Federico Faggin

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Federico Faggin
Federico Faggin en 2011.
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Federico Faggin /?fad???n/ (ne le a Vicence , en Venetie ) est un physicien et inventeur italien, specialise en physique du solide . Pionnier de l' informatique et de la technologie des semi-conducteurs , il est l'un des peres du microprocesseur , responsable de sa conception et de sa mise en œuvre.

Biographie [ modifier | modifier le code ]

Ne a Vicence , Italie, Federico Faggin obtint un diplome en physique, ≪ summa cum laude ≫, de l' universite de Padoue en 1965 . Apres sa sortie de l' Ecole Technique Superieure A. Rossi (Vicence), a l'age de 19 ans, il fut recrute par Olivetti , en Italie, ou il a concu et dirige la mise en œuvre d'un petit ordinateur. Il a travaille chez SGS - Societa Generale Semiconduttori SpA en Italie (maintenant appele STMicroelectronics a Agrate Brianza pres de Milan [ 2 ] , ou il a developpe la premiere technologie du processus MOS de SGS et concu ses premiers circuits integres, puis a Palo Alto avec Thomas Klein [ 2 ] . Il est devenu ainsi le concepteur du premier circuit integre commercial a grilles auto-alignees , le Fairchild 3708. Federico Faggin est chef de projet de la Silicon Gate Technology (SGT), la premiere methode pratique pour la fabrication des circuits integres MOS (structure metal/oxyde/semi-conducteur) avec grilles auto-alignees, qui a remplace la grille d'aluminium traditionnelle d'un transistor MOS par une grille en silicium, pour integrer deux fois plus de transistors dans la meme surface. Federico Faggin est embauche par Intel en [ 2 ] , pour etre le chef de projet, le createur de la methodologie de conception et le concepteur principal, en seulement quelques mois, avec Marcian Hoff , des quatre puces de l'Intel 4004, qui servit initialement a fabriquer des controleurs graphiques en mode texte puis devint un processeur d'usage general, avec une licence achetee au japonais Busicom [ 2 ] .

Pour cette raison, en 1968 , il a demenage en Californie . Chez Fairchild , il a cree la Technologie MOS Silicon Gate (1968). Chez Intel , il a dirige le developpement et concu le premier microprocesseur au monde, l' Intel 4004 (1970-1971). Le 4004, considere comme le premier microprocesseur au monde, etait un CPU a usage general, commercialise en 1971 et utilise dans des milliers d'applications differentes. Faggin a concu egalement trois generations de microprocesseurs 8-bits : l'Intel 8008 et 8080 et le Z80. Le Z80 a ete cree a Zilog , l’entreprise de microprocesseurs qu'il a fondee en 1974. Il est a la fois un inventeur et un entrepreneur qui a fonde trois societes de haute technologie : Zilog en 1974 , Cygnet Technologies en 1982 et Synaptics en 1986 .

Principales realisations [ modifier | modifier le code ]

Technologie MOS Silicon Gate (1968) ? Fairchild, Laboratoires R&D des Semi-conducteurs a Palo Alto, CA [ modifier | modifier le code ]

Federico Faggin etait le chef de projet de la Silicon Gate Technology (SGT) et inventa son unique architecture de processus. La SGT a ete la premiere methode pratique au monde pour la fabrication des circuits integres MOS (structure metal/oxyde/semi-conducteur) avec grilles auto-alignees . Cette technologie a remplace la grille d'aluminium traditionnelle d'un transistor MOS par une grille en silicium polycristallin dope, reduisant considerablement la taille physique et les capacites parasites des transistors. Les avantages de la technologie de la grille en silicium sur la technologie de la grille en metal sont importants : 1. Elle a permis d'integrer deux fois plus de transistors dans la meme surface d’une puce ; 2. Les circuits etaient 3 a 5 fois plus rapides, pour la meme dissipation d’energie ; 3. Les circuits avaient 10 a 100 fois moins de pertes de courant aux contacts ; 4. La technologie etait beaucoup plus fiable ; 5. Elle a rendu possible la creation de nouveaux types d'appareils, tels que la memoire non-volatile utilisant des transistors a grille flottante, et les capteurs d'image CCD. C’est la Technologie Silicon Gate qui a rendu possible la creation des memoires a semi-conducteurs en 1969 - 1970 et le microprocesseur en 1970 - 1971 [ 3 ] .

Le premier circuit integre commercial a grilles auto-alignees au monde (1968): le Fairchild 3708 [ modifier | modifier le code ]

Un multiplexeur analogique 8-bits avec logique de decodage, base sur la TSG. Faggin est aussi le concepteur du 3708 qui a demontre la viabilite commerciale du TSG. Le Fairchild 3708 avait un moindre cout, une rapidite superieure et de meilleures caracteristiques de perte aux contacts (essentiel pour un multiplexeur analogique) que le Fairchild 3705 , le circuit integre equivalent (utilisant la technologie de grille en metal) que le 3708 remplaca [ 4 ] .

Premier microprocesseur au monde (1971): le processeur Intel 4004. [ modifier | modifier le code ]

Le processeur Intel 4004.

