John Lanchester · Putting the Silicon in Silicon Valley: Making the Microchip · LRB 16 mars 2023

Imaginez la scène séculaire suivante : un écrivain assis à une table de cuisine, faisant semblant de travailler. Réglez-le il y a quarante ans. Les conservateurs sont au pouvoir et tout est cassé, mais notre sujet, c'est l'étoffe de l'écrivain. Sur la table est une machine à écrire ; d'un côté une radio, de l'autre un téléphone ; également dans la chambre se trouvent un réfrigérateur, un four, une plaque de cuisson, un grille-pain, un jeu de clés de voiture et un aspirateur. Avance rapide jusqu'à la même scène quarante ans plus tard. Les conservateurs sont de nouveau au pouvoir et tout est à nouveau brisé; la pièce (et peut-être l'écrivain) est un peu plus brillante, mais le contenu de la pièce est plus ou moins le même. Au moins, il remplit les mêmes fonctions, si vous échangez un ordinateur portable contre une machine à écrire, un mobile contre un téléphone fixe, Dyson contre Hoover.

Une grande chose, cependant, est différente. En 1983, cette cuisine ne contenait qu'une poignée de transistors, qui vivaient tous dans le - il y a un indice dans le nom - radio transistor. En 2023, chaque élément de cette liste d'objets domestiques utilise des micropuces composées chacune de milliers, de millions, de milliards de transistors. Fours, réfrigérateurs, aspirateurs, clés de voiture, radios, haut-parleurs : tous contiennent désormais des micropuces. Une voiture ordinaire en contient des dizaines. Une voiture chic en contient mille. Et ce ne sont là que les articles de consommation standard du milieu du XXe siècle. Quant aux choses que nous considérons comme la nouvelle technologie de ce siècle, ce sont quelques-uns des artefacts les plus compliqués et les plus beaux que l'humanité ait jamais fabriqués, principalement à cause des puces qu'ils contiennent. Le téléphone de l'écrivain est un iPhone 12, qui utilise une puce pour le modem, une puce pour contrôler Bluetooth, une puce pour détecter le mouvement et l'orientation, une puce pour la détection d'image, des puces pour le chargement sans fil et la gestion de la batterie et l'audio, et quelques puces de mémoire. Tous ces éléments sont achetés par Apple à d'autres sociétés, et tous sont de simples bêtes par rapport à la principale puce logique de ce téléphone, l'A14 conçu par Apple, qui contient 11 800 000 000 de transistors. L'ordinateur portable de l'écrivain, un MacBook Air, utilise un autre "système sur puce", le M2 d'Apple. Cette seule puce contient 20 000 000 000 de transistors. L'ordinateur portable contient tellement de transistors que si l'écrivain voyageait dans le temps jusqu'en 1983, il pourrait donner à chaque personne sur la planète une radio à transistors et il en resterait encore un milliard.

Si vous voulez un guide sur la façon dont nous sommes arrivés ici, vous ne ferez pas mieux que la guerre des puces complète et révélatrice de Chris Miller. Dans la mesure où nous travaillons, vivons et pensons différemment d'il y a quarante ans, nous le faisons grâce aux révolutions de l'économie et de la communication dont la technologie habilitante sont ces micropuces, qui ont été à la fois la cause nécessaire et la cause immédiate du pivot de l'humanité vers le numérique. Ce processus a commencé avec le tube à vide,

un filament métallique semblable à une ampoule enfermé dans du verre. Le courant électrique traversant le tube pouvait être allumé et éteint, remplissant une fonction semblable à celle d'une perle de boulier se déplaçant d'avant en arrière sur une tige de bois. Un tube allumé était codé comme un 1 tandis que le tube à vide éteint était un 0. Ces deux chiffres pouvaient produire n'importe quel nombre en utilisant un système de comptage binaire - et pouvaient donc théoriquement exécuter de nombreux types de calculs.

Les tubes à vide pourraient permettre de reprogrammer les systèmes ; ils pourraient être utilisés de manière répétée et flexible. Les tubes rendaient possibles des calculs complexes, mais ils étaient peu maniables, à la fois sujets à la casse et laborieux à réparer. L'ENIAC, le premier ordinateur mondial de l'armée américaine, introduit en 1946, utilisait 18 000 tubes à vide pour calculer les trajectoires d'artillerie plus rapidement et plus précisément que n'importe quel humain. Cela le rendait révolutionnaire, mais son utilité était limitée par le fait qu'il faisait la taille d'une pièce, et que chaque fois qu'un seul tube tombait en panne, ce qui se produisait en moyenne tous les deux jours, toute la machine tombait en panne.

L'homme qui a amélioré le tube à vide était le physicien américain né à Londres, William Shockley. Après la guerre, Shockley a été employé chez Bell Labs, la branche de recherche du monopole américain du téléphone, AT&T. Il s'est rendu compte que certains éléments chimiques pouvaient remplir une fonction similaire d'encodage et de transmission des 1 et des 0. Les matériaux conducteurs conduisent l'électricité; les matériaux non conducteurs ne le font pas ; les semi-conducteurs le font et ne le font pas, et cette capacité à être dans deux états différents rend les calculs binaires possibles. Shockley a d'abord élaboré la théorie de la semi-conduction, puis a demandé à ses collègues John Bardeen et Walter Brattain de travailler sur un dispositif pratique pour manipuler le courant électrique sur un semi-conducteur. Le 23 décembre 1947, ils ont démontré le premier transistor fonctionnel. Cette invention a valu aux trois hommes le prix Nobel de physique en 1956.

