L'Ordinateur Individuel n°130 jui/aoû 2001
L'Ordinateur Individuel n°130 jui/aoû 2001
  • Prix facial : 27 F

  • Parution : n°130 de jui/aoû 2001

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Groupe Tests

  • Format : (202 x 278) mm

  • Nombre de pages : 262

  • Taille du fichier PDF : 251 Mo

  • Dans ce numéro : guide pratique... votre organiseur en voyage.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Dossier Spécial futur @ Les processeurs La puce de silicium est-elle condamnée ? Sa miniaturisation pourrait en effet atteindre les limites de la physique d'ici à vingt ans. Mais les chercheurs mettent déjà au point leur parade. La course à la miniaturisation Pour améliorer la finesse de gravure des composants et fabriquer des puces infinitésimales, les scientifiques se tournent vers des connexions en carbone, à l'échelle de l'atome. Les dizaines de millions de transistors qui composent les processeurs de nos PC sont invisibles à l'oeil nu. Et Intel va produire cette année des puces où les connexions sont larges de 0,13 micron. Environ mille fois plus fm qu'un cheveu ! Cette course à la miniaturisation se poursuivra pendant une dizaine d'années suivant la loi de Gordon Moore, cofondateur d'Intel, qui établit que le nombre de transistors dans les circuits double tous les 18 à 24 mois. Ensuite, il faudra imaginer d'autres moyens de manipuler l'infiniment petit. La fabrication actuelle repose sur la lithographie, où un rayonnement ultraviolet dessine, à travers un masque, les composants et leurs connexions. Il est envisageable d'utiliser des rayons de plus en plus énergétiques pour une gravure atteignant jusqu'à 0,03 micron. Au-delà, cette technologie se heurte à un phénomène de diffraction qui empêche d'améliorer la précision du pinceau lumineux. Aussi, les chercheurs d'IBM réfléchissent à la création de transistors par assemblage de nanotubes de carbone. Mais il sera difficile de travailler à l'échelle de l'atome. Il s'agira notamment de maîtriser des effets quantiques qui autorisent l'électron à franchir de façon imprévisible les frontières du transistor. Domptage prévu avant 2020. www.Olnet.com Une taille de 0,03 micron Intel travaille avec AMD, Motorola et Infineon sur la gravure à l'aide de rayons lumineux d'une longueur d'onde extrêmement faible. Objectif : limiter au mieux la diffraction pour affiner la gravure. L'industriel a annoncé la création, dans ses laboratoires, du plus petit transistor du monde, d'une finesse de l'ordre de 0,03 micron. L'une des sections du composant contrôlant le passage du courant (la grille) est épaisse de seulement trois atomes ! Qui dit mieux ? Le processeur Pentium 4, d'Intel, exploite la gravure à 0,13 micron et rassemble 42 millions de transistors. Sa fréquence d'horloge doit atteindre la barre des 2 GHz. Les procédés de gravure dans le spectre extrême de l'ultraviolet permettront de réaliser des circuits avec une finesse de 0,10 micron. Les processeurs atteindront une fréquence de l'ordre de 10GHz. La lithographie à rayons UV, très énergétiques, fera descendre la finesse de gravure à 0,07 micron. Production en grande série de transistors de 0,035 micron. D'après la loi de Gordon Moore, si elle est toujours vérifiée, les transistors atteindront une taille de l'ordre de quelques atomes l'Ordinateur individuel - 128 - N°130 - Juillet-août 2001 Un diamètre de 10 atomes Dans les laboratoires d'IBM à Almaden, aux Etats-Unis, l'équipe de Phaedon Avouris est parvenue à créer un maillage de minuscules tubes de carbone semiconducteurs, d'un diamètre d'une dizaine d'atomes. Une taille cinq cents fois inférieure à la plus fine des connexions électroniques ! L'opération la plus délicate a consisté à éliminer, grâce au passage d'un courant électrique, les molécules conductrices jugées indésirables pour la fabrication d'un transistor. S'il était un jour fabriqué, un tel transistor consommerait une quantité d'énergie infime, et travaillerait à une vitesse dépassant celle des meilleurs supercalculateurs. Mc Claran/SABNREA
