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| INFRASTRUCTURE |
| Le transistor au silicium fête son demi siècle |
| Au coeur d'une des révolutions technologiques les plus importantes du siècle dernier, le transistor au silicium fait tourner les têtes et les micro-ordinateurs... Pour combien de temps encore ?
(20/10/2004) |
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Officiellement, le transistor est né en 1947, dans les laboratoires de Bell Telephone, avec l'invention du premier transistor amplificateur "point-contact" par William Shockley, Walter Brattain et John Bardeen. Le prix Nobel de physique leur sera décerné en 1956. L'invention du transistor tire profit des recherches sur les semi-conducteurs (des matériaux aux propriétés intermédiaires entre métaux et isolants) et de la physique quantique.
Ce n'est qu'en mai 1954 - il y a donc 50 ans - qu'apparaît le transistor à base de silicium. Jusqu'alors, les laboratoires Bell faisaient fonctionner deux diodes (transistor bipolaire) sur une plaque de germanium, un métalloïde découvert en 1886 par un chimiste allemand.
Grâce à des coûts de production beaucoup moins élevés et à une plus grande facilité d'utilisation que le germanium, le silicium va se généraliser à une vitesse fulgurante et donner naissance à une nouvelle génération de semi-conducteurs. C'est Texas Instrument qui mettra au point les tout premiers transistors de ce type en 1954.
Dès lors, la recherche continuera d'avancer et les découvertes et innovations se succèderont à un rythme plus que soutenu. Dès 1958, le premier circuit intégré fait son apparition, grâce - une fois encore - à
Texas Instruments : plusieurs transistors sont reliés sur un même circuit électronique sans utilisation de fil électrique. En 1959, la technologie "Planar" est mise au point : plusieurs transistors sont intégrés à la surface d'un seul cristal de silicium et la taille des composants (transistors mais aussi résistances et condensateurs) descend au niveau du micron.
| Loi de Moore : encore dix ans ? |
Le premier circuit intégré commercial est quant à lui lancé en 1961, par Fairchild Semiconductors. Il intègre 6 composants. Dix ans plus tard (1971), Intel lance le premier prototype de microprocesseur - baptisé 4004 - qui comporte 2 300 transistors et tourne à 108 Khz. La même année - Kenback 1 - le premier micro-ordinateur en kit, voit le jour, tandis qu'Intel commercialise le sien (le MCS-4) presque simultanément. Le fondeur sortira, un an plus tard, le processeur 8008, capable de traiter 8 bits simultanément.
A partir de ce moment là, une course effrénée va s'engager entre les fondeurs, sur le plan notamment de la vitesse et de la taille des processeurs. AMD, qui a été créé en 1969, s'engage dans la compétition. Alors que les vitesses sont de 1,5 MHz à la fin des années 1970, elle atteignent rapidement 1 GHz puis s'envolent, dès 2003, à 3 GHz. Un processeur Intel à 3,73 GHz est prévu pour le premier trimestre 2005 mais le fondeur a annoncé l'annulation de la sortie du processeur Pentium 4 à 4 GHz...
Comme on peut le voir, les courbes de progression relatives aux vitesses s'essoufflent, contredisant la Loi de Moore (Gordon Moore est un des cofondateurs d'Intel) énoncée en 1965 selon laquelle le nombre de transistors par circuit de même taille double tous les 12 mois (elle sera revue à la baisse en 1975 : tous les 18 mois).
Le silicum semblerait donc avoir atteint son degré de compétence maximum, même si Patrick Gelsinger, le directeur technique d'Intel, lui promet encore au moins dix ans d'existence. Cependant, pour aller encore plus loin dans l'infiniment petit et la puissance de calcul, les relais sont là : matériaux supraconducteurs et ordinateur quantique par exemple. |
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