IBM : l'ADN au service des processeurs de demain

Des brins d’ADN en lieu et place des transistors dans les futurs processeurs? Le laboratoire de recherche d’IBM, conjointement avec l’Institut de Technologie de Californie (Caltech), vient d’annoncer un premier pas vers ce qui composera peut-être les semi-conducteurs de demain.

Dans un article à paraître dans le numéro de septembre de Nature, les chercheurs décrivent comment ils sont parvenus à combiner des molécules d’ADN en utilisant des motifs lithographiques compatibles avec les équipements de fabrication de puces électroniques actuels. L’idée est simple : faire des nanotubes de carbones l’équivalent des transistors d’aujourd’hui, un composant qui assure la transmission d’un signal électrique.

Toute la difficulté est visiblement d’assembler ces nanotubes afin de constituer une architecture logique. C’est là qu’intervient l’ADN qui servirait alors d’échafaudage à la structure du circuit logique de nanotubes de carbone. « Des millions de nanotubes de carbones pourraient être déposés et auto assemblés dans des motifs précis en les collant aux molécules d’ADN », explique IBM dans son communiqué. Un composant structurant que IBM baptise « ADN Origami » inspiré par l’art japonais du pliage de papier.

« Cette combinaison d’auto-assemblage direct avec les technologies de fabrication actuelles pourrait mener et réaliser de substantielles économies dans la plus onéreuse et difficile partie du processus de fabrication des puces », justifie Spike Narayan, responsable du département Science et Technologie au laboratoire d’Almaden chez IBM Research.

L’ADN successeur de la loi de Moore

Les recherches d’IBM visent donc à répondre à une problématique simple : descendre sous la taille des 22 nanomètres des transistors pour répondre aux besoins de miniaturisation des processeurs tout en conservant des coups de production acceptables. Une problématique à laquelle la loi de Moore risque de trouver rapidement ses limites face aux technologies à déployer pour atteindre ce niveau de miniaturisation avec des composants en silicium. A titre de comparaison, Intel devrait franchir le 32 nm en production vers la fin de l’année ou début 2010. D’où l’idée de passer à l’échelle nanoscopique à coups de molécules de carbone et d’ADN pour les assembler.

Présente dans chaque cellule vivante, l’ADN (ou acide désoxyribonucléique) n’est pas seulement la molécule qui transporte le code génétique des individus et en assure l’héritage, elle offre un modèle répétitif et, surtout, reproductible. Exactement ce qu’il faut pour la fabrication industrielle. D’où l’intérêt de son usage pour fabriquer des composant électroniques.

A travers ces recherches, IBM espère ainsi répondre aux besoins de puissance de calcul tout en continuant à miniaturiser des composants moins gourmands en énergie et plus économique à produire. Mais la route est encore longue et, selon Spike Narayan, la mise au point du procédé et les expérimentations nécessiteront encore une dizaine d’année. Le temps pour la loi de Moore d’atteindre des limites maintes fois repousséess…