IBM dévoile une architecture pour des puces de moins de 1 nanomètre
IBM a dévoilé une technologie de fabrication de puces au nœud de 0,7 nanomètre, reposant sur une nouvelle architecture de transistors en trois dimensions. Selon l'entreprise, cette avancée pourrait permettre d'améliorer les performances ou l'efficacité énergétique des futurs processeurs. Une commercialisation n'est toutefois pas attendue avant plusieurs années.
Pendant des décennies, la réduction de la taille des transistors a été le principal moteur de l’amélioration des performances des puces électroniques. Mais à mesure que leurs dimensions se rapprochent de l’échelle atomique, les architectures actuelles atteignent leurs limites physiques. IBM affirme désormais avoir franchi une nouvelle étape avec une technologie gravée en 0,7 nanomètre, soit 7 angströms. L’entreprise explique que cette avancée repose sur une nouvelle architecture tridimensionnelle de transistors.
Pour démontrer cette technologie, les chercheurs d’IBM ont développé une puce expérimentale intégrant près de 100 milliards de transistors sur une surface équivalente à celle d’un ongle. Cela représente près du double de la densité de transistors du prototype gravé en 2 nanomètres présenté par IBM en 2021. Selon l’entreprise, cette nouvelle architecture pourrait, selon les applications, augmenter les performances de calcul jusqu’à 50% ou réduire la consommation d’énergie jusqu’à 70%.
Des transistors empilés en trois dimensions
Au cœur de cette innovation figure l’architecture baptisée «Nanostack». Contrairement aux approches traditionnelles, IBM ne dispose plus uniquement les transistors côte à côte, mais les empile partiellement les uns sur les autres. Cette organisation permet d’intégrer davantage de composants sur une même surface tout en utilisant différents matériaux selon les couches afin d’optimiser les performances et l’efficacité énergétique.
IBM indique également que cette architecture permet de réduire d’environ 40% la taille de la mémoire SRAM intégrée. Selon l’entreprise, cette avancée permettrait de concevoir des puces plus efficaces tout en répondant aux besoins élevés en bande passante des applications avancées d’intelligence artificielle.
Une industrialisation encore lointaine
La course à la miniaturisation des semi-conducteurs se poursuit. TSMC, Samsung et Intel investissent eux aussi massivement dans de nouvelles architectures de transistors et dans des procédés de lithographie à ultraviolet extrême (EUV), indispensables à la fabrication de circuits toujours plus fins.
L’appellation «0,7 nanomètre» ne signifie toutefois pas qu’IBM fabrique déjà des structures physiques de cette taille, rappelle le média spécialisé Ars Technica. Elle désigne plutôt une génération de technologie de fabrication qu’une dimension physique exacte. La commercialisation dépendra de la capacité de l’entreprise à produire cette technologie de manière rentable. IBM estime qu’une mise en production pourrait intervenir d’ici cinq ans.
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