Les groupes informatiques américains IBM et Intel ont chacun présenté lundi de nouveaux processeurs surpuissants , le premier intégrant ce nouveau produit à une nouvelle offre intégrée de serveurs.

Intel a présenté ses recherches sur un processeur aux performances 41 % supérieures pour la même consommation d’énergie, grâce à un système qui s’adapte en fonction de l’âge des transistors et de la température.

Le principe est simple et repose sur le fait que les performances d’un processeur sont déterminées, entre autres, par sa fréquence de fonctionnement. Pour limiter les risques d’erreur, le CPU est restreint à une tension et une fréquence capable de répondre à toute sorte de situations comme une baisse soudaine de la tension, une surchauffe du processeur ou une dégradation des circuits. C’est d’ailleurs le fondement même de l’overclocking, ce sport de passionnés qui joue sur le fait qu’un processeur peut souvent monter à une fréquence plus haute que celle annoncée, les constructeurs souhaitant avant tout jouer la carte de la sécurité en limitant les performances de leur puce pour qu’elle puisse affronter les situations les plus exceptionnelles.

Le nouveau processeur « endurant » d’Intel a la particularité de ne pas disposer de limites inhérentes de fréquences ou tension. Le CPU tourne automatiquement à la fréquence la plus importante possible et la tension la plus basse possible. Pour que cela soit possible, Intel a rajouté un système de détection d’erreur aux caches (instructions et données) et à l’unité d’exécution. Ces systèmes communiquent leurs résultats à un centre de contrôle qui va aider le processeur à répondre aux erreurs en adaptant sa fréquence et sa tension et exécuter les commandes qui n’ont pas pu être lancées.

Ces systèmes de détection d’erreur consomment des cycles d’horloge, mais dans les faits, le gain en puissance compense et permet même d’obtenir des performances supérieures.
 
Ces recherches sont loin d’être nouvelles, la firme ayant déjà partagé ses résultats en septembre 2009. À l’époque, Intel faisait la démonstration d’un processeur alimenté avec 1 V tournant à 1,3 GHz. L’avantage de ce système est que les corrections d’erreurs et les ajustements apportés au CPU sont automatiques et constants. Pour faire simple, on a affaire à un système qui ne cesse d’overclocker et downclocker le processeur à chaque instruction.
 
Les processeurs endurants d’Intel sont pour l’instant cantonnés aux laboratoires, mais la firme a récemment étendu la portée de son système de détection et correction d’erreur et se rapproche de l’intégration de cette technologie dans des processeurs commercialisables.

Intel a présenté ses recherches sur un processeur aux performances 41 % supérieures pour la même consommation d’énergie, grâce à un système qui s’adapte en fonction de l’âge des transistors et de la température.Mieux vaut prévenir que faire jouer la garantie
 

Un CPU sans limites
 

Un overclocking / downvolting constant
 

Source : Intel

Les polymères, généralement utilisés comme isolants en électronique, ont trouvé une nouvelle application avec une récente recherche du Massachussets institute of technology (MIT). Une équipe de ce centre universitaire de recherche américain vient de transformer le polyéthylène, le plus répandu des polymères, en matériau isolant électrique mais conducteur de chaleur.
 
La nouvelle est de taille pour l'avenir du calcul numérique, et donc pour nos processeurs. Le nouveau processus conduit très bien la chaleur, mais à sens unique, contrairement aux métaux qui la répandent dans toutes les directions. Ce matériau va donc être utile pour évacuer la chaleur des CPU.
 
La fibre développée est 300 fois plus conductrice de chaleur qu'un polyéthylène normal. Elle pourrait être utilisée dans de nombreuses applications où les métaux sont la norme : collecteurs d'eau chaude solaires, échangeurs de chaleur et électronique.
 
Selon Gang Chen, le responsable du programme, la plupart des recherches pour créer des polymères conducteurs ont mis l'accent sur la combinaison avec les nanotubes de carbone. Les résultats n'ont pas été probants car les zones d'échange entre les deux matériaux favorisaient la résistance thermique, diminuant d'autant les gains de conductivité. Le nouveau polymère, lui, aurait une meilleure conductivité que la majorité des métaux purs, y compris le fer et le platine.
 
