La loi de Moore et le ralentissement.

Pendant cinq décennies, l'hypothèse selon laquelle l'ordinateur de l'année suivante serait deux fois meilleur que celui de l'année en cours a été le moteur de l'industrie informatique — et la justification silencieuse du cycle de remplacement de 3 ans. Cette hypothèse ne tient plus.

Cette leçon explique ce que disait réellement la loi de Moore, ce qui a changé vers 2005, et pourquoi la conséquence pratique est qu'un ordinateur portable de cinq ans en 2026 est loin d'être aussi obsolète qu'il l'aurait été en 2005.

Ce que disait réellement la loi de Moore

Pas ce que la plupart des gens pensent

En 1965, Gordon Moore — cofondateur d'Intel — a publié un article de quatre pages dans le magazine Electronics observant que le nombre de transistors sur une puce doublait chaque année. Il a révisé l'estimation en 1975 à un doublement tous les deux ans, et c'est devenu la version canonique.

Quelques erreurs fréquentes à son sujet :

• C'était une observation, pas une loi de la physique. Moore extrapolait à partir de points de données. Rien dans la nature n'impose que le nombre de transistors double selon un calendrier.
• Il s'agissait de densité de transistors, pas de vitesse. La lecture populaire — les ordinateurs doublent de vitesse tous les deux ans — est un résumé négligé qui confond plusieurs tendances distinctes.
• Elle ne disait rien sur le coût ou la consommation d'énergie. Ceux-ci étaient régis par un principe distinct : la mise à l'échelle de Dennard (Robert Dennard, IBM, 1974), selon laquelle, à mesure que les transistors rétrécissaient, leur densité de puissance restait constante — on pouvait donc empiler plus de transistors et les faire fonctionner plus vite et maîtriser la chaleur, le tout à la fois.

Pendant une trentaine d'années, les deux ont tenu simultanément. Les ordinateurs sont réellement devenus spectaculairement plus rapides, moins chers et plus économes en énergie à un rythme prévisible. Des cycles de remplacement de deux à trois ans pouvaient se justifier sur la seule base de la performance : une nouvelle machine surclassait véritablement l'ancienne.

Les deux lois, en une phrase chacune

Ces deux observations empiriques expliquent ensemble l'âge d'or de l'informatique — et pourquoi plus rien n'a été pareil après leur séparation.

Loi de Moore (1965 / révisée 1975) — la densité de transistors sur une puce double environ tous les deux ans.
Mise à l'échelle de Dennard (1974) — à mesure que les transistors rétrécissent, leur consommation d'énergie par unité de surface reste constante, de sorte que de plus petits transistors peuvent fonctionner plus vite sans surchauffer.
La combinaison — pendant ~30 ans, des transistors plus petits ont signifié des puces plus rapides, moins chères et plus économes en énergie. Le matériel s'améliorait réellement à un rythme prévisible.

À regarder — Moore dans ses propres mots

L'entretien de 2014 d'ASML, réédité, avec Gordon Moore (1929–2023) sur la prédiction qu'il a faite en 1965. Quatre minutes durant lesquelles l'homme lui-même réfléchit à la façon dont une extrapolation désinvolte est devenue le principe directeur de l'industrie des semi-conducteurs — et pourquoi même lui a été surpris par sa longévité.

Gordon Moore sur la loi de Moore — 4 min 13 s Source : ASML (2014, rééditée 2025)

Question de compréhension Laquelle de ces formulations décrit le plus précisément l'observation initiale de Moore en 1965 ?

La vitesse de traitement des ordinateurs double tous les 18 mois. Le nombre de transistors sur une puce double environ tous les deux ans (révision de 1975 ; à l'origine chaque année). Les ordinateurs deviennent 10× moins chers chaque décennie. La capacité des disques durs double tous les deux ans.

Oui — Moore a observé un doublement de la densité de transistors, pas de la vitesse ni de la capacité. Le raccourci populaire « les ordinateurs doublent de vitesse » est une version ultérieure, plus approximative.

Moore a observé la densité de transistors, pas la vitesse ni le stockage. Le « doublement tous les deux ans » vient de sa révision de 1975 ; son article original de 1965 disait chaque année.

