Etude de la fiabilité porteurs chauds et des performances des ...
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tel-00117263, version 2 - 29 Jan 2007<br />
Introduction<br />
C<strong>et</strong>te idée sera reprise quelques mois plus tard par Robert NOYCE qui intégrant <strong>la</strong> technolo-<br />
gie p<strong>la</strong>nar m<strong>et</strong>tra au point <strong>de</strong>s procédés toujours utilisés aujourd’hui pour fabriquer les circuits<br />
intégrés. Les débuts <strong>de</strong> <strong>la</strong> micro-électronique mo<strong>de</strong>rne coïnci<strong>de</strong>nt avec <strong>la</strong> mise au point <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
technologie M<strong>et</strong>al-Oxi<strong>de</strong>-Semi-conducteur (MOS), en 1970. C<strong>et</strong>te technologie perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> fa-<br />
briquer <strong>de</strong>s transistors plus p<strong>et</strong>its <strong>et</strong> plus rapi<strong>de</strong>s. Une course à <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsité, à <strong>la</strong> vitesse <strong>et</strong> à <strong>la</strong><br />
consommation commence... On parle alors <strong>de</strong> SSI (Small Scale Integration) : 30 à 80 transis-<br />
tors, MSI (Medium Scale Integration) , LSI (Large Scale Integration) , VLSI (Very Large Scale<br />
Integration). C’est en 1971, que <strong>la</strong> compagnie Intel produit son premier microprocesseur, le<br />
i4004, dont <strong>la</strong> puissance est équivalente à celle <strong>de</strong> l’ENIAC. Un <strong>de</strong>s co-fondateurs <strong>de</strong> <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te<br />
entreprise, Gordon Moore, prévoit dès 1965 que le nombre <strong>de</strong> transistors par circuit intégré dou-<br />
blera tous les <strong>de</strong>ux ans 2 . La loi est restée vérifiée jusqu’à <strong>la</strong> fin <strong>de</strong>s années 1970, pour tendre<br />
vers un doublement tous les 18 mois actuellement (Fig. 3).<br />
01<br />
T ran<br />
s is<br />
tors<br />
P er<br />
Die<br />
1 0<br />
109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 MOS<br />
Complexité <strong>de</strong>s circuits intégrés<br />
1965<br />
A c tual<br />
Data<br />
A rra<br />
ys<br />
1975<br />
P roje<br />
c tion<br />
Memo ry<br />
Mic<br />
ropr<br />
oc<br />
es<br />
s or<br />
1K<br />
4K<br />
4004<br />
MOS<br />
16K<br />
8080<br />
4G<br />
1G<br />
2G<br />
L ogic<br />
1975<br />
A c tual<br />
Data<br />
256M<br />
512M<br />
128M<br />
64M<br />
Itanium<br />
<br />
P entium<br />
® 4<br />
16M<br />
4M<br />
P entium<br />
® III<br />
64K<br />
256K<br />
1M<br />
i486<br />
P entium<br />
® II<br />
P entium<br />
®<br />
<br />
Itanium<br />
8086<br />
80286<br />
S o<br />
u<br />
r<br />
ce :<br />
I<br />
n<br />
t<br />
e<br />
l<br />
i386<br />
montecito<br />
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010<br />
FIG. 3 – Illustration <strong>de</strong> <strong>la</strong> loi <strong>de</strong> Moore avec l’évolution du nombre <strong>de</strong> transistors dans les<br />
générations successives <strong>de</strong> processeurs Intel (http://www.intel.com).<br />
C<strong>et</strong>te croissance <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsité passe par un processus <strong>de</strong> miniaturisation <strong>de</strong>s dispositifs, qui<br />
tente <strong>de</strong> maintenir les caractéristiques électriques constantes. Plusieurs façons <strong>de</strong> procé<strong>de</strong>r ont<br />
2. G. E. Moore, “Cramming more components onto integrated circuits”, Electronics, Vol 38, No 8, April 19,<br />
1965.<br />
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