
Autres articles de la série :
- Histoire du relais
- Histoire des ordinateurs électroniques
- Histoire du transistor
- Histoire Internet
Depuis plus de cent ans, le chien analogique remue sa queue numĂ©rique. Les tentatives visant Ă Ă©tendre les capacitĂ©s de nos sens - la vision, l'ouĂŻe et mĂȘme, dans un sens, le toucher - ont conduit les ingĂ©nieurs et les scientifiques Ă rechercher de meilleurs composants pour les tĂ©lĂ©graphes, les tĂ©lĂ©phones, les radios et les radars. Ce nâest que par pur hasard que cette recherche a ouvert la voie Ă la crĂ©ation de nouveaux types de machines numĂ©riques. Et j'ai dĂ©cidĂ© de raconter l'histoire de cette constante , au cours de laquelle les ingĂ©nieurs en tĂ©lĂ©communications ont fourni les matiĂšres premiĂšres pour les premiers ordinateurs numĂ©riques et ont parfois mĂȘme conçu et construit ces ordinateurs eux-mĂȘmes.
Mais dans les annĂ©es 1960, cette fructueuse collaboration a pris fin, et avec elle mon histoire. Les fabricants d'Ă©quipements numĂ©riques n'avaient plus besoin de se tourner vers les mondes du tĂ©lĂ©graphe, du tĂ©lĂ©phone et de la radio pour trouver de nouveaux interrupteurs amĂ©liorĂ©s, puisque le transistor lui-mĂȘme constituait une source inĂ©puisable d'amĂ©liorations. AnnĂ©e aprĂšs annĂ©e, ils ont creusĂ© de plus en plus profondĂ©ment, trouvant toujours des moyens d'augmenter de façon exponentielle la vitesse et de rĂ©duire les coĂ»ts.
Cependant, rien de tout cela ne serait arrivĂ© si lâinvention du transistor sâĂ©tait arrĂȘtĂ©e Ă .
Démarrage lent
La presse populaire a suscitĂ© peu d'enthousiasme Ă l'annonce par les Bell Labs de l'invention du transistor. Le 1er juillet 1948, le New York Times consacre trois paragraphes Ă l'Ă©vĂ©nement en bas de son reportage Radio News. De plus, cette nouvelle est apparue aprĂšs dâautres, Ă©videmment considĂ©rĂ©es comme plus importantes : par exemple, lâĂ©mission de radio dâune heure « Waltz Time », qui devait apparaĂźtre sur NBC. Avec le recul, on a peut-ĂȘtre envie de rire, voire de gronder les auteurs inconnus : comment ont-ils pu ne pas reconnaĂźtre l'Ă©vĂ©nement qui a bouleversĂ© le monde ?

Mais le recul dĂ©forme la perception, amplifiant des signaux dont on sait la signification perdue dans un ocĂ©an de bruit Ă lâĂ©poque. Le transistor de 1948 Ă©tait trĂšs diffĂ©rent des transistors des ordinateurs sur lesquels vous lisez cet article (Ă moins que vous dĂ©cidiez de l'imprimer). Ils diffĂ©raient tellement que, malgrĂ© le mĂȘme nom et la lignĂ©e ininterrompue dâhĂ©ritage qui les relie, ils devraient ĂȘtre considĂ©rĂ©s comme des espĂšces diffĂ©rentes, voire des genres diffĂ©rents. Ils ont des compositions diffĂ©rentes, des structures diffĂ©rentes, des principes de fonctionnement diffĂ©rents, sans parler de lâĂ©norme diffĂ©rence de taille. Ce nâest quâen se rĂ©inventant constamment que le dispositif maladroit construit par Bardeen et Brattain a pu transformer le monde et nos vies.
En fait, le transistor au germanium monopoint ne mĂ©ritait pas plus dâattention quâil nâen a reçu. Il prĂ©sentait plusieurs dĂ©fauts hĂ©ritĂ©s du tube Ă vide. Bien entendu, elle Ă©tait beaucoup plus petite que les lampes les plus compactes. Lâabsence de filament chaud signifiait quâil produisait moins de chaleur, consommait moins dâĂ©nergie, ne brĂ»lait pas et ne nĂ©cessitait pas de rĂ©chauffement avant utilisation.
