Les enjeux de la microélectronique

Souveraineté et frugalité, tels sont les maîtres mots qui guident les équipes du CEA dans leurs recherches en microélectronique. Souveraineté, car dans un secteur en pleine explosion et face à la pénurie mondiale de semi-conducteurs, l’Europe et la France doivent réduire leur dépendance vis-à-vis de l’Asie et des États-Unis, qui détiennent plus de 80 % du marché mondial.

Le Covid-19 et les tensions géopolitiques entre les États-Unis et la Chine ont également mis les chaines d’approvisionnement du semi-conducteur face à la menace constante de pénuries ou de hausse des coûts. Frugalité aussi, car le numérique est de plus en plus gourmand en énergie et en ressources. Si rien n’est fait, il consommera plus de 10 % de notre électricité en 2030, contre 4 % aujourd’hui.

Face à ces enjeux, la France a choisi d’investir dans la conception et la production de composants. C’est un choix qui exige des efforts importants de R&D et de transfert de technologies auxquels le CEA contribue, avec des innovations de rupture, en tant qu’acteur historique de la microélectronique en France.

Innovation

Des mémoires non volatiles inspirées des insectes

S’inspirer du système nerveux des insectes ? Voilà le pari d’une équipe de recherche du CEA pour mettre au point des mémoires non volatiles, c’est-à-dire qui stockent l’information quand elles ne sont pas alimentées et consomment donc moins d’énergie. Objectif : développer des dispositifs de mémoire sur silicium à l'échelle nanométrique et concevoir, à terme, la première puce intelligente associée à un module neuronal, capable de traiter les données sensorielles en temps réel. Une innovation aux multiples applications potentielles dans la robotique grand public, le diagnostic médical et l'électronique portable.

Transfert industriel

Le FD-SOI se déploie dans les smartphones

Née à Grenoble au CEA, la technologie FD-SOI, jusque-là surtout présente dans les enceintes connectées et les puces GPS, déferle désormais sur le marché des smartphones, grâce à ses performances et sa sobriété énergétique. Le FD-SOI (pour « Fully Depleted Silicium On Insulator ») consomme en effet jusqu’à 40 % moins d’énergie que des transistors équivalents sur silicium massif. Une bonne raison qui a poussé Google à l’adopter dans l’émetteur-récepteur 5G de son dernier modèle Pixel 6 Pro.