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Intel revendique une avance de trois ans dans les technologies de production, est-ce vrai ?

Ridha Loukil , ,

Publié le

Challengé par Samsung et TSMC dans les technologies de production de puces électroniques, Intel se pose toujours en champion de la loi de Moore et revendique une avance de trois ans sur ses grands concurrents. Des allégations loin toutefois de convaincre les analystes.

Intel revendique une avance de trois ans dans les technologies de production, est-ce vrai ?
Usine d'Intel à Hillsboro, Oregon.
© Intel Corporation

Intel est sur la défensive dans les technologies de production de puces électroniques. Alors qu’il en est toujours à la génération de 14 nanomètres, Samsung Electronics et TSMC sont déjà en production de volume de la génération d’après de 10 nanomètres. Une situation qui laisse penser que le numéro un mondial des semiconducteurs est en train de perdre sa légendaire avance dans les technologies de production, préfigurant un tournant historique dans l’industrie des circuits intégrés électroniques.

Des idées fausses sur la loi de Moore

Pour la première fois, Intel a organisé le 28 mars 2017 à San Francisco une journée dédiée aux  technologies de fabrication et à la loi de Moore. Histoire de mettre, chiffres à l’appui, les pendules à l’heure et balayer les idées qui circulent dans les médias et chez les analystes sur le sujet. "Nous avons beaucoup entendu parler de la loi de Moore, explique Stacy Smith, vice-président exécutif en charge de la fabrication, de l’exploitation et des ventes. Malheureusement, une grande partie est fausse. Certains disent que la loi de Moore n'a plus d'importance et que c'est juste une question technique ou une course entre quelques grands acteurs. D'autres disent qu'il est devenu trop coûteux de poursuivre plus loin, sauf dans quelques niches. D'autres disent que c'est mort. Que les choses soient claires : la loi de Moore nous importe toujours. Beaucoup."

Une partie des présentations a tourné autour de la question: qu'en est-il de la fin de la loi de Moore ? "Oui, un jour nous pourrions atteindre une limite physique, admet Stacey Smith. Mais nous ne voyons pas cela poindre à l’horizon. Je me souviens qu'en 1990, lorsque les motifs gravés étaient de la même taille que la longueur d'onde de la lumière utilisée pour les imprimer: 193 nm. La physique était très claire. Nous ne pouvions pas aller plus loin. Mais nous avons relevé le défi. Aujourd'hui, nous faisons 20 fois mieux grâce à des innovations comme les transistors FinFET et l'hyper miniaturisation que nous avons mis en œuvre dans notre technologie actuelle de 14 nanomètres. Nous poursuivons ces améliorations pour notre technologie de 10 nanomètres à venir".

Seuls quatre acteurs peuvent suivre la course

Stacy Smith reprend la rhétorique de Brian Krzanich, directeur général du groupe, qui clame haut et fort que la loi de Moore est toujours vivante et se poursuivra au-delà de sa propre carrière. Il admet toutefois que cette règle de progression, qui prévoit le doublement de la densité des puces électroniques, devient de plus en plus difficile à suivre. "Dans le monde d'aujourd'hui, la loi de Moore ne peut être délivrée que par quelques entreprises, détaille-t-il. Chaque nouvelle technologie de production devient plus complexe et donc plus chère. Le seul équipement d’une usine moderne peut coûter 7 milliards de dollars. De façon réaliste, cela signifie qu'il devrait y avoir une consolidation dans les semiconducteurs, car moins d'entreprises peuvent suivre la cadence. Faire avancer la loi de Moore - rendre les produits moins chers et plus performants chaque année - est notre principal avantage concurrentiel."

 

 

Aujourd’hui, seuls quatre géants sont en mesure de suivre la course : Intel, Samsung Electronics, GloblaFoundries et TSMC. Ils étaient huit à pouvoir le faire entre 2010 et 2012, et 25 entre 2002 et 2003.

Mais Intel est-il en train de perdre son avance ? C’est la grande question. "Non", répond catégoriquement Stacy Smith. Mark Bohr, le gourou d’Intel dans les technologies de production, détaille la réponse. "La loi de Moore, comme l'a énoncé le cofondateur d’Intel,  il y a plus de 50 ans, prévoit un doublement du nombre de transistors sur une puce à chaque nouveau processus de fabrication. A chaque évolution, la taille devient environ 0,7 fois plus petite que dans la génération précédente,  une évolution linéaire respectée par toute l’industrie dans les technologies de 90, 65, 45 et 32 nanomètres pour mettre deux fois plus de transistors dans une zone donnée que dans la génération précédente. Avec les difficultés croissantes de la poursuite de la miniaturisation, certaines entreprises ont abandonné cette règle, tout en continuant à faire progresser les noms de leurs technologies pour une augmentation de densité minimale, voire nulle. Ces noms sont devenus un mauvais indicateur de la progression de la loi de Moore".

Densité, seul métrique objectif

Autrement dit, les appellations données par Samsung Electronics et TSMC à leurs technologies de 14, 16 ou 10 nanomètres ne correspondent pas à la réalité industrielle. Mark Bohr propose comme juge de paie la densité, le nombre de transistors entassés dans une surface de 1 millimètre carré. « C’est le seul métrique objectif des performances réelles d’un processus de production » estime-t-il.

 

 

Avec sa technologie de 14 nanomètres, mise en production en 2014, Intel revendique une densité de 37,5 millions de transistors par mm2, contre 29 millions de transistors par mm2 pour la technologie de 16 nanomètres de TSMC et de 30,5 millions de transistors par mm2 pour celle de 14 nanomètres de Samsung Electronics. « Avec l’entrée cette année en production de leurs technologies à l’appellation de 10 nanomètres, nos concurrents (comprenez Samsung Electronics et TSMC) ne font que rattraper Intel, estime Mark Bohr. Ils proposent la même densité que notre technologie de 14 nanomètres, mais trois ans plus tard. Nous avons toujours eu une avance de trois ans dans l’introduction de technologies majeures de production. »

Meilleure transistor 3D

Avec sa technologie de 10 nanomètres, qu’il prévoit de mettre en production au second semestre 2017, Intel entend perpétuer son avance en portant la densité à 100,8 millions de transistors au mm2, contre environ 50 millions de transistors au mm2 pour les technologies de 10 nanomètres de Samsung Electronics et TSMC. Le géant américain ne se contente pas de miroiter son avantage en miniaturisation. Il revendique également un meilleur transistor, l’élément de base des circuits intégrés. « Nous sommes à la troisième génération de transistor FinFET à structure 3D, alors que la concurrence n’en est qu’à la deuxième, affirme Mark Bohr. Cela nous procure un avantage, non seulement en miniaturisation, mais aussi en performances et consommation. »

 

 

Mais la démonstration d’Intel ne convainc pas tous les analystes. Dans un article sur le blog boursier Seeking Alpha, l’analyste Mark Ribben met en doute les affirmations du roi des microprocesseurs au cœur des PC et serveurs. « Intel dit disposer d'une avance de trois ans dans la technologie de production, écrit-il. C’était vrai lors de l’introduction de son procédé FinFET de 14 nanomètres. Avec le lancement de la génération de 10 nanomètres par TSMC et Samsung, cette avance a été considérablement réduite, voire éliminée. »

Guerre de communication

Comme quoi il faut bien plus qu’une journée de présentations à Intel pour convaincre les médias et les analystes. Le groupe de Brian Krzanich doit le démontrer au niveau de la production. Pas simple quand il n’y a pas de standard adopté par tous dans la course de la loi de Moore. La guerre de communication dans ce domaine va continuer.

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