Plus petits, plus rapides, moins chers. Depuis trente-cinq ans, les microprocesseurs suivent fidèlement la loi de Moore. Réduction de taille aidant, le nombre de transistors sur une puce double tous les dix-huit mois. Plus le transistor est petit, plus les interconnexions sont courtes, et plus les informations passent vite. La puce consomme donc moins, et elle coûte moins cher à fabriquer, puisqu’on peut en produire davantage par plaque de silicium. Mais, à l’horizon 2005, la miniaturisation sera telle qu’on atteindra les limites physiques des matériaux. Les industriels travaillent donc d’arrache-pied pour trouver d’autres techniques, permettant d’augmenter la puissance des processeurs. Avec le procédé lithographique actuel, certains éléments vont rapidement devenir plus petits que la longueur d’onde de la lumière (entre 0,4 et 0,7 micron). On compte donc beaucoup sur les ultraviolets. Avec une longueur d’onde de 0,01 micron, ceux-ci permettraient de voir venir – au moins jusqu’en 2011. Mais les premières puces ne devraient pas débarquer avant 2005.
En attendant, les scientifiques de l’université de Berkeley proposent un nouveau dessin des transistors, qui permettrait de réduire leur taille d’un facteur 10. Du coup, il ne serait pas nécessaire de passer à la prochaine génération de gravure (0,15 micron) pour doubler le nombre de transistors. Un sacré coup de fouet pour la loi de Moore. Seul handicap, il faut redessiner entièrement la puce.
Il n’empêche. Plusieurs changements au c?”ur même des puces permettent déjà des gains substantiels. IBM, AMD et Motorola commencent à remplacer l’aluminium de leurs circuits par du cuivre. Ce dernier étant meilleur conducteur, il permet d’obtenir des fréquences de 20 à 30 % supérieures. Les laboratoires de Texas Instruments veulent, quant à eux, aller plus loin en combinant le cuivre avec un matériau expérimental, appelé xerogel, pour doper encore les performances. Autre axe de recherche : trouver un matériau plus ” rapide ” que le silicium. Sur ce terrain, IBM a fait un énorme pas en rendant commercialement viable une technique connue sous le nom de Silicon-on-insulator (SOI). Avec ce procédé, les composants du microprocesseur sont placés non pas sur le silicium, mais sur un isolant en verre, qui réduit les parasites et la fuite des électrons. Au final, le silicium fonctionne à une température plus basse et accepte des tensions supérieures. On peut donc gagner de 20 à 30 % de performance en augmentant la fréquence. Ou réduire la consommation de 65 % à fréquence équivalente. Il ne faut donc plus s’attendre à des gains de performance progressifs et réguliers comme auparavant. L’industrie va plutôt procéder par sauts technologiques. L’objectif restant, évidemment, toujours de coller à la loi de Moore.
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