Shockley semble avoir été irrité que ce soit Bardeen et Brattain qui aient créé ce premier circuit. Parce que Shockley dirigeait le laboratoire, il a pu progressivement les empêcher de travailler sur des transistors. Bardeen est parti pour l'Université de l'Illinois, où il a continué à faire des travaux fondamentaux sur la supraconductivité, devenant la première et la seule personne à remporter un deuxième prix Nobel de physique.* Shockley a décidé d'être riche. Il quitte les Bell Labs avec son Nobel en poche et part fonder une nouvelle société, Shockley Semiconductor. Et c'est là que sa mère entre en jeu. May Bradford Shockley, qui a grandi dans l'arrière-pays du Missouri, était la fille d'ingénieurs miniers ; en 1904, elle était devenue la seule femme arpenteuse adjointe des minéraux aux États-Unis. Son affection pour Palo Alto – elle avait fait ses études universitaires à Stanford – l'a amenée à y prendre sa retraite. Ce fait a à son tour conduit Shockley en 1956 à fonder sa société sur la route à Mountain View, maintenant mieux connue comme la maison de Google. À cette époque, cette partie du monde s'appelait la vallée de Santa Clara. Il porte un autre nom aujourd'hui. May Bradford Shockley, qui a passé la dernière partie de sa vie comme une plutôt bonne peintre et qui est décédée en 1977 à l'âge de 97 ans, est la raison pour laquelle la Silicon Valley est là où elle se trouve.

Il est impossible de contourner le fait que le fondateur de la Silicon Valley était un être humain incroyablement horrible. Shockley était un manager terrible et un raciste passionné, qui a consacré ses décennies post-Nobel à faire connaître des théories maison sur les «dysgéniques» ou la dégradation génétique et les différences raciales étant une forme de «code couleur» naturel pour avertir de la faible intelligence. Il est frappant que le mémorial officiel de l'Académie nationale des sciences à son sujet, par son vieil ami John Moll, ne contienne pas un seul exemple de gentillesse, de charme ou de bonne volonté, ni même aucune anecdote reflétant un quelconque crédit humain à son sujet. Au lieu de cela, Moll observe que «les connaissances techniques de Shockley étaient contrebalancées par son manque de compréhension des relations humaines». Cela a eu des conséquences.

Inventer des transistors était une chose, un morceau intelligent de physique de pointe, mais les rendre utiles était une autre affaire. Ils ont rapidement remplacé les tubes à vide, mais des milliers de transistors signifiaient des milliers de fils pour les connecter, et les appareils résultants étaient des enchevêtrements inélégants. Améliorer cela était un défi d'ingénierie, résolu par deux hommes, travaillant séparément. Le premier était Jack Kilby, un ingénieur nouvellement embauché par Texas Instruments. La société s'était lancée dans la fabrication d'équipements pour rechercher des gisements de pétrole à l'aide d'ondes sismiques, a pivoté pendant la guerre pour fabriquer des sonars pour la marine et, après la guerre, cherchait à se développer dans d'autres systèmes électroniques pour l'armée. Kilby est arrivé à TI à l'été 1958, alors que le laboratoire était vide. Parce qu'il était un nouvel employé, il n'avait pas d'allocation de vacances, alors il s'est mis à travailler avec des transistors, en se concentrant sur l'élément semi-conducteur germanium. Il a fait une percée : au lieu de connecter les transistors les uns aux autres, il a construit le câblage dans le germanium lui-même, de sorte qu'un seul morceau de métal - le germanium ou l'autre matériau semi-conducteur utile, le silicium - puisse avoir plusieurs transistors cuits. L'innovation de Kilby lui a valu le prix Nobel de physique en 2000.

Bien avant cela, Shockley Transistors avait implosé. Shockley avait embauché les ingénieurs les plus talentueux dans le nouveau domaine, mais s'est tellement brouillé avec eux qu'en 1957, ils sont partis pour créer Fairchild Semiconductor. Ce groupe d'hommes – les « huit traîtres », les appelait Shockley – étaient les fondateurs de l'industrie moderne des semi-conducteurs. Fairchild Semiconductor est le berceau de l'industrie des micropuces, et les huit traîtres sont ceux qui ont mis le silicium dans la Silicon Valley. Sur les huit, Eugene Kleiner a créé la société de capital-risque Kleiner Perkins, qui a contribué à créer une grande partie de l'industrie technologique moderne (Amazon, AOL, Electronic Arts, Google et Twitter, entre autres) et a défini le modèle de l'industrie américaine moderne du capital-risque ; Gordon Moore a été le moteur de la capacité d'accélération des micropuces (la loi de Moore porte son nom en conséquence) ; et le génie visionnaire Robert Noyce était l'homme qui, avec Jack Kilby, a inventé la micropuce.

