Les avancées de la technologie des circuits intégrés : vers un futur en 2 nm
En 2025, le marché s’apprête à accueillir des circuits intégrés de seulement 2 nanomètres (nm). Bien que beaucoup d’entre nous sachent que les nanomètres ont perdu une partie de leur pertinence dans la mesure de la performance des semi-conducteurs , ils témoignent néanmoins de l’avancée technologique fulgurante que nous connaissons. Ces chiffres, qui ne représentent plus nécessairement la taille physique des transistors ou la longueur des portes logiques, soulignent l’évolution incessante des puces électroniques . Alors que nous nous rapprochons des limites physiques de la technologie du silicium , il est essentiel de garder à l’esprit que cette quête d’innovation est bien plus qu’une simple compétition numérique.
Les principaux acteurs du secteur des circuits intégrés et divers groupes de recherche dans les prestigieuses universités du monde collaborent depuis des décennies pour surmonter ce défi. Bien que plusieurs pistes soient explorées, il est fort probable que l’avenir demande une approche multi-voies, permettant ainsi l’émergence de plusieurs propositions innovantes qui transformeront notre paysage technologique.
Le premier ordinateur 2D au monde : une révolution
Une équipe d’experts de l’ Université de Pennsylvanie a récemment publié dans la revue Nature un article fascinant détaillant la création du premier processeur CMOS fonctionnel fabriqué à partir de matériaux bidimensionnels (2D) d’un seul atome d’épaisseur. Ce qui est véritablement révolutionnaire, c’est l’utilisation de disulfure de molybdène et de diséléniure de tungstène pour produire plus de 2 000 transistors capables de réaliser des opérations logiques, sans recourir au silicium.
“Nous avons démontré pour la première fois un processeur CMOS construit entièrement avec des matériaux 2D”
Il est également primordial de noter que ces matériaux, ayant un épaisseur d’un seul atome, conservent leurs propriétés à cette échelle, contrairement au silicium. Le professeur Saptarshi Das , chef de ce projet, affirme que : “Le silicium a permis des avancées significatives en électronique pendant des décennies, grâce à la miniaturisation continue des transistors. Toutefois, à mesure que nous réduisons la taille des dispositifs en silicium, leur performance se dégrade.” Les matériaux 2D offrent une stabilité à l’échelle atomique, ouvrant de nouvelles perspectives.
Pour aller plus loin, notre processeur CMOS 2D fonctionne à de faibles voltages , ce qui entraîne un consommation minimale d’énergie , tout en exécutant des opérations logiques simples à des fréquences allant jusqu’à 25 kHz . Ces éléments sont essentiels pour envisager l’impact de cette technologie sur notre quotidien si elle croît en popularité.
Nous n’en sommes qu’à nos débuts avec cette technologie post-silicium, mais il est raisonnable de s’attendre à ce que les puces dotées de transistors en disulfure de molybdène et en diséléniure de tungstène permettent de produire des ordinateurs beaucoup plus rapides , compacts et énergétiquement efficaces .
Pour plus d’informations, veuillez consulter l’article sur Nature.
Dans un contexte où Intel et TSMC progressent dans la révolution des circuits photoniques , la nécessité d’innover devient encore plus pressante face à la compétition croissante de pays comme la Chine dans ce secteur stratégique.