Cependant, lâaccumulation de saletĂ© sur la surface de contact entraĂźnait des pannes et annulait le potentiel dâune durĂ©e de vie plus longue ; cela donnait un signal plus bruyant ; fonctionnait uniquement Ă faible puissance et dans une plage de frĂ©quences Ă©troite ; Ă©chouĂ© en prĂ©sence de chaleur, de froid ou d'humiditĂ© ; et il ne pouvait pas ĂȘtre produit uniformĂ©ment. Plusieurs transistors créés de la mĂȘme maniĂšre par les mĂȘmes personnes auraient des caractĂ©ristiques Ă©lectriques trĂšs diffĂ©rentes. Et tout cela coĂ»tait huit fois celui dâune lampe standard.
Ce n'est qu'en 1952 que les Bell Labs (et d'autres dĂ©tenteurs de brevets) ont suffisamment rĂ©solu les problĂšmes de fabrication pour que les transistors Ă point unique deviennent des dispositifs pratiques, et mĂȘme Ă cette Ă©poque, ils ne se sont pas rĂ©pandus bien au-delĂ du marchĂ© des aides auditives, oĂč la sensibilitĂ© au prix Ă©tait relativement faible. ... et les avantages en termes d'autonomie de la batterie l'emportaient sur les inconvĂ©nients.
Cependant, les premiĂšres tentatives avaient dĂ©jĂ commencĂ© pour transformer le transistor en quelque chose de meilleur et de plus utile. Elles ont en rĂ©alitĂ© commencĂ© bien avant le moment oĂč le public a eu connaissance de son existence.
Les ambitions de Shockley
Vers la fin de 1947, Bill Shockley entreprit un voyage à Chicago avec beaucoup d'enthousiasme. Il avait de vagues idées sur la façon de battre le transistor récemment inventé par Bardeen et Brattain, mais n'avait pas encore eu l'occasion de les développer. Ainsi, au lieu de profiter d'une pause entre les étapes de travail, il a passé Noël et le Nouvel An à l'hÎtel, remplissant environ 20 pages d'un cahier avec ses idées. Parmi eux figurait une proposition pour un nouveau transistor constitué d'un sandwich semi-conducteur - une tranche de germanium de type p entre deux morceaux de type n.
EncouragĂ© par cet atout dans sa manche, Shockley revendique Bardeen et Brattain pour leur retour Ă Murray Hill, revendiquant tout le mĂ©rite de l'invention du transistor. N'est-ce pas son idĂ©e de l'effet de champ qui a amenĂ© Bardeen et Brattain au laboratoire ? Cela ne devrait-il pas nĂ©cessiter de lui transfĂ©rer tous les droits sur le brevet ? Cependant, l'astuce de Shockley s'est retournĂ©e contre lui : les avocats spĂ©cialisĂ©s en brevets des Bell Labs ont dĂ©couvert que l'inventeur inconnu, , a brevetĂ© un amplificateur Ă effet de champ Ă semi-conducteur prĂšs de 20 ans plus tĂŽt, en 1930. Lilienfeld, bien sĂ»r, n'a jamais mis en Ćuvre son idĂ©e, compte tenu de l'Ă©tat des matĂ©riaux Ă cette Ă©poque, mais le risque de chevauchement Ă©tait trop grand - il valait mieux Ă©viter complĂštement de mentionner l'effet de champ dans le brevet
Ainsi, bien que les Bell Labs aient accordĂ© Ă Shockley une part gĂ©nĂ©reuse du crĂ©dit de l'inventeur, ils n'ont nommĂ© que Bardeen et Brattain dans le brevet. Cependant, ce qui a Ă©tĂ© fait ne peut ĂȘtre dĂ©fait : les ambitions de Shockley ont dĂ©truit sa relation avec ses deux subordonnĂ©s. Bardeen a arrĂȘtĂ© de travailler sur le transistor et s'est concentrĂ© sur la supraconductivitĂ©. Il quitta les laboratoires en 1951. Brattain y resta, mais refusa de travailler Ă nouveau avec Shockley et insista pour ĂȘtre transfĂ©rĂ© dans un autre groupe.