L'équipe devra maintenant prouver que la mise en place d'applications pratiques est aisée. Elle a produit jusqu'ici des fibres individuelles en laboratoire, mais Gang Chen espère « évoluer jusqu'à une échelle macro » en développant des feuilles entières de matériau avec des propriétés similaires. Les réactions sont positives, notamment chez le fondeur Intel, dont l'ingénieur Ravi Prasher estime que c'est « une conclusion très importante ». Il pose néanmoins une question : « est-il facile d'intégrer ces fibres dans des applications du monde réel ? » Quant à parler d'une date de commercialisation de cette technologie, il ne faut pas trop espérer : le MIT précise n'en être qu'à la phase de recherche.
 

Globalfoundries prépare la production en masse de wafers gravés en 22 nm dans sa Fab 1 de Dresde, en Allemagne, autrement connu sous le nom de Fab 30 et 36 sous l’ère AMD.
 
Initialement, cette finesse de gravure était censée être prise en charge ... lire la suite

Des chercheurs de MIT ont publié les résultats de leurs travaux portant sur l’autoassemblage de molécules pour remplacer les méthodes photolithographiques classiques pour fabriquer une puce.
 
Pour être toujours plus petit
 
Le but serait de pouvoir continuer à utiliser des finesses de gravure plus importantes sans être restreints par les limites liées à l’utilisation d’un rayon. L’une des hypothèses envisagées est la lithographie par faisceau d'électrons. Néanmoins, cette technique est aujourd’hui lente et chère.
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ASML et Nikon seront les deux équipementiers d’Intel pour la gravure de puces en 22 nm.
 
Un investissement important
 
Cela veut non seulement dire qu’Intel est en train de finaliser ses choix technologiques et que les premiers prototypes devraient bientôt faire leur apparition, mais aussi que contrairement au 32 nm, où Intel n’avait utilisé que des machines Nikon, la firme revient à une configuration identique à celle utilisée pour le 45 nm. lire la suite

Novellus et IBM ont annoncé s’associer pour combiner leurs technologies et parfaire les procédés permettant la fabrication de semiconducteurs 3D sur tranches dites TSV (Through Silicon Via).
 
Les technologies de Novellus
 
Through Silicon Via désigne une connexion électrique verticale traversant complètement le die. C’est une technologie fondamentale pour la création de package 3D. Novellus va apporter ses connaissances en galvanoplastie, un procédé qui permet de déposer une substance métallique depuis un liquide sur la surface d’un matériau grâce à un courant électrique continue. lire la suite

Globalfoundries Scraps 32nm Bulk Fabrication Process.
 
Globalfoundries Will Not Make Chips Using 32nm Bulk Tech
[04/01/2010 02:46 PM]
by Anton Shilov
 
Globalfoundries, a contract maker of semiconductors controlled by Advanced Micro Devices and Advanced Technology Investment Company, said on Thursday that it had cancelled its 32nm bulk fabrication process technology with high-k metal gate (HKMG). The company became the second foundry to scrap 32nm bulk process tech and proceed directly to 28nm HKMG manufacturing technology.
 
“All of our efforts around next-gen graphics and wireless are focused on 28nm with HKMG and we no longer have a 32nm bulk process. We removed this off our roadmap due to lack of customer demand as most are making the jump from 40/45nm right to 28nm,” said Jon Carvill, the head of public relations at Globalfoundries.
 
Earlier Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, the world’s largest contract manufacturer of semiconductor, decided to scrap plans for its 32nm bulk process technology, which caused several companies to reconsider their own roadmaps. TSMC’s 32nm bulk fabrication process did not feature HKMG and was largely considered as shrink of the company’s 40nm fabrication process.
 
For the 28nm generation, which will be offered on bulk silicon substrates, the company will be accepting customer and third party IP designs in Q1 2010 on its shuttle service for low cost prototyping, with production planned in the second half of 2010. The 28nm technology offers the smallest SRAM cell size (0.120µm²) currently reported in the foundry industry, and an advantage in die size relative to 28nm “Gate Last” approaches. In addition, the Globalfoundries’ “Gate First” approach to HKMG simplifies 28nm design implementation and IP re-use for customers using conventional poly/SiON-based technology at the 45/40nm and 32nm nodes due to similar process flows and design rules.
 
