Une équipe de l’Université de Pékin a développé une technologie de transistors à base de bismuth, promettant une augmentation de 40 % de la vitesse des processeurs et une réduction de 10 % de la consommation d’énergie par rapport aux solutions actuelles. Le bismuth, utilisé comme semi-conducteur, pourrait atteindre des fréquences de 7 GHz. Parallèlement, Huawei teste une machine de lithographie ultraviolette extrême, visant à rivaliser avec les leaders du marché. L’avenir du bismuth dans l’industrie des puces semble prometteur.
Le Bismuth : Une Révolution dans l’Industrie des Puces
Le silicium a longtemps été le roi incontesté des matériaux utilisés dans l’industrie des puces. Cependant, une équipe de chercheurs de l’Université de Pékin a récemment proposé une solution innovante en intégrant des transistors à base de bismuth. Ce développement pourrait entraîner une augmentation de 40 % de la vitesse des processeurs tout en réduisant la consommation d’énergie de 10 % par rapport aux technologies actuelles d’Intel et de TSMC.
Dans leur article publié dans la revue Nature, intitulé « Logiques à faible consommation d’énergie à porte tout autour en 2D via une intégration 3D monolithique épitaxiale », les chercheurs détaillent cette nouvelle technologie révolutionnaire.
Comprendre le Bismuth et ses Avantages
Mais qu’est-ce que le bismuth, vous demandez-vous ? Les chercheurs l’ont utilisé à la fois comme semi-conducteur et dans l’oxyde à haute permittivité. Ce métal post-transitionnel, qui inclut également des éléments comme le plomb et l’indium, se distingue du silicium, qui est un métalloïde et un semi-conducteur dans de nombreux contextes. Le bismuth, quant à lui, n’agit comme semi-conducteur que lorsqu’il est déposé en couches très fines.
Parallèlement à ces innovations, Huawei teste également une machine de lithographie ultraviolette extrême (EUV) qui pourrait rivaliser avec les modèles les plus avancés d’ASML, le fabricant des équipements utilisés par TSMC et Intel. Cette machine devrait entrer en production bientôt.
Les résultats annoncés par l’équipe de Pékin comprennent une longueur de porte de 30 nm, qui, bien que supérieure aux technologies les plus récentes de 3 nm, est davantage un terme marketing qu’une représentation précise de la technologie. Par exemple, le nœud N3E de TSMC utilise un pas de porte d’au moins 45 nm et le nœud 18A d’Intel se situe entre 30 et 36 nm.
Les chercheurs prétendent que leur technologie pourrait atteindre des vitesses de fonctionnement 1,4 fois plus élevées tout en maintenant 90 % de l’efficacité énergétique par rapport aux nœuds en silicium actuels. Si l’on considère que les puces les plus performantes d’aujourd’hui tournent autour de 5 GHz, cela pourrait permettre d’atteindre des fréquences de 7 GHz, un chiffre qui suscite l’admiration.
Bien que ces revendications soient à prendre avec précaution, elles témoignent d’une ambition croissante dans le secteur des puces, notamment en Chine. La question n’est pas si cette technologie à base de bismuth sera adoptée, mais plutôt quand elle le sera. Depuis des années, de nombreuses tentatives ont été faites pour remplacer le silicium, mais jusqu’à présent, aucune n’a réussi à s’imposer. L’avenir nous le dira.