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br> Pilotée par l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), une initiative impliquant plusieurs organismes de recherche et des entreprises, dont IBM, Infineon et Globalfoundries, a été lancée en vue de contrer la croissance de la consommation énergétique des appareils électroniques ; baptisé STEEPER, ce projet vise à réduire la consommation énergétique de ces appareils de 75% lorsqu’ils sont en marche et à pratiquement éliminer toute consommation de courant lorsqu’ils sont en mode passif ou en veille.

Participent notamment au projet STEEPER des organismes de recherche de grandes entreprises comme IBM, Infineon ou Globalfoundries, d’importants instituts de recherche comme CEA-LETI et le Forschungszentrum Jülich, ainsi que des partenaires académiques dont l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), l’Université de Bologne, l’Université de Dortmund, l’Université d’Udine et l’Université de Pise.

«Notre vision consiste à partager ces recherches afin de permettre aux constructeurs de créer le Graal de l’électronique : un ordinateur dont la consommation énergétique est négligeable en mode veille, que nous appelons le PC zéro watt », indique Adrian M. Ionescu du Nanolab de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, qui coordonne ce projet.

Avec le soutien du 7ème programme-cadre de la Commission européenne (FP7), les chercheurs vont pouvoir explorer, par le biais du projet STEEPER, des modules à l’échelle du nanomètre pour les puces électroniques afin de réduire leur tension de fonctionnement à moins de 0,5 V.

Le développement de dispositifs innovants comme les transistors à forte pente sous seuil (« steep slope transistors », d’où le nom du projet) peut permettre une transition bien plus brève entre les modes « arrêt » et « marche » que ne l’autorise l’actuelle limite des transistors à effet de champ à grille métal-oxyde (MOSFETs) à température ambiante. L’élaboration de transistors à forte pente sous seuil, économes en énergie et capables de fonctionner à une tension d’exploitation de moins de 0.5V, sera un facteur crucial pour la réussite du projet.

Pour y parvenir, les chercheurs vont étudier le développement de transistors FETs à tunnel à base de silicium (Si), de silicium-germanium (SiGe) et de nanofils semiconducteurs III-V. Le projet STEEPER va évaluer les limites physiques et pratiques au dopage de la performance des FETs à tunnel par des nanofils III-V ainsi que les gains qui en découleraient en vue de futurs circuits numériques économes en énergie. Ce projet, qui a démarré en juin 2010, va se poursuivre sur 36 mois.

Selon l’Agence internationale de l'énergie(AIE), les appareils électroniques représentent actuellement 15% de la consommation électrique des ménages, qui va doubler d’ici 2022 et tripler à l’horizon 2030 pour atteindre 1700 térawatt-heures, soit l’équivalent de la consommation d’énergie totale de l’Union européenne en 2009. D’ici 2020 on prévoit qu’environ 4,6 milliards de dispositifs installés auront des modes veille/arrêt et, à défaut de mesures adéquates, la consommation d’électricité dans ces modes s’élèvera à 49 térawatt-heures par an, ce qui représente presque la consommation électrique combinée de l’Autriche, de la République tchèque et du Portugal.