Customers at the 28nm node will benefit from a high-volume ramp of leading-edge technology at the 32nm node. The 28nm node will be available in two variants:
 
    * The 28nm-HP (High Performance) variant will be optimized for leading-edge applications in such areas as graphics, game consoles, storage, networking and media encoding.
    * The 28nm-SLP (Super Low Power) variant is optimized for wireless mobile applications such as baseband, application processors, and other handheld functions that require long battery lifetime.

GlobalFoundries to bring the "fastest" 28nm ARM Cortex-A9 design
 
When ARM announced a cooperation with GlobalFoundries, the question about the nature of this deal came into place. Thanks to Subramani Kengeri, VP of Design Solutions at GlobalFoundries - we managed to find out just that. According to Subramani, the very first thing GlobalFoundries did was license a Cortex-A9 MPCore in order to build a reference design for 28nm HKMG [High-K Metal Gate] / Gate First  design.
 
When GlobalFoundries was splitting from AMD, the company also acquired CPU Design Team that closely worked with IBM in East Fishkill Fab. The expertise of that team and the Design Team in Dresden expanded from standard SOI [Silicon-On-Insulator] CPUs to world's first SOI GPU [graphics subsystem inside Llano / AMD Fusion APU] and to bulk silicon. For bulk silicon, GlobalFoundries elected to use Cortex-A9 MPCore IP, as the company views that part as one of key ingredients for future smartphones, smart-books, netbooks, tablets and the like. You can expect the official announcement once that the company finishes the design, currently scheduled for June/July, with mass-production starting in the second half of 2010
 

 
In order to woo customers, their implementation of Cortex-A9 is supposed to be the most advanced one in the field - the design teams placed their extensive knowledge in transistor design to create a product which should offer double-digit efficiency improvement than anything competition might come with, and extend the modern x86 CPU manufacturing technologies into the world of bulk silicon. Besides power, the GlobalFoundries design also enabled much higher clock than what is coming from the competition. One of key enables was the transistor design evolution former AMD, now GlobalFoundries is so proud off. From the opening of 200mm Fab 30 [Now Fab 1 Module 2] back in June 2000, AMD transistor design team developed more than 15 generations of transistors.
 
According to Subramani, "one of largest issues customers faced in the past was the fact that most advanced manufacturing facilities weren't available. With GlobalFoundries and custom Cortex-A9 silicon, a client can come, take the 28nm design and just assemble an SOC around it, saving months in design time."
 
When asked why GlobalFoundries made such an investment in designing a part that will never come to market as a GlobalFoundries part, Subramani gave one simple answer: "Because we can." It isn't hard to imagine why - with the acquisition of Chartered, GlobalFoundries inherited over 150 customers such as Nintendo, Microsoft, Qualcomm, TI - to name the few. In theory, if a client such as Microsoft would desire to create a custom silicon for their Zune Phone like they did with Xbox, they would only need to purchase the Cortex-A9 MPCore design from GlobalFoundries, order Digital and Analog Logic parts from other players such as NXP, BroadCom, STMicro, Marvell etc - and order wafers from GlobalFoundries. Instead of designing a part for several years, they could deliver a complete SoC silicon within few quarters. This level of speed offered by GlobalFoundries didn't exist in the industry before and the company looks fairly certain that 2010 and 2011 are only the beginning of their battle for dominance.
 
The company already has clients for their 28nm version of Cortex-A9 MPCore, so it will be interesting to see who will switch from Samsung, TSMC and the like - to Fab 1 Module 2.

Des transistors en plastique
 
Des chercheurs de l’Université de Princeton ont réussi à produire des transistors en plastique grâce à une modification des procédés de fabrication traditionnels.
Travailler un polymère sans affecter sa conductivité
 
L’idée n’est pas nouvelle et les scientifiques travaillent depuis longtemps sur les polymères conducteurs. Le problème est que pour pouvoir les utiliser, il faut les rendre malléables, ce qui réduisait leur capacité à conduire l’électricité en raison d’une modification de la structure du plastique. Les chercheurs ont donc décidé de traiter le polymère avec un acide, après qu’il ait été façonner, afin qu'il retrouve sa structure initiale, tout en gardant la forme désirée.
Des panneaux solaires aux écrans
 
Le plastique est une alternative peu cher comparativement à l’oxyde d’indium-étain utilisé actuellement. Les chercheurs pensent d’abord d’utiliser de tels transistors dans les panneaux solaires, même si l’on peut aussi envisager la création d’écran flexible.

