Le retour des tubes sous vide en informatique ?

Le retour des tubes sous vide en informatique ?

Une technologie que l’on croyait désuète pourrait faire un retour en force dans le monde de l’informatique…

Les premiers ordinateurs ayant été inventés avant les transistors, ils étaient forcés, comme la plupart des appareils électroniques de l’époque, de fonctionner avec des tubes sous vide. Cela forçait donc les ordinateurs à prendre des tailles gigantesques, rendant leur utilisation passablement compliquée.

C’est alors que sont nés les transistors : une technologie qui, au fil des décennies, a fait ses preuves à plus d’une reprise.

Aujourd’hui, les tubes sous vide ne sont utilisés que pour quelques amplificateurs audio ; pour le reste, leur utilisation est devenue désuète. Pourtant, certains ingénieurs revisitent actuellement cette technologie dans le but d’améliorer la vitesse et l’efficacité de plusieurs appareils informatiques modernes.

D’ici peu, nos ordinateurs pourraient donc bien contenir quelques tubes sous vide ! Le site GineersNow nous dévoile d’ailleurs des détails sur cette technologie du passé qui risque de faire surface…

La fin des transistors ?

Les transistors ont aussi leurs limites en taille et en vitesse, et nous nous en approchons de plus en plus. En effet, bien que les transistors soient considérés comme l’une des plus grandes inventions en informatique, les réduire tout en conservant leur puissance semblaient un tout autre problème. Par ailleurs, le flux d’électrons, à l’intérieur des matériaux semi-conducteurs tels que la silicone, ralentit lorsque des électrons entrent en collision avec des atomes. Ainsi, un apport d’énergie élevé est requis pour faire bouger ces électrons.

C’est pour pallier à ces faiblesses que des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego (UCSD) se sont penchés sur l’idée d’un retour des tubes sous vide.

Cependant, Dan Sievenpiper, chercheur principal et ingénieur électricien, reconnaît que cela peut seulement concurrencer les dispositifs à semi-conducteurs mais n’arrivera pas les éclipser totalement. « Cela ne remplacera certainement pas tous les dispositifs à semi-conducteurs, mais c’est peut-être la meilleure approche pour certaines applications spécialisées, telles que les très hautes fréquences ou les dispositifs à haute puissance » affirma-t-il.

Tubes sous vide, une vieille technologie réadaptée

Le problème de vitesse des électrons est résolu avec les tubes à vide nanométriques développés par les scientifiques. Au lieu de transporter des courants dans un matériau solide comme dans les transistors à semi-conducteurs, les tubes à vide nanométriques permettent de le faire dans l’air.

Ces tubes sont accompagnés par une métasurface électromagnétique pour fournir la tension nécessaire. Il s’agit d’une couche de structures spéciales en forme de champignon en or placée au-dessus d’une couche de dioxyde de silicium et d’une tranche de silicium. Cela donne à la structure assez d’énergie pour libérer les électrons du métal à travers les « points chauds » avec des champs électriques de forte intensité créés lors de l’application d’une tension faible (inférieure à 10 volts) et d’un laser basse puissance à cette métasurface. Une augmentation de la conductivité de 1 000%, ou 10 fois, était obtenue avec la métasurface.

Avant qu’on puisse généraliser cela, les chercheurs doivent toutefois rendre le système pratique pour une utilisation dans des appareils réels.

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