La plupart des composants électroniques sont fabriqués avec une technologie nommée CMOS (Complimentary Oxide Semiconductor), nom dont on affuble par extension les puces produites avec ce procédé. C’est la même technologie qui fut utilisée pour fabriquer le premier microprocesseur, l’Intel 4004 en 1969.

Pour lutter contre la fin de la loi de Moore, qui prévoit un doublement du nombre de transistors d’un circuit intégré tous les deux ans, avec un quasi-doublement des performances, les industriels s’acharnent à réduire la finesse de gravure pour produire des CMOS plus denses.

Aujourd’hui, on pense être proche des limites physiques des finesses de gravure.

Dans un article de recherche dans le magazine scientifique Nature, Intel décrit ce qui, d’après-elle, va remplacer le CMOS : MESO, Magneto-electric spin-orbit, dont elle est l’inventeur, et sur laquelle elle travaille depuis cinq ans.

Les puces MESO pourraient fonctionner avec un voltage jusqu’à cinq fois inférieur à ceux des puces CMOS d’aujourd’hui, ce qui se traduirait par 10 à 30 fois moins de consommation d’énergie que les puces CMOS – et des puces qui chaufferaient nettement moins.

Cette chute de la consommation électrique laisse à son tour préfigurer une chute de la consommation électrique des centres de données, pour lesquels une partie significative de l’énergie est dépensée pour refroidir les équipements.

MESO s’appuie sur des matériaux à multiferroïsme développés par Ramamoorthy Ramesh de l’université UC Berkeley and du Lawrence Berkeley National Laboratory.

Un appareil MESO fonctionne par transduction spin-orbite* (le couplage du moment cinétique d’un électron avec sa quantité de mouvement) combiné avec un commutateur magnétoélectrique.

En plus de la basse consommation, les chercheurs affirment que les puces MESO ont une densité cinq fois supérieure à celle des puces CMOS. Comme le spin magnétique n’est pas volatil, un avantage supplémentaire de la technologie MESO est la possibilité de veille avec une consommation quasi-nulle.

MESO combine ainsi les matériaux quantiques à température ambiante et l’informatique.

Avec cette communication, Intel cherche sans doute à rassurer les investisseurs comme les clients : alors qu’elle prend du retard sur les procédés de fabrication actuels – Intel est incapable de produire en 10 nm quand TSMC produit déjà en volume en 7 nm), l’entreprise travaille sur les technologies révolutionnaires de production de puces.

 

* Un effet décri par Albert Fert à l’Unité Mixte de Physique CNRS/Thales.