La puce Texas Instrument, invention de Kilby, ressemblait à une mesa, la couche de roches empilées familière aux fans de westerns à partir de clichés du désert américain. Les couches de câblage ont été construites les unes sur les autres, verticalement. Noyce a inventé un nouveau type de puce, utilisant ce qui équivalait à des pochoirs pour peindre des lignes de métal à travers des trous dans le revêtement protecteur sur le dessus. Cette technique pouvait mettre plusieurs transistors sur une seule puce et était améliorée par rapport à la version de Kilby car il n'y avait pas de fils autonomes : la puce était entièrement autonome. «Les transistors ont été construits dans un seul bloc de matériau. Bientôt, les « circuits intégrés » que Kilby et Noyce avaient développés deviendraient connus sous le nom de « semi-conducteurs » ou, plus simplement, de « puces ». Les gens de Fairchild ont immédiatement réalisé que leur puce était une amélioration par rapport à la variété mesa : elle était plus petite, nécessitait moins d'électricité et était capable de miniaturisation de plus en plus poussée. Ces puces avaient le potentiel d'être une nouvelle technologie polyvalente spectaculaire. Le seul problème était qu'ils étaient cinquante fois plus chers que les puces plus simples. Et alors? "Tout le monde a convenu que l'invention de Noyce était intelligente, voire brillante. Tout ce qu'il fallait, c'était un marché.

Quiconque s'intéresse à l'histoire de la technologie saura qui est généralement le premier client des nouvelles inventions. Comme me l'a dit un jour le biophysicien Luca Turin, "les militaires sont les seuls à savoir comment financer la recherche, parce que les militaires sont les seuls à vraiment savoir comment gaspiller l'argent". Trois jours après la fondation de Fairchild Semiconductor, Spoutnik 1 s'est mis en orbite et l'entreprise a soudainement eu son marché. La Nasa, chargée de dépasser l'Union soviétique dans la course à l'espace, a passé la première commande importante de la nouvelle puce de Noyce. Texas Instruments a fait la plupart de ses premières affaires importantes avec l'armée de l'air américaine, qui cherchait un moyen d'augmenter la précision de ses missiles. "En un an, les livraisons de TI à l'armée de l'air ont représenté 60 % de tous les dollars dépensés pour acheter des puces à ce jour." En 1965, 72 % de tous les circuits intégrés étaient achetés par le département américain de la Défense.

Le premier bénéficiaire des dépenses militaires était l'armée. Le scandale de la campagne de bombardements américains au Vietnam est largement connu : en trois ans et demi, l'opération Rolling Thunder a largué plus de munitions sur le Vietnam que les Alliés n'en ont utilisé sur tout le théâtre du Pacifique pendant la Seconde Guerre mondiale. Ce qui est moins connu, c'est que la plupart d'entre eux ont manqué. La bombe vietnamienne moyenne a atterri à 420 pieds de sa cible. Miller cite l'exemple du pont Thanh Hóa, une artère de transport vitale au Nord-Vietnam, qui en 1965 a été la cible de 638 bombes, dont chacune a raté. Sept ans plus tard, les puces TI sont incorporées dans les mêmes bombes et la dernière série de raids aériens, le 13 mai 1972, détruit le pont - une confirmation de l'importance de la nouvelle technologie dans la guerre, même si elle a été largement ignorée dans le contexte de la défaite américaine. (L'autre signification plus large du pont Thanh Hóa était que le premier grand raid là-bas a été l'occasion d'un combat aérien au cours duquel les États-Unis, à leur grand étonnement, ont perdu un certain nombre de leurs avions les plus avancés au profit de combattants vietnamiens. '. C'est le monde du pont Thanh Hóa - nous vivons juste dedans.)

À partir de ce moment, l'armée américaine s'est engagée à faire de la micropuce un élément central de sa planification stratégique. L'Union soviétique avait plus d'hommes et de matériel que les États-Unis, alors les États-Unis se sont lancés dans un plan pour compenser ces avantages grâce à une technologie supérieure. Ils ont plus d'hommes et plus de matériel, mais nos armes ont atteint leur cible - c'était l'idée, et la première fois qu'elles ont été utilisées, c'était pendant la guerre du Golfe de 1991. Ce premier blizzard étonnant de bombardements et de missiles de croisière lors de l'attaque de Bagdad, que personne qui l'a regardé en direct à la télévision n'oubliera jamais, reposait sur une énorme supériorité technologique, elle-même basée sur la micropuce omniprésente. Comme le dit Miller, « la guerre froide était terminée ; La Silicon Valley avait gagné.

Cela ne serait pas arrivé si l'Union soviétique avait pu égaler la production de puces américaine. Son échec à le faire était basé en partie sur le fait que depuis la percée initiale de Shockley, l'Union soviétique s'était appuyée sur l'espionnage industriel pour suivre les États-Unis. Tout un département du KGB s'est spécialisé dans le vol et la copie de puces américaines. Le problème était que la vitesse des progrès dans l'industrie des micropuces était si rapide qu'au moment où vous réussissiez à copier une puce existante, vous étiez loin derrière l'état actuel de la technique. Gordon Moore avait prévu que les puces doubleraient en puissance ou diminueraient de moitié en prix tous les dix-huit mois, et bien que ce ne soit pas une loi mais une prédiction, cela se révélait vrai.

