Des mesures extrêmes nécessaires pour mettre à l'échelle les puces

L’Avènement de la Loi de Moore grâce à Robert Dennard

Il y a cinquante ans, l’inventeur de la DRAM et récipiendaire de la Médaille d’Honneur de l’IEEE, Robert Dennard, a créé ce qui est essentiellement devenu le chemin de l’industrie des semi-conducteurs pour augmenter continuellement la densité des transistors et les performances des puces. Ce chemin est devenu connu sous le nom de réduction de Dennard et a contribué à codifier la postulation de Gordon Moore selon laquelle les dimensions des dispositifs diminuent de moitié tous les 18 à 24 mois. Pendant des décennies, cela a poussé les ingénieurs à repousser les limites physiques des dispositifs à semi-conducteurs.

La Nouvelle Ère de la Loi de Moore grâce à la Lumière EUV

Dans les années 2000, lorsque la réduction de Dennard a commencé à perdre de sa vigueur, les fabricants de puces ont dû se tourner vers des solutions exotiques comme les systèmes de lithographie EUV (ultraviolet extrême) pour essayer de maintenir le rythme de la Loi de Moore. Une visite chez GlobalFoundries à Malta, dans l’État de New York, en 2017, pour voir la société installer son premier système EUV, a conduit le rédacteur en chef en chef Samuel K. Moore à demander à un expert ce dont l’usine aurait besoin pour atteindre des dimensions de dispositifs encore plus petites. "Nous devrions probablement construire un accélérateur de particules sous le parking", a plaisanté l’homme. L’idée semblait si fantastique qu’elle est restée avec Moore.

La Technologie Innovante de KEK

Récemment, le journaliste technologique basé à Tokyo, John Boyd, a présenté une histoire sur un effort visant à utiliser un accélérateur linéaire comme source de lumière EUV. La visite de Boyd à l’Organisation japonaise pour la Recherche sur les Accélérateurs de Haute Énergie, connue sous le nom de KEK, à Tsukuba, au Japon, est devenue la base de "L’avenir de la Loi de Moore est-il dans un Accélérateur de Particules?" Comme il le rapporte, le système de KEK génère de la lumière en "boostant les électrons à des vitesses relativistes pour ensuite dévier leur mouvement de manière particulière".

Vers des Puces Plus Petites et Plus Performantes

Jusqu’à présent, les chercheurs de KEK ont réussi à projeter un faisceau d’électrons de 17 mégaelectron-volts en rafales de lumière infrarouge de 20 micromètres, bien loin de la norme actuelle de l’industrie de 13,5 nanomètres. Mais l’équipe de KEK est optimiste quant aux perspectives de leur technologie.

Dans le court terme, empiler les puces est le moyen le plus efficace d’augmenter la quantité de logique et de mémoire que l’on peut appliquer à un problème.

L’Impact de l’Intelligence Artificielle sur la Technologie des Piles de Puces

Pour répondre aux exigences du secteur de l’IA en plein essor, les fabricants de GPU devront empiler les puces. Lorsque l’ancien président de Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Mark Liu, et le scientifique en chef de TSMC, H.-S. Philip Wong, ont voulu diffuser leur message sur l’avenir du CMOS, ils se sont adressés à Moore. Le résultat est "Le Chemin vers un GPU de 1 Billion de Transistors." En plus de son rôle corporate, Wong est également universitaire. Une des préoccupations qu’il a exprimées à plusieurs reprises à Moore est que l’IA et les logiciels de manière générale détournent les talents de l’ingénierie des semi-conducteurs.

"I believe Wong and Liu want young, technically minded people to understand the importance of keeping semiconductor advances going and to make them want to be part of that effort," Moore says. "They want to show that semiconductor engineering has a career-long future despite much talk of the death of Moore’s Law."