La finesse d’une gravure est une des arguments les plus mis en avant pour parler de la performance des microprocesseurs qui donnent vie à nos smartphones, nos voitures, nos ordinateurs. Si c’est une échelle de valeur, elle est primordiale car elle représente les capacités techniques en même temps que la dimension énergivore de la puce. IBM, en annonçant en ce mois de mai 2021 la première puce en 2 nm, repousse encore un peu des frontières qui ont pourtant déjà explosé ces dernières années.
Gravure 2 nm, pourquoi est-ce important ?
Un microprocesseur, ce n’est ni plus ni moins qu’une succession de 1 et de 0 informatique, symbole du courant électrique qui passe, ou ne passe pas, dans le constituant de base que l’on appelle le transistor (rien à voir avec celui sur lequel votre grand-père écoutait l’ORTF !). Plus il y en a sur une même surface, celle d’un microprocesseur, plus ce dernier est puissant. Avec la nouvelle technique d’IBM, on compte pas moins de 333 millions de transistors par mm². C’est pourquoi la finesse s’exprime de l’ordre du nm, le nanomètre. Un nanomètre, c’est un milliardième de mètre, soit 0,00000001 m.
La suprématie IBM
La guerre des puces électroniques se fait entre TSMC, le géant taiwanais, et Samsung, deux entreprises qui dominent très largement leur secteur. Mais c’est IBM qui est à l’origine de cette innovation. IBM est en effet une entreprise qui développe des nouvelles technologies, puis vend ces dernières à des entreprises qui se chargent de les mettre en œuvre. En l’occurrence, le partenariat d’IBM se fait avec Intel, spécialiste des microprocesseurs pour PC. C’est une très bonne nouvelle car le monde des semi-conducteurs est touché depuis plusieurs mois par une pénurie de composants qui s’explique par la situation sanitaire particulière et la hausse exponentielle de la demande. Or Intel se relance dans ce marché, certes avec des microprocesseurs haut de gamme, mais se place tout de même sur un marché qui ne demande qu’à se diversifier.
Procédé de fabrication d’une puce électronique, une part de science-fiction ?
On parle sans cesse de la finesse, ici en 2 nm, des puces électroniques. Mais on connaît finalement bien peu le procédé de fabrication de ces produits par ailleurs essentiels à notre quotidien. Sans entrer dans les détails, il faut s’imaginer plusieurs couches de silicium superposées d’une finesse extrême. Chaque couche permet de graver via un laser ou d’autres techniques ce que l’on appelle les transistors. Les gravures et les différentes couches de vernis appliquées permettent de faire passer, ou non, le courant électrique. C’est la base du fonctionnement du transistor.
Evidemment, la pratique est bien plus complexe. Mais ce schéma permet de s’imaginer le travail entièrement automatisé de la création de ces pièces. 300 étapes, des conditions sanitaires 1000 fois plus drastiques que dans une salle d’opération, un air renouvelé de façon instantané, la précision de l’ordre atomique que nécessite nos micro-processeurs nécessite des conditions de fabrication tout simplement sans égal.
