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 loi de moore

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chantara
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MessageSujet: loi de moore   Jeu 30 Nov 2017 - 13:07

loi de moore

Les lois de Moore sont des lois empiriques qui ont trait à l'évolution de la puissance des ordinateurs et de la complexité du matériel informatique. Au sens strict, on ne devrait pas parler de « lois de Moore » mais de « conjectures de Moore » puisque les énoncés de Moore ne sont en fait que des suppositions.
Il existe en fait trois « lois » de Moore, deux authentiques (au sens où elles furent émises par Gordon E. Moore), et une série de « lois » qui ont en commun de se prétendre « loi de Moore » mais qui n'en sont que des simplifications inexactes.

Énoncés
Le premier microprocesseur (Intel 4004) a été inventé en 1971. Il s’agissait d’une unité de calcul de 4 bits, cadencée à 740 kHz et intégrant 2 300 transistors. La capacité d’intégration des transistors et l'augmentation de la finesse de gravure ont amélioré les performances des processeurs.
La loi de Moore a été exprimée en 1965 dans le magazine Electronics (en) par Gordon E. Moore, ingénieur de Fairchild Semiconductor, un des trois fondateurs d'Intel. Constatant que la « complexité des semi-conducteurs proposés en entrée de gamme » doublait tous les ans à coût constant depuis 1959, date de leur invention, il postulait la poursuite de cette croissance (en 1965, le circuit le plus performant comportait 64 transistors). Cette augmentation exponentielle fut rapidement nommée « loi de Moore » ou, compte tenu de l'ajustement ultérieur, « première loi de Moore ».
En 1975, Moore réévalua sa prédiction en posant que le nombre de transistors des microprocesseurs (et non plus de simples circuits intégrés moins complexes car formés de composants indépendants) sur une puce de silicium double tous les deux ans2. Bien qu'il ne s'agisse pas d'une loi physique mais seulement d'une extrapolation empirique, cette prédiction s'est révélée étonnamment exacte. Entre 1971 et 2001, la densité des transistors a doublé chaque 1,96 année. En conséquence, les machines électroniques sont devenues de moins en moins coûteuses et de plus en plus puissantes.

Une version commune, variable et sans lien avec les énoncés réels de Moore est : « quelque chose » double tous les dix-huit mois, cette chose étant « la puissance », « la capacité », « la vitesse », « la fréquence d'horloge » et bien d'autres variantes mais très rarement la densité des transistors sur une puce. Ces pseudo « lois de Moore » sont celles le plus souvent diffusées, car elles fleurissent dans des publications grand public et sur de nombreux sites Internet. Leur seul point commun est donc ce nombre de dix-huit mois, qu'on ne trouve pourtant dans aucun des deux énoncés de Moore.

Changement de paradigme

Lorsque la loi de Moore aura atteint ses limites, changer de paradigme consistera en la transition de la microélectronique aux nanotechnologies. C’est-à-dire un ensemble de techniques radicalement différentes, complémentaires ou concurrentes, telles que l’utilisation des nanotubes dans les transistors moléculaires, les ordinateurs à ADN, l’informatique quantique… Technologies couramment regroupées sous le vocable « nano-informatique » qui introduisent notamment les systèmes ubiquitaires et l'informatique diffuse.

Lors de l’Intel Developer Forum de septembre 2007, Gordon Moore a prédit que sa loi de doublement du nombre de transistors dans une puce tous les deux ans ne serait plus valide dans dix à quinze ans. En effet, l'industrie approche de plus en plus des limites physiques de la micro-électronique, où les transistors ne seront plus constitués que de quelques atomes et l'isolant entre eux. L'industrie devra alors chercher des méthodes entièrement nouvelles, tel que l'empilement des transistors en trois dimensions.

En février 2016, la fin d'application de la loi de Moore est annoncée par ZDnet, avec quelques explications venant de Shekhar Borkar, responsable de recherches chez Intel.

Puces mémoires : quelques repères

1980 : 64 kbit
1983 : 256 kbit
1985 : 1 Mbit
1987 : 4 Mbit
1990 : 16 Mbit
1993 : 64 Mbit
1996 : 256 Mbit
1999 : 1 Gbit
2005 : 3 Gbit
2007 : 3 Gbit × 8

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