Se connecter avec
S'enregistrer | Connectez-vous

Après le transistor en silicium

10 technologies qui vont transformer l'informatique
Par

Cette année sera symbolique pour les transistors. Pour la première fois, des modèles en 3D seront commercialisés. Intel a frappé un grand coup l’an dernier en annonçant que les Ivy Bridge, qui sont prévus pour le mois d’avril, utiliseront des FinFET (cf. « Tri-Gate : Intel invente le transistor 3D »). Très schématiquement, il s’agit d’une structure disposant de plusieurs grilles et de canaux en 3D entre la source et le drain. Concrètement, les électrons sont plus faciles à gérer et les performances du transistor en profitent. Intel a environ trois ans d’avance sur ses concurrents (cf. « Pas de transistors 3D pour TSMC avant 2015 »).

Les FinFET témoignent aussi des limites des transistors classiques. La simple miniaturisation des structures actuelles ne suffit plus. Les scientifiques en parlent depuis des années mais la recherche sur les transistors en 3D est une solution parfois décriée, car elle complexifie la fabrication des puces. C'est pourtant aujourd’hui la plus simple et la plus pratique à mettre en place. Il faut aussi tempérer le ton parfois alarmiste de certains experts. Le silicium a encore de beaux jours devant lui et les chercheurs arrivent à réaliser des prouesses fascinantes (cf. « Le plus petit transistor au monde »).

L’indium antimoine et le graphène : les deux solutions privilégiées

Néanmoins, de nombreux travaux visent à remplacer le silicium. En 2005, Intel annonçait travailler sur des transistors en indium antimoine (cf. « Intel annonce la fin des transistors en silicium ? »), après avoir lancé un partenariat avec Qinetiq (cf. « Intel crée un transistor consommant dix fois moins »). Si aucune application commerciale n’a encore vu le jour, et même si le fondeur n’en parle pas beaucoup, cette idée est loin d’être morte. En 2010, un directeur technologique de la société a affirmé qu’un transistor en indium-antimoine pourrait voir le jour en 2015. La firme étudie néanmoins d’autres options et elle n’est pas la seule.

Le graphène est probablement le matériau le plus prometteur aujourd’hui. Pour rappel, il s’agit d’une couche d’atomes de carbones adoptant une structure en nid d’abeille qui possède des propriétés électriques excellentes. Les premières démonstrations datent de 2006, mais elles étaient loin d’être concluantes. En 2008, les scientifiques ont montré qu’il était possible de modifier sa constitution pour offrir un rapport on-off supérieur aux modestes résultats obtenus jusqu’alors (cf. « Le transistor en carbone démontré »). C’est une caractéristique importante pour pouvoir facilement distinguer les deux états et réduire la consommation de la puce. Les chercheurs continuent d’optimiser la structure de ces composants et certains penchent aujourd’hui pour une architecture à trois couches (cf. « Les transistors en graphène se rapprochent »). Enfin l’an dernier, IBM a aussi franchi une étape importante en montrant pour la première fois une puce de 10 GHz regroupant plusieurs éléments en graphène sur un même die (cf. « Avancée majeure : IBM signe le premier die en graphène »). Il reste encore un long chemin à faire avant leur commercialisation, mais elle est aujourd’hui envisageable.

Le nanotube et les autres matériaux

Le nanotube de carbone, qui est en fait une feuille de graphènes enroulée, offre aussi des possibilités intéressantes (cf. « Un nanotube de carbone comme transistor »). Utilisé avant tout comme canal entre la source et le drain, il pourrait venir au secours du silicium lorsque ce-dernier atteindra ses limites physiques (cf. « Un transistor de 9 nm en nanotube de carbone »). Les transistors en nanotubes de carbone furent démontrés en 2009, mais souffrent encore beaucoup de problèmes de fiabilité. Ils ont la fâcheuse tendance de se dégrader très rapidement et tolèrent mal les champs électriques importants. De plus, ils sont complexes à fabriquer et chers.

En attendant, les chercheurs étudient d’autres solutions dont, entre autres, un transistor en oxyde de gallium, en molybdénite, en fluor, en plastique et même en diamant. Chaque solution essaie de trouver une parade aux limites du silicium qui reste indétrônable. C’est d’ailleurs le paradoxe de notre temps. Les chercheurs multiplient les efforts pour le remplacer et les industriels ne peuvent pas vivre sans, principalement parce qu’il est très bon marché et que tous leurs équipements dépendent de ce matériau. Bref, tant qu’il sera moins cher et plus facile à utiliser que les autres alternatives, il continuera d’être le matériau privilégié des industriels et les fondeurs continueront de trouver des parades à ses limites.

Afficher les 7 commentaires.
Cette page n'accepte plus de commentaires
  • osx123@guest , 8 février 2012 10:16
    "Bref, s’il ne fallait retenir qu’une chose, se seraient probablement que le succès d’une technologie dépend de sa faisabilité, son efficacité et son utilité."

    Et un peu de sa réussite commercial non ?
  • jeromechiche@guest , 8 février 2012 11:00
    Et comme la technologie n'est plus un obstacle au marketing, mon téléphone mobile de 2005 était bien plus petit que mon Galaxy de 2012, ma grand-mère provinciale envoie des mails, des photos prises avec son téléphone. Ma TV est 'plate' mais pas 3D, pourtant la technologie existe. Les succès au cinéma : Ch'tis, Intouchables, The Artist et Avatar. La plupart auraient pu être tournés en 1980. Mais on ne fume plus au bistrot, les voitures sont de plus en plus sûres et les limitations de vitesse strictes... Big Brother a de nombreux enfants ;-)
  • alien_42@guest , 8 février 2012 11:53
    Dommage de ne pas avoir parlé de l'impression 3D, une technologie qui commence à trouver son marché et qui pourrait peut-être changer pas mal de choses à l'avenir.
  • madmike41 , 8 février 2012 16:23
    Moi j'attire l'attention sur les tv 3d SANS lunettes , pour l'avoir essayer personnellement c'est vraiment un truc qui vas devenir d'actualité dans 2 a 5 ans.
  • manutudescend@guest , 8 février 2012 17:35
    Les frein à disque n'était pas non plus performant quand ils sont sortie par apport au frein a tambour. Il est donc à parié qu'il en sera de même pour l'ordinateur quantique ou les MRAM
  • xinyingho , 8 février 2012 18:17
    osx123@GuestEt un peu de sa réussite commercial non ?

    Je sais pas pourquoi mais pour moi "succès d'une technologie" est synonyme de "sa réussite commerciale". Donc la réussite commerciale dépend également de la faisabilité, l'efficacité et l'utilité. CQFD :D 

    Sinon, j'oublie souvent que la mécanique quantique peut être appliqué à autre chose que les processeurs. Ce serait pas mal de faire un dossier sur l'informatique quantique plus largement, un peu comme ce qui a été fait pour les MEMS. Mais en relisant l'intro, en fait j'ai l'impression que c'est déjà en préparation. Je me trompe ?
  • asmonaco555@guest , 8 février 2012 23:22
    Excellent dossier !

    Bravo à tous ceux qui ont travaillé dessus.

    J’espère qu'il y aura une suite ;)