Moteur de l'innovation, la loi de Moore est-elle en train de caler?

Largement mise en avant ces dernières années par les géants de la tech afin de convaincre les investisseurs sur le bien fondé des innovations, la loi de "Moore" est aujourd'hui remise en question.

"Je crois aux limites de la physique," affirmait Lisa Su, la directrice générale d'AMD, auprès du Figaro en plein sommet de l'IA à Paris. Pour celle qui a redressé l'entreprise depuis le début des années 2010, la loi dite de "Moore" ne peut plus fonctionner de manière aussi binaire qu'avant.

Cette loi, qui est davantage un grand principe, formulée en 1965 par Gordon Moore, cofondateur d'Intel, prédit que le nombre de transistors sur une puce de silicium double tous les deux ans, augmentant ainsi la puissance de calcul des ordinateurs de manière exponentielle. Remarquablement précise jusqu'au début du XXIe siècle, guidant l'industrie des semi-conducteurs et influençant le développement technologique mondial, elle atteint aujourd'hui ses limites.

Un rapport coût/performance qui empêche l'innovation

Les progrès en miniaturisation des transistors se heurtent à des contraintes physiques et économiques. À mesure que les transistors deviennent de plus en plus petits, les défis techniques augmentent, notamment en termes de dissipation de chaleur et de coûts de production. Les investissements nécessaires pour surmonter ces obstacles deviennent exorbitants, rendant la poursuite de cette tendance insoutenable.

Le rendement des puces dont la finesse de gravure est toujours plus importante n'est pas encore assez bon pour être viable économiquement. Depuis quelques années, la limite est donc de 3 nanomètres, même chez TSMC, leader du secteur, qui travaille à l'élaboration de puces gravées en 2 nanomètres pour ses clients comme AMD, Nvidia ou encore Apple.

Culture Geek : Gordon Moore, disparition d'un visionnaire de la tech - 27/03

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De plus, les avancées en matière de densité de transistors ne se traduisent plus par des gains proportionnels en performance. Les progrès dans d'autres domaines, comme le débit des disques de stockage, n'ont pas suivi le même rythme, créant des goulots d'étranglement dans les ordinateurs et serveurs.

La recherche de nouvelles solutions

Face à ces défis, l'industrie explore de nouvelles technologies pour repousser les limites de la loi de Moore. Les nanotubes de carbone, les ordinateurs quantiques, et les architectures neuromorphiques sont parmi les solutions envisagées pour maintenir l'innovation dans le domaine des semi-conducteurs.

Ces technologies promettent des améliorations significatives en termes d'efficacité énergétique et de performance, bien que leur mise en œuvre à grande échelle reste un défi.

AMD, de son côté, affirme avoir trouvé d'autres solutions: "Des techniques d'emballage permettant de placer les puces les unes sur les autres." Mais l'objectif reste "de réduire les coûts", qui est un défi autrement plus important que la miniaturisation.

Si la loi de Moore a été un moteur crucial de l'innovation technologique, ses limites actuelles nécessitent une transition vers de nouvelles approches pour continuer à progresser dans le domaine de l'informatique et des semi-conducteurs, et donc par extension de l'intelligence artificielle.

Sylvain Trinel