Réévaluation de la loi de Moore à travers la densité des copeaux

plaquette de silicium

Crédit : Unsplash/CC0 Domaine public

Des chercheurs de l’Université Rockefeller ont jeté un nouvel éclairage sur la loi de Moore – peut-être la prédiction technologique la plus célèbre au monde – selon laquelle la densité des puces, ou le nombre de composants sur un circuit intégré, doublerait tous les deux ans.

L’étude publiée par PLOS UN révèle un modèle d’onde historique plus nuancé à l’augmentation de la densité des transistors dans les puces de silicium qui rendent les ordinateurs et autres appareils de haute technologie toujours plus rapides et plus puissants.

En fait, depuis 1959, il y a eu six vagues de telles améliorations, chacune d’une durée d’environ six ans, au cours desquelles la densité de transistors par puce a augmenté d’au moins 10 fois, selon l’article, « Moore’s Law Revisited through Intel Chip Density.  » L’article s’appuie sur une étude antérieure des puces DRAM en tant qu’organismes modèles pour l’étude de l’évolution technologique.

Le nouveau travail a clarifié les arcs du modèle d’onde en adoptant une nouvelle perspective sur la densité des puces, en tenant compte de la taille changeante des puces utilisées dans les processeurs Fairchild Semiconductor International et Intel à partir de 1959.

Après chaque épisode de vague de croissance de six ans, environ trois ans de croissance négligeable ont suivi, selon les auteurs Jesse Ausubel et David Burg du Programme pour l’environnement humain (PHE) de l’Université Rockefeller, New York.

La prochaine poussée de croissance dans la miniaturisation des transistors et la capacité de calcul est maintenant attendue, disent-ils.

Et il sera tiré par la demande, par exemple, de technologies d’intelligence artificielle gourmandes en données telles que la reconnaissance faciale, les réseaux et équipements cellulaires 5G, les voitures autonomes et les innovations de haute technologie similaires nécessitant une vitesse de traitement et une capacité de calcul toujours plus grandes.

Une start-up, Cerebras, a vanté la plus grande puce jamais construite, le Wafer-Scale Engine, 56 fois la taille de la plus grande unité de traitement graphique (GPU), qui a dominé les plates-formes informatiques pour l’IA et l’apprentissage automatique.

« La puce à l’échelle d’une plaquette contient 1 200 milliards de transistors, intègre 400 000 cœurs optimisés pour l’IA (78 fois plus que le plus grand GPU) et dispose de 3 000 fois plus de mémoire intégrée.

Cependant, la fin de l’ère des puces de silicium est en vue, avec seulement une ou deux impulsions de silicium restantes avant que de nouvelles avancées ne deviennent exponentiellement plus difficiles en raison des réalités physiques et des limitations économiques, disent-ils.

La croissance continue de l’industrie informatique dépendra d’innovations miniaturisées telles que les nano-transistors, les transistors à un seul atome et l’informatique quantique.

En 2019, note le journal, la société mère de Google, Alphabet, a revendiqué une percée dans l’informatique quantique avec un processeur de supercalcul programmable nommé « Sycamore » utilisant des qubits supraconducteurs programmables.

« L’exemple d’analyse comparative publié a indiqué qu’en environ 200 secondes, Sycamore a accompli une tâche qui prendrait environ 10 000 ans à un superordinateur de pointe actuel. »

Selon M. Ausubel, directeur du PHE : « Nous avons grimpé six fois dans des vallées plus élevées de silicium et de substrats similaires, mais nous sortons peut-être des vallées de silicium pour des paysages d’autres matériaux et procédés. »

« Les jardins de Qubit peuvent attendre à la fin de la montée actuelle. »

Le titre de l’article fait référence à la célèbre observation de Gordon Moore en 1965 selon laquelle le nombre de transistors dans les puces électroniques augmente de façon exponentielle, doublant tous les 12 à 24 mois (loi de Moore).

Cependant, l’analyse de la densité des transistors a révélé un schéma plus complexe de vagues de croissance en série, chaque phase technologique durant environ neuf ans au total avant la saturation et le remplacement par une nouvelle.

Le Dr Burg, également affilié au Tel Hai College, en Israël, affirme que le nouveau travail révèle des subtilités importantes au sein d’un phénomène technologique qui a alimenté le progrès mondial depuis deux générations.

Le travail s’est appuyé sur des modèles développés pour l’étude de la croissance avec une rétroaction complexe conduisant à des limitations de densité utilisées précédemment dans de telles recherches, ajoute-t-il, et montre leur pouvoir pour éclairer l’évolution complexe de diverses machines.


Au-delà de la loi de Moore : faire entrer les réseaux de transistors dans la troisième dimension


Plus d’information:
La loi de Moore revisitée grâce à la densité des puces Intel, PLOS UN (2021).

Fourni par l’Université Rockefeller

Citation: Réévaluation de la loi de Moore par la densité des puces (2021, 18 août) récupéré le 18 août 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-08-reappraisal-law-chip-density.html

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