Vers des processeurs moins gourmands en énergie

C’est à l’occasion de l’International Electron Devices Meeting (IEDM 2005, du 5 au 7 décembre à Washington) que AMD et IBM, qui ont renouvelé leurs accords de coopération jusqu’en 2011, ont présenté leurs travaux communs autour des procédés de gravure des transistors en 65 nanomètres (contre 90 nm actuellement). Les procédés de gravures en 65 nm bénéficieront des dernières évolutions technologiques comme le Silicium-Germanium (e-SiGe), le Dual Stress Liner (DSL) et la Stress Memorization Technology (SMT).

Selon AMD, l’ensemble de ces nouveaux processus de production, ajouté à l’actuel Silicon-On-Insulator (SOI), augmenterait de 40 % les performances des transistors tout en réduisant encore plus les risques de fuites électriques et les besoins de dissipation thermique (et de consommation, donc). Pour les fondeurs, la recherche de réduction de la consommation des processeurs semble aujourd’hui aussi importante, si ce n’est plus, que l’augmentation des performances. Lesquelles passent de plus en plus, du fait de la réduction de la taille des transistors, par un meilleur contrôle des courants électriques au sein des composants.

Il reste à savoir si l’intégration de ces nouvelles technologies ne pèsera pas trop sur le coût final de la puce. L’augmentation inévitable des coûts de production devrait, en partie, être absorbée par le passage à la gravure sur tranches de silicium (wafers) de 300 mm (au lieu de 200 mm), qui permet de produire environ 2,4 fois plus de transistors par étape de fabrication. La production en 65 nm doit être lancée vers la fin 2006 au sein de l’usine Fab 36 récemment inaugurée en Allemagne (voir édition du 17 octobre 2005).

Un nouveau type de transistors

Plutôt que de multiplier les technologies de gravure, Intel se tourne vers de nouveaux composants, toujours pour répondre au besoin de diminution de la consommation électrique. Dans un communiqué du 7 décembre, le père du Pentium annonce avoir mis au point de son côté « un nouveau prototype de transistor, ultra rapide et faiblement consommateur » avec l’aide de son partenaire QinetiQ.

Ce nouveau transistor, composé d’une base d’indium antimonide (InSb), un composant fortement conducteur, « est beaucoup plus rapide et consomme moins d’énergie que les transistors précédents ». Utilisé en complément du silicium, l’indium antimonide permettrait de relancer la loi de Moore (qui vise à doubler les performances des processeurs tous les deux ans environ à coûts de production égaux) au delà de 2015.

« En fournissant 50 % de performances supplémentaires tout en divisant la consommation par dix, ce nouveau matériau nous apportera une flexibilité considérable », estime Ken David, directeur de recherche chez Intel. L’indium antimonide permettrait ainsi de décupler l’autonomie des ordinateurs portables tout en apportant la puissance nécessaire aux nouvelles générations d’applications. Mais pas avant dix ans. Le nouveau composant « pourrait constituer la base des microprocesseurs et autres circuits logiques à partir de la deuxième moitié de la prochaine décennie », précise Intel.