-ci étant aujourd’hui extrêmement réduite (1,2 nanomètre), il se comporte comme une vraie passoire face au courant électrique. Autrement dit, le nouveau composant permet aux transistors de travailler plus vite qu’actuellement tout en dégageant moins de chaleur.
Intégration en 2007
Fort de ce constat, le fondeur compte bien combiner ce nouveau matériau avec d’autres avancées technologiques dont le strained silicon (méthode qui consiste à espacer les atomes afin d’améliorer le flux électrique) et le tri-gate (ou transistor à trois portes). L’objectif restant de suivre la loi de Moore qui prédit le doublement du nombre de transistors tous les deux ans à investissement constant. L’intégration industrielle de ces technologies devrait avoir lieu en 2007. Intel devrait alors avoir maîtrisé la gravure en 45 nanomètres (nm), à comparer aux 130 nm du Pentium 4 ou aux 90 nm du futur Prescott. On pourra alors envisager le milliard de transistors au sein d’un processeur, beaucoup plus que les quelque 55 millions de transistors d’un P4. Intel exposera ses travaux le 6 novembre 2003 à l’occasion de l’International Workshop on Gate Insulator qui se déroule à Tokyo.
Intel n’est évidemment pas le seul à chercher à résoudre le problème des fuites électriques à travers la miniaturisation des composants. AMD se tourne vers le nickel en remplacement du silicium (voir édition du 13 juin 2003) et exploite le Silicon on Insulator (SOI) sur les Athlon 64. Une technologie qu’Intel juge pour le moment trop coûteuse en regard des performances obtenues. IBM a également fait le choix du SOI combiné au strained silicon (voir édition du 8 juin 2001). Mais Big Blue voit beaucoup plus loin puisqu’il oriente ses recherches du côté des nanotubes de carbone qui peuvent notamment véhiculer de la lumière en lieu et place du courant électrique (voir édition du 2 mai 2003). Une technologie qui nécessitera encore de nombreuses années avant une éventuelle application industrielle. Il semble en tout cas qu’après plus de 30 ans de bons et loyaux services, le silicium des processeurs prend le chemin de la retraite.