En raison de son incapacitĂ© Ă travailler avec d'autres personnes, Shockley n'a jamais fait de progrĂšs dans les laboratoires, il en est donc Ă©galement parti. En 1956, il rentre chez lui Ă Palo Alto pour crĂ©er sa propre entreprise de transistors, Shockley Semiconductor. Avant de partir, il s'est sĂ©parĂ© de sa femme Jean alors qu'elle se remettait d'un cancer de l'utĂ©rus et s'est impliquĂ© avec Emmy Lanning, qu'il a rapidement Ă©pousĂ©e. Mais des deux moitiĂ©s de son rĂȘve californien â une nouvelle entreprise et une nouvelle Ă©pouse â une seule s'est rĂ©alisĂ©e. En 1957, ses meilleurs ingĂ©nieurs, irritĂ©s par son style de gestion et la direction dans laquelle il prenait l'entreprise, le quittĂšrent pour fonder une nouvelle sociĂ©tĂ©, Fairchild Semiconductor.

Shockley en 1956
Shockley a donc abandonnĂ© la coquille vide de son entreprise et a acceptĂ© un emploi dans le dĂ©partement de gĂ©nie Ă©lectrique de Stanford. LĂ , il a continuĂ© Ă s'aliĂ©ner ses collĂšgues (et son plus vieil ami, le physicien ) les thĂ©ories de la dĂ©gĂ©nĂ©rescence raciale qui l'intĂ©ressaient et â des sujets impopulaires aux Ătats-Unis depuis la fin de la derniĂšre guerre, notamment dans les milieux universitaires. Il prenait plaisir Ă attiser la polĂ©mique, Ă attiser les mĂ©dias et Ă susciter des protestations. Il est dĂ©cĂ©dĂ© en 1989, sĂ©parĂ© de ses enfants et de ses collĂšgues, et recevant uniquement la visite de sa seconde Ă©pouse toujours dĂ©vouĂ©e, Emmy.
Bien que ses faibles tentatives dâentrepreneuriat aient Ă©chouĂ©, Shockley avait semĂ© une graine dans un sol fertile. La rĂ©gion de la baie de San Francisco a produit de nombreuses petites entreprises dâĂ©lectronique, qui ont bĂ©nĂ©ficiĂ© de financements du gouvernement fĂ©dĂ©ral pendant la guerre. Fairchild Semiconductor, la progĂ©niture accidentelle de Shockley, a donnĂ© naissance Ă des dizaines de nouvelles sociĂ©tĂ©s, dont quelques-unes sont encore connues aujourd'hui : Intel et Advanced Micro Devices (AMD). Au dĂ©but des annĂ©es 1970, la rĂ©gion avait gagnĂ© le surnom ironique de « Silicon Valley ». Mais attendez une minute : Bardeen et Brattain ont créé le transistor au germanium. D'oĂč vient le silicium ?

Voilà à quoi ressemblait le site abandonné de Mountain View qui abritait autrefois Shockley Semiconductor en 2009. Aujourd'hui, le bùtiment a été démoli.
Vers le carrefour du silicium
Le sort d'un nouveau type de transistor, inventĂ© par Shockley dans un hĂŽtel de Chicago, fut bien plus heureux que celui de son inventeur. Tout cela est dĂ» au dĂ©sir dâun homme de cultiver des cristaux semi-conducteurs uniques et purs. Gordon Teal, un physico-chimiste du Texas qui avait Ă©tudiĂ© le germanium alors inutile pour son doctorat, a acceptĂ© un emploi aux Bell Labs dans les annĂ©es 30. AprĂšs avoir dĂ©couvert le transistor, il est devenu convaincu que sa fiabilitĂ© et sa puissance pourraient ĂȘtre considĂ©rablement amĂ©liorĂ©es en le crĂ©ant Ă partir d'un monocristal pur, plutĂŽt qu'Ă partir des mĂ©langes polycristallins alors utilisĂ©s. Shockley a rejetĂ© ses efforts comme un gaspillage de ressources.
