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Peut-on repousser la loi de Moore grâce aux nanotechnologies ?

 

 

Au fil des années, la technologie n’a cessé de se développer, dépassant parfois l’entendement humain. Son évolution brise de multiples croyances et aboutit à des résultats innovants. Parmi les barrières physiques, une particulièrement

 dicte la fabrication des processeurs depuis les années 1960. Celle-ci porte un nom : la loi de Moore. Cependant, compte tenu des innovations les plus récentes, dont l’usage multiplié de la nanotechnologie, la loi de Moore atteint ses limites pour la première fois.

Pour les connaisseurs, un ordinateur est alimenté par un processeur criblé de transistors. Cet élément détermine la rapidité de calcul et de traitement dont l’appareil est capable. Les processeurs se déclinent en différentes versions. Dans tous les cas, leur fabrication s’est, jusqu’à présent, opérée dans la limite de la loi de Moore. Toutefois, avec les dernières découvertes technologiques en date, cette loi n’a plus lieu d’être et laisse place à la nanotechnologie. Décryptage.

 

La loi de Moore, qu’est-ce ?

Dans les années 60, l’industrie des semi-conducteurs a connu un tournant décisif avec l’apparition d’Intel, aujourd’hui leader du domaine. La fabrication de microprocesseurs avec des transistors en silicium est alors devenue la norme de l’industrie. En 1965, l’un des fondateurs de la firme, Gordon Earle Moore, fait part de ses estimations sur l’avenir de ces microprocesseurs. Selon lui, le nombre de transistors en silicium sur un microprocesseur augmente de façon exponentielle tous les 18 mois. Cette estimation fait que, tous les deux ans, des microprocesseurs plus petits, plus puissants et plus rapides voient le jour, sans pour autant égaler les ordinateurs quantiques. Les énoncés de Moore sont passés d’une simple extrapolation empirique à une loi déterminante pour l’évolution de l’industrie des semi-conducteurs.

 

Les nanotubes de carbone, la fin d’une loi empirique ?

La loi de Moore avait prévu que cette croissance atteindrait ses limites physiques vers 2015, sous l’effet de la miniaturisation des transistors. En effet, la porte (lieu de passage des électrons) de ces transistors ne doit pas descendre sous les sept nanomètres, au risque d’altérer leur fonctionnement. L’industrie bute contre cette restriction depuis quelques années et tente de mettre au point une solution palliative. Finalement, la nanotechnologie semble être la réponse attendue. En procédant ainsi, il est possible de miniaturiser la porte des transistors au-delà des sept nanomètres. Parallèlement, la nanotechnologie est utilisée dans la mise au point d’une batterie à durée de vie illimitée.

 

Des microprocesseurs plus performants et moins énergivores

En 2019, des chercheurs du MIT ont réussi à fabriquer un microprocesseur de 16-bit doté de transistors au nanotube de carbone, au nombre de 14 000. D’après le rapport des résultats de cette expérience, publié dans la revue Nature, l’usage de nanotubes de carbone à la place du silicium, en plus d’augmenter la puissance du processeur, le rend moins énergivore. Concrètement, l’intégration de ces nanotubes dont les portes mesurent entre 1 à 2 nanomètres, ouvre une voie post-loi de Moore à l’industrie qui ne tardera pas à dévoiler les prochaines innovations en matière d’ordinateurs.

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