La Chine à l'aube d'une révolution technologique avec des puces sans silicium

La particularité de cette puce est l'utilisation de nouveaux matériaux qui remplacent complètement le silicium (Illustration : FS).

Récemment, l'Université de Pékin a annoncé le développement d'une puce révolutionnaire, qui serait 40 % plus puissante et plus économe en énergie que les processeurs les plus avancés d'aujourd'hui, sans utiliser de silicium.

Cette initiative intervient alors que les sanctions américaines visant à limiter l’accès de la Chine à la technologie des puces électroniques avancées semblent ne pas avoir atteint leur objectif initial.

C'est similaire à la façon dont l'interdiction d'Android a stimulé la création d'HarmonyOS (le système d'exploitation développé par Huawei), et maintenant la Chine fait pression pour l'autonomie des puces.

Le pays prévoit même d'interdire l'utilisation des processeurs Intel et AMD dans les ordinateurs et serveurs du gouvernement, tout en s'efforçant de produire des puces hautes performances pour l'intelligence artificielle afin de concurrencer le premier groupe mondial de technologie de chipsets, Nvidia.

Avec cette nouvelle étape, la Chine résout non seulement le problème de la dépendance, mais peut également révolutionner l’industrie informatique avec une technologie de traitement complètement nouvelle. Pour la première fois, une architecture de transistor bidimensionnelle (2D) avec une puce entièrement sans silicium a été développée avec succès par l'Université de Pékin.

Selon l'équipe de développement, la nouvelle puce a le potentiel de devenir l'une des puces les plus puissantes, les plus efficaces et les plus économes en énergie au monde. Alors que les puces de silicium conventionnelles atteignent progressivement leurs limites physiques à des tailles de quelques nanomètres, la technologie chinoise des transistors bidimensionnels a surmonté ces barrières.

La particularité de cette puce est l’utilisation de nouveaux matériaux qui remplacent complètement le silicium. Plus précisément, l’équipe a utilisé de l’oxyséléniure de bismuth (Bi 2 O 2 Se) pour le canal et de l’oxyde de sélénite de bismuth (Bi 2 SeO 5 ) pour l’électrode de grille. Ces matériaux forment des semi-conducteurs bidimensionnels (2D) – des feuilles atomiquement minces dotées de propriétés électroniques supérieures.

Les avantages de ces matériaux comprennent :

Oxyséléniure de bismuth (Bi 2 O 2 Se) : Possède des taux de transport d'électrons élevés, même sans avoir besoin d'une finesse comme le silicium, et est capable de maintenir et de contrôler l'énergie de charge plus efficacement.

La commutation de l'état du transistor est plus rapide, ce qui réduit le risque de surchauffe et minimise les pertes d'énergie. Selon un chercheur, les électrons se déplacent presque sans résistance, comme l’eau qui coule dans un tuyau lisse.

L'interface entre les deux matériaux est plus lisse, ce qui contribue à réduire les défauts et le bruit électrique. D'un point de vue architectural, ce nouveau transistor utilise une structure de transistor à effet de champ à grille périphérique (GAAFET).

La technologie GAAFET n’est pas entièrement nouvelle et a été appliquée aux puces de silicium inférieures à 5 nanomètres. Cependant, au lieu de la structure traditionnelle du canal FinFET vertical, les canaux de cette nouvelle conception sont positionnés horizontalement.

L'équipe affirme que la nouvelle puce peut fonctionner 40 % plus rapidement et être 10 % plus économe en énergie que les architectures de puces de silicium de 3 nanomètres les plus avancées d'aujourd'hui.

Bien qu’il s’agisse d’une réalisation à l’échelle du laboratoire, l’équipe a réussi à intégrer la puce dans des prototypes d’appareils, démontrant ainsi sa compatibilité avec les circuits électroniques existants. Cela ouvre la perspective d’une production de masse, et les chercheurs sont optimistes quant à la possibilité de travailler sur une fabrication à l’échelle industrielle.

Même si la commercialisation peut prendre plusieurs années, cette innovation représente l'effort agressif de la Chine pour réduire sa dépendance à la technologie américaine et potentiellement surmonter les limites de la technologie traditionnelle du silicium, ouvrant ainsi un nouveau chapitre dans l'histoire de l'informatique.

Source : https://dantri.com.vn/cong-nghe/trung-quoc-tren-da-cach-mang-cong-nghe-voi-chip-khong-dung-silicon-20250517113350547.htm