Cependant, Teal a persistĂ© et a rĂ©ussi, avec l'aide de l'ingĂ©nieur en mĂ©canique John Little, Ă crĂ©er un appareil qui extrait une minuscule graine de cristal du germanium fondu. En refroidissant autour du noyau, le germanium Ă©largit sa structure cristalline, crĂ©ant un rĂ©seau semi-conducteur continu et presque pur. Au printemps 1949, Teal et Little pouvaient crĂ©er des cristaux sur commande, et les tests montrĂšrent qu'ils Ă©taient loin derriĂšre leurs concurrents polycristallins. En particulier, les transporteurs mineurs qui y sont ajoutĂ©s pourraient survivre Ă lâintĂ©rieur pendant une centaine de microsecondes, voire plus (contre pas plus de dix microsecondes dans dâautres Ă©chantillons de cristaux).
DĂ©sormais, Teal pouvait se permettre plus de ressources et a recrutĂ© plus de personnes dans son Ă©quipe, parmi lesquelles se trouvait un autre physico-chimiste venu du Texas aux Bell Labs - Morgan Sparks. Ils ont commencĂ© Ă modifier la matiĂšre fondue pour produire du germanium de type p ou de type n en ajoutant des billes d'impuretĂ©s appropriĂ©es. En un an, ils avaient tellement amĂ©liorĂ© la technologie quâils pouvaient faire pousser un sandwich au germanium npn directement dans la masse fondue. Et cela a fonctionnĂ© exactement comme Shockley l'avait prĂ©dit : un signal Ă©lectrique provenant du matĂ©riau de type P a modulĂ© le courant Ă©lectrique entre deux conducteurs connectĂ©s aux piĂšces de type N qui l'entouraient.

Morgan Sparks et Gordon Teal devant un établi aux Bell Labs
Ce transistor Ă jonction dĂ©veloppĂ© surpasse son ancĂȘtre Ă contact unique dans presque tous les domaines. En particulier, il Ă©tait plus fiable et prĂ©visible, produisait beaucoup moins de bruit (et Ă©tait donc plus sensible) et Ă©tait extrĂȘmement Ă©conome en Ă©nergie - consommant un million de fois moins d'Ă©nergie qu'un tube Ă vide classique. En juillet 1951, les Bell Labs tinrent une autre confĂ©rence de presse pour annoncer la nouvelle invention. Avant mĂȘme que le premier transistor nâarrive sur le marchĂ©, il nâĂ©tait dĂ©jĂ plus pertinent.
Et pourtant, ce n'Ă©tait que le dĂ©but. En 1952, General Electric (GE) annonce le dĂ©veloppement dâun nouveau procĂ©dĂ© de fabrication de transistors Ă jonction, la mĂ©thode de fusion. Dans son armature, deux billes d'indium (donneur de type p) ont Ă©tĂ© fusionnĂ©es de part et d'autre d'une fine tranche de germanium de type n. Ce processus Ă©tait plus simple et moins coĂ»teux que la croissance de jonctions dans un alliage ; un tel transistor donnait moins de rĂ©sistance et supportait des frĂ©quences plus Ă©levĂ©es.

Transistors cultivés et fusionnés
L'annĂ©e suivante, Gordon Teal dĂ©cide de retourner dans son Ătat d'origine et accepte un emploi chez Texas Instruments (TI) Ă Dallas. La sociĂ©tĂ© a Ă©tĂ© fondĂ©e sous le nom de Geophysical Services, Inc. et produisait initialement des Ă©quipements pour l'exploration pĂ©troliĂšre. TI avait ouvert une division Ă©lectronique pendant la guerre et entrait maintenant sur le marchĂ© des transistors sous licence de Western Electric (la division de fabrication de Bell Labs).
