Ayant établi sa position en tant qu'acteur majeur sur le marché de la mémoire à semi-conducteurs, Intel vit sa trajectoire profondément modifiée par une demande inattendue d'un fabricant de calculatrices japonais nommé Busicom en 1969. Busicom cherchait des puces sur mesure pour une nouvelle gamme de calculatrices de bureau programmables, qui à l'époque représentaient l'état de l'art en matière de calcul électronique pour un usage professionnel. Leur conception initiale pour une famille de douze puces complexes pour la calculatrice Busicom 141-PF était ambitieuse, reposant sur une logique spécialisée qui aurait été coûteuse et difficile à fabriquer. L'ingénieur d'Intel Marcian "Ted" Hoff, observant le design original de Busicom, reconnut une opportunité pour une puce logique programmable plus généralisée plutôt qu'une série de puces personnalisées disparates. Le concept architectural de Hoff proposait une unité centrale de traitement (CPU) capable d'exécuter un ensemble d'instructions, capable d'effectuer diverses tâches en chargeant différents programmes. Cette idée fondamentale, conçue aux côtés de Leslie Vadasz, alors vice-président de l'ingénierie chez Intel, et de Masatoshi Shima de Busicom, posa les bases du microprocesseur moderne en déplaçant le paradigme du matériel à fonction fixe vers des solutions flexibles et pilotées par logiciel.
La tâche de transformer le design conceptuel de Hoff en un produit fonctionnel incombait principalement à Federico Faggin, un ingénieur italien qui rejoignit Intel en 1970. L'expertise de Faggin en technologie MOS à porte en silicium (Metal-Oxide-Semiconductor), une avancée cruciale pour créer des circuits intégrés plus denses et plus rapides que le MOS à porte métallique prédominant, fut déterminante. La technologie à porte en silicium, pionnière par Les Vadasz d'Intel, permettait des portes auto-alignées, réduisant les capacités parasites et permettant des vitesses et une densité d'emballage plus élevées, ce qui était vital pour le projet ambitieux 4004. Faggin non seulement dirigea la conception, mais développa également la méthodologie pour la conception logique aléatoire utilisant la technologie à porte en silicium, rendant la puce complexe réalisable. Le résultat fut l'Intel 4004, le premier microprocesseur commercialement disponible au monde, introduit en 1971. Cette puce 4 bits, contenant 2 300 transistors et capable d'effectuer environ 60 000 opérations par seconde, fut initialement développée pour les calculatrices de Busicom. Il était crucial qu'Intel négocie judicieusement pour conserver les droits de propriété intellectuelle sur le 4004, une décision principalement motivée par le vice-président du marketing et des ventes d'Intel, Ed Gelbach. Busicom avait initialement exigé des droits exclusifs, mais Intel proposa un prix unitaire réduit en échange de la liberté de vendre la puce à d'autres clients. Cela s'est avéré stratégiquement prévoyant, transformant le 4004 d'un composant personnalisé en un produit polyvalent avec un vaste marché potentiel. L'importance du 4004 résidait dans sa nature programmable, démontrant qu'une seule puce pouvait exécuter des fonctions diverses simplement en changeant son logiciel, offrant ainsi une flexibilité sans précédent et réduisant considérablement la complexité et le coût des conceptions électroniques pour une large gamme d'applications.
Après le 4004, Intel itérera rapidement sur le concept de microprocesseur, reconnaissant le vaste potentiel. L'8008, un microprocesseur 8 bits, fut lancé en 1972, et deux ans plus tard, en 1974, le plus puissant 8080 arriva. L'8008, initialement développé pour le terminal programmable de Datapoint, marquait la première puce 8 bits d'Intel, élargissant considérablement la mémoire adressable et l'ensemble d'instructions. Il trouva des applications précoces dans des calculatrices sophistiquées, des caisses enregistreuses et des terminaux de données. L'8080, cependant, représentait une avancée décisive, intégrant 6 000 transistors et offrant dix fois les performances de l'8008. Il devint rapidement la norme de facto pour une nouvelle génération de micro-ordinateurs grâce à son ensemble d'instructions amélioré, sa vitesse d'horloge plus rapide et son interface plus facile avec d'autres composants. Son adoption par des ordinateurs de kit précoces comme le MITS Altair 8800, qui se vendait pour aussi peu que 395 $ en kit, est largement considérée comme le déclencheur de la révolution de l'ordinateur personnel. L'Altair 8800, mettant en avant l'8080 comme son unité centrale de traitement, démontra la viabilité de l'informatique à bas coût pour les amateurs et les petites entreprises. L'adoption généralisée de l'8080 signala un changement de marché significatif, indiquant que la demande pour une logique programmable polyvalente était beaucoup plus large que prévu initialement et s'étendait au-delà des applications embarquées spécialisées pour créer de nouveaux marchés informatiques. Bien que la concurrence initiale comprenne des entreprises comme Motorola avec son microprocesseur 6800, la forte pénétration initiale du marché de l'8080 et l'écosystème de soutien donnèrent à Intel un avantage précoce significatif.
