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L'électronique
sous le signe de la pérennité
Par Albert DUCROCQ.
Lors d'un exposé à l'Institut
le 12 juin, François Anceau brosse un tableau de
l'électronique faisant ressortir que, depuis la
naissance du circuit intégré, les performances
obéissent à une loi de croissance géométrique
dont l'étonnante régularité contraste
avec les vicissitudes de l'économie.
Ainsi son essor semble-t-il
promis à se poursuivre au même rythme à l'échelle
d'un horizon prévisible au point que les 3 années à venir
devraient à elles seules nous assurer en capacités
de mémoires et moyens de traitement plus que tout
ce que nous avons enregistré dans la totalité du
XXème siècle.
Le conférencier commence
par rappeler que l'ordinateur est né d'une conjugaison
de trois mouvements
1 - Le calcul mécanique (Pascal, Leibnitz, Schickart).
2 - La programmation dont le carillon automatique fut le précurseur
avec ses gros cylindres et roues à picots avant que Jacquart imagine
la carte perforée.
3 - L'algorithme, apparu en 1840 sur le calculateur de Babbage pour lequel
Ada Lovelace écrivit des programmes.
Le calculateur électronique
programmable vit le jour en 1942 avec MANIAC pour aider à calculer
la bombe atomique avant l'ENIAC.
Stibitz construit un additionneur
binaire sur une planche à pain tandis que l'on transpose
la mécanique au tube à vide.
Eckert, Mauchly, Anatassov,
Von Neumann et Turing apportent la contribution décisive
en faisant en sorte que la machine puisse modifier ses
programmes. Cependant le tube est éphémère.
Techniquement le grand pas
est franchi avec le transistor, inventé en 1948,
dont l'usage se répand en 1960, avant que le circuit
intégré soit imaginé par Kilby. Alors,
l'activité calcul passe au second plan, on parle
d'information au sens le plus large.
Depuis 1972, la loi de développement
est exponentielle pour
- le prix : il baisse de 30% l'an
- la complexité : de 2800 (avec du 4 bits), le nombre des transistors
sur une puce atteindra 45 millions en 2002 avec le même code (ce qui
permet de continuer à utiliser les vieilles machines). Intel a eu l'audace
d'acheter à ses clients le droit d'usage. La largeur du trait n'est
plus que de 0,12m m.
Cela se traduit par une subtilité du
dessin des motifs comparable à celle d'une carte
de la France sur laquelle apparaîtraient des détails
de 10 m.
Autant dire que nul cerveau
humain ne peut avoir la connaissance exhaustive d'un microprocesseur
sans que cela l'empêche à la fois d'en avoir
une excellente vue générale et de pouvoir
comprendre le sens de tel circuit exigeant son attention.
Des " pouce micron " sont par ailleurs passés maîtres
dans l'art d'utiliser au mieux sur une puce la surface disponible. Dans la
foulée de ce mouvement, l'étape du 0,03 m m est annoncée
pour 2010.
- Les performances : la
cadence d'horloge est toujours plus élevée.
Le cap du 1 Ghz a été franchi en 1999 avec
le Pentium-3; on en est à 1,5 Ghz en attendant 2
Ghz tandis qu'augmente le nombre des opérations
par cycle. 8 cycles pour une opération étaient
nécessaires sur le 380.
Leur nombre est tombé à 2
sur le 486, puis - avec les Pentium - à 1, 1/1,5
et 1/2,5 grâce à des divisions du travail
permises par le parallèle avec toutes les astuces
des pipe-lines.
Il n'y a pas de limitation
quant à la vitesse des déplacements sur une
puce, mais elle est consommatrice d'une énergie
croissante et un chauffage en découle. La puissance
a crû jusqu'à 13 watts, moment où l'on
a cessé de donner des chiffres réalisant
qu'avoir tout sacrifié à la vitesse se traduisait
par un lourd tribut : elle coûte cher.