Teal a apportĂ© avec lui de nouvelles compĂ©tences acquises en laboratoire : la capacitĂ© de grandir et monocristaux de silicium. La faiblesse la plus Ă©vidente du germanium Ă©tait sa sensibilitĂ© Ă la tempĂ©rature. Lorsquâils sont exposĂ©s Ă la chaleur, les atomes de germanium du cristal perdent rapidement des Ă©lectrons libres et celui-ci se transforme de plus en plus en conducteur. Ă une tempĂ©rature de 77 °C, il a complĂštement cessĂ© de fonctionner comme un transistor. La principale cible des ventes de transistors Ă©tait l'armĂ©e - un consommateur potentiel peu sensible aux prix et ayant un Ă©norme besoin de composants Ă©lectroniques stables, fiables et compacts. Cependant, le germanium sensible Ă la tempĂ©rature ne serait pas utile dans de nombreuses applications militaires, notamment dans le domaine aĂ©rospatial.
Le silicium Ă©tait beaucoup plus stable, mais au prix dâun point de fusion beaucoup plus Ă©levĂ©, comparable Ă celui de lâacier. Cela a posĂ© dâĂ©normes difficultĂ©s, Ă©tant donnĂ© que des cristaux trĂšs purs Ă©taient nĂ©cessaires pour crĂ©er des transistors de haute qualitĂ©. Le silicium fondu chaud absorberait les contaminants du creuset dans lequel il se trouvait. Teel et son Ă©quipe chez TI ont pu surmonter ces dĂ©fis en utilisant des Ă©chantillons de silicium ultra-pur de DuPont. En mai 1954, lors d'une confĂ©rence de l'Institute of Radio Engineering Ă Dayton, Ohio, Teal dĂ©montra que les nouveaux dispositifs au silicium produits dans son laboratoire continuaient de fonctionner mĂȘme lorsqu'ils Ă©taient immergĂ©s dans de l'huile chaude.
Des parvenus Ă succĂšs
Finalement, environ sept ans aprĂšs l'invention du transistor, il a pu ĂȘtre fabriquĂ© Ă partir du matĂ©riau dont il Ă©tait devenu synonyme. Et il s'Ă©coulera Ă peu prĂšs le mĂȘme temps avant l'apparition de transistors qui ressemblent Ă peu prĂšs Ă la forme utilisĂ©e dans nos microprocesseurs et nos puces mĂ©moire.
En 1955, les scientifiques des Bell Labs ont appris avec succĂšs Ă fabriquer des transistors en silicium avec une nouvelle technologie de dopage : au lieu d'ajouter des billes solides d'impuretĂ©s Ă un liquide fondu, ils ont introduit des additifs gazeux dans la surface solide du semi-conducteur (). En contrĂŽlant soigneusement la tempĂ©rature, la pression et la durĂ©e de la procĂ©dure, ils ont obtenu exactement la profondeur et le degrĂ© de dopage requis. Un plus grand contrĂŽle sur le processus de fabrication a permis un meilleur contrĂŽle sur les propriĂ©tĂ©s Ă©lectriques du produit final. Plus important encore, la diffusion thermique a permis de fabriquer le produit par lots : on pouvait doper une grande plaque de silicium puis la dĂ©couper en transistors. L'armĂ©e a financĂ© les Laboratoires Bell car la mise en place de la production nĂ©cessitait des coĂ»ts initiaux Ă©levĂ©s. Ils avaient besoin dâun nouveau produit pour une liaison radar dâalerte prĂ©coce Ă ultra haute frĂ©quence («"), une chaĂźne de stations radar arctiques conçues pour dĂ©tecter les bombardiers soviĂ©tiques volant depuis le pĂŽle Nord, et ils Ă©taient prĂȘts Ă dĂ©bourser 100 dollars par transistor (c'Ă©tait l'Ă©poque oĂč une nouvelle voiture pouvait ĂȘtre achetĂ©e pour 2000 XNUMX dollars).
