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TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES - D ANGELIS
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VIII - PERSPECTIVES
L’évolution des circuits logiques peut se juger à travers l’évolution des microprocesseurs depuis leur création. Depuis le
premier microprocesseur fabriqué par Intel en 1971 le 4004, la progression est fulgurante
Le microprocesseur a permis de concevoir des ordinateurs qui ont mis la CAO Conception Assistée par Ordinateur à la
portée des créateurs. Les concepteurs ont pu, à l’aide de ces machines créer des circuits plus complexes qui ont alors
donné naissance à des machines plus sophistiquées permettant à la CAO de devenir plus performante …. Et ainsi de
suite. Le système se reboucle , c’est l’effet « Larsen » appliqué au silicium
Un peu d’histoire :
1971
1974
1976
1978
1979
1982
1984
1986
1986
1989
1989
1992
1993
1994
1995
1997
1997
1999
2001
2002
2003
2004
2005
2006
4004
Intel
2 300 Transistors 108 kHz
6800
Motorola
6 800 Transistors
8048
Intel
27 000 Transistors
8086
Intel
29 000 Transistors
68 000
Motorola
70 000 Transistors
80 286
Intel
134 000 Transistors 8 à 25 MHz
68 020
Motorola
200 000 Transistors 84 mm2
68 030
Motorola
300 000 Transistors 90mm2
80 386
Intel
275 000 Transistors
80 486
Intel
1 200 000 Transistors
68 040
Motorola
1 200 000 Transistors 256mm2
Alpha
Digital
1 700 000 Transistors 233mm2 150 MHz 64 bits
Pentium
Intel
3 100 000 Transistors 60 MHz 64 bits
Power PC
Motorola
7 000 000 Transistors 300mm2
Pentium pro
Intel
5 500 000 Transistors
Power PC
Motorola
300 MHz – 3,5W
Prévisions Thomson gravure
0,18 µm en 1998
0,12 µm en 2000
0,10 µm en 2003
0,08 µm en 2007 - 300 106 Transistors
Pentium 3
Intel
866 MHz
Pentium 4
Intel
147 mm2 - 2 GHz
Athlon XP
AMD
80mm2 1,8 GHz 1,6 volt 60W
Echantillon 4 Mb - 65 nm - 110 mm2
SRAM
Intel
cellule de 6 transistors 0,57 µm2 106 Transistors/mm2
Pentium Ext
Intel
90 nm 225 106 Transistors
Pentium D
Intel
90 nm 230 106 Transistors 3GHz
SRAM
Intel
Echantillon 70 Mb - 65 nm - 500 106 Transistors
Le Pentium 4 est actuellement cadencé à 3 GHz. Alimenté en 1,55 Volt, il peut absorber jusqu’à 100A . Réalisé en
technologie 65 nm on peut imaginer les problèmes que rencontrent les concepteurs pour irriguer la puce avec ce courant
énorme sur une si petite surface et les implanteurs pour évacuer les 155 W sans que la puce atteigne des températures
rédhibitoires. Encore une fois, pensons au fer à souder de l’électronicien qui n’absorbe que 30 Watts.
Il est probable que cette technologie approche de ses limites, réduire encore la puce en augmentant sans cesse le
nombre de transistors et la fréquence de travail est-ce encore possible ? Dans le domaine des mémoires c’est sûrement
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possible, car toutes les cellules ne travaillent pas en même temps, et la consommation est moindre mais pour les
microprocesseurs ?