Comme plusieurs le savent, mes études en ingénierie dans le domaine de l’électronique et de l’informatique et mon intérêt pour ces domaines m’ont toujours fasciné et amené à en suivre l’évolutiion et à en apprécier les développements impressionnants qui s’y déroulent.
Car, je me souviens, enfant, de mon père qui devait se précipiter à la banque échanger sa paie, le vendredi en fin d’après-midi, afin que nous ayons des sous pour payer l’épicerie, acheter des vêtements…
Tout cela était, bien sûr, avant l’avènement des ordinateurs, des guichets automatiques, des tablettes. Et, si mon père ratait l’heure de fermeture de la banque, eh bien pas de sous pour la fin de semaine… On dirait de l’histoire ancienne mais pas si lointaine qu’il n’y paraît…
Evidemment, aujourd’hui, avec l’avènement des guichets automatiques, les transferts automatisés de fonds d’un compte bancaire à l’autre, la disponibilité d’ordinateurs-tablettes-téléphones cellulaires puissants et polyvalents, on se demande comment les gens pouvaient faire, auparavant, pour vivre une vie normale et avoir le temps de faire tout ce qu’ils avaient à faire dans la vie de tous les jours..
Ce qui m’amène à discuter de la plus grande découverte, à mon avis, des 150 dernières années: le transistor mis au point en 1947-1848 dans les laboratoires Bell, au New Jersey, aux Etats-Unis. Voir cet article qui nous relate cette formidable avancée technologique, sans quoi le monde moderne ne serait pas ce qu’il est aujourd’hui:
https://www.wired.com/2009/12/1223shockley-bardeen-brattain-transistor/
Ainsi, avant l’avènement des transistors, les téléviseurs, ordinateurs (rudimentaires), systèmes de télécommunications fonctionnaient à l’aide de tubes électroniques qui étaient volumineux et grands consommateurs d’électricité. A telle enseigne qu’un ordinateur de l’époque pouvait occuper tout le volume d’un gymnase, consommer une quantité d’électricité équivalente à celle d’un village mais ne disposer, malgré tout, que d’une puissance de calcul inférieure à celle d’une simple calculatrice moderne. Comme les temps ont bien changé.
Revenons donc à cette formidable découverte qu’a été le transistor. Dès que les premiers prototypes furent fonctionnels, des manufacturiers ont entrepris la production en grande quantité mais les techniques de fabrication étaient telles que, sur un « wafer » de germanium ou de silicium, le taux de rejet était phénoménal. Et, donc, le prix de vente astronomique. A telle enseigne qu’un transistor coûtait 10 k$ et seule la NASA pouvait se les procurer pour les besoins de l’exploration dans l’espace.
Bien sûr, depuis ce temps, les techniques de production se sont raffinées et, aujourd’hui, dans un seul microprocesseur i7 produit par Intel pour nos ordinateurs, eh bien on retrvouve plus de 3 G transistors, soit 3 milliards de transistors sur une seule puce électronique, la dimension d’un transistor ayant été réduite à 10-15 nm (2 500 fois plus petit qu’un cheveu humain et 1 000 000 fois plus grand qu’un seul atome).
Mais, voilà, nos besoins informatiques sont toujours plus grands et les fabricants de microprocesseurs font face à deux choix: augmenter encore plus le nombre de transistors sur une puce ou, encore, réduire la dimension des transistors. Or, nous atteindrons bientôt des limites dans ces deux axes.
Ainsi, plus le nombre de transistors sur une seule puce d’un microprocesseur augmente et plus la température interne augmente au-delà du seuil où on atteint des niveaux qui le détruise. Par ailleurs, au niveau de la dimension des transistors, impossible de fabriquer des transistors plus petits que 5 nm (2-3 fois plus petits que les transistors actuels) sinon on induit des « court-circuits » entre les transistors et le microprocesseur ne fonctionne pas.
Alors, aurait-on atteint le bout du tunnel quant à nos besoins de microprocesseurs/circuits intégrés de plus en plus performants requis pour les années à venir? Mais voilà que la science se mêle de la partie et nous offre peut-être des avenues qui sauront nous amener bien au-delà des limitations imposées par les technologies actuelles.
Ainsi, des scientifiques expérimentent de nouveaux matériaux qui permettraient de produire des transistors infiniment plus petits que les transistors actuels, à la dimension de quelques atomes, ce qui permettrait de réaliser des microprocesseurs/circuits életroniques répondant aux besoins futurs de l’humanité. Voilà où des composés à base de hafnium et de zirconium pourraient s’avérer la solution pour l’avenir et voir à cet égard une présentation qui nous est proposée par le magazine ZDNet:
http://www.zdnet.com/article/new-semiconductor-materials-touted-as-the-future-for-our-chips/
Mais, ce n’est pas tout.
Une autre révolution est en marche et, cette fois-ci, appelle à développer des ordinateurs « quantiques » entièrement différents de nos ordinateurs actuels. Ces nouveaux ordinateurs permettraient de résoudre des problèmes insolubles avec nos ordinateurs actuels et nous amener infiniment plus loin que les attentes les plus futuristes que nous ayons aujourd’hui. Pour en savoir davantage sur les qbits et les ordinateurs quantiques, une excellente introduction nous est proposée sur le site de l’Université de Waterloo:
https://uwaterloo.ca/institute-for-quantum-computing/quantum-computing-101
En conclusion de ces quelques réflexions sur les transistors, les microprocesseurs, les composés électroniques à base de hafnium et les ordinateurs quantiques, l’avenir s’annonce infiniment plus « avancé » que tout ce que tous les bouleversements que nous avons connu à ce jour.
Et je suis très heureux d’être le témoin privilégié de tous ces développements actuels et futurs.
« Scotty, beam me up! »