Le 1er avril 2025, le fabricant taïwanais TSMC présenté La micropuce la plus avancée du monde: le 2 nanomètres (2nm) puce. La production de masse est attendue pour le deuxième semestre de l’année, et le TSMC promet qu’il représentera une étape majeure de la performance et de l’efficacité – remodelant potentiellement le paysage technologique.
Les micropuces sont le fondement de la technologie moderne, trouvée dans presque tous les appareils électroniques, des brosses à dents électriques et des smartphones aux ordinateurs portables et aux appareils électroménagers. Ils sont fabriqués par la superposition et la gravure des matériaux comme le silicium pour créer des circuits microscopiques contenant des milliards de transistors.
Ces transistors sont effectivement de minuscules interrupteurs, gérant l’écoulement de électricité et permettre aux ordinateurs de fonctionner. En général, plus une puce contient des transistors, plus il devient plus rapide et plus puissant.
L’industrie des micropuces s’efforce constamment d’emballer plus de transistors dans une zone plus petite, conduisant à des dispositifs technologiques plus rapides, plus puissants et économes en énergie.
Comparé à la puce la plus avancée précédente, connue sous le nom de puces 3NM, la technologie 2 nm de TSMC devrait offrir des avantages notables. Ceux-ci incluent un 10% à 15% de la vitesse informatique au même niveau de puissance ou une réduction de 20 à 30% de la consommation d’énergie à la même vitesse.
De plus, la densité du transistor dans les puces 2 nm est augmentée d’environ 15%, en plus de la technologie 3 nm. Cela devrait permettre aux appareils de fonctionner plus rapidement, de consommer moins d’énergie et de gérer efficacement les tâches plus complexes.
L’industrie des micropuces de Taiwan est étroitement liée à sa sécurité. Il est parfois appelé le «bouclier en silicium», car son importance économique généralisée incite les États-Unis et les alliés à défendre Taïwan contre la possibilité d’une invasion chinoise.
TSMC a récemment frappé un Offre de 100 milliards de dollars (76 milliards de livres sterling) pour construire cinq nouvelles usines américaines. Cependant, il y a une incertitude quant à savoir si les puces 2 nm peuvent être Fabriqué en dehors de Taïwancomme certains fonctionnaires sont préoccupés, cela pourrait saper la sécurité de l’île.
Créée en 1987, TSMC, qui signifie Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, fabrique des puces pour d’autres sociétés. Taiwan représente 60% du marché mondial de la « fonderie » (l’externalisation de la fabrication de semi-conducteurs) et la grande majorité de cela vient de TSMC seul.
Les micropuces super avancées de TSMC sont utilisées par d’autres sociétés dans un large éventail d’appareils. Il fabrique des pommes Processeurs de la série A Utilisé dans les iPhones, les iPads et les Mac, il produit des unités de traitement graphique (GPU) de NVIDIA utilisées pour l’apprentissage automatique et les applications d’IA. Il fabrique également des processeurs Ryzen et EPYC d’AMD utilisés par les superordinateurs du monde entier, et il produit des processeurs Snapdragon de Qualcomm, utilisés par Samsung, Xiaomi, OnePlus et Google Phones.
En 2020, TSMC a lancé un processus spécial de miniaturisation de micropuce, appelée 5nm Technologie FinFetcela a joué un rôle crucial dans le développement de smartphone et de compréhension haute performance (HPC). HPC est la pratique de faire fonctionner simultanément des processeurs sur des problèmes informatiques complexes.
Deux ans plus tard, TSMC a lancé un Processus de miniaturisation 3NM basé sur des micropuces encore plus petites. Cela a encore amélioré les performances et l’efficacité énergétique. Le processeur A de la série A d’Apple, par exemple, est basé sur cette technologie.
Les smartphones, les ordinateurs portables et les tablettes avec des puces 2 nm pourraient bénéficier de meilleures performances et de la durée de vie de la batterie plus longue. Cela conduira à des dispositifs plus petits et plus légers sans sacrifier la puissance.
L’efficacité et la vitesse des puces 2 nm ont le potentiel d’améliorer les applications basées sur l’IA telles que les assistants vocaux, la traduction du langage en temps réel et les systèmes informatiques autonomes (ceux conçus pour fonctionner avec une entrée humaine minimale ou sans aucune entrée). Les centres de données pourraient subir une consommation d’énergie réduite et améliorer les capacités de traitement, contribuant aux objectifs de durabilité environnementale.
Des secteurs comme les véhicules autonomes et la robotique pourraient bénéficier de l’augmentation de la vitesse de traitement et de la fiabilité des nouvelles puces, ce qui rend ces technologies plus sûres et plus pratiques pour une adoption généralisée.
La production de puces 2 nm nécessite des techniques de pointe comme lithographie ultraviolette extrême (EUV). Ce processus complexe et coûteux augmente les coûts de production et exige une précision extrêmement élevée.
Un autre gros problème est la chaleur. Même avec une consommation relativement plus faible, à mesure que les transistors diminuent et que les densités augmentent, la gestion de la dissipation de chaleur devient un défi critique.
La surchauffe peut avoir un impact sur les performances et la durabilité des puces. De plus, à une si petite échelle, les matériaux traditionnels comme le silicium peuvent atteindre leurs limites de performance, nécessitant l’exploration de différents matériaux.
Cela dit, la puissance de calcul améliorée, l’efficacité énergétique et la miniaturisation permis par ces puces pourraient être une passerelle vers une nouvelle ère de calcul des consommateurs et industriels. Des puces plus petites pourraient entraîner des percées dans la technologie de demain, créant des appareils non seulement puissants mais aussi discrets et plus respectueux de l’environnement.
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