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Ce qu'il faut retenir des 50 ans de la loi de Moore

Gordon Moore, créateur de la loi éponyme, et co-fondateur d'Intel. (crédit : D.R.)

Gordon Moore, créateur de la loi éponyme, et co-fondateur d'Intel. (crédit : D.R.)

50 ans après sa création, la loi de Moore continue à servir de référence aux fabricants informatiques pour concevoir des ordinateurs plus petits, plus rapides et moins chers. Mais de nombreux observateurs, dont son père Gordon Moore, doutent de sa longévité.

En enfilant la dernière smartwatch ou en empoignant le dernier iPhone, personne ne pense probablement à la loi de Moore. Pourtant, depuis 50 ans, l’évolution des ordinateurs se fait en référence à cette loi : car c’est elle qui a permis aux fabricants de rendre les ordinateurs plus rapides, de réduire leur taille et leur prix. Et, sans la loi de Moore, des ordinateurs comme le HoloLens de Microsoft, ce dispositif holographique portable qui permet d’interagir avec des images flottantes, n’auraient jamais vu le jour. Même si ces dernières années la pertinence de la loi de Moore a été remise en question, pendant des décennies, elle a servi de guide au développement de l'électronique moderne.

La loi de Moore n’est pas une théorie scientifique, mais un ensemble d'observations et de prédictions faites par le cofondateur d'Intel, Gordon Moore, dans un article [à télécharger ici] publié le 19 avril 1965 dans la revue Electronics Magazine, modifié par la suite. La prédiction essentielle de Godon Moore, c’est que la densité des transistors, c’est-à-dire le nombre de transistors que l’on peut placer sur une matrice, double tous les deux ans, multipliant par deux la performance. Autrement dit, cela signifie que tous les 18 à 24 mois, on peut acheter un ordinateur nettement plus rapide avec la même somme d'argent. Dans un premier temps, l'industrie technologique a compris que la mise à l'échelle des processeurs permettrait de diminuer le coût de production des puces : à mesure que la densité des transistors double, la taille des puces diminue, les capacités de traitement augmentent, et le coût par processeur diminue. Pendant les cinq dernières décennies, le secteur technologique a fondé ses stratégies de développement et de production sur ce concept, fabricant des appareils toujours plus petits, toujours moins chers et toujours plus rapides. Mais les ingénieurs ont prédit que dans la prochaine décennie la loi de Moore aura perdu sa pertinence à cause des nouveaux défis de la physique et de l’économie.

Accroissement de la performance machine et réduction énergétique

Les ordinateurs classiques pourraient être remplacés par des ordinateurs et des systèmes quantiques tournant avec des puces neuronales dont le fonctionnement n’a rien à voir avec les processeurs actuels. Le silicium utilisé pour les processeurs pourrait également être remplacé par de nouveaux matériaux comme le graphène ou les nanotubes de carbone. Intel a commencé par appliquer la loi de Moore pour concevoir la mémoire informatique, ce qui lui a permis d’en réduire le coût par bit.

Loi de moore

Le principe de la loi de Moore. 

Ensuite, le fondeur a appliqué cette même loi aux circuits intégrés, et la première puce 4004 qu'Intel a livrée en 1971 contenait 2300 transistors. Comparativement, les dernières puces d'Intel contiennent des milliards de transistors, elles sont 3500 fois plus rapides et 90 000 fois plus performantes. Depuis, la loi de Moore a été suffisamment souple pour s’adapter aux changements de l'informatique. « Dans les années 1990, elle a permis de multiplier la performance des machines, et, dans la dernière décennie, elle a permis de réduire leur consommation d'énergie », a déclaré Mark Bohr, senior fellow chez Intel.

Vers un abandon certain de la loi de Moore

« Aujourd’hui, les performances des ordinateurs portables et des smarphones sont équivalentes à celle des machines desktop que nous avions il y a 15 ans », a-t-il ajouté. La loi de Moore continue à servir de principe directeur pour le développement des dispositifs portables, des dispositifs de l’Internet des Objets et même des robots qui peuvent reconnaître des objets et prendre des décisions. « Elle sert également de référence pour divers produits - voitures, appareils de santé, appareils ménagers - qui dépendent davantage des circuits intégrés pour fonctionner », a encore déclaré Mark Bohr. Mais les ingénieurs conviennent que la loi de Moore pourrait vivre ses dernières années à mesure que l’on se rapproche de l'échelle atomique, et même Intel a du mal à tenir le rythme. Gordon Moore a lui-même revisité la loi de Moore au cours des 50 dernières années et à plusieurs reprises il a émis des doutes sur sa longévité. Dans une récente interview à IEEE Spectrum, il a dit qu’il devenait « de plus en plus difficile de coller à la loi ». Le principe qui pousse à fabriquer des puces toujours plus petites et toujours plus rapides est également en train de montrer des faiblesses. Les usines de pointe coûtent plus cher, et les gains apportés par les nouvelles puces sont moins importants. Certains outils comme la lithographie EUV (ultraviolet extrême), qui servent à reproduire les circuits sur des substrats, permettraient de réduire encore plus la taille des puces, mais cette technologie n’est pas encore disponible.