Alliage avec , qui contrÎlait la localisation des impuretés, a ouvert la possibilité de graver l'ensemble du circuit entiÚrement sur un seul substrat semi-conducteur - cela a été pensé simultanément par Fairchild Semiconductor et Texas Instruments en 1959. "" de Fairchild a utilisé le dépÎt chimique de films métalliques reliant les contacts électriques du transistor. Cela élimine le besoin de créer un cùblage manuel, réduit les coûts de production et augmente la fiabilité.
Enfin, en 1960, deux ingĂ©nieurs des Bell Labs (John Atalla et Davon Kahn) ont mis en Ćuvre le concept original de Shockley : un transistor Ă effet de champ. Une fine couche dâoxyde Ă la surface du semi-conducteur a pu supprimer efficacement les Ă©tats de surface, provoquant la pĂ©nĂ©tration du champ Ă©lectrique de la grille en aluminium dans le silicium. Ainsi est nĂ© le MOSFET [transistor Ă effet de champ mĂ©tal-oxyde semi-conducteur] (ou structure MOS, de mĂ©tal-oxyde-semiconducteur), qui s'est avĂ©rĂ© si facile Ă miniaturiser, et qui est encore utilisĂ© dans presque tous les ordinateurs modernes (ce qui est intĂ©ressant , Atalla vient d'Egypte et Kang vient de CorĂ©e du Sud, et pratiquement seuls ces deux ingĂ©nieurs de toute notre histoire n'ont pas de racines europĂ©ennes).
Finalement, treize ans aprĂšs l'invention du premier transistor, quelque chose qui ressemble au transistor de votre ordinateur est apparu. Il Ă©tait plus facile Ă fabriquer et consommait moins dâĂ©nergie que le transistor Ă jonction, mais il Ă©tait assez lent Ă rĂ©pondre aux signaux. Ce nâest quâavec la prolifĂ©ration des circuits intĂ©grĂ©s Ă grande Ă©chelle, comportant des centaines, voire des milliers de composants rĂ©partis sur une seule puce, que les avantages des transistors Ă effet de champ sont apparus.

Illustration tirée du brevet du transistor à effet de champ
L'effet de champ a Ă©tĂ© la derniĂšre contribution majeure des Bell Labs au dĂ©veloppement du transistor. Les grands fabricants dâĂ©lectronique tels que Bell Laboratories (avec leur Western Electric), General Electric, Sylvania et Westinghouse ont accumulĂ© une quantitĂ© impressionnante de recherches sur les semi-conducteurs. De 1952 Ă 1965, les Laboratoires Bell ont dĂ©posĂ© Ă eux seuls plus de deux cents brevets sur ce sujet. Pourtant, le marchĂ© commercial est rapidement tombĂ© entre les mains de nouveaux acteurs tels que Texas Instruments, Transitron et Fairchild.
Le premier marchĂ© des transistors Ă©tait trop petit pour attirer l'attention des grands acteurs : environ 18 millions de dollars par an au milieu des annĂ©es 1950, contre un marchĂ© total de l'Ă©lectronique de 2 milliards de dollars. Cependant, les laboratoires de recherche de ces gĂ©ants ont servi par inadvertance de camps d'entraĂźnement. oĂč les jeunes scientifiques pourraient acquĂ©rir des connaissances sur les semi-conducteurs avant de vendre leurs services Ă de plus petites entreprises. Lorsque le marchĂ© de l'Ă©lectronique Ă tubes a commencĂ© Ă se contracter sĂ©rieusement au milieu des annĂ©es 1960, il Ă©tait trop tard pour que les Bell Labs, Westinghouse et les autres puissent rivaliser avec les nouveaux venus.
