La Loi de Moore, qu’est-ce que c’est ?

Cette « Loi de Moore« a été inventée en 1965 – Cela fait donc 50 ans (à l’heure de la saisie de l’article) que cette Loi a été créée et est toujours exploitée aujourd’hui… !

Gordon Moore est l’un des trois fondateurs du fondeur Intel. C’est grâce à cet ingénieur que nous devons fréquemment des changements radicaux dans nos processeurs (CPU et GPU) actuels… Explications.

Le but de ses théories et de ses calculs concerne la rapidité de l’évolution des processeurs. Tous les deux ans, le nombre de transistors contenus dans les CPU doit doubler, par conséquent leur puissance (vitesse de calcul, nombre d’opérations par secondes) devra augmenter aussi… Tout comme la chaleur dégagée par les puces.
Il y a aussi la question des coûts de développement et de fabrication, mais l’idée principale concerne la puissance et les avancées technologiques.

Intel a suivi ce principe de développement (doubler le nombre de transistor et la puissance par deux tous les deux ans) pour pouvoir commercialiser des processeurs puissants et innovants toutes les deux années.
Les grosses évolutions à retenir sont donc :

  • le nombre de Core (cœurs) physiques ET virtuels (Technologie « Hyper-Threading« ),
  • le nombre de transistors dans le micro-processeur,
  • et la finesse de gravure (qui va plus-ou-moins avec le nombre de transistors).

Un graphique a été conçu pour retracer le nombre de transistor selon les décennies.
Il était prévu à la base pour ne durer qu’un certain nombre d’années, puisqu’il se basait sur des constatations et des extrapolations pour un temps donné (environ 40 ans)… !

Il y a plusieurs points intéressants à regarder / retenir :

  • Le premier processeur du graphique est le « Intel 4004« . Il s’agissait du premier véritable micro-processeur commercialisé pour le grand public.
    Il comptait 2 300 transistors et pouvait effectuer jusqu’à 90 000 opérations à la seconde ; une révolution à cette époque, en 1971 !
  • Le premier micro-processeur à intégrer 1 million de transistors est le « 80486 », plus connu comme le « Intel i486« .
  • Le « Pentium III » contient 10 millions de transistors, nous sommes en fin d’année 1999.
  • l' »AMD K8 » a quant à lui quelques 100 millions de transistors… (2003-2004) !
  • En 2011, les plus gros processeurs Xeon 10 core ont plus de 2,6 milliards de transistors… Affolant.

Des chiffres ont été émis par Intel et repris par Next INpact : « Toujours selon le fondeur, comparativement à un 4004, un Core i5 de dernière génération (14 nm) [i5-5xxx] est 3 500 fois plus performant, pour une efficacité globale multipliée par 90 000, tandis que le coût est divisé par 60 000. »
C’est vraiment extraordinaire ! L’avancée technologique est telle que les chiffres sont affolants !

Nous sommes en 2015, et malheureusement cette théorie quant à la Loi de Moore va « bientôt » être caduque : la finesse de gravure est tellement fine que les fondeurs vont se heurter à des problèmes physiques et quantiques.
Je ne vais pas aller plus loin, parce que je ne sais absolument pas de quoi il s’agit (quels sont les (futurs) problèmes, les possibles solutions etc…)

Julien H

Passionné depuis toujours par l'informatique, je transforme ma passion en expertise. J'utilise quotidiennement les outils et systèmes Microsoft. Je ne délaisse pas mon côté ouvert, notamment via l'utilisation des OS Debian et Archlinux. L'infosec m'ouvre les yeux sur les enjeux actuels et futurs de l'IT.

One Comment

  1. Parmi les problèmes « physiques », les fuites de courant : plus les transistors sont petits, plus les charges électriques ont des chances de « sauter » d’un transistor à un autre, corrompant évidemment les opérations en cours. Conséquences : dans le meilleur des cas, devoir recommencer l’opération en cours, en croisant les doigts pour que ça ne « resaute » pas, avec baisse de performance à à la clé. Dans tous les cas, dégagement plus important de chaleur, ce qui s’accompagne par une augmentation de la consommation électrique (puisqu’on doit « repomper » l’énergie électrique perdue en chaleur dans le processus). Dans le pire des cas tout plante/freeze.

    Parmi les effets quantiques, c’est plus délicat (je suis pas très calé sur le domaine non plus), mais ça pourrait éventuellement s’apparenter à de la résonance, ou intrication puisque c’est le terme utilisé : avec des transistors se résumant à quelques atomes, on pourrait voir un transistor « contaminer » un voisin qui adopterait alors le même comportement, ce qu’on ne veut évidemment pas non plus. Gênant aussi, avec des conséquences analogues aux « simples » fuites de courant.

    Et tout ça est dû aux limitations physiques du silicium utilisé actuellement comme base pour la majorité des composants électroniques, et donc des CPU/GPU. Les différentes recherches sur les nano-tubes de carbones et autres matériaux analogues à base de carbone (graphène et compagnie) ne donnent pour l’instant rien de plus que des proof-of-concept de laboratoire, donc on doit faire avec. Mais les difficultés de gravure de certaines fondeurs (TSMC avec le 20nm par exemple) sont symptomatiques, et malgré sa puissance R&D, Intel finira inéluctablement par avoir les mêmes problèmes.

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