La loi de Moore, et pour demain?

Le postulat de la loi de Moore

En 1965, Gordon E. Moore, alors directeur de recherche et développement à Fairchild Semiconductor, constate, en préparant un exposé sur l’évolution de la performance des mémoires, une tendance incroyable, entre 1959 et 1965 : la capacité des « puces » a doublé chaque année depuis 6 ans. C’est sur cette simple hypothèque que Gordon Moore va affirmer que ce doublement va continuer pendant encore 10 ans. En 1975, il analyse les nouvelles données et ralentit l’augmentation à tous les deux ans. Mais, en prenant en considération l’augmentation de la vitesse de calcul des micro-processeurs, ces collègues parient davantage sur 18 ans. Par extension, la loi de Moore est née, pronostiquant un doublement de performance, tous les ans et demi.

Cette règle – pour le moins hardie – résulte pourtant d’une combinaison de nombreux facteurs : ainsi, le succès des techniques informatiques auprès du grand public (aspect social) et la concurrence entre les entreprises (aspect économique) conditionnent les bénéfices de l’industrie des semi-conducteurs, qui ont une incidence sur les investissements (aspect technologique) et poussent ou non à surmonter les obstacles matériels (aspect physique).

Un tel pronostic suppose que la performance se multiplie par 1 000, tous les 15 ans et par 1 million, tous les 30. Dans le milieu automobile, cela se traduirait par la possibilité de pouvoir rouler 1 million de fois plus vite que dans les années 80…

En 1995 pourtant, la tendance est réellement observée. Par contre, Gordon E. Moore, désormais président d’Intel, explique que l’accroissement va atteindre ses limites vers 2017 : une limite physique directement liée à celle des atomes. En effet, les circuits sont devenus si petits qu’ils vont se heurter aux lois de la physique.

La loi de Moore est-elle caduque ?

Mais alors que la loi de Moore semble être devenue caduque, certains scientifiques pensent que nous sommes arrivés à une période charnière, une singularité, un point de basculement avant autre chose.

Aujourd’hui, certains scientifiques et intellectuels estiment que les capacités des ordinateurs égaleront bientôt celles des humains en termes d’intelligence. Selon Ray Kuzweil, dans son livre The Singularity is near, c’est même prévu pour 2025. Une idée – même si elle peut paraître quelque peu effrayante – qui se traduira, selon son auteur, par des effets révolutionnaires dans des domaines comme la médecine, où la performance d’un cerveau plus puissant et plus rapide contribuera à résoudre des problèmes plus aisément. Cela peut paraître fantaisiste mais en 1997, un ordinateur IBM battait Garry Kasparov aux échecs, tandis qu’un autre reléguait les deux plus grands champions de « Jéopardy » (jeu de questions-réponses) au deuxième rang.

Où va-t-on ?

En matière de performances, il faut savoir que tout repose sur trois éléments : la vitesse de transmission, la capacité des puces et le stockage.

La capacité des puces. Aujourd’hui, elles ne font plus que 22 nanomètres de large et la limite absolue de miniaturisation des transistors est fixée à la dizaine de nanomètres… Mais des recherches sont aujourd’hui effectuées sur la fabrication de circuits intégrés en 3D, offrant un vecteur de croissance important. Début janvier 2011, trois chercheurs français avait découvert une nouvelle technique reposant sur l’utilisation du cristal liquide nématique – entre état solide et liquide – pour créer une structure tridimensionnelle. Un procédé qui pourrait, selon eux, être étendu et conduire ensuite à un développement à grande échelle.

La bande passante. Avec la fibre optique, certains scientifiques parviennent, aujourd’hui, à faire passer 100 Go par seconde sur une seule longueur d’onde. La capacité des fibres pourrait, selon eux, grimper à 50 téraoctets, d’ici une vingtaine d’années.

Stockage. Aujourd’hui, la capacité des disques durs augmente de 40 % chaque année. En 2020, ils devraient offrir un stockage de 15 téraoctets, tout en restant très compact.

Aujourd’hui, l’innovation est conditionnée par la demande des utilisateurs. Or, le développement des capacités et des performances est susceptible d’intéresser des domaines sensibles, comme la médecine. Le séquençage des gènes devient, par exemple, de plus en plus abordable, ouvrant des perspectives d’avancées médicales, à la fois rapides et importantes. En effet, le premier séquençage, réalisé en 2003, a coûté 3 milliards de dollars. En 2009, il ne coûtait déjà plus de 50 000 dollars. En 2010, le chiffre est descendu à 10 000 dollars et ce même séquençage est proposé, aujourd’hui, à 1 000 dollars : une progression au rythme de la loi de Moore.