Les successeurs du transistor La physique quantique ou la chimie ont leurs candidats pour remplacer l'habituel transistor, coder l'information ou réaliser des calculs. Qui, de la particule ou de la molécule, l'emportera ? En lice pour remplacer le transistor du futur : le photon, l'atome et la molécule. Les particules de lumière, davantage douées pour le transport de données que pour le calcul, laissent présager l'arrivée de puces spécialisées dans la cryptographie, pour rendre des données indéchiffrables. De leur côté, les particules qui ont une masse, comme l'électron, sont des candidats de choix pour coder une information sous la forme d'un 0 ou d'un 1 en fonction du spin, l'équivalent d'une rotation interne à la particule. Ces bits quantiques, ou qubits, ont déjà permis à l'équipe d'Isaac Chaung, d'IBM, de réaliser l'an dernier le premier calcul élémentaire avec 5 qubits. « Un ordinateur quantique permettrait d'effectuer en quelques semaines des calculs qui prendraient l'âge de 1'univers », déclare Philippe Grangier, directeur de recherche à l'Institut d'optique d'Orsay. Les scientifiques utilisent généralement des atomes figés à très basse température, grâce à l'hélium liquide, par exemple, pour manipuler ces qubits. Toutefois, l'équipe de Raymond Laflamme, à l'université de Los Alamos, aux Etats-Unis, a annoncé récemment employer des photons à cet effet. Un procédé avantageux puisque la manipulation des qubits peut ainsi être effectuée à température ambiante, à l'aide d'appareils optiques usuels. De quoi faciliter la fabrication du PC quantique ? Pas tout à fait, car le recours aux photons, très sensibles à la moindre perturbation, augmente les risques d'erreur. à « Le processeur optique sera spécialisé, par exemple dans la cryptographie. » >Philippe Grangler, directeur de recherche à l'Institut d'optique d'Orsay. >Gilles Horowitz, directeur de recherche en électronique organique à l'université Paris-VII. « Durant les années 80, plusieurs équipes de chercheurs ont tenté de créer un ordinateur fondé sur le principe de l'optique classique, en utilisant des faisceaux lumineux, explique Philippe Grangier, de l'Institut d'optique d'Orsay. Mais les progrès de l'électronique ont permis d'atteindre un tel stade de miniaturisation des composants que les procédés optiques ne pourraient fournir que des résultats plus grossiers. » En revanche, le photon, qui constitue la lumière, peut constituer un parfait outil de cryptographie. En effet, cette particule lumineuse possède une polarisation, un état de la matière si fragile qu'il est altéré à la moindre observation. Ce principe exploité par un processeur offrirait un système de détection quasiment inviolable, la plus infime tentative d'interception ou de modification des données pouvant provoquer ce changement d'état. Selon les spécialistes, le procédé fournit un niveau de sécurité que même les meilleurs algorithmes mathématiques ne pourront jamais apporter. Des puces optiques exploitant ce procédé seront commercialisées d'ici à 2003. « Les puces chimiques atteignent le mégahertz. » Fabriquer des puces en plastique ? L'idée est séduisante. Des laboratoires tels que les Bell Labs, aux Etats-Unis, planchent sur la conductivité du plastique et ont déjà réalisé des bribes de circuits. « Les chercheurs savent créer depuis deux ans des oscillateurs qui peuvent servir à la fabrication d'horloges de processeur, précise Gilles Horowitz, de l'université A l'université du Wisconsin, les chercheurs testent le calcul par ADN sur un support de verre recouvert d'une très fine couche d'or. Paris-VII. Cela représente une alternative économique, le plastique étant un matériau bon marché. Grâce à leur souplesse, de telles puces pourraient en outre être intégrées dans des fibres de vêtement. Malheureusement, ces oscillateurs en plastique sont encore lents. La fréquence du composant est de l'ordre de quelques mégahertz. » En comparaison, le coeur d'un processeur bat aujourd'hui à plus de 1000MHz. Une autre voie de recherche consiste à employer des réactions chimiques pour résoudre des problèmes mathématiques. Une équipe de l'université du Wisconsin, aux Etats-Unis, a ainsi réussi à exploiter l'action de certaines enzymes sur un brin d'ADN pour établir un système capable de sélectionner la solution d'une équation. l'Ordinateur individuel - 129 - N°130 -Juillet-août 2001 www.Olnet.com



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