PC : des GigaHertz et des microns

Avec des processeurs pour PC à 2 GHz attendus cette année, la croissance exponentielle des vitesses de fonctionnement semble sans fin. Et pourtant, les limites des technologies actuelles sont proches.

Deux GigaHertz ! C'est la puissance que devrait afficher la prochaine génération de Pentium IV d'Intel, disponible avant la fin de cette année. Malgré les informations selon lesquelles AMD et Intel auraient décidé de calmer un peu leur course effrénée à la puissance, l'irrésistible tendance à l'accélération continue donc avec vigueur.

AMD devrait bientôt proposer un Athlon à 1,5 GHz. Tandis que la concurrence se contente pour l'instant de chiffres plus modestes : 733 MHz pour le tout nouveau C3 de VIA mais aussi pour le dernier G4 d'Apple. Sachant que, dans ce dernier cas, il convient de relativiser l'écart de puissance affichée car les processeurs des Macintosh (fondus par Motorola) sont en fait bien plus performants, à vitesse d'horloge égale, que ceux des PC.

La surenchère reste donc à l'ordre du jour, les fondeurs de puces se conformant à la fameuse loi de Moore. Edictée dans les années 60 par Gordon Moore, cofondateur d'Intel, elle affirme que le nombre de transistors embarqués sur un processeur - et donc, pour simplifier, sa puissance - double tous les deux ans. À peu de choses près, elle se vérifie encore.

Mais les GigaHertz ne sont pas tout. Pour aller toujours plus vite, les fabricants sont contraints de réduire la taille des transistors. Aujourd'hui, les deux grands gravent ces composants en 0,18 micron. Mais tous deux espèrent passer rapidement à 0,13 micron. Rappelons qu'un micron représente un millionième de mètre et qu'à 0,13 micron on peut implanter 100 millions de transistors sur un microprocesseur.

Pour quoi faire, interroge le choeur des innocents ? Simple : chaque transistor traitant une information, plus vous parvenez à en intégrer sur une puce, plus celle-ci peut traiter d'informations à la fois. En outre, plus un transistor est fin moins il dégage de chaleur, et moins il consomme d'énergie. On comprend dès lors que, parallèlement à la course aux GigaHertz, les industriels se livrent une course au micron. Le 17 mai, Sony et Toshiba ont annoncé une collaboration visant à maîtriser la gravure de transistors à 0,1, puis 0,07 micron. Tandis qu'Intel a présenté en décembre dernier un prototype de puce tournant à 10 GHz et gravée en 0,03 micron. Et promet que le problème du dégagement de chaleur, qui a provoqué des réactions négatives chez certains constructeurs de PC au lancement du Pentium IV, est résolu.

À 0,03 micron, les industriels flirtent avec les limites des technologies actuelles. Fort heureusement, les scientifiques travaillent déjà à l'étape suivante : celle des nanotechnologies. Un terme qui désigne l'utilisation d'objets dont la taille se mesure en nanomètres, c'est-à-dire en millièmes de micron. « On atteint ici la taille d'une molécule, presque d'un atome, explique Horst Stormer, Prix Nobel de physique 1998 et directeur adjoint du département de sciences physiques des Bell Labs de Lucent. Les nanotechnologies sont au croisement de la physique et de la chimie, car il n'est plus question de manipulations mécaniques. Ce sont des forces naturelles qu'il faut mettre en oeuvre. »

Attention, toutefois, à ne pas s'emballer : Horst Stormer ne prévoit pas d'applications industrielles pour ses recherches avant un délai qu'il chiffre en dizaines d'années.

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Article extrait
du magazine N° 1726

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