Pour continuer à faire évoluer les processeurs, les fabricants devront bientôt changer la manière dont ils les conçoivent.

L’industrie électronique est gouvernée par les principes mis en avant par le cofondateur d’Intel, Gordon Moore, auxquels on se réfère communément sous le nom de Lois de Moore. Il s’agit d’une extrapolation empirique basée sur la prédiction de Moore, selon laquelle la puissance des microprocesseurs doublerait tous les deux ans. Les lois de Moore continuent de motiver la croissance exponentielle de l’industrie : aujourd’hui, notre matériel informatique est toujours plus complexe, plus petit et plus perfectionné.

Mais si on se fie aux déclarations de William Holt, le responsable de la technologie et de la production chez Intel, nous sommes sur le point d’éprouver les limites de ce grand principe qui régit le monde de la technologie depuis 51 ans. Comme le rapporte le MIT Technology Review, le responsable a affirmé lors d’une intervention à l‘International Solid State Circuits Conference qu’afin de continuer à s’améliorer, les puces devraient commencer à utiliser des technologies fondamentalement nouvelles.

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Gordon Moore

Un changement nécessaire

Selon l’exécutif, la technologie pourra encore maintenir sa croissance pour deux générations (soit quatre ou cinq ans). D’ici là, la taille des transistors en silicium devrait être de sept nanomètres. À ce stade, il deviendrait compliqué de continuer à miniaturiser les microprocesseurs tout en augmentant leurs performances.

Le fondeur ne sait toujours pas quelle technologie pourra remplacer les transistors en silicium. Mais Holt a cependant parlé de deux avancées potentiellement intéressantes, une technologie appelée spintronique et des tunneling transistors. Ce changement de paradigme technologique, nécessaire pour contourner les limitations imposées par la course infatigable à la miniaturisation, imposera un grand défi aux constructeurs. Ils devront en effet revoir entièrement la manière dont les puces sont fabriquées.

Contourner les limitations imposées par la course infatigable à la miniaturisation

Les tunneling transistors sont encore pour l’instant au stade de la recherche. Le succès de ce nouveau procédé financé entre autres par le consortium Semiconductor Research Corporation et la DARPA dépendra des progrès faits dans la maîtrise et la compréhension de la mécanique quantique.

De l’autre côté, les puces spintroniques, pourraient être plus proches d’arriver dans nos machines d’ici les prochaines années. Comme le note la MIT Technology Review, Toshiba, le constructeur japonais, a par exemple annoncé l’année dernière avoir développé un procédé expérimental de mémoire en utilisant cette technologie. La mémoire développée avec les spintroniques consommait 80 % d’énergie en moins que la SRAM (le type de mémoire vive utilisée principalement dans le cache des processeurs). D’après Kang Wang, un ingénieur en électronique à l’Université de California à Los Angeles, le commentaire d’Holt concorde avec sa propre estimation selon laquelle la technique apparaitra d’ici les prochaines années.

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Des processeurs plus économes mais moins performants

Mais les deux technologies présentent un inconvénient par rapport aux processeurs traditionnels : elles ne traitent pas les données aussi rapidement que les dernières générations de transistors. Holt a déclaré que « les meilleures améliorations technologiques que nous sommes en mesure de réaliser amélioreront la consommation énergétique, mais réduiront la vitesse ».

elles ne traitent pas les données aussi rapidement que les dernières générations de transistors

Si dans le futur, le gain de puissance entre chaque génération sera moins important qu’avec les puces actuelles, la consommation  énergétique devrait cependant diminuer drastiquement. Avec l’évolution attendue des batteries, ces nouveaux processeurs pourraient donc permettre à nos appareils d’atteindre une autonomie bien supérieure. Ils devraient en tout cas contribuer à diminuer considérablement l’empreinte carbone de l’activité informatique mondiale, une nécessité à une époque où l’Internet des Objets promet d’équiper tous les objets de notre quotidien.

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