La loi de Moore a donné à l'industrie des puces un caractère particulier. Rien d'autre que l'humanité n'ait jamais inventé ou créé ne double continuellement de puissance tous les dix-huit mois. C'était le résultat d'une ingéniosité d'ingénierie sans remords et fanatique. En conséquence, l'entreprise a attiré un type particulier de personne, illustré par Intel, la société issue de Fairchild, de la même manière que Fairchild s'était détachée de Shockley. Une fois de plus, Moore et Noyce ont quitté le vaisseau-mère. Le plus motivé des hommes d'Intel – même selon les normes de la technologie, l'histoire des micropuces est dominée par les hommes – était Andy Grove, qui a rejoint l'entreprise le premier jour et est devenu le patron. La neutralité Wasp du nom de Grove est trompeuse. Il est né András Gróf en Hongrie en 1936. Son enfance n'a pas été facile. Comme il le dit dans un mémoire, à l'âge de vingt ans, il avait "vécu sous une dictature fasciste hongroise, une occupation militaire allemande, la "solution finale" des nazis, le siège de Budapest par l'Armée rouge soviétique, une période de démocratie chaotique dans les années qui suivirent immédiatement la guerre, une variété de régimes communistes répressifs et un soulèvement populaire réprimé sous la menace d'une arme". Son père juif a été envoyé dans un camp de travail et sa mère a été violée par des soldats russes lors de la chute de Budapest à la fin de la guerre. Gróf, sans le sou et non anglophone, s'est enfui en Autriche, est allé aux États-Unis, a suivi une formation d'ingénieur chimiste, a obtenu un emploi chez Fairchild, a rejoint Intel et a fini par diriger l'entreprise. Dans ce rôle, il a créé une culture distinctive qui est devenue extrêmement influente dans le monde de la technologie. Il a écrit un livre, nommé d'après sa maxime directrice : Seuls les paranoïaques survivent. C'est une règle assez mauvaise pour la vie, mais c'était un mantra utile dans l'industrie des micropuces, grâce à l'accélération permanente de la loi de Moore.

Grove pensait ce qu'il disait. Intel était tout au sujet de la paranoïa et de la volonté de créer la prochaine chose avant que la concurrence ne vous dépasse. La grande innovation de la société a été le 4004, le premier microprocesseur à usage général, qui a doublé la densité des transistors sur les puces existantes et les a rendues cinq fois plus rapides. Un article de couverture dans Popular Electronics sur un ordinateur basé sur la prochaine génération de puces Intel, l'Altair 8800, a attiré l'attention d'un étudiant de Harvard de 19 ans qui s'est immédiatement rendu compte qu'il y avait des fortunes à faire en écrivant des logiciels pour les nouvelles machines. Bill Gates à ce moment-là a décidé de quitter Harvard et a fondé une entreprise consacrée à l'exploitation des possibilités créées par l'invention d'Intel. Il a dit que sa principale inquiétude lorsqu'il a sauté le pas n'était pas que son idée était fausse, mais que Microsoft, qu'il n'avait pas encore créé, serait battu par quelqu'un d'autre en créant un système d'exploitation pour l'ordinateur personnel encore à naître.

Si le premier grand bénéficiaire de la révolution Shockley/Fairchild/Intel était l'armée, le second était le reste d'entre nous. L'explosion initiale des dépenses militaires a rendu les puces moins chères et a obligé leurs inventeurs à se concentrer sur la robustesse et la fiabilité, ce qui, en fin de compte, est ce que chaque industrie attend des micropuces. Intel a lancé une série de mises à jour régulières de son architecture de puce, la série x86 omniprésente qui a alimenté pendant des décennies la plupart des PC du monde. L'architecture x86 n'est plus à la pointe de l'informatique, mais même maintenant, ces puces Intel sont la technologie fondamentale qui sous-tend les services cloud qui exécutent plus ou moins tout ce qui est numérique, jusqu'à et y compris cet article LRB, si vous le lisez en ligne.

Prenez un peu de recul, comme le fait Miller, et l'histoire de la micropuce comporte deux volets principaux, l'un sur leur création et l'autre sur leur fabrication. Le mythe Genesis concerne la Silicon Valley et les descendants intellectuels de Shockley. La suite de l'histoire est beaucoup plus globale. Le volet de fabrication se concentre sur l'Asie de l'Est, où l'écrasante majorité des puces du monde sont fabriquées. Le processus d'externalisation de la fabrication a commencé semi-accidentellement. L'homme en charge du processus était un cadre de Fairchild appelé Charlie Sporck. Il avait un problème. Les travailleurs américains étaient chers, notamment parce que – huez ! – ils ont tendance à appartenir à des syndicats. "Les entreprises de puces embauchaient des femmes", écrit Miller, "parce qu'elles pouvaient recevoir des salaires inférieurs et étaient moins susceptibles que les hommes d'exiger de meilleures conditions de travail". Les directeurs de production pensaient également que les mains plus petites des femmes les rendaient meilleures pour assembler et tester les semi-conducteurs finis. Mais la demande n'a cessé d'augmenter et l'offre de main-d'œuvre américaine compétente, abordable et aux petites mains ne pouvait pas suivre. «Où qu'ils aient regardé à travers la Californie, les dirigeants de semi-conducteurs comme Sporck n'ont pas pu trouver suffisamment de travailleurs bon marché. Fairchild a parcouru les États-Unis, ouvrant finalement des installations dans le Maine – où les travailleurs avaient «une haine pour les syndicats», a rapporté Sporck – et dans une réserve Navajo au Nouveau-Mexique qui offrait des incitations fiscales. La solution est venue d'Asie, où Fairchild a ouvert sa première usine d'assemblage près de l'aéroport de Hong Kong en 1963. "Nous avons eu des problèmes syndicaux dans la Silicon Valley", a déclaré Sporck. « Nous n'avons jamais eu de problèmes syndicaux en Orient. A Hong Kong, la main-d'œuvre correspondante coûtait 25 cents de l'heure, soit le dixième du prix américain.

