Africa-Press – Côte d’Ivoire. Lorsqu’Apple dévoilera ses nouveaux iPhones, attendez-vous à ce qu’il fasse tout un plat du fait qu’il s’agit des premiers combinés au monde à être dotés d’un nouveau type de puce.
On nous dira sans doute que cela permettra à leurs propriétaires de faire des choses comme monter des vidéos 4K, améliorer des photos haute résolution et jouer à des jeux vidéo à forte intensité graphique plus facilement qu’auparavant tout en utilisant moins de batterie.
Le “processus de cinq nanomètres” en question fait référence au fait que les transistors de la puce ont été réduits – les minuscules interrupteurs marche-arrêt ne font plus que 25 atomes de large environ – ce qui permet d’en intégrer des milliards d’autres.
En fait, cela signifie plus de puissance cérébrale.
Il suffit de remonter quatre ans en arrière pour se rendre compte que de nombreux industriels doutaient que cette avancée puisse être réalisée aussi rapidement.
Cela a été le cas, en grande partie grâce à l’ingéniosité d’une société néerlandaise relativement obscure – ASML.
Elle a été la première à graver des circuits dans le silicium par un procédé appelé lithographie aux ultraviolets extrêmes (EUV).
Ses machines coûtent 123 millions de dollars chacune, ce qui est élevé, même par rapport à d’autres outils de l’industrie des semi-conducteurs.
Mais c’est actuellement la seule entreprise qui les fabrique. Et elles sont toujours plus rentables que les autres options, en partie grâce à un faible taux de défauts.
“A une échelle aussi réduite, la précision est la clé”, a déclaré le Dr Ian Cutress, qui fait un rapport sur le secteur pour Anandtech.
“Ce qu’ils font, c’est comme frapper un timbre à la surface de Mars avec un avion en papier.”
ASML compare sa technologie à l’utilisation d’un stylo marqueur pour faire le saut d’une ligne fine.
Mais plutôt que de l’encre, elle utilise ce qu’elle appelle une “faible lumière” générée par un processus ahurissant.
“Nous prenons une gouttelette d’étain en fusion et nous y envoyons un laser industriel de haute puissance, qui la vaporise et crée un plasma”, explique le porte-parole Sander Hofman.
“Et ce plasma fait briller la lumière UV”.
“Tout cela se produit 50 000 fois par seconde – donc 50 000 gouttelettes sont touchées – ce qui crée assez de lumière pour que nous puissions la capturer avec une série de miroirs – les plus plats du monde”.
Un plan de la conception de la puce est encodé dans la lumière, a-t-il ajouté, en la faisant passer à travers un masque puis en la rétrécissant avec des lentilles.
Elle frappe ensuite un revêtement sensible à la lumière sur une plaquette de silicium, ce qui provoque l'”impression” du dessin de la puce.
Jusqu’à présent, seuls deux fabricants de puces en ont fait un usage commercial :
– Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) – fournisseur exclusif de l’A14 à Apple pour ses derniers iPhones, iPads et ordinateurs Mac
– Samsung – qui fabrique un nouveau processeur Qualcomm pour les téléphones Android, qui sera officiellement dévoilé en décembre
Les deux entreprises détiennent chacune une participation dans ASML aux côtés d’Intel, qui devrait également commencer à utiliser cette technologie en 2021.
Mais un concurrent notable a été mis à l’écart.
La société chinoise Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) aurait passé une commande, mais le gouvernement américain est intervenu pour empêcher l’exportation de la machine d’ASML au motif que sa production pourrait se retrouver dans des armes utilisées par l’armée chinoise.
Le SMIC a actuellement plusieurs générations de retard sur la technologie des puces de 14 nm, et les experts estiment qu’il lui aurait fallu un certain temps pour maîtriser tout ce qui est nécessaire pour passer au 5 nm.
Mais le fait qu’il ait été bloqué, ne serait-ce que pour essayer, place l’entreprise et les ambitions plus larges de Pékin pour son industrie des puces “dans une position difficile”, a déclaré Jon Erensen de la société de recherche Gartner.
“C’est l’intention des États-Unis”, a-t-il ajouté.
A quoi se réfère exactement le 5nm ?
Un nanomètre est un milliardième de mètre. C’est à peu près la vitesse à laquelle un cheveu humain pousse à chaque seconde.
Les transistors étaient autrefois mesurés en fonction de la largeur d’une partie appelée “porte”.
Mais il y a une dizaine d’années, un changement dans leur conception a fait que la référence du nanomètre a cessé d’être liée à une géométrie unique.
Aujourd’hui, la référence de 5 nm n’est guère plus qu’un terme de marketing et deux fonderies utilisant la même désignation peuvent proposer des transistors aux performances différentes.
Cependant, pour vous aider à imaginer la taille des nouveaux transistors d’Apple, il y en a environ 171 millions qui sont disposés sur chaque millimètre carré.
Un autre géant technologique chinois, Huawei, s’est également retrouvé dans l’incapacité de faire fabriquer ses propres puces Kirin 5 nm à la suite d’une intervention plus récente de l’administration Trump.
Cependant, il devrait bientôt révéler qu’il a stocké un lot fabriqué par TSMC pour être utilisé dans ses prochains smartphones Mate, qui ont été fabriqués avant que la firme taïwanaise ne soit contrainte d’arrêter la production en septembre.
Des
Smartphones plus intelligents
Tout cela est important car le passage au 5 nm est essentiel pour rendre nos téléphones portables plus intelligents.
À mesure que les puces progressent, il est possible d’effectuer localement un plus grand nombre de tâches qui étaient auparavant envoyées à des serveurs informatiques distants pour y être traitées.
Nous avons déjà vu les Smartphones devenir capables de transcrire des notes vocales et de reconnaître des personnes sur des photos sans avoir besoin d’une connexion Internet.
Aujourd’hui, des tâches d'”intelligence artificielle” encore plus complexes deviennent possibles, ce qui pourrait aider les Smartphones à mieux comprendre le monde qui les entoure.
Le passage à des transistors plus petits est utile car ils consomment moins d’énergie que les plus gros, ce qui signifie qu’ils peuvent fonctionner plus rapidement.
Sur cette base, le TSMC a déclaré que ses puces de 5 nm offrent un gain de vitesse de 15 % par rapport à la dernière génération de 7 nm tout en utilisant la même puissance.
Mais des gains plus importants peuvent également être obtenus parce que les concepteurs de puces obtiennent de la place pour créer des sections spéciales appelées “accélérateurs”.
“Si vous avez une charge de travail définie – disons le traitement d’images, le traitement de signaux audio, le codage vidéo ou la cryptographie – les mathématiques impliquées sont très bien définies”, a expliqué le Dr Cutress.
“Et vous pouvez concevoir l’accélérateur pour effectuer la tâche aussi vite que possible ou pour prolonger la durée de vie de la batterie de l’appareil”.
Apple a déjà affirmé que sa puce A14 effectuera les tâches d’apprentissage de la machine “jusqu’à 10 fois plus vite” que la A13.
D’autres marques de Smartphones devraient faire des déclarations similaires lorsqu’elles passeront au 5 nm.
Bien entendu, les consommateurs seront plus impressionnés par les utilisations de cette technologie qui améliorent la vie des utilisateurs que par les gains de vitesse hypothétiques.
Mais dans les années à venir, certaines applications des gains prometteurs de la technologie 5 nm puis 3 nm devraient devenir évidentes au-delà des Smartphones : des lunettes intelligentes qui n’ont pas l’air trop encombrantes, des montres intelligentes qui durent plus longtemps entre les charges, et peut-être des voitures autotractées abordables.