On s'emploie à réduire
la chaleur dissipée par des mesures telles que la
mise en sommeil des parties non sollicitées de la
puce et une réduction des tensions au point de ne
plus envisager que 0,25 volt pour le 0,03 m m.
Le prix de la création
d'un nouveau microprocesseur apparaît potentiellement
comme un autre facteur limitatif. La seule conception revient à §100
millions pour élaborer un dessin des circuits. Il
faut ensuite tabler sur §3,2 milliards pour la création
d'une unité de production.
Ce fantastique mouvement
a été commandé par une demande, aujourd'hui
plus forte que jamais, essentiellement pour la production
de jeux toujours plus séduisants dont les images
sont consommatrices d'une gigantesque information.
Ainsi, pour satisfaire le
plaisir des 10-20 ans, s'est développé un
phénomène qui va très au delà d'une
transformation de disciplines scientifiques et d'activités
industrielles. Nous sommes entrés dans une civilisation
d'objets intelligents avec une autre interface entre l'homme
et son milieu.
Consécutivement à une
véritable absorption des gammes d'ordinateurs par
les micro-ordinateurs (vous avez aujourd'hui 10 Go sur
un micro alors qu'il y a 10 ans un mainframe n'offrait
pas 1 Go), on compte aujourd'hui à travers le monde
500 millions de PC installés et 6 milliards d'ordinateurs
enfouis (en regard d'1 million d'unix et 10 000 mainframe).
Dans le brouillard,
une seule certitude : la loi de Moore
Pierre Berger, Journaliste.
Vice-président de l'ASTI (Association française
des sciences et technologies de l'information).
Sur les technologies de l'information,
depuis un demi-siècle qu'elles s'organisent autour
de l'informatique, on a dit tout et son contraire.
Tantôt de grands optimismes
s'appuient sur une avancée technologique, l'enthousiasme
d'un entrepreneur et quelques études de marché pour
promettre la lune à court terme.
Tantôt de profonds pessimismes
diffusent à partir d'une panne, s'amplifient à la
suite d'un plan social et s'enfoncent jusqu'aux abysses
de philosophies néo-, sur-, hyper- ou post- quelque
chose.
Il est tout de même une
loi prévisionnelle qui ne s'est jamais démentie
depuis sa formulation par Gordon Moore en 1965 : le nombre
de circuits électroniques implantés sur une
puce de silicium double tous les dix-huit mois. Et l'ensemble
des experts s'accordent pour lui donner une validité d'encore
dix ans au moins.
Et cette loi historico-physique
se traduit en pratique pour le marché par une formule
approximative mais qui elle aussi se confirme au fil des
décennies : "Pour le même prix, on en
a deux fois plus tous les dix-huit mois", qu'il s'agisse
de puissance de calcul, de capacités de stockage
sur disques ou de bande passante en télécommunications.
Il est donc raisonnable, pour
les décideurs de 2001, de parier sur une continuation
de ces progrès pour tout investissement même à long
terme. Mais, hélas, il n'est pas aisé d'en
tirer des conclusions pratiques pour le lancement d'une
start-up ou la re-localisation d'un site industriel !
La loi de Moore va de pair
avec une augmentation, elle aussi exponentielle, du coût
unitaire des lignes de fabrication de circuits. Elle fonctionne
dans une économie de marché où la
compétition érode les marges en permanence.
Elle s'inscrit dans une logique du désir plus que
du besoin... et le désir a ses raisons qui ne se
conforment pas sans caprice aux équations des prévisionnistes.
Quant à l'emploi, la
loi de Moore déplace aussi, tous les ans, le seuil
de rentabilité des automatismes.
D'où la menace constamment
(depuis Aristote , quelques millénaires avant Moore)
renouvelée du chômage. On l'a crue un moment écartée
par l'explosion des "autoroutes de l'information" à la
fin du siècle dernier. La multiplication actuelle
des plans sociaux de grande envergure la remet à l'ordre
du jour.
Bref, les technologies voient
assez bien dans quel sens elles vont. Mais personne ne
sait le traduire en un sens profond pour l'homme et pour
les décideurs économiques et politiques |