Le premier pays asiatique à bénéficier à grande échelle des nouvelles inventions a été le Japon, et la première entreprise à le faire a été Sony, qui a exploité avec succès le transistor avec sa gamme de radios à transistors au succès colossal. La TR-55 toujours mignonne, la première radio de Sony, a été un succès mondial immédiat et a formé la base de ce qui allait devenir l'une des plus grandes sociétés d'électronique grand public. Cela reflétait également un échec de la part de Texas Instruments, qui avait conçu sa propre radio mais avait haussé les prix et le lancement, laissant le champ libre aux Japonais, qui se contentaient de payer les frais de licence pour utiliser la technologie américaine. Quelque chose de similaire s'est produit avec la calculatrice de poche : Jack Kilby avait conçu un prototype, mais a été contrecarré par l'opinion des spécialistes du marketing selon laquelle il n'y avait pas de demande - une erreur qui a laissé le champ libre à la société japonaise Sharp. Finalement, Akio Morita, le patron de Sony, a obtenu le droit d'ouvrir une usine Texas Instruments au Japon.

C'était une bonne affaire, mais c'était plus qu'une affaire. "Pour les stratèges de la politique étrangère à Washington, de plus en plus de liens commerciaux et d'investissement entre les deux pays liaient Tokyo de plus en plus étroitement à un système dirigé par les États-Unis." En 1960, les États-Unis et le Japon avaient signé une version révisée de leur traité de sécurité de 1951, imposé au Japon comme condition pour mettre fin à l'occupation. La révision a suscité d'énormes protestations, qui ont conduit le Premier ministre, Hayato Ikeda, à annoncer un plan visant à doubler le PIB du Japon d'ici la fin de la décennie. Le Japon a atteint l'objectif d'Ikeda deux ans plus tôt, en grande partie grâce à la contribution de ses industries des transistors et des micropuces. Quelque chose de similaire s'est produit en Corée du Sud, à Singapour et à Taïwan. Les chips n'étaient pas que du business, c'était aussi de la politique. Grâce au boom économique qu'ils ont apporté, les États-Unis ont failli créer la sphère de coprospérité de la Grande Asie de l'Est que les Japonais prétendaient essayer d'établir pendant la Seconde Guerre mondiale.

Taïwan est au cœur de cette histoire. L'engagement du pays avec la nouvelle technologie a été, au début, agité. Lors d'une réunion avec deux cadres supérieurs de Texas Instruments en 1968, le ministre de l'économie, KT Li, a déclaré aux Américains que "la propriété intellectuelle était quelque chose que les impérialistes utilisaient pour intimider les pays moins avancés". Ce n'est pas un point de vue inhabituel dans les économies en développement, mais il est rare que quelqu'un l'exprime aussi franchement. Cependant, Li s'est rapidement adapté aux réalités de la situation. Si Taïwan voulait les investissements américains et l'accès aux marchés américains, il lui suffirait d'aspirer ses inquiétudes sur la question de la propriété intellectuelle et d'accepter le programme. Les avantages économiques potentiels d'une telle décision étaient importants, et Li les voyait clairement.

Taïwan et les États-Unis étaient des alliés du traité depuis 1955, mais avec la défaite au Vietnam, les promesses de sécurité de l'Amérique semblaient fragiles. De la Corée du Sud à Taïwan, de la Malaisie à Singapour, les gouvernements anticommunistes cherchaient à s'assurer que le retrait américain du Vietnam ne les laisserait pas sans protection. Ils cherchaient également des emplois et des investissements susceptibles de répondre au mécontentement économique poussant une partie de leur population vers le communisme. Li s'est rendu compte que Texas Instruments pouvait aider Taïwan à résoudre les deux problèmes à la fois.

L'investissement américain aiderait à créer une industrie des puces à Taïwan et soutiendrait la formation des ingénieurs qui dirigeraient les fabs. (Les usines de fabrication de puces sont appelées fabs, abréviation d'usines de fabrication, je pense principalement pour éviter l'ambiance ancienne, syndiquée et portant un casque de sécurité des «usines». Les fabs sont un lieu de combinaisons de matières dangereuses et de pression d'air positive, dans laquelle l'air souffle hors de la pièce plutôt qu'à l'intérieur, de sorte qu'aucun micron de poussière potentiellement catastrophique ne puisse contaminer le processus de fabrication - loin de Manchester au XIXe siècle.) L'investissement donnerait également un intérêt aux États-Unis dans la défense de Taïwan, à une époque où l'enthousiasme américain pour les aventures militaires asiatiques était au plus bas. TI s'est engagé à construire son usine de Taiwan en 1968. En 1980, ils ont expédié leur milliardième puce. Une nouvelle stratégie était en place.

