Quel coût pour le design d'une puce complexe ?

On parle souvent du tarif prohibitif des puces graphiques du moment, sous couvert d'inflationnisme... sur la complexité des dites puces. On veut bien entendre cette rhétorique, avec par exemple — choisi au hasard — un AD102 aux commandes sur une RTX 4090 embarquant officiellement 76,3 milliards de transistors sur 608,5 mm², ça fait un sacré paquet de portes à caler dans le silicium. Nous citons la puce monolithique grand public la plus balaize du moment, mais cela dit même sur des puces moins huppées, on compte également plusieurs milliards de transistors.

Une complexité accrue avec la fin des transistors planaires et l'arrivée des transistors 3D de type FinFET il y a une petite dizaine d'années, puis amplifiée par les process de gravure 7 et 5 nm. Si les GAAFETs ou leurs équivalents ne devaient pas en rajouter une couche (vous noterez ce jeu de mot exceptionnel), la mise au point des masques 3 en 2 nm devrait voir leurs coûts continuer de grimper, en tout cas selon les observations d'IBS, consultants spécialisés dans l'industrie électronique.

608,5 mm² de die commentés sur AD102 en 4N © Locuza + Semianalysis

Selon ces derniers, le coût moyen du développement d'une grosse puce (et seulement de la puce) en 2 nm coûterait environ 725 millions de dolls, dont une quasi-moitié dédiée uniquement à la partie software. On est loin de l'augmentation des coûts observés lors du passage au 7 nm, mais à chaque node de gravure franchi depuis c'est environ + 30% dans le goulot ; on est effectivement loin de la conjecture de Moore qui anticipait le même niveau ponctuel de performance pour la moitié de coût de fabrication. C'est une estimation basée sur une conception nouvelle de A à Z, incluant donc l'ensemble des phases, propriété intellectuelle compris, chaque conception de puce n'en demandera pas autant. Restera à optimiser la production en vue d'allouer au mieux chaque wafer de silicium commandé... Dont les prix ont également augmentés avec le temps.

Cela donne cela dit une idée de ce que peut coûter une plateforme entière d'où découlera le gros ( littéralement ) GPU utilisé de votre carte graphique flambante neuve, ou d'un GPU destiné à l'entrainement de réseaux neuronaux artificiels. On comprend dès lors l"emploi massif de l'IA dans ces secteurs pour réduire la facture — avec des sociétés comme Cadence, dont on entend pas mal parler depuis quelques mois — , qui d'une manière ou d'une autre, est toujours répercutée sur vos petites épaules frêles de clients. (source : the Transcript, via Tom's)

AD102, AD103 et une carte SD. Juste pour se rendre compte © Locuza