Moore's Law and The Future of [Technology] Economy

Why and how innovation should become mainstream economic impetus

Circuits intégrés : un peu d’économie

Le coût d’un die est égal au coût d’un wafer divisé par le nombre de dies par wafer. Le coût de production du wafer est défini par les inputs et les opérations de production, plus les amortissements. Ces coûts ne dépendent pas de ce qui est gravé – cela s’est le coût de conception du circuit. En conséquence, le coût d’un die se mesure par sa surface, affectée d’un coefficient définissant les conditions technologiques et économiques d’équipement et d’opération de la fab. Le coût de fabrication des circuits intégrés se juge au mm2. Lire la suite »

Principes de fabrication des circuits intégrés

Les circuits intégrés sont supérieurs aux circuits dits discrets. On appelle circuits discrets les circuits résultats de l’intégration manuelle ou machinique des composants électroniques sur une carte. Leur fabrication comporte une étape de soudure des composants à des milliers de fils, qui est longue et coûteuse, alors que ces soudures sont une cause de manque de fiabilité. Lire la suite »

Le calculateur, du tube au transistor au circuit intégré

Deux histoires sont à écrire pour suivre les développements de la loi de Moore, une pour chacun de ses versants. Nous entreprenons ici celle du premier versant : mettre de plus en plus de transistors sur une même surface de silicium.

Histoire technologique de la loi de Moore

L’histoire dite « technologique[1] », c’est-à-dire celle du premier versant, est à ce jour une histoire de physiciens du solide, de chimistes, d’opticiens pour le volet scientifique, et une formidable histoire d’ingénierie et pour la mise en place de la production. Il a fallu passer par un nombre considérable de résolutions de problèmes pour arriver aux tailles de miniaturisation de transistors d’aujourd’hui, autour de 28 nm[2]. Ces progrès ont été obtenus grâce à des financements de plus en plus importants d’équipes de R&D massives et concentrées. En outre, les moyens de production, machines et usines, ont suivi cette course, avec là aussi une tendance au gigantisme. Lire la suite »

Les origines de la loi de Moore

Le raisonnement économique de la baisse de coût conséquence de l’universalité d’une machine universelle produite en grande quantité puis adaptée à l’application par logiciel est à l’origine de la loi de Moore, et a été retrouvé par Gordon Moore et ses équipes dans le contexte du développement des circuits intégrés de la microélectronique dans les années 60.

Au début des années 1960, Moore, ingénieur dans une petite société de composants silicium, Fairchild Semiconductors, est confronté comme toute l’industrie à une difficulté majeure. Pour réaliser un circuit utile dans une application réalisant une certaine fonction pour laquelle il y a un marché, il convient d’assembler des sous fonctions. L’idée de base de toute ingénierie est de réaliser une bibliothèque de sous fonctions un tant soit peu générales, réutilisables dans plusieurs fonctions, et ensuite de mettre en place un processus de conception et de production capable à faible coût de produire des systèmes complets utilisant des sous fonctions de la bibliothèques astucieusement agencées. Lire la suite »

L’ordinateur, calculateur universel

La loi de Moore repose sur la possibilité de construire des machines universelles pour le calcul, avec d’un côté une partie matérielle unique pour toutes les applications (lehardware, ou matériel en français) et de l’autre une spécialisation pour chaque application sous la forme d’un texte (le software, ou logiciel en français). C’est ce découpage technique qui a les conséquences économiques particulières permettant la loi de Moore.

La découverte de l’ordinateur : la machine universelle

Les principes de l’ordinateur ont été découverts dans les années 30 par des mathématiciens investis dans les fondements des mathématiques et de la logique. La théorie repose sur une double idée. Premièrement, on a pour la première fois un modèle général de ce qu’est une machine. Certains protagonistes de cette découverte iront même jusqu’à affirmer que ce modèle recouvre toute idée de procédure systématique (thèse de Church). Lire la suite »

La loi de Moore dans les Technologies de l’Information: structure et dynamique

La loi de Moore est ainsi appelée en référence à Gordon Moore, qui fut un des fondateurs d’Intel, et qui a publié en 1965 dans Electronics Magazine un papier resté fameux.  Celui-ci décrit et appelle à une organisation innovante des cycles d’innovation de l’industrie électronique en expansion.

Aujourd’hui, l’énoncé le plus connu de la loi de Moore est que le nombre de transistors par unité de surface sur les circuits électroniques à base de silicium double tous les 18 mois à coût constant. Comme la puissance de calcul brute ainsi disponible est liée à ce nombre de transistors, on considère aussi que la puissance de calcul disponible par dollar double tous les 18 mois. Ou, de façon duale, qu’une même puissance de calcul voit son coût divisé par deux tous les 18 mois. La nature exponentielle de ce processus cause un effondrement des prix ainsi qu’une augmentation massive de la puissance de calcul disponible.

C’est cette « loi » qui a donné naissance à la formidable expansion des technologies de l’information et de leurs applications dans tous les domaines de la vie. Le terme de « loi » est approprié au sentiment que cette expansion est « naturelle », que les progrès nous y sont « dus ». Il est ainsi devenu de sens commun que les composants électroniques baissent de prix et que les services deviennent gratuits, que l’on peut accéder à l’ensemble de l’information ou de la connaissance d’un coup de clic, ou à un inconnu à l’autre bout du monde vite devenu un ami, alors qu’on n’a jamais vu son voisin. Cela est particulièrement en contraste si l’on s’y arrête un instant avec cet autre sentiment commun aux sociétés développées de blocage voire de régression dans beaucoup d’autres aspects de la vie.

Pour autant, de loi naturelle il n’y a point, il s’agit d’un complexe technico financier d’un type nouveau, qu’il convient d’analyser en détail. Lire la suite »