De la Corée du Sud à Taïwan, de Singapour aux Philippines, une carte des installations d'assemblage de semi-conducteurs ressemblait beaucoup à une carte des bases militaires américaines en Asie. Pourtant, même après que les États-Unis ont finalement admis leur défaite au Vietnam et réduit leur présence militaire dans la région, ces chaînes d'approvisionnement transpacifiques ont perduré. À la fin des années 1970, plutôt que de tomber en dominos face au communisme, les alliés de l'Amérique en Asie étaient encore plus profondément intégrés aux États-Unis.

L'un des deux responsables de TI à cette réunion houleuse avec Li était Morris Chang, une figure importante de l'histoire mondiale interdépendante de la technologie et de la politique. Chang est né en Chine continentale en 1931. Il a grandi à Hong Kong et en Chine pendant la guerre civile et la Seconde Guerre mondiale, a émigré aux États-Unis en 1949, est allé à Harvard, puis a rejoint TI et a atteint le sommet de l'entreprise. Après avoir démissionné en 1983 à l'âge de 52 ans, il a été attiré à Taiwan par Li, désormais ministre sans portefeuille, chargé de développer les industries technologiques du pays. Taïwan était profondément étranger à Chang, qui désormais, comme le dit Miller, « était sans doute plus texan que chinois ». Mais le nouveau travail était irrésistible. Chang a été chargé de créer une industrie de puces de premier plan au monde. Pour ce faire, il a fondé TSMC, la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, qui est aujourd'hui le champion mondial incontesté de la fabrication de micropuces avancées.

Parmi les choses super astucieuses que Chang a faites, il y a eu la réalisation que l'avantage concurrentiel de TSMC ne résiderait pas dans la conception de puces. Des entreprises telles qu'Intel, Samsung et Motorola l'ont fait et ont pris des risques fous dans le processus. Cela peut coûter 500 millions de dollars pour concevoir - pas pour construire, juste pour concevoir - une puce de pointe. Et dès qu'il est conçu, la loi de Moore entre en jeu et la course est lancée pour la prochaine amélioration progressive de la vitesse et de la puissance. Le plan de TSMC était de se consacrer plutôt à la fabrication de puces : pour construire les fabs les plus avancées au monde et créer un avantage concurrentiel à un stade de la production où personne d'autre ne pouvait rivaliser. TSMC serait tellement en avance dans la fabrication, dépenserait tellement d'argent pour être si bon dans ce domaine, que personne ne pourrait saisir ce qu'il faisait aujourd'hui, et encore moins égaler ce qu'il serait capable de faire demain, alimenté par plus de 4 milliards de dollars annuels en dépenses de recherche et développement. Vous souvenez-vous de notre écrivain avec les microprocesseurs A14 et M2 conçus par Apple ? Ceux-ci ont été fabriqués dans le Fab 18 de TSMC, un seul bâtiment de la ville de Tainan qui produit bon nombre des microprocesseurs les plus avancés au monde. Comme le dit Miller, « le texte gravé au dos de chaque iPhone – « conçu par Apple en Californie. Assemblé en Chine » – est très trompeur. Les composants les plus irremplaçables de l'iPhone sont en effet conçus en Californie et assemblés en Chine. Mais ils ne peuvent être fabriqués qu'à Taïwan.

Le paysage moderne des micropuces est, en gros, divisé en deux. D'une part, il y a les puces de commodité présentes dans plus ou moins tout. Les chaînes d'approvisionnement compliquées impliquées dans la fabrication et la distribution de ces puces n'ont attiré l'attention de la plupart des gens que pendant la pandémie, lorsqu'un pic de la demande dans certains secteurs - tous ces écrans et gadgets que nous utilisions lorsque nous travaillions à domicile - a été accompagné d'un effondrement de la demande des autres, en particulier ceux que nous n'utilisions pas parce que nous étions WFH, comme les voitures. Lorsque la pandémie a pris fin, la source de la demande s'est inversée et, tout à coup, les voitures se sont raréfiées parce que leurs fabricants ne pouvaient pas obtenir les puces dont ils avaient besoin. (Vous aurez remarqué une conséquence si vous avez loué une voiture depuis la pandémie : la location de voitures est beaucoup plus chère car les sociétés de location ont réduit la taille de leurs flottes pendant Covid, en supposant qu'elles seraient en mesure de les augmenter facilement, comme elles l'ont fait dans le passé. Cette hypothèse s'est heurtée à la réalité que tout le monde faisait la même chose. L'augmentation moyenne des prix de location de voitures dans le monde était de 47 % l'année dernière. toutes ces industries sont encore fabriquées en Asie de l'Est.

