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Le plus petit transistor du monde est cool mais ne sauvera pas la loi de Moore
La loi de Moore piétine face aux limites physiques de ce qui peut être fait avec le silicium. Aujourd'hui, un nouveau type de conception de transistor promet de le maintenir en vie un peu plus longtemps, bien que l'industrie des puces envisage déjà des moyens de faire face lorsqu'elle sortira enfin du seau.
Le problème auquel est actuellement confrontée la conception des puces est, malheureusement, la physique elle-même. En utilisant du silicium, il est impossible de créer un transistor dans lequel la grille - la partie d'un transistor qui s'allume et s'éteint pour contrôler le flux d'électrons - est inférieure à sept nanomètres. Rendez-les plus petits et les électrons peuvent se déplacer entre les transistors via un processus connu sous le nom de tunnel quantique, ce qui signifie qu'un transistor à l'état éteint pourrait être allumé de manière inattendue même s'il n'est pas censé l'être.
Cela impose une limite théorique à la loi de Moore - l'idée que le nombre de transistors pouvant tenir sur une puce double tous les deux ans environ. Mais maintenant, des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory, dirigés par l'ancien TR Innovator Under 35 Ali Javey, ont construit ce qui est prétendu être le plus petit transistor fonctionnel au monde.
Ali Javey, à gauche, et Sujay Desai ont créé le plus petit transistor du monde.
Publier leur réalisation dans La science , les chercheurs expliquent que l'appareil a été construit à l'aide de nanotubes de carbone et de bisulfure de molybdène, créant un transistor avec une longueur de grille d'un nanomètre seulement. C'est une réalisation impressionnante et, en théorie du moins, cela signifie qu'il serait possible d'insérer beaucoup plus de petits commutateurs dans une puce que ce qui pourrait être réalisé avec du silicium. Dans un certain contexte, les puces de pointe actuelles utilisent des transistors avec une grille de 14 nanomètres, et des puces de 10 nanomètres sont en route.
Le résultat n'est cependant qu'une preuve de concept, loin d'être un produit viable. Transformer ces transistors à nanotubes en processeur nécessiterait la création fiable de milliards de commutateurs sur une seule puce. C'est peut-être possible, mais cela pourrait aussi être extrêmement coûteux.
En effet, l'industrie des puces a déjà reconnu qu'elle était prête à ce que les transistors cessent de rétrécir. Plus tôt cette année, la Semiconductor Industry Association, composée d'entreprises comme Intel, AMD et Global Foundries, a publié un rapport annonçant que d'ici 2021, il ne serait pas économiquement efficace de réduire davantage la taille des transistors en silicium. Au lieu de cela, les puces semblent prêtes à changer de différentes manières.
Nous assistons déjà à une fracture de l'industrie des processeurs, avec un abandon du matériel polyvalent ultra-rapide et vers des puces plus spécialisées. À cette fin, Intel a récemment racheté Movidius, une société qui fabrique des puces dédiées aux tâches de vision par ordinateur. Nvidia, quant à elle, vend des puces d'IA spécialisées à une industrie désireuse de capitaliser sur l'apprentissage automatique.
Des conceptions de puces plus efficaces contribueront également à augmenter la vitesse de calcul à des taux de consommation d'énergie inférieurs. Microsoft et Intel travaillent tous deux sur l'utilisation de puces reconfigurables appelées FPGA pour exécuter plus efficacement des algorithmes d'intelligence artificielle, par exemple. Et la société japonaise de télécommunications et d'Internet SoftBank a récemment acquis le concepteur de puces britannique ARM pour ses puces basse consommation incroyablement réussies, qui fourniront une puissance de traitement pour la récolte croissante de matériel Internet des objets.
Les processeurs moins spécialisés changeront probablement de forme pour augmenter la puissance de traitement. Les puces utiliseront de plus en plus plusieurs couches de circuits pour augmenter la densité des transistors, par exemple. Ou, juste peut-être, ils pourraient se réduire en utilisant la percée du Berkeley Lab pour atteindre les mêmes objectifs.
(Lire la suite: La science , les fabricants de puces admettent que les transistors sont sur le point d'arrêter de rétrécir, la loi de Moore est morte. Maintenant quoi? Le rachat de 32 milliards de dollars d'ARM est un pari géant sur l'Internet des objets , Intel achète la société qui donne aux machines « le pouvoir de la vue », l'homme qui vend des pelles dans la ruée vers l'or de l'apprentissage automatique , le rachat de 32 milliards de dollars d'ARM est un pari géant sur l'Internet des Objets)