IBM dévoile un procédé pour graver des processeurs en 2 nm

Par rapport aux processeurs actuels en 7 nm, cette nouvelle finesse de gravure augmenterait les performances de 45 % et réduirait la consommation d’énergie de 75 %. Reste à savoir quelles usines vont l’implémenter.

IBM vient de dévoiler un processus de fabrication pour fabriquer des processeurs avec une finesse de gravure de 2 nanomètres. Comparativement aux processeurs IBM actuels – ceux des serveurs Power et des mainframes, gravés avec une finesse de 7 nm –, cette nouvelle finesse de gravure permettrait de fabriquer des puces dont les performances sont 45 % meilleures et la consommation énergétique 75 % inférieure.

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Sur les prototypes montrés, IBM fait entrer 50 milliards de transistors sur une puce qui a la taille d’un ongle. Sa technique de gravure porte le nom de nanofeuille. Elle se caractérise par une isolation sous les transistors, ce qui permet de les empiler. Cet empilement réduit la difficulté de dessiner des circuits à cette échelle.

Les futurs processeurs des serveurs Power et des mainframes avec une finesse de 2 nm devraient être gravés dans les usines de Samsung, partenaire de longue date d’IBM. Pour autant, il faudra attendre un certain temps avant que le procédé d’IBM soit mis en œuvre sur les chaînes de montage. Les futurs processeurs Power gravés avec une finesse de 2 nm ne devraient d’ailleurs pas voir le jour avant 2024.

« Nous savons aujourd’hui exactement comment nous y prendre pour que nos prochains processeurs atteignent les niveaux de performances et de densité que nous nous sommes fixés. C’est là où se trouve l’avancée dont nous vous parlons aujourd’hui. Le temps nécessaire pour qu’ils sortent ensuite d’usine n’est qu’un détail », commente Mukesh Khare, en charge d’une énigmatique division Hybrid Cloud Research chez IBM.

La course pour moderniser les usines est lancée

La course entre les principaux fabricants de puces pour produire des composants plus rapides et plus économes en énergie s’est accélérée au cours des derniers mois. En début d’année, Intel annonçait investir 20 milliards de dollars dans la construction de deux usines de semi-conducteurs en Arizona. Il a dernièrement dévoilé un investissement supplémentaire de 3,5 milliards de dollars pour, cette fois-ci, moderniser son usine du Nouveau-Mexique.

La semaine dernière, Pat Gelsinger, le nouveau PDG d’Intel, tâchait aussi de convaincre les États européens de lui accorder 8 milliards d’euros d’aides publiques, au prétexte que cet argent investi dans la construction d’usines éviterait à l’Union européenne de devoir travailler avec des fournisseurs uniquement asiatiques.

Parmi ces fournisseurs asiatiques, TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) est aujourd’hui considéré par le marché comme le plus important fondeur de semi-conducteurs du monde. TSMC met en ce moment même en route des chaînes de gravure en 3 nanomètres qui vont servir à fabriquer les processeurs qu’Apple utilisera dans ses iPhones, iPad et Mac d’ici à la fin de cette année, voire au début de 2022. Juste après, Nvidia et AMD, tous deux rivaux d’Intel, sont sur les rangs pour faire fabriquer par TSMC leurs prochaines générations de puces, également en 3 nm de finesse de gravure.

TSCM planche lui aussi sur la mise au point d’un procédé pour graver des puces avec une finesse de 2 nanomètres. Il n’a pas encore indiqué quand il espérait y parvenir. 

Une technologie IBM sous licence pour Intel ?

« À mon avis, il y a aura demain seulement deux technologies au monde pour graver des processeurs en 2 nm : celle d’IBM et celle de TSMC. »
Patrick MoorheadAnalyste, Moor Insights & Strategy

« D’ordinaire, IBM ne cherche pas à monétiser ses recherches sur les processeurs. Ce sont surtout ses propres produits qui bénéficient des designs qu’il met au point. La question intéressante avec ce nouveau procédé est de savoir s’ils vont le commercialiser sous forme de licences », commente l’analyste Dan Newman, du cabinet d’études Futurum Research.

Il pointe en effet que, fin mars, IBM a signé un partenariat avec Intel pour que ses usines soient capables d’assembler des circuits gravés en 2 nm. L’accord ne précise pas si Intel aura le droit de graver lui-même les circuits à cette finesse.

Patrick Moorhead, du cabinet d’études Moor Insights & Strategy, veut y croire. « Selon toute vraisemblance, Intel et Samsung vont utiliser le procédé mis au point par IBM pour graver leurs propres puces avec une finesse de 2 nm. À mon avis, il y a aura demain seulement deux technologies au monde pour graver des processeurs en 2 nm : celle d’IBM et celle de TSMC », estime l’analyste.

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