Les puces du futur pourraient être 10 fois plus rapides grâce au graphène, une forme allotropique du carbone,

Mais les puces à base de graphène seraient compliquées et coûteuses à produire

Le graphène serait l'un des candidats les plus sérieux pour remplacer le silicium dans la fabrication des CPU et des GPU. Il fournirait une efficacité dix fois supérieure à celle du silicium tout en maintenant une faible consommation d'énergie. Les scientifiques estiment que le graphène possède de nombreuses propriétés (sous toutes ses formes) qui en font un matériau idéal pour les dispositifs électroniques, notamment une forte conductivité électrique, une grande mobilité des porteurs de charge et une surface active et étendue. Néanmoins, il y a un problème : le graphène n’existe pas à l’état naturel et sa fabrication serait coûteuse.

La loi de Moore continuant à se rapprocher de ses limites, la technologie actuelle des semiconducteurs à base de silicium atteindra bientôt ses limites, et il sera difficile de fabriquer des Socs de 1 nm et moins. La loi de Moore est une loi empirique qui se rapporte à l'évolution de la puissance de calcul des ordinateurs et de la complexité du matériel informatique. L'auteur, Gordon Moore, a prévu en 1965 que le nombre de composants d'un circuit intégré doublerait chaque année pour atteindre le chiffre étonnant de 65 000 dans les dix prochaines années, ce qui est vraiment arrivé. Lorsque cette prévision s'est révélée exacte en 1975, Moore a révisé la loi.

Moore a prévu cette fois un doublement des transistors sur une puce tous les deux ans. Depuis lors, sa prédiction a défini la trajectoire de la technologie et, à bien des égards, du progrès lui-même. L'argument de Moore était aussi d'ordre économique. Depuis son apparition, il y a plus de cinquante ans, l’évolution des circuits intégrés a suivi les prévisions de la loi. Cependant, la loi est désormais arrivée à ses limites. D’un autre côté également, certains estiment que la fin de la loi pourrait ralentir le progrès technologique et nuire à des technologies comme l’intelligence artificielle. Il est donc impératif de trouver des alternatives au silicium avant la date fatidique.


Cela permettra de continuer à augmenter les performances des puces sans nuire à l'efficacité énergétique. Les puces en graphène seraient la voie à suivre dans cette nouvelle direction technologique, et un certain nombre d'entreprises ont formé un consortium pour s'attaquer à cette technologie. Selon les scientifiques, le graphène pourrait potentiellement offrir des performances dix fois supérieures à celles du silicium tout en maintenant une faible consommation d'énergie. Bien que le silicium soit aujourd'hui populaire en raison de ses rendements élevés et de ses coûts de production acceptables, le graphène pourrait certainement être meilleur.

Les scientifiques estiment que le graphène est beaucoup plus résistant que le silicium ; en fait, il serait 200 fois plus résistant que l'acier. Malgré cela, il est très léger. Un mètre carré de graphène pèserait moins d'un milligramme. Il serait également très conducteur - tant sur le plan thermique qu'électrique - et pourrait remplacer le cuivre dans ces puces futuristes. IBM a présenté des plaquettes de graphène dès 2010, les recherches sur le graphène ne datent donc pas d'hier. À l'époque, les puces affichaient des fréquences de transistor allant jusqu'à 100 GHz, mais IBM a déclaré qu'elles pouvaient potentiellement atteindre 1 000 GHz.

Selon les chercheurs de l'entreprise, la clé de cette avancée réside dans une nouvelle technique de fabrication qui permet de déposer le graphène sur la puce sans l'endommager. Jusqu'à présent, il était très difficile d'obtenir du graphène non endommagé. La nouvelle technique serait compatible avec les procédés CMOS (complementary metal oxide semiconductor) standard en silicium, ce qui signifie qu'IBM est plus proche de la réalisation d'une puce informatique commerciale en graphène. Malgré cela, le graphène n'a jamais été utilisé pour la production de masse, et le coût de fabrication en serait la cause.

Récemment, lors de la 9e conférence internationale sur l'innovation dans le domaine du graphène en Chine, un...