La loi de Moore approchant de sa limite de validité, l’industrie s’est efforcée de trouver un moyen de surmonter ce problème futur. IBM est l’une des entreprises les plus engagées dans cette cause. L’un des fruits de ces efforts a été présenté cette semaine : une technique basée sur les nanotubes de carbone qui peut “étendre” la loi de Moore ou même donner une nouvelle forme au marché des transformateurs.
Pour ceux qui sont hors de question, la loi de Moore n’est pas vraiment une loi, un régiment ou quelque chose de ce genre. Cette expression fait référence à un article “prophétique” publié par Gordon Earl Moore – un des fondateurs d’Intel – en 1965 dans Electronics Magazine.
En gros, Moore dit dans le texte que la proportion de transistors pouvant être placés sur les puces augmenterait de 100% tous les 18 à 24 mois, mais sans que cela n’augmente la taille de l’appareil ou les coûts de production.
Bien sûr, cette “prophétie” ne fonctionne pas à la lettre, mais, en général, la loi de Moore correspond à la réalité jusqu’à ce jour. Mais elle 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, ainsi que de continuer à utiliser le silicium comme matière première.
Quelle est la place des recherches d’IBM dans cette histoire ? En bref, les chercheurs de l’entreprise ont découvert qu’il est possible d’utiliser des nanotubes de carbone sur des puces pour former des chaînes de transistors sans interférer avec les propriétés électriques de la connexion entre eux.
Les nanotubes de carbone sont des structures cylindriques creuses dont la forme ressemble à une feuille de papier roulé. Le matériel est prometteur dans plusieurs technologies. Dans le cas des puces, les nanotubes offrent au moins deux avantages : ce sont d’excellents semi-conducteurs ; ils sont plus petits que les transistors en silicium utilisés aujourd’hui.
Pour vous donner une idée de la différence, IBM elle-même a déjà réussi à développer un projet de puce avec une technologie de fabrication de 7 nanomètres. C’est tout un exploit ! Mais avec les nanotubes de carbone, il est possible, en théorie, de faire en sorte que ce processus atteigne des mesures inférieures.
Les chercheurs connaissent cette possibilité et d’autres depuis un certain temps déjà. Le problème est qu’ils ont toujours eu des difficultés à connecter des transistors à nanotubes de carbone à des échelles inférieures à 10 nanomètres. Dans ces conditions, les surfaces de contact des connexions devraient être plus petites, mais cela entraîne une augmentation de la résistance électrique et, en fait, une augmentation significative de la chaleur générée (pour mémoire, cela se produit également avec les transistors au silicium classiques).
La mission des chercheurs d’IBM consistait essentiellement à résoudre ce problème. Ils ont réussi à obtenir un résultat satisfaisant en repositionnant les liaisons du haut vers les extrémités des nanotubes et, surtout, en utilisant du molybdène métallique dans le matériau de contact.
Dans les expériences, cette approche n’a pas compromis la conductivité électrique des connexions, c’est-à-dire qu’il n’y a pas eu de production de chaleur excessive. Cela indique que, dans les prochaines années, les nanotubes pourront enfin avoir utilisation globale dans la construction de processeurs.
Dario Gil, vice-président de la science et de la technologie chez IBM Research, est l’un de ceux qui défendent cette idée. Mais malgré tout l’optimisme, l’exécutif lui-même reconnaît que, pour cela, il faut surmonter des obstacles. L’une d’elles est la mise au point d’une technique de fabrication efficace : il n’est pas possible de construire des puces à base de nanotubes de carbone en utilisant la technique des plaquettes, comme c’est le cas pour le silicium.
Mais la recherche se poursuit. Comme la puce de 7 nanomètres, l’étude sur les nanotubes de carbone fait partie d’un programme de 3 milliards de euros qu’IBM a mis en place il y a un peu plus d’un an pour créer la technologie qui remplacera la loi de Moore.
C’est une stratégie intéressante. En agissant sur plusieurs fronts de recherche, l’entreprise a plus de chances d’être à la pointe de la prochaine technologie de traitement informatique et de récolter ainsi tous les fruits (disons : de l’argent, beaucoup d’argent) de cette position.
