High-k : Intel et IBM accélèrent
Chacun de leur côté, les fondeurs IBM et Intel viennent d’annoncer ce que certains experts estiment être la découverte majeure des quarante dernières années dans le domaine des processeurs.
Grâce à la combinaison de nouveaux matériaux et de nouveaux procédés de fabrication, les deux géants espèrent pouvoir maintenir à flot la loi de Moore pour les années à venir.
Actuellement, le principal problème rencontré par les fondeurs est la fuite d’électrons. De manière basique, le cœur d’un processeur est constitué de la superposition d’une couche où le courant circule dans des canaux, d’une couche d’isolant et enfin des transistors. Pour minimiser le temps de commutation d’un transistor, la tendance est à la réduction de la couche isolante. Mais lorsque la couche est trop fine, il se produit un phénomène de perte d’électrons entraînant une surconsommation d’électricité et une augmentation de la température. Le but du jeu est donc d’obtenir une couche isolante qui soit toujours plus fine mais efficace.
La découverte qu’IBM et Intel tentent d’implanter dans le processeur repose sur le remplacement de cette couche d’isolation actuellement en dioxyde de silicium par un matériau appelé high-k combiné au metal gate. Arrivé à un point où la couche d’isolant n’est plus épaisse que de quelques atomes, l’high-k permet d’épaissir la couche d’isolant sans réduire sa capacité donc l’efficacité du système.
Les premières publications concernant ce nouveau matériau datent du début des années 2000 et la recherche s’est accélérée. En 2005, le Commissariat à l’Energie Atomique de Grenoble avait annoncé avoir réussi à graver les premières plaques de processeurs (waffers) en 32 et 45 nm embarquant le high-k et permettant de réduire la tension d’alimentation et d’augmenter la réactivité des transistors.
Il semblerait que ce soit Intel qui soit le plus en avance avec l’objectif de sortir avant la fin de l’année des puces tirant parti de ces nouvelles technologies tandis qu’IBM ne prévoit rien avant de nombreux mois.
Cela s’explique par les chemins différents choisis par les société, d’un côté Intel souhaite commercialiser au plus vite des processeurs gravés en 45 nm en utilisant une partie seulement de la technologie high-k. De l’autre côté, IBM raisonne à plus long terme en prévoyant le saut technologique que demandera le passage à la gravure en 32 puis 22 nm des processeurs sur une architecture totalement basée sur le high-k. En clair Intel adapte et IBM remplace.
En laboratoires, la nouvelle famille de processeurs appelée Penryn fait déjà tourner Mac OS X. Les processeurs seront fabriqués par deux nouvelles usines, l’une sera prête dès la mi-2007 aux USA et l’autre au début de l’année 2008 en Israël.
