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Les processeurs : la course à la miniaturisation

Pour améliorer la finesse de gravure des composants et fabriquer des puces infinitésimales, les scientifiques se tournent vers des connexions en carbone, à l’échelle de l’atome.

Les dizaines de millions de transistors qui composent les processeurs de nos PC sont invisibles à l’?”il nu. Et Intel va produire cette année des puces où les connexions sont larges de 0,13 micron. Environ mille fois plus fin qu’un cheveu ! Cette course à la miniaturisation se poursuivra pendant une dizaine d’années suivant la loi de Gordon Moore, cofondateur d’Intel, qui établit que le nombre de transistors dans les circuits double tous les 18 à 24 mois. Ensuite, il faudra imaginer d’autres moyens de manipuler l’infiniment petit. La fabrication actuelle repose sur la lithographie, où un rayonnement ultraviolet dessine, à travers un masque, les composants et leurs connexions. Il est envisageable d’utiliser des rayons de plus en plus énergétiques pour une gravure atteignant jusqu’à 0,03 micron. Au-delà, cette technologie se heurte à un phénomène de diffraction qui empêche d’améliorer la précision du pinceau lumineux. Aussi, les chercheurs d’IBM réfléchissent à la création de transistors par assemblage de nanotubes de carbone. Mais il sera difficile de travailler à l’échelle de l’atome. Il s’agira notamment de maîtriser des effets quantiques qui autorisent l’électron à franchir de façon imprévisible les frontières du transistor. Domptage prévu avant 2020.























































 Le calendrier 
 Fin 2001     Le processeur Pentium 4, d’Intel, exploite la gravure à 0,13 micron et rassemble 42 millions de transistors. Sa fréquence d’horloge doit atteindre la barre des 2 GHz. 
     
 2003     Les procédés de gravure dans le spectre extrême de l’ultraviolet permettront de réaliser des circuits avec une finesse de 0,10 micron. 
     
 2005     Les processeurs atteindront une fréquence de l’ordre de 10 GHz. La lithographie à rayons UV, très énergétiques, fera descendre la finesse de gravure à 0,07 micron. 
     
 2009     Production en grande série de transistors de 0,035 micron. 
     
 2014     D’après la loi de Gordon Moore, si elle est toujours vérifiée, les transistors atteindront une taille de l’ordre de quelques atomes. 
 

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Antoine Besse, Didier Castelnau, Betty Mamane et Alexandre Salque.