par C’est une histoire incroyable de génie partagé ! Au tournant des années 1960, alors que l’électronique devenait de plus en plus complexe, deux ingénieurs visionnaires, Jack Kilby et Robert Noyce, ont eu la même idée révolutionnaire, chacun de leur côté. Cette idée a donné naissance au circuit intégré, cette petite « puce » omniprésente qui allait littéralement rendre possible tout le monde numérique que nous connaissons aujourd’hui.
Il y a des moments dans l’histoire où une invention semble tout simplement « dans l’air », comme une solution nécessaire à un problème grandissant. C’est exactement ce qui s’est passé avec le circuit intégré (CI), plus connu aujourd’hui sous le nom de puce électronique. Chose étonnante, deux inventeurs brillants, travaillant séparément et ignorant totalement les recherches de l’autre, ont eu l’idée et réalisé un prototype presque identique, au même moment !
Ces deux pionniers étaient Jack Kilby et Robert Noyce. Jack Kilby, un ingénieur passionné par les défis de miniaturisation, il travaillait auparavant sur des prothèses auditives, a rejoint Texas Instruments en 1958. De l’autre côté du pays, en Californie, Robert Noyce, un chercheur talentueux, avait co-fondé la dynamique Fairchild Semiconductor Corporation un an plus tôt. De 1958 à 1959, ils étaient tous deux confrontés au même grand défi : comment faire en sorte que les appareils électroniques, qui devenaient de plus en plus complexes, pensez aux premiers ordinateurs, faits de milliers de composants, soient plus petits, plus fiables et moins coûteux à fabriquer ? En d’autres termes, comment faire ‘plus’ avec ‘moins’ de pièces et de connexions ?
Pourquoi était-ce si important ?
À l’époque, un appareil électronique, même simple, était constitué de nombreux composants individuels – des transistors qui agissent comme des interrupteurs miniatures, des résistances qui contrôlent le courant et des condensateurs qui stockent l’énergie. Tous ces éléments étaient séparés et devaient être laborieusement connectés entre eux par des fils. Plus l’appareil était complexe, plus il y avait de composants, plus il y avait de fils, et plus le risque de panne à cause d’une mauvaise connexion augmentait. C’était un véritable goulot d’étranglement pour le progrès.
La solution géniale, trouvée simultanément par Kilby et Noyce, fut de ne plus considérer ces éléments comme séparés. Ils ont eu l’idée de fabriquer tous les composants nécessaires -transistors, résistances, condensateurs, et même les ‘fils’ de connexion- directement sur un seul et même petit morceau de matériau. Ce matériau magique est un semi-conducteur, une substance comme le silicium ou le germanium qui a la capacité unique de conduire l’électricité sous certaines conditions, et sur lequel on peut graver ou déposer des circuits. Ce petit morceau unique, cette plaque de semi-conducteur sur laquelle tout le circuit est intégré, est ce que nous appelons la « puce » ou le « circuit intégré ».
L’impact de cette idée fut immense, même si, au début, les inventeurs eux-mêmes n’en mesuraient pas toute l’ampleur. Jack Kilby l’a parfaitement formulé plus tard : « Ce que nous n’avions pas réalisé à l’époque, c’est que le circuit intégré réduirait le coût des fonctions électroniques d’un facteur d’un million à un ; rien n’avait jamais fait cela auparavant. » Imaginez un instant, rendre une fonction technique un million de fois moins chère ! C’est cette réduction drastique des coûts qui allait rendre l’électronique accessible au grand public, ouvrir le champs aux innovations et permettre son explosion.
Brevet
Évidemment, quand deux personnes ont la même bonne idée au même moment, cela soulève la question des brevets, les droits légaux sur l’invention. Les deux entreprises, Texas Instruments et Fairchild Semiconductor, ont déposé leurs demandes de brevets en 1959. Jack Kilby et Texas Instruments ont obtenu un brevet pour leur « circuit électronique miniaturisé » initialement basé sur du germanium, et Robert Noyce et Fairchild Semiconductor pour leur « circuit intégré » basé sur le silicium, une approche qui s’est avérée plus pratique pour la production de masse. Après quelques années de confrontations juridiques inévitables, les deux entreprises ont eu la sagesse de signer des accords de licence croisée, s’autorisant mutuellement à utiliser les technologies de l’autre. Cette décision fut fondamentale, car elle a évité de bloquer l’innovation et a permis à toute l’industrie naissante de prospérer, créant un marché qui pèse aujourd’hui près d’un mille milliards de dollars par an !
Qui a commercialisé la puce en premier ? Les tout premiers circuits intégrés disponibles à l’achat sont sortis des usines de Fairchild Semiconductor en 1961. Texas Instruments a d’abord trouvé un client très important pour ces nouvelles puces miniaturisées et fiables : l’armée américaine, qui les a utilisées dès 1962 dans des équipements essentiels comme les ordinateurs de l’US Air Force ou le système de guidage du missile Minuteman. Texas Instruments a ensuite eu une autre idée géniale, utiliser ces puces pour fabriquer la première calculatrice électronique portable en 1967, un autre brevet de Kilby !, montrant ainsi au grand public la puissance de la miniaturisation. Très vite, tous les fabricants d’ordinateurs et d’appareils électroniques ont compris l’intérêt et sont passés de l’assemblage fastidieux de composants séparés à l’utilisation de ces puces magiques.
Circuit intégré
Pour vous donner une idée du chemin parcouru, le tout premier circuit intégré créé par Jack Kilby était très simple. Il contenait l’équivalent d’un seul transistor, quelques résistances et un condensateur. Sa taille était comparable à celle d’un petit doigt. Comparez cela aux puces que l’on trouve aujourd’hui dans nos smartphones ou nos ordinateurs. Un seul circuit intégré moderne, pas plus grand qu’une pièce de monnaie, peut contenir plusieurs milliards de transistors et des centaines de millions d’autres composants ! C’est cette incroyable capacité d’intégration qui a rendu possibles tous les appareils électroniques complexes et compacts que nous utilisons quotidiennement.
Jack Kilby, avec plus de soixante brevets à son actif, est entré dans l’histoire non seulement pour le CI, mais aussi pour la calculatrice portable. Robert Noyce, quant à lui, avec ses seize brevets, a co-fondé en 1968 une entreprise qui allait devenir un géant mondial : Intel, responsable notamment de l’invention du microprocesseur qui est une puce intégrée particulièrement complexe agissant comme le « cerveau » des ordinateurs.
Pour ces deux visionnaires, l’invention du circuit intégré reste sans aucun doute leur contribution majeure, reconnue mondialement. Jack Kilby a d’ailleurs reçu le Prix Nobel de Physique en 2000 pour cette invention !. C’est une innovation fondamentale qui a jeté les bases de l’ère numérique et a, très concrètement, rendu possible presque tous les produits technologiques modernes qui peuplent notre quotidien, de votre smartphone à votre voiture, en passant par votre téléviseur ou les équipements médicaux de pointe.
