Transistor

Au début des années 1960, un Magnavox Cordless Transistor Radio, Model AT-61, AM Band, qui contient 6 (!) transistors. (Crédit Joe Haupt, Flickr). Vos parents, ou selon votre âge, vos grands-parents, appelaient-ils aussi le poste radio famillial un « transistor » ? En électronique, le transistor est un composant semi-conducteur actif qui permet de contrôler le courant électrique qui le traverse. C’est aussi le nom donné aux premiers postes radio portatifs qui en étaient équipés, les fameux « transistors » de nos aînés !

Mis au point par trois chercheurs des laboratoires Bell Téléphone en 1947 (voir infographie) le transistor remplace les tubes électroniques à vide (les lampes) utilisés jusque là, et c’est un progrès majeur tant les lampes, particulièrement fragiles, posaient problème dans les premiers calculateurs.

Cette invention, couronnée par un prix Nobel en 1956, est à la base de toute l’électronique moderne, informatique comprise. Ainsi, les circuits intégrés (processeurs, microprocesseurs, mémoires, etc.) utilisent des transistors, et tous les appareils électroniques qui nous entourent aussi !

Physiquement, le transistor est composé de métaux et de semi-conducteurs comme le germanium des débuts, rapidement éclipsé par le silicium, l’arséniure de gallium, voire le graphène, qui s’annonce très prometteur dans un futur proche. Concrètement, le transistor agit comme une minuscule porte (un interrupteur mécanique) qui régule le courant électrique : il n’en faut pas plus pour interpréter le langage binaire composé de 0 et de 1 : ouvert, le courant passe, fermé, le courant ne passe pas… Le moteur de l’informatique moderne était né !

Dès lors, selon la cadence du processus (mesurée en Hertz) multipliée par le nombre de transistors, des puissances de calcul phénoménales peuvent être atteintes avec ce procédé… Sans compter que grâce à des techniques de gravure de plus en plus fines (photolithogravure) au niveau du nanomètre, des milliards de transistors peuvent être réunis sur un seul circuit intégré de quelques centimètres carrés !

À titre d’exemple, le Ryzen 9 3900 X, un microprocesseur AMD haut de gamme commercialisé en 2019 frôle les 10 milliards de transistors (9.890.000.000 !) alors que d’autres gammes professionnelles quadruplent facilement ce chiffre, au prix d’une inflation de cœurs, jusqu’a 64 actuellement… En mai 2021, IBM annonçait même une puce gravée en 2 nm et de la taille d’un ongle qui intègre 50 milliards de transistors ! De quoi s’approcher des limites de la miniaturisation du transistor qui, en frôlant l’échelle de l’atome, semblent plus proches que jamais…

En définitive, le transistor, base matérielle de la révolution numérique dans son ensemble, fait partie des plus importantes inventions du 20e siècle, et nul doute que son futur remplaçant ( peut-être quantique ? ) fera lui aussi date dans l’histoire des technologies.