Énergie dans les puces électroniques - Lab

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Energie dans les puces ´electroniques
Arnaud Tisserand
CNRS, IRISA, ´equipe-projet CAIRN
Fˆete de la science, octobre 2012

Plan de l’expos´e
•Technologie des puces ´electroniques
•Grandeurs physiques
•´
Evolution des puces ´electroniques, exemples de processeurs actuels
•Probl`emes li´es aux grandes consommations d’´energie, cas des grands
centres de calcul
•Techniques de r´eduction de l’´energie
•Nos activit´es de recherche autour de ce th`eme
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Technologie des puces ´electroniques
plan du circuit
cellule
piste
Technologies actuelles : 250 `a 22 nm
Transistor : ´el´ement de base
´
Epaisseur d’un cheveu : 40 `a 100 µm
1m1mm 1µm1nm
10.0010.000 0010.000 000 001
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Grandeurs physiques
•Temps/dur´ee T(unit´e : seconde)
•Fr´equence F= 1/T(unit´e : Hertz)
•Tension U(unit´e : Volt)
•Courant I(unit´e : Amp`ere)
•Puissance P=U×I(unit´e : Watt)
•´
Energie E=P×T(unit´e : Joule)
U
I
F
0 01 12 2
U
1
0.6
F
300
1
I
1
3
P
0.6
3
E= 0.6
E= 3
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Evolution des puces ´electroniques
grandeurs unit´es 1970 1980 1990
technologie nm 6 000 1 500 800
nb. transistors Tr 2 000 100 000 2 000 000
fr´equence Hz 100 kHz 20 MHz 200 MHz
vitesse km/h 10 200 2000
longueur m 1 m 25 cm 13.3 cm
grandeurs unit´es 2000 2010 2020
technologie nm 180 32 15–10 ?
nb. transistors Tr 200 000 000 1 000 000 000 ? ? ?
fr´equence Hz 2 GHz 3 GHz 5–10 GHz ? ? ?
vitesse km/h 20 000 30 000 ?
longueur m 3 cm 5.3 mm ?
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