F. Faggin etait le chef de projet, le createur de la methodologie de conception et le concepteur principal des quatre puces. L' Intel 4004 , rendu possible par les capacites de pointe de la technologie de grille en silicium, est un CPU 4-bit (unite centrale de traitement) sur une seule puce. Le 4004 faisait partie d'une famille de 4 puces specialement concues pour Busicom, un fabricant japonais de simulateur. Les trois autres membres de la famille (qui constitue la famille MCS-4) etaient les suivants : le 4001, une ROM programmable de 2k bits avec masque de metal avec lignes entree-sortie programmables, le 4002, une RAM dynamique de 320-bit avec un port de sortie de 4 bits, le 4003, une entree serie et serie / parallele de 10 bits. La nouvelle methodologie de conception selon la logique aleatoire avec la TSG concu par Faggin a ete utilisee pour toutes les premieres generations de microprocesseurs chez Intel et Zilog [ 5 ] , [ 6 ] .

Le tout premier microprocesseur 8-bit (1972). L'Intel 8008 [ modifier | modifier le code ]

Celui-ci a ete le premier CPU a puce unique 8-bit et, comme le 4004, a ete construit avec la TSG a canal p. L'architecture de L' Intel 8008 a ete creee par CTC, Inc, afin d'equiper le terminal intelligent Datapoint 2200 . F. Faggin etait le chef de projet, H. Feeney fit le detail de la conception de la puce [ 7 ] .

Le microprocesseur Intel 4040 (1974) [ modifier | modifier le code ]

F. Faggin est le responsable de l'architecture de l' Intel 4040 et a supervise son design, realise par Tom Innes. Le 4040 etait une version tres amelioree du processeur 4004 compatible avec les logiciels permettant son interfacage direct avec les memoires standard et peripheriques I/O.

Le microprocesseur Intel 8080 (1974) [ modifier | modifier le code ]

L' Intel 8080 a ete concu et architecture par F. Faggin et dessine par M. Shima, sous la supervision de Faggin. Le 8080 a ete le premier microprocesseur 8 bits a haute performance, utilisant TSG a canal n plus rapide. Le 8080 est une amelioration majeure par rapport a l'architecture du 8008, mais il a conserve sa compatibilite pour les logiciels. Il etait beaucoup plus rapide et plus facile a interfacer avec la memoire externe et les peripheriques d'I/O que le 8008. La haute performance et le faible cout du 8080 a permis pour la premiere fois l'utilisation de microprocesseurs pour de nombreuses applications nouvelles, y compris les precurseurs de l'ordinateur personnel [ 8 ] .

Le microprocesseur Zilog Z80 (1976) [ modifier | modifier le code ]

F. Faggin a concu et architecture le CPU Z80 ( Zilog Z80 ) et sa famille de pieces. Il a egalement codessine le processeur, dont le chef de projet etait M. Shima. Le CPU Z80 a ete une amelioration majeure par rapport au 8080, mais il a conserve la compatibilite avec les logiciels. Beaucoup plus rapide et avec plus de deux fois plus de registres et d’instructions que le 8080, il faisait partie d'une famille de composants qui comprenait plusieurs peripheriques intelligents (le Z80-PIO, un controleur programmable a entree/sortie paralleles; le Z80-CTC, un compte-temps programmable, le Z80-SIO, un controleur programmable d'interface de communication en serie, et le Z80-DMA, un controleur programmable de memoire a acces direct). Cette famille de puces permit la conception de micro-ordinateurs puissants et peu couteux avec des performances similaires aux mini-ordinateurs. Le CPU Z80 avait une structure de bus et d'interruption nettement meilleures que le 8080 et pouvait s'interfacer directement avec une RAM dynamique, parce qu’elle incluait un controleur interne de rafraichissement de memoire. Le Z80 a ete utilise dans bon nombre des premiers ordinateurs personnels. Le Z80 etait toujours en production a fort volume en 2009 [ 9 ] .

Le microcontroleur Zilog Z8 (1978) [ modifier | modifier le code ]

F. Faggin concut le Z8 en 1974 , peu apres qu’il eut fonde Zilog. Le Z8 a ete dessine en 1976-1978. Le Z8 etait l'un des premiers ordinateurs a puce unique (SoC: system on chip) sur le marche. Il a integre un CPU 8-bit, une RAM, une ROM et une installation I/O Communication (1984), installations suffisantes pour de nombreuses applications de controle.

Le COsysteme Communication (1984) [ modifier | modifier le code ]

Le COsysteme a ete concu par F. Faggin et dessine et produit par Cygnet Technologies, Inc, la deuxieme societe startup de Faggin. Connecte a un ordinateur personnel et a une ligne telephonique standard, le COsysteme pourrait automatiquement prendre en charge toutes les communications personnelles vocales et de donnees de l'utilisateur, y compris le courrier electronique, l’acces aux bases de donnees, les transferts d’ecran d'ordinateur pendant une communication vocale, la tenue d’un registre des appels, etc. Le brevet couvrant le COsysteme (Brevet No. 4.524.244 ; Appareil de Telecommunications Digitales et Vocales, par Federico Faggin, et al.) est tres cite dans le domaine de la communication personnelle.

