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Depuis quelques années, les fabricants de microprocesseurs se heurtent aux limites de la physique. Pour intégrer toujours plus de transistors dans leurs puces électroniques, et donc augmenter leur puissance de calcul, ils ont réduit la finesse de gravure à moins de 30 nanomètres. Cette finesse de gravure engendre malheureusement de nombreux "courants de fuite" et donc une déperdition parfois importante d'énergie.

Les fondeurs se sont donc tournés vers des puces multicoeurs qui, schématiquement, juxtaposent plusieurs cœurs de processeur les uns à côté des autres dans une seule puce. Cette approche a permis de réduire les courants de fuites et donc la consommation électriques de ces puces. Mais plusieurs études montrent, qu'au-delà de 2020, il ne sera plus possible d'augmenter la densité horizontale des puces multicœurs.

Plutôt que de juxtaposer les cœurs de processeurs, IBM et 3M proposent donc de les empiler grâce à une "colle" spéciale. Récemment mise au point par 3M, cette colle limite les courants de fuite en isolant électriquement chaque couche. Elle participerait également à un meilleur refroidissement passif et éviterait la création de "points chauds" au sein de ce millefeuille électronique.

Grâce à ce "scotch isolant", IBM espère empiler jusqu'à 100 cœurs pour créer des microprocesseurs 3D. À peine plus volumineux (en hauteur) que les processeurs actuels, ils seraient en revanche 1 000 fois plus performants.

Cette nouvelle étape dans la miniaturisation des microprocesseurs est indispensable dans trois domaines clé de l'informatique : les centres de données, les smartphones et les ordinateurs portables. Elle permettra de réduire le nombre de serveurs dans les data centers et donc, de faire baisser le coût et l'empreinte écologique du cloud computing. Quant aux smartphones, ils gagneront à la fois en puissance et en autonomie. Deux caractéristiques qui leur font aujourd'hui défaut. Autre atout pour les équipements mobiles : les différents composants regroupés actuellement sur la carte mère des ordinateurs - carte graphique notamment - pourront être intégrés directement dans la puce 3D, réduisant d'autant le volume de l'électronique.

Au final, d'ici quelques années (IBM évoque 2013 pour les premiers prototypes), un ordinateur portable pourrait proposer la puissance d'un serveur haut de gamme d'aujourd'hui. La loi de Moore n'est pas prête d'être remise en cause !