La croissance de l'IdO signifie que la loi de Moore pourrait bientôt disparaître

Depuis de nombreuses années, les concepteurs d'ordinateurs sont très attentifs à la taille des ordinateurs et ce n'est que récemment que des progrès significatifs ont été réalisés. Dans le monde de l'industrie et de l'embarqué, l'efficacité est essentielle ; un facteur clé pour y parvenir est d'utiliser au maximum la capacité de votre espace. C'est encore plus vrai lorsqu'il s'agit d'intégrer l'informatique en nuage, de mettre à niveau le matériel ou d'intégrer un système entièrement nouveau. La théorie de la loi de Moore a longtemps été rigide et vraie. Cependant, elle sera bientôt redondante.

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elle a été inventée à l'origine pour expliquer les améliorations constantes de l'échelle des transistors après que Gordon Moore, cofondateur d'Intel, a observé que le nombre de transistors par pouce carré avait doublé chaque année depuis leur invention - c'était en 1965. Depuis, il a été redéfini et étendu pour inclure les tendances à long terme en matière de performances des semi-conducteurs et de nouvelles caractéristiques des puces. L'International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) a récemment publié une mise à jour détaillée sur l'avenir des technologies des semi-conducteurs, qui indique que la mise à l'échelle conventionnelle des transistors 2D prendra probablement fin d'ici 2021 pour être remplacée par des types d'intégration nouveaux et différents.

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La loi de Moore a été révisée à de nombreuses reprises, car elle continue d'évoluer avec le temps. Récemment, l'attention s'est détournée de l'interconnexion 2D des puces qui ont une grande empreinte en sillicium pour se tourner vers la solution plus coûteuse mais condensée des systèmes sur puce (SoC) qui, grâce à leur taille réduite et à leurs performances accrues, ont permis aux smartphones de devenir des instruments si enveloppants (mais coûteux) avec leur sans-fil, leur écran tactile, leurs appareils photo et leurs vastes fonctions de stockage, le tout grâce à un SoC à haute vitesse fonctionnant bien au-delà de 1 GHz.

Qu'est-ce qu'un SoC ?

Un système sur puce est un circuit intégré qui rassemble tous les composants d'un ordinateur ou d'un autre appareil électronique en une seule puce. Cette puce peut contenir des fonctions numériques, analogiques, à signaux mixtes et souvent à radiofréquence, le tout sur une seule puce à faible consommation.

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La prochaine génération de puces devrait toutefois commencer à être intégrée entre 2021 et 2024 et utiliser l'empilement 3D. Cela permet non seulement de réduire l'empreinte globale et donc la taille du système, mais aussi de raccourcir les interconnexions pour un traitement plus rapide. Par rapport aux formats SoC, ces derniers bénéficient d'une réduction de taille de 15 %, d'une amélioration de la puissance et du signal de 30 % et d'une augmentation des coûts de 5 %. l'empilement 3D fait cependant passer la progression du SoC de l'interconnexion 2D d'origine à un autre niveau. Lorsqu'ils deviendront une possession tangible, il faut s'attendre à une réduction de 35 % de la taille, à des améliorations de 40 % de la puissance/du signal et à une réduction stupéfiante de 45 % du coût. Le passage des structures 2D aux structures 3D sera simple pour certains et beaucoup plus complexe pour d'autres. L'un des principaux défis réside dans le fait qu'en empilant des transistors de mémoire sur des transistors logiques, l'une des couches ou les deux pourraient fondre en raison de la chaleur piégée entre les deux. Il s'agit toutefois d'une des pierres d'achoppement que les fabricants surmonteront grâce à l'utilisation de matériaux spécialisés tels que le silicium-germanium.

Un récent rapport de l'ITRS est assez clair : pour améliorer de manière significative les performances des processeurs, de nouvelles architectures informatiques sont nécessaires, l'amélioration des performances de la mémoire en général ou l'amélioration du multithreading sont essentielles, et non la vitesse d'horloge. Ceci, tout comme les anciennes structures, laisse la loi de Moore derrière nous. Le rapport ajoute que d'ici 2029, il est prévu 25 processeurs d'application, 303 cœurs de GPU, avec une fréquence maximale de 4,7 GHz pour un seul composant.

Le marché exige une faible consommation d'énergie plutôt que des avancées strictes en matière d'horloge, notamment en raison de la disponibilité limitée des matériaux précieux actuels pour des vitesses d'horloge plus élevées. Toutefois, même lorsque les premières puces 3D seront intégrées, elles se trouveront au cœur des développements IoT, et non dans votre ordinateur portable ou votre PC. Ce désir constant de progression est déjà présent dans les entreprises et les développeurs, et plus encore, facilement disponible, nous avons une superbe gamme d'ordinateurs SoC de haute performance, avec des empreintes minuscules pour maximiser votre espace, l'installation et l'efficacité.

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