L'autre partie du paysage concerne le haut de gamme de l'entreprise. Avant d'en venir à la géopolitique, pouvons-nous avoir un moment pour habiter le sublime technologique ? Les micropuces sont parmi les objets les plus extraordinaires que l'humanité ait jamais fabriqués. Miller en a une bonne illustration : le coronavirus est minuscule, environ cent milliardièmes de mètre de diamètre, mais c'est une génisse galopante d'une bête comparée aux plus petits transistors fabriqués dans Fab 18, qui font la moitié de cette taille. TSMC parle maintenant de nœuds de transistor en termes de trois milliardièmes de mètre. C'est si petit que les effets quantiques, qui se produisent principalement au niveau subatomique, deviennent pertinents.

Les machines nécessaires à la fabrication de ces artefacts extraordinairement délicats sont devenues plus grandes et plus compliquées à mesure que les micropuces ont rétréci en taille et augmenté en puissance. Le silicium est gravé sur les puces avec une nouvelle technique appelée lithographie ultraviolette extrême. Pensez à un microscope, qui agrandit les petites choses. Maintenant, retournez-le, de sorte que l'objectif rende les grandes choses plus petites. Et maintenant, utilisez ce processus pour prendre une conception super complexe et la graver sur une micropuce infiniment petite. C'est la lithographie, qui est à la base de la fabrication des micropuces depuis que Jay Lathrop de TI l'a inventée en 1958. Mais à mesure que les puces sont devenues plus petites, le processus de lithographie est devenu de plus en plus difficile.

A l'extrême limite de la technologie se trouve la société néerlandaise ASML, la seule entreprise au monde à maîtriser la lithographie EUV. Ce processus implique la production de lumière EUV, qui à son tour implique

une minuscule boule d'étain mesurant trente millionièmes de mètre se déplaçant dans le vide à une vitesse d'environ deux cents miles par heure. L'étain est ensuite frappé deux fois avec un laser, la première impulsion pour le réchauffer, la seconde pour le projeter dans un plasma avec une température d'environ un demi-million de degrés, plusieurs fois plus chaude que la surface du soleil. Ce processus de sablage d'étain est ensuite répété cinquante mille fois par seconde pour produire de la lumière EUV dans les quantités nécessaires à la fabrication de puces.

La société qui a appris à le faire est une société américaine appelée Cymer. Leur processus dépendait d'un laser si puissant qu'il produisait trop de chaleur à moins qu'il ne puisse être refroidi avec des ventilateurs ; mais les ventilateurs ont fonctionné si vite qu'ils ont brûlé leurs roulements; les ingénieurs ont donc inventé un procédé pour maintenir les ventilateurs en l'air, suspendus par des aimants. La société qui a inventé le nouveau laser est une société allemande appelée distraitement Trumpf. Son développement a pris une décennie. Chaque laser se compose de 457 329 pièces. L'étape suivante d'EUV fut la fabrication d'un nouveau type de miroir, fabriqué par la société allemande Zeiss, le miroir le plus lisse jamais fabriqué : s'il avait la même taille que l'Allemagne, sa plus petite irrégularité serait de 0,1 millimètre. Mais le laser le plus compliqué jamais fabriqué et le miroir le plus lisse jamais fabriqué ne sont que deux composants du dispositif de lithographie d'ASML. Revoyez cette chaîne : la société taïwanaise (TSMC) commande la société néerlandaise (ASML) qui commande la société américaine (Cymer) qui commande la société allemande (Trumpf) et aussi l'autre société allemande (Zeiss). Il n'est pas étonnant que le dernier dispositif EUV d'ASML soit « la machine-outil produite en série la plus chère de l'histoire ».

À ce stade, le sublime technologique et la géopolitique se confondent. Les puces sont omniprésentes, mais les puces haut de gamme ne le sont pas : elles sont le produit d'un processus de fabrication très concentré dans lequel un nombre infime d'entreprises constituent un point d'étranglement mondial infranchissable. Si vous ne pouvez pas travailler avec ASML, vous ne pouvez pas fabriquer une puce haut de gamme. Si vous ne pouvez pas faire fabriquer votre puce haut de gamme par TSMC, Samsung ou Intel, inutile de la concevoir, car personne d'autre ne peut la fabriquer.

C'est important parce que les puces haut de gamme sont indispensables dans une gamme d'industries, en particulier celles qui sont militaires ou adjacentes à l'armée, et cela compte particulièrement pour la Chine. Nous sommes habitués à l'idée que tout est fabriqué en Chine, jusque et y compris de nombreux produits de marques occidentales bien connues. Dans son livre de 2007, A Year without 'Made in China', la journaliste américaine Sara Bongioni et sa famille ont essayé de vivre sans produits fabriqués en Chine pendant un an et ont découvert que certains articles n'étaient tout simplement pas disponibles ailleurs. Bongioni a également fait remarquer que son expérience aurait été impensable si ses enfants avaient été des adolescents connectés numériquement au lieu de tout-petits dociles. Tout est fabriqué en Chine : c'est un truisme.

