Baisse des finesses de gravure : et si le mieux était de prendre son temps ?

Réduire la finesse de gravure, c'est-à-dire passer d'un 32 nm à un 22 nm, puis à un 14 nm, cela a toujours été un argument à la fois marketing et technique dans la vente de puces informatiques. Mais, depuis quelque temps, déjà - le passage au FinFET et aux transistors à structure tridimensionnelle soit le 22 nm chez Intel - le nom commercial et la taille réelle des pistes ne sont plus directement liés : un 14 nm représenterait une finesse de 14 nm si les transistors 3D devaient être réalisés avec l'ancienne technologie 2D. En termes de densité, on s'y retrouve théoriquement, mais, dans la pratique, ces transistors 3D ne sont pas si versatiles que leurs ancêtres.

Étant données les difficultés connues du géant bleu sur son 10 nm - la firme nous avait d'ailleurs confié à l'Architecture Day avoir dans les cartons une nouvelle amélioration du 14 nm toujours plus économe - travailler sur des demi-nœuds et des améliorations des finesses précédentes ne sont pas délirantes. Si ladite firme n'est pas très forte à ce jeu-là - le 14 nm devient un 14 nm+ et un 14 nm++ - TSMC réussit bien mieux avec un 14 nm qui devient 12 nm, 10 nm et même 8 nm. Baisser la finesse est également de plus en plus coûteux, comme le souligne Sunil Bhardwaj, directeur principal des opérations commerciales chez Rambus, c'est pourquoi bon nombre de designs destinés au monde de l'embarqué ou l'entreprise préfèrent rester sur une technologie éprouvée, l'argument de sécurité de la chaîne de production jouant également.

Changer de nœud ou ne pas en changer, telle est la question

En restant sur une même gravure, il est possible de réutiliser les masques de production puisqu’à la fois la technologie et l'agencement interne du circuit n'ont pas besoin d'être modifiés, même si le procédé lui s'améliore. Là où l'IA et le calcul hautes performances s'arrachent du 7 nm à un coût élevé dû aux aléas de fabrications, bien plus présents sur les lithographies fines récentes, d'autres utilisations conviennent parfaitement aux 28 nm, qui lui-même n'est qu'un demi-nœud du 32 nm ! Quand on voit que certains fondeurs, tel TSMC, ont continué de développer le 40 nm avec une version Ultra Basse Consommation réduisant de 70 % les courants de fuite et la consommation de 30 %, c'est à se demander si ce n'est pas ce genre d'amélioration qui ferait plaisir aux consommateurs, car facilitant la montée du nombre de cœurs dans les processeurs grand public.

Restons cependant mesurés : il est aisé de dresser des bilans a posteriori, et il est toujours possible d'optimiser un nouveau nœud, ce qui résulte indéniablement en une technologie plus compétitive. Reste à voir quels choix seront réalisés à l'avenir par nos chers ingénieurs ! (Source : Semiconductor Engineering)