Creation du Synaptics I 1000 (1991) et du Touchpad (1994) [ modifier | modifier le code ]

En tant que cofondateur, president et administrateur delegue de Synaptics, F. Faggin a egalement contribue a la creation du Synaptics I 1000 (1991), le premier systeme optique de reconnaissance de caracteres a puce unique au monde et du pave tactile Synaptics (Touchpad 1994). F. Faggin est le coinventeur de 10 brevets attribues a Synaptics.

Autres actions [ modifier | modifier le code ]

Durant son mandat comme le President et Administrateur Delegue de Foveon , Faggin revitalisa l'entreprise et l’orienta vers une nouvelle strategie technologique et commerciale, resultant en l’avenement de capteurs d’images superieurs en tous les parametres critiques aux meilleurs capteurs de la concurrence, tout en utilisant une puce de pres de la moitie de la taille de celles des appareils concurrents. Faggin a egalement supervise l'acquisition reussie de Foveon par la Societe japonaise Sigma en .

Prix et recompenses [ modifier | modifier le code ]

Federico Faggin est le recipiendaire de plus de 25 prix nationaux et internationaux. Les plus importants sont:

  • Marconi International Fellowship Award ( 1988 ),
  • IEEE W. Wallace McDowell Award: ≪ Pour ses contributions exceptionnelles au domaine de l'informatique avec la Technologie Silicon Gate (TSG) et le premier microprocesseur commercial ≫ ( 1994 )
  • Intronisation au Temple National des Inventeurs ( 1996 ),
  • Prix de Kyoto pour la Technologie Avancee ( 1997 ),
  • Prix Robert N. Noyce remis par la Semiconductor Industry Association ( 2000 ),
  • Lifetime Achievement Award par l'Organisation Europeenne des Brevets, Bruxelles ( 2006 ).
  • Docteur Honoris Causa des Universites de Milan (Sciences informatiques 1994 ),
  • Pavie (Ingenierie electronique 2007 ),
  • Rome Tor Vergata (Ingenierie electronique 2002 ),
  • Palerme (Ingenierie electronique 2008 ),
  • Verone (Ingenierie electronique 2009 ).
  • 2009 National Medal of Technology and Innovation , presentee en , du president americain Barack Obama
  • Le 2011 George R. Stibitz Lifetime Achievement Award (American Computer Museum (Bozeman-MT). Presente a Federico Faggin ≪ Pour les contributions fundational au developpement du monde moderne technologique, y compris la technologie MOS porte de silicium qui a conduit a la realisation de premier microprocesseur au monde en 1971. ≫

Articles originaux sur le premier processeur MCS-4 [ modifier | modifier le code ]

  • (en) F. Faggin et M. E. Hoff: Standard Parts and Custom Design Merge in a Four-chip Processor Kit . Electronics ,
  • (en) F. Faggin, et al.: The MCS-4 An LSI Microcomputer System . IEEE 1972 Region Six Conference

Liens externes [ modifier | modifier le code ]

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

  1. ↑ ≪  http://www.computerhistory.org/collections/catalog/102658025  ≫ (consulte le )
  2. ↑ a b c et d "Computers Pioneer" par J.A.N Lee [1]
  3. ↑ Voir aussi : *a) Faggin, F., Klein, T., et Vadasz, L. (1968). Insulated Gate Field Effect Transistor Integrated Circuits With Silicon Gates. Document presente par Faggin lors de la Conference IEDM, le . *b) Faggin, F., Klein T. (1970). Silicon Gate Technology. Solid State Electronics, vol. 13, p.   1125-1144
  4. ↑ Voir aussi : Faggin, F., Klein T. (1969). A Faster Generation Of MOS Devices With Low Threshold Is Riding The Crest Of The New Wave, Silicon-Gate IC’s. Electronics,
  5. ↑ Le systeme MCS-4 a ete decrit dans les articles originaux suivants : *a) Faggin F., Shima M., Hoff M. E. Jr., Feeney H., Mazor S. The MCS-4 ? An LSI Microcomputer System, presente par Faggin a la IEEE 1972 Region Six Conference; *b) Faggin F., and Hoff M. E. Jr. Standard Parts And Custom Design Merge In A Four-Chip Processor Kit. Electronics Magazine, .
  6. ↑ Pour obtenir des renseignements supplementaires sur le 4004, voir le site web, www.intel4004.com; *L'article : Faggin, F.; Hoff, ME Jr.; Mazor S.; Shima, M., The History of the 4004. IEEE Micro, decembre 1996
  7. ↑ Voir : Faggin, F. (1992). La naissance du microprocesseur. Byte, p.  145-150, mars 1992.
  8. ↑ Voir : Faggin F., Shima, M., S. Mazor, An N-Channel 8-bit Single-Chip Microprocessor. IEEE ISSCC, fevrier 1974, p.  56-57
  9. ↑ Voir: Shima M., Faggin F., Ungermann, R. (1976). Z80: Chip Set Heralds Third Microprocessor Generation. Electronics,

Sources [ modifier | modifier le code ]

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