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En informatique, un eFuse (fusible électronique) est un fusible microscopique inséré dans une puce informatique. Cette technologie a été inventée par IBM en 2004 [1] pour permettre la reprogrammation dynamique en temps réel des puces. Abstraitement, la logique informatique est généralement "gravée" ou "câblée" sur une puce et ne peut pas être modifiée une fois que la fabrication de la puce est terminée. En utilisant plusieurs eFuse, un fabricant de puces peut permettre aux circuits d'une puce de changer pendant son fonctionnement[2].
Mécanisme d'action
[modifier | modifier le code]Les eFuse peuvent être constitués de silicium ou de traces de métal. Dans les deux cas, la rupture se produit par électromigration, le phénomène selon lequel le flux électrique provoque le déplacement du matériau conducteur. Bien que l'électromigration soit généralement indésirable dans la conception des puces, puisqu'elle peut provoquer des défaillances, le faible taux de metal fait qu'ils tombent en panne avant les autres[3],[4].
Utilisations
[modifier | modifier le code]Les eFuse étaient initialement vendus par IBM comme un moyen d'ajuster la performance depuis l'intérieur des puces. Si un des sous-systèmes tombe en panne, ou prend trop de temps à répondre, ou qu'il consomme trop d'énergie, la puce peut instantanément changer son comportement en causant la rupture d'un eFuse[3],[5],[6].
Ils sont plus souvent utilisés comme Mémoire morte programmable (ROM) à usage unique, cela va de l'écriture d'informations uniques sur les CPU[4], ou dans le cas des consoles de jeux et autres matériels à usage restreint, d'empêcher les rétrogradations des versions de systèmes d'exploitation en enregistrant de manière permanente le numéro de version la plus récente installée. La Xbox 360, la Nintendo Switch et le Pixel 6 sont connus pour utiliser les fusibles électroniques de cette manière[7],[8].
Implémentations
[modifier | modifier le code]Liste non-exhaustive d'utilisations des eFuse pour l'ajustement de performances, ou d'identifiants unique :
- Les processeurs IBM POWER5 et POWER6[3]
- Les ordinateurs centraux IBM System z9 and System z10[9]
- Les processeurs Intel Westmere[4].
- La famille TI MSP430 MCU, pour des identifiants uniques.
Liste non-exhaustive d'utilisations des eFuse pour la restriction matérielle :
- Processeur IBM/Microsoft Xenon dans la console de jeu Xbox 360[10],[11],[12].
- Le SoC NVidia Tegra X1 utilisé dans la console de jeu vidéo Nintendo Switch[7].
Variantes
[modifier | modifier le code]Les fusibles électroniques réarmables sont utilisés pour protéger les circuits. Ils agissent de la même manière que les fusibles réarmables et sont généralement livrés sous forme de puce autonome[13].
Il existe plusieurs manières de mettre en œuvre un antifusible en silicium.
Articles connexes
[modifier | modifier le code]Références
[modifier | modifier le code]- « IBM’s eFuse technology portends adaptable chips »
- DCC, « Method and apparatus for causing an open circuit in a conductive line » [archive du ],
- (en) Smith, « IBM eFuse to yield self-repairing, self-regulating CPUs », The Register
- « Examining metal eFuses », EETAsia
- « IBM introduces chip morphing technology » [archive du ], IBM, (consulté le )
- Port, « Mighty Morphing Power Processors », BusinessWeek, (lire en ligne)
- « How the Nintendo Switch prevents downgrades by irreparably blowing its own fuses », Hacker Noon
- (en-US) Amadeo, « Google gives developers a way to sidestep Android 13’s one-way update », Ars Technica, (consulté le )
- Rizzolo et Foote, « IBM System z9 eFUSE applications and methodology », IBM Journal of Research and Development, vol. 51, , p. 65–75 (DOI 10.1147/rd.511.0065, lire en ligne, consulté le )
- « Understanding the Xbox 360's Fusesets », Free60 Wiki archive
- Speedy22, « XBOX 360 CPU Datasheet. Version 1.5. » [archive du ], (consulté le )
- « IBM delivers Power-based chip for Microsoft Xbox 360 worldwide launch » [archive du ], IBM, (consulté le )
- (en) « E-fuses », STMicroelectronics