La transition des ordinateurs vers les transistors
Dans les annĂ©es 1950, les transistors ont envahi le monde de lâĂ©lectronique dans quatre domaines majeurs. Les deux premiers Ă©taient des appareils auditifs et des radios portables, pour lesquels la faible consommation d'Ă©nergie et la longue durĂ©e de vie des piles qui en rĂ©sulte l'emportaient sur d'autres considĂ©rations. Le troisiĂšme Ă©tait lâusage militaire. L'armĂ©e amĂ©ricaine avait de grands espoirs dans les transistors en tant que composants fiables et compacts pouvant ĂȘtre utilisĂ©s dans tout, des radios de campagne aux missiles balistiques. Cependant, au dĂ©but, leurs dĂ©penses en transistors ressemblaient plus Ă un pari sur lâavenir de la technologie quâĂ une confirmation de leur valeur dâalors. Et enfin, il y avait aussi lâinformatique numĂ©rique.
Dans le domaine informatique, les dĂ©fauts des interrupteurs Ă tubes Ă vide Ă©taient bien connus, certains sceptiques avant la guerre estimant mĂȘme qu'un ordinateur Ă©lectronique ne pouvait pas devenir un appareil pratique. Lorsque des milliers de lampes Ă©taient rassemblĂ©es dans un seul appareil, elles consommaient de l'Ă©lectricitĂ©, produisant d'Ă©normes quantitĂ©s de chaleur, et en termes de fiabilitĂ©, on ne pouvait compter que sur leur Ă©puisement rĂ©gulier. Par consĂ©quent, le transistor de faible consommation, froid et sans fil est devenu le sauveur des fabricants dâordinateurs. Ses inconvĂ©nients en tant qu'amplificateur (sortie plus bruyante, par exemple) ne posaient pas de problĂšme lorsqu'il Ă©tait utilisĂ© comme commutateur. Le seul obstacle Ă©tait le coĂ»t, qui, avec le temps, commencerait Ă baisser fortement.
Toutes les premiÚres expériences américaines avec des ordinateurs transistorisés se sont produites à l'intersection du désir des militaires d'explorer le potentiel d'une nouvelle technologie prometteuse et du désir des ingénieurs de passer à des commutateurs améliorés.
Les Bell Labs ont construit TRADIC pour l'US Air Force en 1954 afin de voir si les transistors permettraient d'installer un ordinateur numérique à bord d'un bombardier, remplaçant ainsi la navigation analogique et aidant à trouver des cibles. Le laboratoire Lincoln du MIT a développé l'ordinateur TX-0 dans le cadre d'un vaste projet de défense aérienne en 1956. La machine utilisait une autre variante du transistor à barriÚre de surface, bien adaptée au calcul à grande vitesse. Philco a construit son ordinateur SOLO dans le cadre d'un contrat avec la Marine (mais en fait à la demande de la NSA), et l'a terminé en 1958 (en utilisant une autre variante du transistor à barriÚre de surface).
En Europe occidentale, moins dotée en ressources pendant la guerre froide, la situation était trÚs différente. Des machines comme le Manchester Transistor Computer, (un autre nom inspiré du projet ENIAC, et épelé à l'envers), et autrichien étaient des projets parallÚles qui utilisaient les ressources que leurs créateurs pouvaient rassembler, y compris les transistors monopoint de premiÚre génération.
Il y a beaucoup de controverses sur le titre du premier ordinateur utilisant des transistors. Bien entendu, tout se rĂ©sume Ă choisir les bonnes dĂ©finitions pour des mots comme « premier », « transistor » et « ordinateur ». En tout cas, on sait oĂč lâhistoire se termine. La commercialisation des ordinateurs transistorisĂ©s a commencĂ© presque immĂ©diatement. AnnĂ©e aprĂšs annĂ©e, les ordinateurs du mĂȘme prix devenaient de plus en plus puissants, et les ordinateurs de mĂȘme puissance devenaient moins chers, et ce processus semblait si inexorable qu'il fut Ă©levĂ© au rang de loi, Ă cĂŽtĂ© de la gravitĂ© et de la conservation de l'Ă©nergie. Devons-nous dĂ©battre pour savoir quel caillou sâest effondrĂ© en premier ?
D'oĂč vient la loi de Moore ?
