IBM rétrécit

IBM a réduit la largeur de ligne des circuits électroniques à 7 nanomètres. Théoriquement il est maintenant possible de concevoir 20 milliards de transistors sur une puce. Cet article dans FUTURA High-tech donne plus de détails.

 20 milliards de transistors est une quantité énorme et ne pas si loin des environ 130 milliards de neurones constitue un cerveau humaine. Mais, la comparaison est trompeuse car un neurone est beaucoup plus compliqué qu’un transistor.

Le diamètre d’un cheveu européen est d’ordre 40 000 nm. La largeur de 7 nm rendrait donc théoriquement possible faire passer un peu prés de 3000 lignes parallèles sur un cheveu, (en supposant qu’ils sont placé 14 nm à part).

La lumière visible a des ondes longes de 400 à 800 nm. Il est par conséquence impossible de voir une structure de 7 nm dans un microscope conventionnelle. Le processus lithographique nécessite une lumière forte ultraviolette. Ces rayons sont à un grand taux absorbé par les verres dans le système optique. Donné que l’épaisseur des lentilles varie, l’échauffement devient inhomogène et par conséquence aussi la dilatation thermique. Un moyenne d’éviter trop de aberrations à cause de cette effet est d’utiliser une lumière moins intense. Ce mesure prolonge évidemment le temps nécessaire pour exposition et aussi le risque que des petites vibrations dans le bâtiment ravage le résultat.

Les conducteurs sur un circuit électronique sont maintenant faits en cuivre, (l’aluminium autrefois utilisé créait trop de pertes ohmiques). Pour éviter des pertes de courant vers la tablette semi-conducteur, ils sont placés sur une couche d’isolation. Mais, des fuites, beaucoup des fuites, sont inévitables. Sur 10 000 électrons qui s’approche un transistor il y a peut-être seulement 5 000 qui arrivent, qui pourrait être suffisante. Pourtant, quand les électrons sont peu nombreux les lois appris dans les leçons du physique à l’école ne sont plus valables. Dans ces cas c’est de la probabilité qu’il faut appliquer. Si 10 électrons s’approche un transistor il se peut que 4, 6, 2 ou même 0 arrivent. Il n’y a pas de infirmation sur l’épaisseur de ces lignes mais en vue que la largeur n’est que 7 nm, correspondant à 70 atomes qui chacun au maximum ne peut que transporter 2 électrons, on s’approche un limite physique qui sera très difficile à franchir, voire impossible.

Un autre phénomène est que l’univers est remplit de particules de haute énergie. Le phénomène de rayons cosmiques visibles tient son mon à cause des éclats de lumière qui sont apparu dans les têtes des astronautes en dehors de la magnétosphère de la Terre. Ces particules sont aussi capables de perturber des systèmes électroniques. C’est pourquoi les satellites hors de la magnétosphère terrestre doivent avoir des ordinateur résistant avec des transistors larges et donc plus consommateurs que sur la terre. J’ignore à quelle taille de ligne il serait un problème sur la terre mais j’ai le sentiment qu’on aussi, à cause de ce phénomène, s’approche à une limite.

Maintenant il semble donc que la route vers toujours plus petite mène à son bout. Cependant, d’autres chemins de compressions sont toujours possibles, notamment des conceptions sandwichs.