Les nanotubes de carbone remplaceront-ils le silicium dans les transistors ?
Le premier ordinateur réalisé exclusivement avec du carbone sort

Le , par Cedric Chevalier, Expert éminent sénior

Dans le futur, peut-être que les nanotubes de carbone prendront la place des transistors basés sur le silicium. Une première étape vient d’être franchie par une équipe de chercheurs de l’université de Stanford avec la création du premier ordinateur réalisé exclusivement à l’aide de nanotubes de carbone.

Baptisé « Cedric », cet ordinateur d’un autre genre tout comme son nom, affiche des caractéristiques plus que modestes. Son processeur est cadencé à 1 Khz. Le nombre de transistors total de Cedric est de 178. Le nombre de nanotubes de carbone par transistor varie de 10 à 200 pour un total de 2 milliards d’atomes de carbone. Cédric est multitâche. Côté OS, il exécute un système d’exploitation basique.

Des compétences qui ne feraient certes pas pâlir les ordinateurs actuels, mais force est de constater qu’on est face à une évolution. « Cedric est un ordinateur au sens propre du terme. Il n’existe aucune limite au nombre de tâches qu’il peut exécuter si on lui donne assez de mémoire », se réjouit Max Shulaker, un des chercheurs de l’équipe de Stanford.

Les premiers nanotubes de carbone existent depuis une quinzaine d’années à peu près. Seulement, deux inconvénients majeurs les ont longtemps mis à l’écart du domaine de la création des périphériques intelligents comme les ordinateurs.

En effet, aligner parallèlement des nanotubes de carbone s’avère être une tâche très ardue. À cela, il faut ajouter le fait qu’une fraction des nanotubes de carbone se comporte comme des métaux et non comme des semi-conducteurs.

Deux défis qui ont été relevés par l’équipe de chercheurs grâce à une méthode qu’ils ont baptisée « Imperfection immune ».

À quand la production industrielle de transistors basés sur ce nouveau modèle ? Pour l’instant, aucune date officielle n’est annoncée. Cependant, ça pourrait arriver plus vite que prévu, parce que les transistors de Cedric ont été conçus avec des procédés industriels standards. Shulaker affirme que son « design est compatible avec les standards industriels. Nous avons utilisé les mêmes outils qu’Intel, Samsung et les autres ».

Source : BBC

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Avatar de Gugelhupf Gugelhupf - Modérateur https://www.developpez.com
le 28/09/2013 à 16:01
Cela fait déjà un bon moment que j'étais au courant, concernant le remplacement du silicium par du carbone (merci ARTE). Certains industriels doivent surement attendre avec impatience leurs premiers résultats sur le carbone avant de déposer leur brevet.
Avatar de dutilleul dutilleul - Membre régulier https://www.developpez.com
le 29/09/2013 à 12:19
Bonjour.

C'est fort intéressant sur le principe, mais quel avantage par rapport au silicium ?

Je vais de ce pas quérir mon grougle pour en savoir plus....
Si c'est en anglais je vous posterai les savoureuses traductions automatiques...

Cordialement
Dutilleul.
Avatar de dutilleul dutilleul - Membre régulier https://www.developpez.com
le 29/09/2013 à 12:27
Re.

La chasse est bonne, on sait désormais tout et En Français
ainsi merci Wiki Tout sur le CNFET
Citation Envoyé par Wiki
des nanotubes de carbone, 50 000 fois plus fin qu’un cheveu humain peuvent surpasser les performances unitaires des meilleurs dispositifs de commutation à silicium

On est comblés par tant de précisions...

A+
Je vais me recoucher après cet effort cognitif intense
Garou Dutilleul
Avatar de noctua noctua - Membre confirmé https://www.developpez.com
le 29/09/2013 à 13:21
Pour faire un semi-conducteur, il faut un atome qui possède 4 électrons sur sa couche de valence.
Si on regarde le tableau périodique des éléments, on vois que le plus petit atome possédant ces caractéristiques est le carbone, suivis par le silicium et le germanium (on l'utilise parfois dans certaines diodes dont la tension aux bornes est de 0.2V au lieu de 0.6V. Utile dans certains cas).
Avatar de Carhiboux Carhiboux - Expert éminent sénior https://www.developpez.com
le 30/09/2013 à 9:58
et très accessoirement, sans doute une question de coûts?
Avatar de fredinkan fredinkan - Membre éclairé https://www.developpez.com
le 30/09/2013 à 11:47
Une question peut-être à la con, mais n'ayant pas lu beaucoup de choses là dessus je me permets quand même

Il y a plusieurs années, en lieu et place des transistors, des tubes à vide étaient utilisés.. Ils étaient "plus ou moins" résistants aux EMP (sans devoir en faire un système blindé, et je parle d'EMP au sens large, l'idée est plutôt le fait des interférences d'autres appareils), contrairement aux systèmes transistors. Est-ce que cette amélioration des transistors va améliorer cet état de fait ? Ou est-ce l'utilisation même du transistor qui pose problème dans ce cas ?

(Je suis loin d'être 1 pro de l'électronique, désolé si la question peut vous sembler simple à répondre )
Avatar de PointCarreJo PointCarreJo - Membre actif https://www.developpez.com
le 01/10/2013 à 15:51
Ça s'avère très intéressant, mais j'ai encore du mal à saisir le réel avantage par rapport à la technologie actuelle.
Avatar de ALT ALT - Membre chevronné https://www.developpez.com
le 02/10/2013 à 17:07
À fredinkan :
Le tube à vide a une tension & une intensité de fonctionnement très supérieures à celles d'un semi-conducteur. Donc, ça les rend moins sensibles aux parasites.
Néanmoins, pour faire l'équivalent d'un microprocesseur de plusieurs milliards de transistors, il faudrait autant de tubes à vide.
D'où :

  • Encombrement prohibitif (ENIAC, un des premiers ordinateurs au Monde occupait environ 50 m² pour quelques milliers de tubes à vide) !
  • Un tube, ça chauffe. Bonjour la climatisation pour plusieurs milliards de tubes...
  • Un tube à vide, c'est lent, comparé au transistor. Donc, les performances en calcul...
  • À propos de chauffage : les insectes adorent les tubes à vide. D'où pannes par court-circuit, d'où le terme de "bug", dit-on.
  • Les tubes à vide sont fragiles, donc pannes fréquentes.
  • Corollaire du point précédent : il faut pouvoir les changer facilement, d'où impossibilité de les souder, d'où contacts aléatoires.

Bref, je ne crois pas qu'on puisse revenir au tube à vide pour les processeurs. Néanmoins, dans certains cas, il est vraisemblable que ce soit la meilleure (ou la moins mauvaise) solution.

Voilà. En espérant avoir éclairé ta lanterne...
Avatar de Francois_C Francois_C - Membre actif https://www.developpez.com
le 02/10/2013 à 22:15
@ALT:
Si je me rappelle, on devait changer systématiquement et très souvent les modules fonctionnant avec des tubes à vide avant qu'ils grillent. J'ai connu les tubes à vide dans mon enfance, pas dans les ordinateurs, mais il faut les avoir pratiqués, avoir eu affaire à ce chauffage des filaments avec du six volts, qui constituait des circuits séparées des autres, vraiment électroniques et à haute tension, pour comprendre le progrès que constituaient les semi-conducteurs...
Avatar de RedGuff RedGuff - Membre régulier https://www.developpez.com
le 03/10/2013 à 5:01
Bonjour.
"Khz" => "kHz".
Merci.
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