Ce qui s'est brisé vers 2005

La fin du repas gratuit

La mise à l'échelle de Dennard s'est brisée en premier, vers 2005–2006. À mesure que les transistors passaient sous ~65 nm, les courants de fuite et les effets quantiques faisaient que des transistors plus petits ne consommaient plus proportionnellement moins d'énergie. Le repas gratuit était terminé : on pouvait continuer à ajouter des transistors, mais plus augmenter la fréquence d'horloge sans faire fondre la puce.

C'est pourquoi les fréquences d'horloge ont plafonné autour de 3–4 GHz au milieu des années 2000 et n'ont presque pas bougé depuis. La réponse de l'industrie a été d'ajouter plus de cœurs (parallélisme) plutôt que des cœurs plus rapides. Cela aide pour certaines charges (encodage vidéo, calcul scientifique) mais ne fait presque rien pour le code mono-thread qui domine le travail de bureau quotidien et la navigation web.

La loi de Moore elle-même — la pure densité de transistors — a tenu plus longtemps, mais ralentit visiblement depuis environ 2015. Son volet économique a ralenti encore davantage : chaque nouveau nœud de fabrication coûte désormais des multiples du précédent. Une fonderie de pointe coûte plus de 20 milliards d'euros à construire en 2026. Une plaquette de 2 nm coûte environ 4× une plaquette de 7 nm. La courbe du coût par transistor, qui chutait régulièrement, s'est aplatie, voire inversée, à la pointe.

La performance en chiffres

Gains indicatifs de performance mono-thread à travers les générations de CPU, normalisés sur 2005 = 100. L'ère d'avant 2005 doublait tous les deux ans ; l'ère d'après 2005 est à peu près plate en comparaison.

Performance CPU mono-thread, indexée sur 2005
Année	CPU représentatif	Indice mono-thread	Δ vs 2005
1995	Intel Pentium (133 MHz)	5	—
2000	Intel Pentium III (1 GHz)	30	—
2005	Intel Pentium D (3 GHz)	100	référence
2010	Intel Core i5-650 (3,2 GHz)	180	1,8×
2015	Intel Core i5-6600K (3,5 GHz)	240	2,4×
2020	Intel Core i5-10600K (4,1 GHz)	300	3,0×
2025	Intel Core Ultra 7 265 (3,9 GHz)	380	3,8×

La forme de la courbe compte plus que les chiffres. De 1995 à 2005, la performance mono-thread a été multipliée par 20. De 2005 à 2025, par moins de 4. L'écart entre un portable de 2018 et un de 2025 sur le travail de bureau quotidien est assez faible pour que la plupart des utilisateurs ne le remarquent pas en test à l'aveugle.

Question de compréhension Pourquoi les fréquences d'horloge ont-elles cessé d'augmenter au milieu des années 2000, alors que le nombre de transistors continuait de croître ?

Les logiciels sont devenus meilleurs pour exploiter des processeurs plus lents. La mise à l'échelle de Dennard s'est effondrée : les transistors plus petits ont cessé de consommer proportionnellement moins d'énergie, donc augmenter la fréquence produisait une chaleur ingérable. Intel et AMD se sont entendus pour cesser de se concurrencer. Microsoft a refusé de prendre en charge des CPU plus rapides dans Windows.

Exactement. La mise à l'échelle de Dennard s'est brisée vers 2005. Comme les transistors ne consommaient plus proportionnellement moins d'énergie en rétrécissant, pousser les fréquences signifiait faire fondre la puce. L'industrie a basculé vers le multicœur.

La raison technique est la mise à l'échelle de Dennard. En passant sous ~65 nm, les fuites et les effets quantiques ont fait que les transistors ont cessé de consommer proportionnellement moins d'énergie. Des fréquences plus élevées auraient signifié une chaleur ingérable.

Ce que cela signifie en pratique

L'argument honnête en faveur du matériel ancien

Si vous avez acheté un portable en 2005, il vous semblait vraiment lent en 2010. Le même flux de travail qui tournait sans accroc cinq ans plus tôt ramait sur le même matériel, et une nouvelle machine semblait radicalement plus rapide.

