Si vous suivez le segment des processeurs, même sans vous attacher aux détails, vous avez probablement entendu parler du “tick-tock”, un cycle de mise à niveau des puces qui a permis à Intel de garder une longueur d’avance sur le marché. Ou du moins, cela a aidé : cette semaine, la société a confirmé que cette stratégie sera définitivement abandonnée. C’est une autre indication que la fameuse loi de Moore approche de sa limite.
La loi de Moore
Ce nom, la loi de Moore, n’est pas très descriptif. Nous ne parlons pas d’une loi, en fait, ou d’un régiment qui devrait être suivi par le marché. L’expression fait simplement référence à un article “prophétique” publié dans Electronics Magazine en 1965 par Gordon E. Moore, l’un des fondateurs d’Intel.
Dans le texte, Moore affirme qu’en raison de la miniaturisation, la proportion de transistors placés sur les puces doublerait annuellement pendant au moins dix ans sans augmenter les coûts de production. En 1975, cette prévision a été mise à jour : le nombre de transistors doublerait tous les 24 mois.
On dit que un peu plus tard, David House, un autre cadre supérieur d’Intel, a prédit que la performance des processeurs doublerait tous les 18 mois. Comme la performance est étroitement liée au nombre de transistors, la déclaration a fini par être associée à la loi de Moore, ce qui fait que beaucoup de gens interprètent le cycle comme étant entre 18 et 24 mois.
Bien que pas tout à fait exacte, la loi de Moore a fini, d’une certaine manière, par servir de nord pour Intel et d’autres entreprises du secteur. Pendant plusieurs décennies, le cycle de rafraîchissement des processeurs de la marque a en fait permis de doubler (ou presque) les transistors et les performances dans les délais prévus.
Seule la loi de Moore n’est pas éternelle : nous nous rapprochons de plus en plus du moment où il sera physiquement impossible (pour ne pas dire impossible) de miniaturiser les composants des puces. Le déclin de la “prophétie” se fait sentir depuis un certain temps déjà, en fait : les transformateurs ont continué à évoluer considérablement ces dernières années, mais on ne peut pas affirmer catégoriquement que les coûts sont restés au même niveau. La décision d’Intel de ne plus maintenir la stratégie du tick-tock n’est qu’un symptôme de plus.
Tick-tock
La stratégie tick-tock fonctionne (ou fonctionnait) comme suit : Intel met en œuvre une nouvelle technologie de miniaturisation – c’est la phase tick ; dans la prochaine génération de puces, la société combine ce processus de fabrication avec une nouvelle architecture – c’est la phase tock.
Pour faciliter la compréhension, prenons les processeurs Broadwell, qui ont été lancés en 2014. Ces puces ont été les premières d’Intel avec une technologie de miniaturisation de 14 nanomètres. En 2015, Intel a apporté les premiers processeurs Skylake, qui ont encore 14 nanomètres mais sont basés sur une nouvelle architecture. Les puces Broadwell sont donc à tique, tandis que les unités Skylake sont à tique.
Ce modèle a bien fonctionné ces dernières années. Intel a réussi à maintenir un cycle de mise à jour qui a varié entre 12 et 18 mois. Mais le passage à la technologie des 14 nanomètres a été plus difficile que ce que les ingénieurs de l’entreprise avaient prévu. Des signes indiquant que le cycle était sur le point de se rompre ont commencé à apparaître.
Mais le premier indice est apparu dès 2015 : si la stratégie du tic-tac devait être maintenue, la gamme de processeurs à lancer en 2016 serait celle du tic-tac, c’est-à-dire qu’elle devrait s’appuyer sur la technologie des 10 nanomètres. Mais au milieu de l’année dernière, Intel a révélé que ces unités, nommées Kaby Lake, continueront à avoir 14 nanomètres. Des puces de 10 nanomètres (nom de code Cannonlake) devraient apparaître, mais seulement dans la seconde moitié de 2017.
Processus-architecture-optimisation
Ce n’est que maintenant, dans un rapport annuel récemment publié(PDF), qu’Intel a confirmé que la stratégie du tic-tac est vraiment laissée de côté. A sa place, entrera un cycle en trois phases que la société a nommé PAO, acronyme de “Process-Architecture-Optimisation”. En pratique, la nouvelle stratégie fera en sorte que la technologie de 14 nanomètres (et, dans l’ordre, la technologie de 10 nanomètres) soit utilisée plus longtemps :
“Nous espérons augmenter le temps que nous passons à utiliser la génération actuelle de 14 nanomètres, ainsi que les technologies de 10 nanomètres de la prochaine génération, en optimisant davantage nos produits et nos technologies de procédés pour répondre à la demande annuelle de lancement sur le marché”, indique un extrait du rapport.
Il ne fait aucun doute que ce changement de plan est l’effet de la difficulté de mettre en œuvre de nouveaux niveaux de miniaturisation. Si le modèle du tic-tac était maintenu, on pourrait s’attendre aux premières puces de 7 nanomètres d’ici 2018 ou 2019. Mais s’il est déjà difficile pour Intel de trouver 10 nanomètres…
La principale difficulté se situe probablement dans les limites du traitement du silicium, mais il existe plusieurs autres aspects connexes. Par exemple, des machines spécifiques de production de puces sont nécessaires à chaque niveau de miniaturisation. Ces équipements sont fournis par des entreprises telles que ASML, qui ont également besoin de temps pour s’adapter technologiquement aux nouvelles demandes.
Il semble que ce soit même le début de la fin de la loi de Moore. Toutefois, il convient de noter que ce n’est pas la description d’un scénario apocalyptique ou quelque chose d’aussi dramatique que : l’industrie prendra de nouvelles directions. IBM, par exemple, a déjà fait des recherches sur les processeurs de 7 nanomètres et, plus encore, se concentre sur les technologies qui leur succéderont. L’un d’eux envisage la création de puces avec des nanotubes de carbone. Ce matériau peut entraîner le développement de transistors plus petits que ceux du silicium.
Quant à Intel, eh bien, l’entreprise n’est pas du genre à donner des détails sur les technologies futures de ses processeurs, donc nous n’avons toujours pas d’informations précises sur le sujet. Mais, avouons-le, il serait illogique pour la société de ne pas emprunter des voies similaires.
