En 1990, un fabricant de puces faisait tout lui-même : conception logique des circuits, implantation physique, mise en production, test et packaging. En 2010, il conçoit le circuit tout seul ou en collaboration, mais laisse les autres tâches à des spécialistes pointus.Cette évolution a principalement été dictée par les coûts de production. Tout le monde ne peut pas investir 1, 2 ou 5 milliards de dollars l'an comme Intel, IBM, Toshiba et Samsung. Ces quatre entreprises sont les derniers producteurs intégrés de puces. Les autres, les STMicroelectronics, Freescale, Infineon, NXP, Xilinx, Altera, Quicklogic ou Lattice sous-traitent la production à ce qui s'appelle un fondeur de silicium. Les deux plus connus sont TSMC et UMC. Ils viennent d'être rejoints par le chinois SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corp.) et Global Foundries (ancienne branche de production d'AMD), qui affichent de belles ambitions dans ce domaine.L'infiniment petit, c'est cherLa première idée de cette industrie est de mutualiser des équipements onéreux mais aussi d'offrir une feuille de route technologique pour la fabrication de circuits de plus en plus petits. Selon la célèbre loi de Moore, le nombre de transistors sur les circuits double tous les douze ou vingt-quatre mois à prix de vente constant. En clair, il faut mettre deux fois plus de circuits dans un même espace pour le même coût. Et dès lors qu'on passe en dessous du micron, la physique des matériaux se modifie avec l'infiniment petit.Pour surmonter ces difficultés, des spécialistes de la conception assistée par ordinateur des circuits - les sociétés Mentor Graphics, Cadence, Synopsys et Magma - ont développé des outils qui permettent de pratiquer le « design for manufacturing », la conception directement pour la fabrication. Fini les coûteux allers-retours entre le laboratoire et le centre de production.Ajustements au fil de l'eauAutre exemple de collaboration : la montée en puissance des vendeurs de propriété intellectuelle comme le britannique ARM ou ses concurrents Mips et Imagination Technologies, qui conçoivent des « blocs logiques » élémentaires, qui s'empilent comme dans un jeu de construction, pour former une puce. Ils le font en partenariat avec les fonderies pour ajuster, au fil de l'eau, leurs concepts technologiques à l'infiniment petit.Cette collaboration, cette répartition des tâches et cette concurrence expliquent l'accélération des progrès réalisés par les puces. Dans les processeurs pour téléphones portables ou tablettes conçus par STM, Texas Instruments, Samsung ou Qualcomm, on trouve les technologies déposées par ARM. Intel, pourtant farouchement indépendant, a utilisé celle d'Imagination Technologies pour doper la puissance de sa prochaine génération de processeurs Atom. Apple a fait de même pour l'iPad.Reste à savoir si la loi de Moore tiendra ses promesses encore longtemps. Les spécialistes du secteur disent que oui, jusqu'en 2016. Et après ? On pense à d'autres technologies comme les nanotubes de carbone ou les transistors moléculaires. Cela pourrait coûter encore plus cher. Le modèle collaboratif sera d'autant plus nécessaire. Pascal Boulard
