Informatique

Que dit la loi de Moore ?

Vous avez probablement entendu parler de la loi de Moore ? Plus précisément, de Gordon E. Moore, co-fondateur d’Intel. C’est un constat qui a dicté le rythme de l’évolution de l’informatique électronique depuis plus de 50 ans, mais qui tombe progressivement en désuétude, en raison de la difficulté croissante de produire des processeurs de meilleure qualité et plus rapides.

Que dit la loi de Moore ?

La loi de Moore n’est pas une loi en tant que telle, mais une observation faite par l’ingénieur Gordon E. Moore, co-fondateur de Intel. En 1965, il a publié l’article “Cramming More Components onto Integrated Circuits” (PDF) dans lequel il préconisait l’insertion de plus en plus de composants dans les circuits intégrés, afin d’investir dans la miniaturisation pour permettre le développement de nouveaux et meilleurs ordinateurs.

Moore a spéculé qu’en 1975 (dans dix ans), un semi-conducteur de 63,5 cm2 pourrait contenir environ 65 000 composants, en précisant que ce nombre doublerait chaque année :

“La complexité des composants à coûts minimaux a été multipliée par deux par an. À court terme, on peut certainement s’attendre à ce que ce taux se maintienne, voire augmente. À long terme, le taux d’augmentation est plus incertain, bien qu’il n’y ait aucune raison de croire qu’il ne restera pas constant pendant au moins dix ans.

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Cela signifie qu’en 1975, le nombre de composants par circuit intégré pour un coût minimum sera de 65 000 (nanomètres). Je pense que de grands circuits comme celui-ci peuvent être intégrés dans un seul composant”.

En d’autres termes, le postulat initial de Moore prévoyait que le nombre de transistors dans un circuit intégré de même surface (en l’occurrence, dans les processeurs) doublerait chaque année ; en 1975, le cofondateur d’Intel a révisé sa déclaration, pour la ramener à une période plus réaliste, dans laquelle le nombre de transistors doublerait tous les deux ans.

Au fil du temps, Intel a remplacé le terme “nombre de transistors” par “puissance de calcul”, qui est la base actuelle du développement de nouvelles puces.

Pendant 50 ans, la loi de Moore a servi de nord pour Intel (et AMD et d’autres entreprises du secteur), qui a religieusement présenté pendant des décennies de nouveaux processeurs deux fois plus puissants tous les deux ans. Le cycle a été officieusement appelé “tick-tock”, où le “tick” était l’introduction d’un nouveau processus de lithographie et de miniaturisation, où l’espace entre les transistors a été réduit pour permettre l’insertion de plus de composants ; et le “tock” la mise en œuvre de changements profonds dans le microcode, dans le but d’optimiser la consommation d’énergie, et de fournir une nouvelle architecture.

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En bref, le “tick-tock” était un cycle de deux ans de processus et d’architecture. Le dernier “tick” d’Intel a été lancé en octobre 2014, avec l’introduction des puces Broadwell de 14 nanomètres. La ligne Skylake a été introduite en août 2015. C’est à cette époque qu’Intel a commencé à se compliquer avec le processus de miniaturisation : grâce aux limites de la physique, il est de plus en plus difficile de bloquer des composants dans les processeurs.

La stratégie PAO émerge

Comme Intel n’arrivait toujours pas à faire le bon choix avec le processus de 10 nanomètres, la génération Cannon Lake (qui était censée être la prochaine “tique”) ne donnait pas les visages, et la société a décidé d’abandonner la loi de Moore en faveur d’un nouveau cycle, appelé PAO Strategy (Process-Architecture-Optimisation).

Le PAO consiste en un processus de trois ans afin de prolonger le cycle de vie d’une architecture et de donner plus de temps pour mettre en œuvre un nouveau processus de miniaturisation.

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Comment cela fonctionne-t-il maintenant ?

La première année (Processus), un nouveau processus de lithographie est introduit ; la deuxième (Architecture), les changements caractéristiques de l’ancien tock sont mis en œuvre ; et la troisième (Optimisation), l’ensemble est profondément optimisé afin d’extraire le maximum de performance de l’architecture actuelle avant de lancer un nouveau processus.

Dans le cadre de la stratégie PAO, Intel a lancé les puces Kaby Lake de septième génération (Process), les puces Coffee Lake Whiskey Lake et Amber Lake de huitième génération (Architecture) et récemment, les puces de neuvième génération (Optimisation), tous des processeurs de 14 nanomètres. Intel promet la génération, qui sera finalement imprimée en 10 nanomètres pour 2019, si rien d’autre ne se passe mal.

A propos de l'auteur

Véronique

La trentaine, maman de deux petits monstres de 10 ans. Je pèse chaque jour le pour et le contre dans l'utilisation des écrans pour mes bambins !
J'écris souvent depuis les transports en commun (#teamTablette).

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