Pourquoi une puce contient-elle des milliards de transistors ?

Le nombre de transistors présents sur une puce détermine directement sa puissance de calcul : plus il y en a, plus l’appareil peut traiter d’opérations en parallèle, souvent en consommant moins d’énergie par calcul effectué. C’est pourquoi l’industrie des semi-conducteurs a fait de la miniaturisation son obsession depuis plus de soixante ans.

Les toutes premières puces comptaient quelques centaines de transistors ; les processeurs les plus avancés d’aujourd’hui en intègrent plusieurs dizaines de milliards, chacun mesurant seulement quelques nanomètres, soit l’équivalent de quelques dizaines d’atomes. Cette prouesse repose sur des technologies de gravure extrêmement complexes, en particulier la lithographie par ultraviolets extrêmes, maîtrisée par une poignée d’entreprises seulement.

Cette course à la miniaturisation approche toutefois de limites physiques, ce qui pousse les ingénieurs à imaginer de nouvelles architectures, comme l’empilement de puces en trois dimensions. Comprendre cette mécanique aide à saisir pourquoi si peu d’acteurs dans le monde savent encore fabriquer les composants les plus avancés.

Pour aller plus loin : chapitre 2, « L’objet le plus convoité », dans La Guerre invisible.