Les experts ne peuvent pas dire aujourd’hui pendant combien de temps la loi de Moore pourra encore tenir, mais elle finira par être abandonnée parce que l’objectif qui consiste à produire des puces toujours plus petites n’aura plus de sens, ni physique, ni économique. Néanmoins, selon Jim McGregor, analyste principal chez Tirias Research, « la loi de Moore perdurera comme modèle pour faire baisser le prix des composants et proposer des appareils et des ordinateurs moins chers ».

COMMENTAIRES de l'ARTICLE10

le 26/05/2015 à 13h53 par Visiteur6082 :

Oui il y a des choses incompréhensibles dans cet article ! Les articles sont sans doute rédigés par des stagiaires...

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le 13/05/2015 à 11h00 par Visiteur6016 :

"Pendant des décennies, elle [la loi de Moore] a servi de guide au développement de l'électronique moderne" : cette phrase n'a aucun sens !

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le 07/05/2015 à 13h29 par Visiteur5996 :

@Visiteur5994 Les successeurs des ordinateurs actuels basés sur l'architecture de Von Neumann existent déja sous plusieurs formes : il existe les machines qui fonctionnent avec les réseaux de neurones , il existe aussi des machines qui fonctionnent avec des principes quantiques , on appelle ca des qbits (cf IBM)

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le 07/05/2015 à 11h01 par Visiteur5994 :

La prochaine limite posée pour les processeurs logiques vient d'une avancée dans les processus de décision. Il faut maintenant passer d'une logique binaire de conception et de raisonnement, à des modèles plus larges, qui proposant plus de choix permettrons de concevoir des circuits plus efficaces et performants. L'informatique est aussi bloquée par sa logique de conception des circuits, et la logique de Boole, binaire. Passer à une logique d'ordre supérieur permettra d'avoir de meilleures puces. Bref, faut revoir les maths.

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le 23/04/2015 à 16h44 par Visiteur5933 :

Une loi telle que Moore a ses limites comme une voiture, elle roule pas, on la démarre, on accélère, la vitesse double toute les 3 secondes et puis on arrive au maxi, elle va vite mais n'accélère plus. Donc pour les intel i7 ou les disques durs on ira plus beaucoup plus vite et jamais nous auront mille puces intel et mille To dans une fourmi.

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le 23/04/2015 à 15h01 par wistou (Membre) :

Cette affiramtion :

"Et, sans la loi de Moore, des ordinateurs comme le HoloLens de Microsoft, .... n’auraient jamais vu le jour"

Est à peu près aussi inspirée que le serait :

"Sans les lois de Newton sur la gravité, les pommes ne tomberaient plus des arbres"

..que d'âneries en si peu de mots !

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le 23/04/2015 à 12h13 par Visiteur5927 :

Pour que la "loi" de Moore puisse être vérifiée pendant 50 ans, tous ces chercheurs ont été également à maintes reprises en capacité de vérifier la "loi" de Murphy.

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le 23/04/2015 à 09h13 par Visiteur5925 :

La loi de Moore n'est pas à proprement parler une loi , mais plus une constatation. Cela a ensuite été une motivation et enfin une contribution à standardiser l'industrie du semi-conducteur autour de la notion de générations technologiques , les nodes appelés en fonction de la demi-longueur du plus petit motif répétitif : 0.8um , 0.5um , 0.35 um , 0.25um , 0.18um , 130nm , 90nm , 65 nm , 45nm , 32 nm , 22nm , 14nm un node se déduisant de son prédecesseur par une reduction d'un facteur racine de 2 (afin que la surface diminue d'un facteur 2) (Maintenant on parle aussi de "half node" pour des générations intermédiaires ex : 40 nm , 28 nm )

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le 23/04/2015 à 09h04 par le loup blanc (Membre) :

Il est particulièrement indécent de dire que sans la loi de Moore, certaines choses n'auraient pas pu exister ! C'est nier le travail des fondeurs et des ingénieurs pour produire des puces toujours plus performantes. Il ne faut pas tout confondre.
Les avancées technologiques n'existent pas parce que la "loi" de Moore existe ! La loi de Moore est une simple constatation et extrapolation des progrès permis par la science.
Messieurs les journalistes, ce qui partait d'un bon sentiment aboutit à un non-sens total !

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le 23/04/2015 à 00h08 par Visiteur5922 :

M'enfin ?
Un article mythologeek dans LMI ?
La seule chose valable dans l'article est le lien vers l'article de Moore et le rappel de sa date...

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