Si vous avez acheté un portable en 2018, il ne vous semble pas lent de la même manière en 2026 — du moins pas à cause du CPU. Un ThinkPad de 2018 avec 16 Go de RAM et un SSD fait tourner Microsoft 365, Teams, Chrome avec une douzaine d'onglets et Visual Studio Code à peu près aussi bien qu'un modèle de 2026 de la même gamme. Le CPU n'est pas le goulot d'étranglement.

Ce qui vieillit :

• La santé de la batterie — généralement sous 70 % de la capacité d'origine à l'année 4–5. Remplaçable pour 40–90 €.
• Le stockage — les anciens portables avec des disques durs mécaniques semblent obsolètes, mais une mise à niveau vers un SSD les transforme.
• La RAM — les machines d'avant 2018 étaient souvent livrées avec 4–8 Go ; les applications web modernes supposent 16. Évolutif sur la plupart des machines.
• Le support de l'OS — Windows 11 a abandonné de nombreux CPU d'avant 2018. Les distributions Linux et ChromeOS Flex prennent le relais là où Microsoft s'arrête.

Aucun de ces points n'est un problème de CPU. Ce sont des problèmes de batterie, de stockage, de RAM et de licence — et tous peuvent être résolus pour une fraction du coût d'un appareil neuf.

Le portable de 6 ans n'est plus une chimère

En 2005, attendre six ans de service utile d'un portable était déraisonnable. En 2026, c'est la nouvelle norme — à condition que l'appareil soit entretenu :

Année 0–3 — usage principal, entretien normal.
Année 3 — remplacement de la batterie et mise à niveau du SSD si nécessaire (coût combiné : 80–150 €). L'appareil semble neuf à nouveau.
Année 4–5 — mise à niveau de la RAM si la machine est très sollicitée en multitâche. Mise à niveau de l'OS ou migration vers Linux si le support de Windows touche à sa fin.
Année 6+ — rétrograder vers des charges plus légères (devoirs des enfants, appareil secondaire, borne). La plupart des portables de travail peuvent servir bien au-delà de l'année 6 dans ce rôle.
L'argument carbone est encore plus fort que l'argument coût. La fabrication représente 75–85 % du CO₂ sur la durée de vie d'un portable — prolonger la durée de service est de loin l'action la plus impactante pour un utilisateur (plus de détails à la leçon 3).

Question de compréhension Un collègue dit : « Mon portable de cinq ans est trop lent pour Office et la navigation web. Il m'en faut un neuf. » Quel est le goulot d'étranglement réel le plus probable ?

Le CPU est véritablement trop lent pour les applications Office et web modernes. Santé de la batterie, stockage plein, RAM faible ou encombrement logiciel accumulé — presque jamais le CPU lui-même. La loi de Moore a rendu le portable obsolète. La carte mère a vieilli et doit être remplacée.

Exact. La performance mono-thread n'a augmenté que d'environ 3–4× depuis 2005, et à peine 1,5× depuis 2018. Pour Office et la navigation, un CPU de cinq ans est rarement le vrai goulot — la batterie, le stockage, la RAM et l'encombrement logiciel le sont.

Ce n'est presque certainement pas le CPU. La performance mono-thread s'est à peine améliorée depuis 2018. Les vrais coupables sont généralement la dégradation de la batterie, le stockage plein, une RAM insuffisante ou des années de logiciels accumulés.

Pourquoi cela compte pour la suite du cours

Relier les points

Le ralentissement de la loi de Moore est la raison technique pour laquelle le cadre des 4 R fonctionne en 2026. Si le matériel doublait encore de capacité tous les deux ans, la réparation et le réemploi seraient un combat perdu d'avance : même une machine de trois ans en parfait état de marche semblerait désespérément dépassée.

Mais ce n'est plus le monde dans lequel nous vivons. Le matériel a atteint un plateau. Le goulot d'étranglement, pour la plupart des utilisateurs, n'est plus la puissance de calcul — ce sont le vieillissement des composants (batterie), le type de stockage (HDD vs SSD) et la surcharge logicielle. Les trois sont réparables. Aucun n'exige un nouveau portable.

La leçon suivante examine pourquoi cela compte sur le plan environnemental : le coût carbone d'un portable neuf réside massivement dans sa fabrication, pas dans son usage. Une fois que l'on sait que l'appareil neuf n'est même pas significativement plus rapide, l'argument de garder l'ancien devient à la fois technique et écologique.