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Avec GlobalFoundries et l'internet des objets, la technologie française de puces FD-SOI a de l'avenir

En partenariat avec le CEA-Leti, le fondeur américain GlobalFoundries s’engage dans la miniaturisation de la technologie française FD-SOI pour la prochaine génération de puces électroniques en 12 nanomètres. Ses performances et la faible consommation énergétique qu'elle propose la placent dans la meilleure position pour répondre aux besoins de l'internet des objets.  La production devrait démarrer en 2019 dans son usine en Allemagne.
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Avec GlobalFoundries et l'internet des objets, la technologie française de puces FD-SOI a de l'avenir
Plaquette FD-SOI en 22 nanomètres produite par GlobalFoundries à Dresde © GlobalFoundries

Une bonne nouvelle pour la filière française de silicium sur isolant. L’américain GlobalFoundries, deuxième fondeur mondial de semiconducteurs derrière le taïwanais TSMC, va miniaturiser cette technologie pour la prochaine génération de puces électroniques en gravure de 12 nanomètres. C’est-ce qu’il a annoncé ce 8 septembre 2016 simultanément à Santa Clara, en Californie, à Dresde, en Allemagne, et à Shanghai, en Chine.

 

Alternative européenne à la technologie FinFET

L’annonce porte sur la technologie FD-SOI (silicium sur isolant complètement déplété ou Fully depleted silicon on insulator) dédiée aux générations avancées de circuits intégrés. Cette technologie, qui trouve ses origines au CEA-Leti, à Grenoble, se présente comme une alternative européenne à la technologie FinFET (transistor 3D) privilégiée notamment par le géant américain Intel dans la course à la loi de Moore. Par rapport à la technologie classique de silicium massif, elle offre l'avantage de réduire la consommation, d'accélérer le traitement et d'améliorer la résistance aux rayonnements. Aujourd’hui, elle est disponible en production de masse seulement en gravure de 28 nanomètres chez STMicroelectronics, à Crolles, et chez Samsung, en Corée du Sud.

 

GlobalFoundries met en ce moment la dernière main au développement de la génération FD-SOI de 22 nanomètres que le fondeur présente comme équivalente en performances à la technologie FinFET de 14 ou 16 nanomètres actuellement en production chez Intel ou TSMC. "Nous avons déjà investi 250 millions de dollars dans cette technologie, confie Rutger Wijburg, PDG de GlobalFoundries en Europe et directeur général de l’usine à Dresde, en Allemagne. Nous avons livré des prototypes à plus de 50 clients. Nous comptons démarrer la production de masse à Dresde au début 2017, soit six mois en avance sur notre calendrier initial."

 

un Gain de 40% par rapport à la technologie de 22 nm

Pour le développement de la génération de 12 nanomètres, GlobalFoundries collabore notamment avec le CEA-Leti, à Grenoble, l’institut Fraunhofer IIS, à Dresde, et l’Imec, à Louvain, en Belgique. "Le développement devrait coûter au moins autant que pour la génération de 22 nanomètres", précise Rutger Wijburg. Par rapport à celle-ci, le passage aux 12 nanomètres promet un gain de 40% en performances et consommation. Le démarrage de la production de masse, à l’usine de Dresde, est prévu pour le premier semestre 2019. Le patron de GlabalFoundries en Europe s’attend à ce que la technologie FD-SOI représente plus de la moitié des revenus de son usine de Dresde dans deux ou trois ans.

 

Finie la concurrence frontale avec la technologie FinFET. Oubliées les applications envisagées au départ dans les serveurs, les PC, les jeux vidéo ou les mobiles. L’heure est maintenant au ciblage de l’Internet des objets. "Les applications axées sur les performances comme les processeurs au cœur des serveurs, des PC ou des smartphones vont naturellement vers la technologie FinFET, explique  Rutger Wijburg. Mais dès qu’on est soumis à de fortes contraintes de consommation et/ou de coût, comme c'est le cas dans l’Internet des objets, c’est la technologie FD-SOI qui a l’avantage."

 

Cap sur l'Internet des objets

Plus que les performances, l’Internet des objets réclame des puces complexes intégrant dans le même circuit non seulement des fonctions de traitement numérique mais aussi des éléments radiofréquences, mémoire ou puissance. "Bien qu’elle soit une plateforme numérique, la technologie FD-SOI offre cette capacité d’intégration de mémoire et d’éléments analogiques, ce qui n’est la cas de la technologie FinFET, estime Marie-Noëlle Séméria, directrice du CEA-Leti. Elle a un grand boulevard devant elle, car les composants intégrés se développent dans l'infrastructure, le bâtiment ou l'automobile où les dispositifs ont besoin de se connecter les uns aux autres."

 

Après avoir longtemps patiné, la technologie FD-SOI pourrait ainsi prendre enfin son essor. De quoi conforter tout l’écosystème grenoblois impliqué dans son développement et tout particulièrement Soitec, le principal fournisseur mondial de plaques FD-SOI. "Tout l'écosystème est prêt, explique Marie-Noëlle Séméria. On voit croitre la vague de produits. L'annonce de GlobalFoundries arrive au bon moment. Elle donne un horizon à ceux comme NXP, Sony, Cisco ou Ciena qui l'utilisent. Ils savent maintenant qu'ils pourront passer demain à la génération suivante. C'est une belle réussite française qui prend maintenant une dimension mondiale."

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