Alors que nous approchons de la fin de lâhistoire du Switch, il convient de se demander : quelle est la cause de cet effondrement ? Pourquoi la loi de Moore existe-t-elle (ou a-t-elle existĂ© - nous en discuterons une autre fois) ? Il nâexiste pas de loi de Moore pour les avions ou les aspirateurs, tout comme il nây en a pas pour les tubes Ă vide ou les relais.
La réponse comporte deux parties :
- Propriétés logiques d'un commutateur en tant que catégorie d'artefact.
- La capacitĂ© dâutiliser des procĂ©dĂ©s purement chimiques pour fabriquer des transistors.
Tout dâabord, sur lâessence du changement. Les propriĂ©tĂ©s de la plupart des artefacts doivent satisfaire Ă un large Ă©ventail de contraintes physiques impitoyables. Un avion de ligne doit supporter le poids combinĂ© de plusieurs personnes. Un aspirateur doit ĂȘtre capable d'aspirer une certaine quantitĂ© de saletĂ© dans un certain temps Ă partir d'une certaine zone physique. Les avions et les aspirateurs seraient inutiles sâils Ă©taient rĂ©duits Ă lâĂ©chelle nanomĂ©trique.
Un interrupteur, un interrupteur automatique qui nâa jamais Ă©tĂ© touchĂ© par une main humaine, prĂ©sente beaucoup moins de limitations physiques. Il doit avoir deux Ă©tats diffĂ©rents et doit pouvoir communiquer avec dâautres commutateurs similaires lorsque leurs Ă©tats changent. Autrement dit, tout ce qu'il devrait pouvoir faire, c'est s'allumer et s'Ă©teindre. Quelle est la particularitĂ© des transistors ? Pourquoi dâautres types de commutateurs numĂ©riques nâont-ils pas connu des amĂ©liorations aussi exponentielles ?
Nous arrivons ici au deuxiĂšme fait. Les transistors peuvent ĂȘtre fabriquĂ©s Ă l'aide de procĂ©dĂ©s chimiques sans intervention mĂ©canique. DĂšs le dĂ©but, lâutilisation dâimpuretĂ©s chimiques a Ă©tĂ© un Ă©lĂ©ment clĂ© de la production de transistors. Vint ensuite le processus planaire, qui Ă©limina la derniĂšre Ă©tape mĂ©canique de la production : la fixation des fils. En consĂ©quence, il sâest dĂ©barrassĂ© de la derniĂšre limitation physique de la miniaturisation. Les transistors n'avaient plus besoin d'ĂȘtre suffisamment grands pour les doigts humains ou tout autre appareil mĂ©canique. Tout cela a Ă©tĂ© rĂ©alisĂ© par une chimie simple, Ă une Ă©chelle inimaginable : de l'acide pour graver, de la lumiĂšre pour contrĂŽler quelles parties de la surface rĂ©sisteraient Ă la gravure et de la vapeur pour introduire des impuretĂ©s et des films mĂ©talliques dans les pistes gravĂ©es.
Pourquoi la miniaturisation est-elle nĂ©cessaire ? La rĂ©duction de la taille a donnĂ© toute une galaxie d'effets secondaires agrĂ©ables : une vitesse de commutation accrue, une consommation d'Ă©nergie rĂ©duite et le coĂ»t des copies individuelles. Ces puissantes incitations ont conduit chacun Ă rechercher des moyens de rĂ©duire davantage les changements. Et lâindustrie des semi-conducteurs est passĂ©e de la fabrication de commutateurs de la taille dâun ongle Ă lâemballage de dizaines de millions de commutateurs par millimĂštre carrĂ© au cours de la vie dâun seul homme. De demander huit dollars pour un commutateur Ă offrir vingt millions de commutateurs pour un dollar.

Puce mĂ©moire Intel 1103 de 1971. Les transistors individuels, mesurant seulement quelques dizaines de micromĂštres, ne sont plus visibles Ă lâĆil nu. Et depuis lors, ils ont encore diminuĂ© mille fois.
Que lire d'autre :
- Ernest Bruan et Stuart MacDonald, Révolution en miniature (1978)
- Michael Riordan et Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
- Joel Shurkin, Génie brisé (1997)
Source: habr.com
