Intel dévoile ses premiers processeurs 45nm

Intel a commencé à produire les premiers processeurs 45 nanomètres (nm) au monde qui devraient entrer sur le marché dès le second semestre 2007. Le fondeur a dévoilé des modèles fonctionnels de sa puce Penryn à l’occasion d’une présentation organisée à son siège social de la Silicon Valley.

Intel a démontré un processeur double coeur basse puissance destiné aux ordinateurs portables, ainsi que des versions double coeur et quatre coeurs pour PC de bureau et serveurs. Le fabricant de semiconducteurs se penche également sur le développement de 10 modèles supplémentaires gravés en 45 nm.

Le fondeur présente sa puce Penryn comme la plus grande innovation dans le secteur des semiconducteurs depuis 40 ans, puisqu’elle lui permet de continuer à exploiter l’actuelle technologie de dioxyde de silicium. A en croire Intel, cette puce lui permettra de gagner une année d’avance sur ses concurrents.

Avant cette innovation, on pensait que les contraintes dimensionnelles des composants de puces obligeraient les fondeurs à renoncer à l’utilisation de dioxyde de silicium au-delà d’une gravure en 65 nm.

Par exemple, la couche de dioxyde de silicium recouvrant la grille d’un transistor sur une puce gravée en 65 nm mesure environ cinq atomes d’épaisseur, soit approximativement 1,2 nm. Elle ne peut être réduite davantage.

?Lorsqu’on m’a décrit ce projet il y a deux ans, j’ai pensé que cela était tout bonnement impossible », a déclaré le PDG d’Intel Paul Otellini lors de sa présentation. « Mais en le réalisant avec ce niveau de technologie, nous n’avons besoin ni de la technologie silicium sur isolant, ni de la lithographie par immersion. Il s’agit simplement d’une innovation à bas coût d’excellente performance et d’important volume. »

La technologie de silicium sur isolant (SOI) est souvent présentée comme une technique permettant aux fabricants de puces de maîtriser les pertes de puissance dans les nouvelles générations de semiconducteurs.

AMD et IBM utilisent cette technique dans certains de leurs processeurs, mais Intel affirme que les avantages de puissance offerts par la technologie ne permettent pas de compenser l’augmentation des coûts associée.

La lithographie par immersion utilise de l’eau hautement purifiée pendant le processus de lithographie. Mais selon Intel, la technique ne sera pas au point avant 2009, date à laquelle le fondeur prévoit de se lancer dans la production de puces 32 nm.

D’autres fondeurs comme IBM ou Texas Instruments envisagent d’utiliser le procédé de lithographie par immersion pour la fabrication de leurs puces 45 nm.

En recourant à une technique combinant les grilles métalliques à des matériaux à forte constante diélectrique, Intel a évité le déploiement d’une méthode de production plus coûteuse.
La couche à forte constante diélectrique se réfère aux propriétés d’isolement d’une minuscule couche de matériau recouvrant la grille d’un transistor.

Les techniques de production actuelles utilisent une couche de dioxyde de silicium, mais Intel a choisi pour ses puces 45 nm de la remplacer par une couche de hafnium. Mesurant plusieurs atomes d’épaisseur, cette couche devrait, selon les scientifiques, être réduite à terme pour favoriser le développement futur de conceptions plus compactes.

Les chercheurs d’Intel ont superposé au-dessus de la couche de hafnium une grille métallique en remplacement de l’actuelle technologie de polysilicium. Pour des raisons de concurrence, le fondeur n’a pas précisé la nature des métaux utilisés.

« Le choix des électrodes métalliques et des matériaux à forte constante diélectrique donne lieu à des centaines de possibilités différentes », fait observer Mark Bohr, l’un des responsables de l’équipe de développement des technologies logiques d’Intel.

« Obtenir une combinaison entre un matériau à forte constante diélectrique et deux matériaux métalliques différents qui fonctionne, qui réponde aux exigences de haute performance et de faible fuite, ainsi qu’aux critères de fiabilité et de fabrication, est un aboutissement majeur », poursuit l’expert d’Intel. « Je ne pense pas qu’une autre société soit allée si loin dans le domaine des grilles à forte constante, ni qu’elle sera à même d’utiliser cette technologie dans une puce 32 nm ou une version ultérieure. »

(Traduction d’un article de Vnunet.com en date du 27 janvier 2007.)