Intel : des processeurs au plus près de la carte mère

Des processeurs à 10 GHz et au-delà, Intel en parle depuis longtemps. Notamment en fabriquant des transistors toujours plus petits (voir édition du 11 juin 2001) à travers des procédés de gravure toujours plus fine (voir édition du 9 mars 2001). Mais un processeur hyper véloce se révèlera inutile si sa puissance ne peut être communiquée aux autres composants de l’ordinateur. Composants reliés entre eux par le circuit imprimé qu’est la carte mère, elle-même en contact avec le processeur par un ensemble de connecteurs : le socket en contact avec le « boîtier » qui protège le coeur de la puce elle-même. C’est ce boîtier qui, dans sa forme actuelle, souffre d’une conductivité relativement médiocre. Pour enrichir les performances des microprocesseurs, il faut donc améliorer les propriétés des boîtiers. Ce à quoi s’est attaché le laboratoire d’Intel avec le BBUL (Bumpless Build-Up Layer), un nouveau type de boîtier pour processeur qui sera annoncé à l’occasion de la qui se tient du 9 au 11 octobre à Montréal.

Le principe du BULL est simple : réduire au minimum le chemin de transport d’énergie et des données entre la carte mère et le coeur de la puce. Sous leur forme actuelle, que ce soit en PGA (Pin Grid Array) ou BGA (Ball Grid Array), le silicium de la puce est « collé » à un réceptacle composé de trois couches : deux couches isolantes et une couche de cuivre, laquelle est trouée par laser pour créer une grille (grid) qui va permettre l’installation des pattes (pins) ou billes (balls) qui vont s’enficher dans le fameux socket. Le silicium est en contact avec cette grille par des petites sphères, sorte de bulles de soudure (les bumps). Le BBUL supprime tout simplement une couche isolante et les petites sphères de contact, les bumps, en injectant directement la puce de silicium sur la grille de cuivre. Conséquence, le chemin à parcourir entre le processeur et la carte mère se voit considérablement raccourci tout en réduisant les besoins d’énergie du processeur, et donc sa consommation. Le tout dans un boîtier d’environ 2 mm d’épaisseur. Un gain de place énorme pour un nombre de pins toujours plus grand. Rappelons que le Pentium 4 s’installe aujourd’hui sur des sockets à 423 et 478 pins. Le millier de pins ne semble pas, pour le BBUL, inconcevable. Plus fort encore, la technologie de fabrication du BBUL n’est même pas très compliquée. Cette couche ressemble en effet d’assez près à un circuit imprimé et utilise donc le même procédé de lithographie. Mais les circuits étant moins fins que ceux des processeurs actuels, cela pourrait donner à Intel la possibilité de continuer à utiliser ses lignes de fabrication les plus anciennes, totalement obsolètes pour les processeurs.

1 milliard de transistors à 20 GHz en 2006

Annoncé aujourd’hui, le BBUL ne fonctionne pour le moment qu’en laboratoire. Sa production industrielle ne devrait être effective qu’aux environs de 2006-2007. D’ici là, Intel aura créé un processeur à 1 milliard de transistors pour une fréquence de 20 GHz. Des chiffres impressionnants qui ne doivent pas cacher les autres avantages du BBUL. A savoir une meilleure conductivité du courant électrique et des données qui réduira d’autant les interférences. Et surtout la possibilité d’incruster plusieurs composants dans ce même boîtier. Mémoire RAM, processeur graphique et chipset pourront alors ne faire plus qu’un dans quelques centimètres carrés. Ce qui ouvre grand les portes de la miniaturisation. La puissance de dix P4 dans un PDA n’est désormais plus de la science-fiction.