Depuis le lancement du 4004 en 1971 par Intel, le nombre de transistors intégrés aux processeurs n’a cessé de croître. De nos jours, un Core i7 Gulftown en possède par exemple 1,17 milliard (contre 2300 pour le 4004), et certains GPU comme le GT400 de Nvidia atteignent même 3 milliards de transistors.
Ces prouesses ont été rendues possible grâce à une gravure toujours plus fine des transistors, et par le développement de technologies - le Strained Silicon ou plus récemment le High-k Metal Gate - permettant d’apporter des solutions aux difficultés rencontrées au fil du temps, comme les courants de fuite qui ont pour conséquence une augmentation de la consommation. Chaque avancée technologique dans ce domaine a donc permis de repousser un peu plus loin les limites en terme de miniaturisation.
Des transistors en 3D
Intel vient d’annoncer, par la voix de son PDG Paul Otellini, que ses futurs processeurs Ivy Bridge allaient être les premiers à bénéficier de transistors « Tri-Gate » en 3 dimensions. Alors que jusqu’à présent les transistors possédaient une structure planaire, la source et le drain de ces nouveaux transistors Tri-Gate sont désormais « encastrés » dans la grille au lieu d’être simplement placé dessous. Le fondeur travaille depuis plusieurs années sur ces nouveaux transistors, mais aucune puce les utilisant n’avait jusqu’à présent été produite à grande échelle.
En pratique, cette technologie permettre d’améliorer les performances ou de diminuer la consommation. Le gain de fréquence varie selon la tension appliquée. Par rapport aux transistors plans en 32 nm qu'Intel utilise actuellement, le gain est de 37 % aux plus basses tensions, mais de seulement 18 % aux alentours de 1 V. Les Ivy Bridge verront donc un gain plus limité que les futurs Atom à basse tension. A fréquence égale, la tension d'alimentation peut être diminuée de 20 à 25 % ce qui résulte en une diminution de la puissance consommée de 50 % au mieux. Grosso modo, la technologie Tri-Gate est l'équivalent de deux sauts de gravure au lieu d'un seul. La technologie Tri-Gate permettrait enfin d’augmenter le nombre de transistors qu’il est possible de placer sur une surface donnée.
Intel n'est heureusement pas la seule société à avoir exploré le concept des transistors 3D : AMD, IBM, TSMC et d'autres ont aussi travaillé sur le sujet. TSMC avait fait la démonstration d'un transistor FinFET "Omega" (à cause de la forme de la lettre grecque) en 25 nm dès 2002. Mais Intel a une ou deux longueur d'avance sur les autres fondeurs qui ne sont pas encore au stade de la production en volume de transistors FinFET.
Si j'ai bien compris, ce qu'intel présente là, c'est un tout nouveau concept concernant la structure de l'élément de base d'un processeur. Cela me parait tellement basique que je ne pense même pas que cela puisse être breveté... Un peu comme le principe des interconnexions en cuivre ou du dual core.
Avec un peu de recherche sur les matériaux et procédés de fabrication, à priori n'importe quel fondeur pourrait faire pareil. Et on peut supposer qu'ils s'y mettrons tous à terme.
La où intel marque des points, c'est qu'au moment où ils en parlent en public, ce n'est pas un projet ou un concept abstrait mais une architecture déjà fonctionnelle en tant que prototype, avec une mise sur le marché prévue dans 6-7 mois !!! C'est fabuleux, cela leur donne une avance considérable !
Le temps que les ingénieurs d'AMD mais aussi d'Nvidia, Arm, etc. integrent ce principe dans leurs architectures,
Le temps que les fondeurs (Globalfoundries et TSMC) mettent au point les techniques de fabrication,
En tenant compte du fait qu'ils ont, si mes souvenirs sont bons, un budget R&D d'un dixième de celui d'intel...
Intel aura déjà envahi le marché avec des puces plus performantes et consommant moins !
Je pense que là, ils ont pris au minimum 2 ans d'avance. Sachant qu'ils ont déjà une bonne année d'avance sur AMD (en terme de finesse de gravure et de performances), l'écart se creuse, et ce n'est pas forcément une bonne nouvelle pour le consommateur qui perd l'avantage de la concurrence... Il ne restera a AMD que les prix plus bas pour se consoler, pendant qu'intel pourra se gaver avec des marges de barbare (sur le haut de gamme notamment).
On disait que le marché du CPU commençait à s'endormir (stagnation des fréquences et des coeurs), là je crois que cette année il y aura plus d'action que jamais !
P=U*I, c'est un peu trop simpliste ici, on parle de tension mais avec ce genre de changement l'intensité aussi diminue...