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Inauguration Microcity Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne EPFL Photo Yves André Alerte à linvasion de puces ! Christian Enz Directeur.

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1 Inauguration Microcity Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne EPFL Photo Yves André Alerte à linvasion de puces ! Christian Enz Directeur

2 Inauguration Microcity Les puces envahissent notre quotidien © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 2

3 Inauguration Microcity Ces puces ont changé nos vies © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 3 Source: Ian Yang, Intel Developer Forum - Shenzhen 2014.

4 Inauguration Microcity Les puces à la maison © C. Enz | 2014Slide 4Alerte à linvasion de puces ! |

5 Inauguration Microcity Les puces en voiture © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 5 Température Luminosité Pluie Pression Inertie Radar de distance Clé télécommandé Gestion consommation Statistiques moteur Diagnostique … Jusquà 200 puces

6 Inauguration Microcity Quest-ce qui a rendu cette invasion possible? © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 6 La réduction des dimensions des composants (transistors) Augmentation du nombre de composants sur une seule puce de silicium Réduction dramatique du coût par composant Augmentation des performances Réduction de la consommation Augmentation de la fonctionnalité Source: Intel Corporation.

7 Inauguration Microcity De quelles dimensions parlent-on? © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 7 Virus influenza Source: horiba High-K, Metal-Gate Transistor 35 nmSiGe Source: Intel Corporation Cellule Mémoire SRAM à 6 transistors µm 2 Source: IEDM 2007 Source: Benjamin Cummings Bien plus petit quun globule rouge ~3 à 4 mm fois plus petit!

8 Inauguration Microcity La loi de Moore © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 8 Gordon Moore Co-fondateur de Intel Le nombre de transistors sur une puce de silicium (microprocesseurs) double tous les deux ans Source: Intel Corporation

9 Inauguration Microcity Si les transistors était des personnes… © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide :2300 personnes grande salle de concert 1990: personnes grand stade 2000:32 million de personnes population de la ville de Tokyo 2014:1.3 milliard de personnes population de la Chine, mais… …concentrée dans une salle de concert!!! Source: Intel Corporation.

10 Inauguration Microcity Réduction des dimensions © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 10 Source: Intel Corporation. 40nm 35nm Taille des motifs minimaux (microns)

11 Inauguration Microcity Evolution du rapport puissance de calcul / prix © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 11

12 Inauguration Microcity Evolution de lindustrie microélectronique © C. Enz | 2014Slide 12 Vitesse : 1950 : IPS 2010 : IPS Efficacité énergétique : 1950 : 5 J/instr 2010 : 0, J/instr Vitesse : 1830 : 45 km/h 1930 : 200 km/h 2010 : 570 km/h Vitesse : 1910 : 100 km/h 1950 : km/h 2010 : km/h Vitesse : 1900 : 45 km/h 1975 : 170 km/h Efficacité énergétique : 1975 : 15 L/100km 2010 : 5 L/100km x 12 x 35 x 4 x 3 x x

13 Inauguration Microcity Chaque etape est une révolution technologique © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! | M. Bohr, Intel Corporation, IFD Slide 13

14 Inauguration Microcity La guerre des transistors © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! | Illustration: Emily Cooper UTB-SOI Ultrathin Body Silicon-on-Insulator FinFETBulk MOSFET Slide 14

15 Inauguration Microcity Croissance de la taille des wafers… © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 15 Sept. 16, 2013 IBM and TowerJazz will partner Indias Jaiprakash Associates to build a $5.5 billion fab near New Delhi. Feb. 18, 2011 Intel Corporation today announced plans to invest more than $5 billion to build a new chip manufacturing facility at its site in Chandler, Ariz. …et du prix des fabriques

16 Inauguration Microcity Conclusion © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 16 Les puces envahissent notre monde! Cette invasion a été possible grâce à la loi de Moore Augmentation phénoménale du nombre de transistor sur une seule puce de silicium Réduction de la taille des transistors jusquà quelques dizaines de nanomètres Explosion des investissements pour construire les fabriques de semiconducteur moderne (plusieurs milliard) Où est-ce que cette évolution va sarrêter?

17 Inauguration Microcity Plus de 10 ans dans les radios basses consommation Copyright CSEM | 9 May, 2012 | CSEM Scientific Board Meeting | C. Enz | Slide 17 CSEM – Pioneer in low-energy radios ICs and SoCs 2001: 1 st gen. WiseNET 433MHz radio in 0.5µm 2005: 2 nd gen. WiseNET SoC 433/868 MHz in 180nm 2009: icycom DSP+RF SoC 868/900 MHz in 180nm 2011: 2.4 GHz BT-Smart radio in 90nm 2011: 2.4 GHz MEMS-based radio in 65nm 65nm 1 st gen. WiseNET Radio 0.5µm (2001) 2 nd gen. WiseNET SoC 180nm (2005) icycom SoC 180nm (2009) ATLAS 2.4 GHz 90nm (2011) WiserBAN 2.4GHz 65nm (2011)

18 Inauguration Microcity WBAN Require ULP Miniaturized Sensor Nodes © C. Enz | 2014EPFL Integrated Circuits Lab (ICLAB) – A Brief Overview | Wireless body area networks (WBAN) for health monitoring, connecting wearable devices and as smart user interface The nodes feature sensing, processing, storing and wireless communication They are usually battery powered or use remote powering They require ultralow-power (ULP) and miniaturized wireless sensor nodes Combination of CMOS system-on- chip (SoC), RF and LF MEMS in a system-in-package (SiP) to achieve a 2.4 GHz,

19 Inauguration Microcity The WiseSkin Project – Concept © C. Enz | 2014EPFL Integrated Circuits Lab (ICLAB) – A Brief Overview | Emphasis on development of High-Density Wireless Sensor Network capable of providing the sense of touch to the patient A lot of technical chalenges and innovations Scalable, adaptable WSN, stretchable power distribution system, flexibile anetnna, miniature, soft MEMS sensor, sensor interfaces, real-time response, latency etc. Provide a natural sense of touch to patients CSEMBERN EPFL Slide 19

20 Inauguration Microcity Ultra-low Power 2.4 GHz MEMS-based Radio (RFIC 2012) Merci pour votre attention ! © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 20

21 Inauguration Microcity © C. Enz | 2014Alerte à linvasion de puces ! |Slide 21 P. Ruch, et al., IBM J. Res. & Dev., Vol. 55, No. 5, Paper 15, Sept.-Oct


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