La première puce 2 nm au monde est produite par IBM

La première puce 2 nm au monde est produite par IBM

En ce qui concerne les entreprises dont les composants alimentent les smartphones, IBM n’est pas un nom qui vient à l’esprit. Aujourd’hui, cependant, Big Blue a annoncé avoir créé un transistor pour le nœud de processus 2 nm en utilisant une architecture de périphérique nanofeuille Gate-All-Around (GAA) qui permettra à IBM « d’adapter 50 milliards de transistors dans un espace à peu près de la taille d’un ongle ».
Les puces de pointe actuelles comme le Apple A14 Bionic et le Snapdragon 888 utilisent le nœud de processus 5 nm. En utilisant le premier comme exemple, l’A14 Bionic intègre 134,09 millions de transistors dans un mm carré, contre 89,97 millions sur l’A13 Bionic. Le nombre total de transistors emballés à l’intérieur de l’A14 est de 11,8 milliards contre 8,5 milliards utilisés sur l’A13 Bionic.

IBM dévoile la première puce 2 nm au monde

Plus le nombre de transistors qui s’insèrent dans un espace de mm carré est grand, plus cette puce est puissante et économe en énergie. Du nœud de processus 7 nm utilisé sur l’A11 Bionic et Snapdragon 865 au nœud 2 nm sur lequel IBM écrit, l’augmentation des performances s’élève à 45% en utilisant la même quantité d’énergie. Cela équivaut à une économie d’énergie de 75% au même niveau de puissance.

Pour aider à entasser des milliards de transistors à l’intérieur d’une puce, IBM utilise la lithographie ultraviolette extrême (EUV), qui produit des lignes plus petites que la lumière visible. Ces lignes créent les motifs qui seront utilisés pour créer des circuits. IBM a également remplacé l’architecture FinFET par GAA et, comme le dit IBM, «Quatre« portes »sur un transistor permettent à des signaux électriques supérieurs de passer à travers et entre d’autres transistors sur une puce».

IBM affirme que l’utilisation d’une puce 2 nm pourrait faire des merveilles pour la durée de vie de la batterie des smartphones. La société déclare: « En perspective, les processeurs 2 nm utilisés dans les téléphones portables pourraient quadrupler la durée de vie de la batterie des téléphones portables utilisant la technologie de processus 7 nm, comme l’iPhone 11, le Samsung Galaxy S10 et le Google Pixel 5. Sur la base d’une utilisation moyenne, cela signifie que le téléphone ne devrait être chargé qu’une fois tous les quatre jours. « 
Et pour ceux qui craignent que nous arrivions à la fin de la loi de Moore (l’observation faite par le cofondateur d’Intel Gordon Moore selon laquelle la densité des transistors dans les puces double tous les deux ans), IBM Research affirme qu’elle « continue d’explorer des options pour continuer mise à l’échelle à 1 nm et au-delà.  » IBM affirme qu’il lui reste encore plusieurs années à fabriquer ses périphériques de nœuds 2 nm et que cette année, il lancera son premier processeur 7 nm commercialisé. L’année prochaine, TSMC et Samsung Foundry devraient commencer la production en volume de puces à l’aide du nœud de processus 3 nm.

Le fait qu’IBM ait fabriqué la première puce de 2 nm au monde est un grand coup de pouce pour l’industrie des puces aux États-Unis. L’année dernière, la plus grande fonderie du monde, TSMC, a annoncé qu’elle construisait une usine de 12 milliards de dollars en Arizona et un nouveau rapport indique que les États-Unis ont demandé que cinq usines supplémentaires soient construites pour un total de six. Les États-Unis essaient de retirer la production de puces d’Asie afin que les fabricants mondiaux n’aient pas à se soucier des relations entre la Chine et d’autres pays.

On craint que la Chine, si elle est assez désespérée pour les puces, attaquera Taiwan dans le but de prendre le contrôle de TSMC, qui compte Apple comme son plus gros client. IBM a son siège social aux États-Unis et la tranche de 300 mm (11,81 pouces) utilisée pour les puces de 2 nm a été produite dans le centre de recherche sur les semi-conducteurs d’IBM Research à Albany, dans l’État de New York. La société a déclaré que « notre démonstration d’un transistor nanofeuille pour le nœud de puce 2 nm est également une validation de plusieurs jalons plus petits qui nous ont prouvé que cela pouvait être fait, ainsi que du travail acharné et du dévouement de l’équipe interdisciplinaire d’experts en matériaux d’IBM, lithographie, intégration, dispositifs, caractérisation et modélisation travaillant sur le projet. « 

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