Intel va bientôt envoyer des échantillons de son processeur doté de 48 cœurs et étudie la possibilité d'inclure 100 cœurs d'exécution dans un processeur.
 
Fin 2009, Intel dévoilait un prototype de processeur incluant pas moins de 48 coeurs. Il s'agit du « single-chip cloud computer » qui fait partie du projet de « tera-scale computing ». Il a été conçu en parallèle par de nombreuses équipes présentes dans les Intel Labs, notamment ceux présents en Inde, aux USA et en Allemagne, où la puce a été dévoilée.
 
On apprend aujourd'hui qu'Intel s'apprête à envoyer des échantillons de cette solution à diverses universités afin que les chercheurs puissent se familiariser avec un environnement massivement multi-cores. Les "engineering samples" devraient être livrés à la fin du trimestre en cours. On apprend également qu'Intel a l'intention de continuer dans cette voie en mettant au point des processeurs dotés de plus de 100 cœurs d'exécution.
 
Pour rappel, Le SCCC de 48 coeurs comporte 1,3 milliards de transistors sur une surface de 576mm², et est gravé en 45 nanomètres. Sa consommation ne dépassera pas les 125 watts, avec une valeur de 25 watts seulement en idle, lorsque les coeurs inactifs sont éteints. Ces coeurs sont assemblés en 24 unités de deux, chacune des unités disposant de son propre cache L2. Quatre contrôleurs mémoires DDR3 (32 Go maximum) sont présents dans le die ainsi qu'un réseau de communication à haut débit (256 gigaoctets par seconde).
 
Chaque coeur est proche de celui d'un Atom, la puce est donc compatible IA-32 / x86 et peut faire fonctionner Windows ou Linux, ce qui n'était pas le cas des prototypes tera-scale précédents.Les fréquences annoncées vont de 1.66 à 1.83 GHz. Reste à voir quand ces processeurs du futures débarqueront dans nos appareils de tous les jours comme les téléphones, les ordinateurs de bureau, les ordinateurs portables, etc.

TSMC to Start 20nm Risk Production in 2012
[04/13/2010 12:59 PM]
by Anton Shilov
 
In a bid to offer the most advanced fabrication process technology among contract semiconductor manufacturers, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company has decided to skip development of 22nm manufacturing process and move straight to 20nm process technology already in the second half of 2012 with risk production, which results into volume manufacturing in 2013.
 
The technology will be based on a planar process with enhanced high-K metal gate (HKMG), novel strained silicon, and low-resistance copper ultra-low-K interconnects. The technical rationale behind the move is based on the capability of innovative patterning technology and layout design methodologies required at these advanced technology nodes.  
 
During his address to nearly 1.5 thousand TSMC customers and third party alliances, Dr. Shang-yi Chiang, TSMC senior vice president of research and development, said that the move to 20nm creates a superior gate density and chip performance to cost ratio than a 22nm process technology and makes it a more viable platform for advanced technology designers. He also announced that TSMC is expected to enter 20nm risk production in the second half of 2012. Dr. Chiang also indicated that the company has demonstrated record-setting feasibility of other transistor structures such as FinFET and high-mobility devices.
 
"We have reached a point in advanced technology development where we need to be actively concerned about the ROI of advanced technology.  We also need to broaden our thinking beyond the process technology barriers that are inherent in every new node. Collaborative and co-optimized innovation is required to overcome the technological and economic challenges,” said Dr. Chiang.
 
TSMC recently decided to cancel development of 32nm manufacturing process and develop 28nm HKMG fabrication technology instead. Even though the move is projected to improve the company’s competitive position in 2011, the decision comes after the company failed to deliver sufficient production yields with 40nm process technology, which was designed after TSMC decided to skip 45nm production tech.