Pour les micropuces haut de gamme, cependant, le truisme n'est pas vrai. La Chine doit importer des puces électroniques puissantes. Les chiffres en jeu sont considérables. Pendant la majeure partie de ce siècle, la Chine a dépensé plus d'argent pour importer des puces électroniques qu'elle n'en a dépensé pour importer du pétrole. «L'importation de puces par la Chine – 260 milliards de dollars en 2017… était bien supérieure aux exportations de pétrole de l'Arabie saoudite ou aux exportations de voitures de l'Allemagne. La Chine dépense chaque année plus d'argent pour acheter des puces que l'ensemble du commerce mondial d'avions. La Chine est parfaitement consciente de sa dépendance vis-à-vis de l'Occident dans ce domaine et dépense frénétiquement pour rattraper son retard. Miller décrit la prise de conscience naissante de ce fait comme le «moment Spoutnik» de la Chine - le moment où la superpuissance se rend compte qu'elle a pris du retard et qu'elle doit rattraper son retard. C'est une métaphore intéressante, car à l'époque de Spoutnik, les États-Unis se considéraient comme la superpuissance mondiale ; Dire que la Chine vit un moment Spoutnik, c'est dire qu'elle se pense comme l'Amérique au milieu des années 1950.

Miller écrit à la fin de son livre qu'« en l'absence d'un changement majeur dans les restrictions américaines à l'exportation, l'Armée populaire de libération acquerra une grande partie de la puissance de calcul dont elle a besoin en l'achetant simplement à la Silicon Valley ». En octobre 2022, avec peu de préavis et pas assez d'attention par la suite, ce "changement majeur" est survenu. L'administration Biden a annoncé une interdiction des exportations de micropuces vers la Chine, ciblant à la fois les entreprises américaines qui traitent avec la Chine et toutes les entreprises étrangères qui utilisent la technologie des semi-conducteurs fabriqués aux États-Unis. Cela signifie tout le monde, partout - une interdiction extrêmement large, dont l'intention est de paralyser l'industrie chinoise des semi-conducteurs. Trump a parlé d'un bon jeu sur la guerre commerciale avec la Chine, mais lorsqu'il s'agit de nuire intentionnellement aux intérêts stratégiques de la Chine, rien de ce qu'il a fait n'était à moins d'un kilomètre de la nouvelle politique de Biden.

C'est le prochain grand rebondissement dans l'histoire mondiale de la micropuce. L'interdiction des puces a été décrite comme une "déclaration de guerre économique". Et peut-être pas seulement la guerre économique. L'hypothèse dans les cercles militaires est que l'IA sera cruciale pour la prochaine vague d'innovation dans la guerre. La révolution de l'IA dépendra de la nouvelle technologie des puces. La deuxième guerre froide va être un concours militaro-technologique tout comme la première, et une fois de plus les semi-conducteurs vont être au centre. Nous commençons à avoir un aperçu de ce à quoi cela pourrait ressembler, avec les premières arrivées d'essaims de drones sur les champs de bataille. Bientôt disponibles : des véhicules sans pilote, des missiles "fire-and-forget", des "systèmes de munitions flottantes" et des drones d'assassinat à reconnaissance faciale. Les puces avancées sont aussi cruciales pour le processus de conception de nouveaux systèmes d'armes que pour les armes elles-mêmes, car la majorité des tests de ces systèmes sont effectués sur des ordinateurs. Je croise les doigts pour que tout cela aide à éviter la troisième guerre mondiale.

Quant au dividende technologique qui finira par revenir au reste d'entre nous – qui sait ? La nouvelle technologie sera partout, de l'énergie à la médecine en passant par les transports, comme elle l'était pendant les six premières décennies du semi-conducteur. Pour ne prendre qu'un exemple, nous commençons à avoir un aperçu de ce à quoi ressemblera l'IA destinée aux consommateurs grâce à l'arrivée de ChatGPT et de ses concurrents. Lorsque j'ai demandé à la dernière incarnation du chatbot d'énumérer les avantages de la technologie, trois de ses quatre réponses se sont concentrées sur la communication entre les entreprises et l'individu.† Je soupçonne que cela signifiera, assez rapidement, des systèmes de service client qui remplaceront l'enfer de l'automatisation téléphonique par des services de chat qui sont bien meilleurs, la plupart du temps, mais n'offrent aucune sortie de leurs systèmes fermés, sont incapables d'admettre l'erreur et ne vous laisseront jamais interagir avec un être humain. Alors ça ira beaucoup mieux, sauf quand ce sera bien pire. Espérons qu'il y aura aussi des trucs sympas pour les consommateurs, pour nous aider à nous changer les idées.

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20 octobre 2022

4 août 2022

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Lorsque Bardeen est allé recevoir le prix en 1956, il a emmené sa femme et l'un de ses enfants, mais a laissé les deux autres derrière lui car ils étaient à Harvard et il ne voulait pas interrompre leurs études. Le roi Gustav VI l'a réprimandé pour ne pas avoir apporté les trois, et Bardeen a dit que la prochaine fois il le ferait. Il a tenu sa promesse en 1972.

La version dont je parle est la nouvelle version expérimentale de Bing de Microsoft. Il y a eu des spéculations sur la nature exacte de la technologie sous-jacente ici, puisque Bing est plus volatil et erratique que ChatGPT, mais ajoute une recherche en temps réel sur Internet et donne des sources pour ses réponses. ChatGPT fonctionne sur le GPT-3 d'OpenAI, et certains analystes pensent que le nouveau Bing intègre au moins une partie de la technologie d'une première version bêta de GPT-4.