Cette période marqua un changement graduel mais décisif dans l'orientation stratégique d'Intel, passant des puces mémoire aux microprocesseurs. Au début des années 1970, les revenus d'Intel provenaient principalement de la mémoire vive dynamique (DRAM) et de la mémoire vive statique (SRAM), des produits pour lesquels la concurrence augmentait rapidement, entraînant une érosion des prix et des marges plus serrées. Les microprocesseurs, en revanche, offraient une valeur ajoutée plus élevée, une plus grande différenciation et des marges bénéficiaires significativement meilleures en raison de leur conception complexe et de leur nature propriétaire. Bien que la mémoire demeurât une partie cruciale de son activité tout au long de la décennie, le potentiel de croissance exponentielle et les marges plus élevées associées aux microprocesseurs commencèrent à orienter les investissements de l'entreprise en recherche et développement. La direction, en particulier les cofondateurs Robert Noyce et Gordon Moore, reconnut les implications profondes de cette nouvelle catégorie de produits pour l'informatique. Les analystes de l'industrie à l'époque observaient que le microprocesseur offrait une voie pour démocratiser la puissance de calcul, la déplaçant des coûteux grands systèmes à des machines plus petites et plus accessibles. La domination précoce d'Intel dans ce segment de marché naissant, couplée à son modèle de fabricant de dispositifs intégrés (IDM), lui conféra un avantage concurrentiel redoutable, car peu d'autres entreprises possédaient les capacités de conception et de fabrication combinées nécessaires pour produire de tels dispositifs complexes à grande échelle. En 1979, le chiffre d'affaires annuel d'Intel avait dépassé les 660 millions de dollars, les microprocesseurs contribuant de manière de plus en plus significative.
L'évolutivité organisationnelle devint un défi critique durant cette phase de croissance rapide, le nombre d'employés d'Intel passant d'environ 1 500 en 1971 à près de 15 000 à la fin de la décennie. Sous la direction opérationnelle d'Andrew Grove, Intel mit en œuvre des systèmes de gestion rigoureux pour s'assurer que le développement de produits et la fabrication pouvaient suivre le rythme de la demande croissante. L'accent mis par Grove sur la prise de décision basée sur les données, des objectifs clairs (ultérieurement formalisés en Objectifs et Résultats Clés, ou OKR) et la responsabilité en matière de performance favorisa un environnement capable d'exécution rapide. Cette approche systématique permit à Intel de gérer la complexité croissante de la conception et de la production de microprocesseurs de plus en plus sophistiqués tout en maintenant des niveaux élevés de qualité et d'efficacité dans ses installations de fabrication. Le modèle de fabricant de dispositifs intégrés (IDM) de l'entreprise, qui englobait la conception de puces, la fabrication (fabrication) et les ventes, permettait un contrôle étroit sur l'ensemble du cycle de vie du produit, de l'idée initiale à la production de masse. Cette intégration verticale était un facteur clé de différenciation dans une industrie techniquement exigeante, permettant à Intel d'optimiser les conceptions pour la fabricabilité et d'itérer rapidement sur les technologies de processus.
Les innovations clés durant cette période allaient au-delà de l'augmentation des nombres de transistors. Les ingénieurs d'Intel se concentrèrent sur l'amélioration des ensembles d'instructions pour rendre les processeurs plus efficaces pour diverses tâches informatiques, augmentant les vitesses d'horloge pour accroître la puissance de traitement, et développant des architectures plus efficaces pour le flux de données. Ces avancées continues garantirent que chaque nouvelle génération de microprocesseur offrait des améliorations de performances convaincantes, favorisant l'adoption dans des applications diverses, allant des systèmes de contrôle industriel à l'électronique grand public et aux ordinateurs personnels émergents. De plus, l'entreprise commença à cultiver un écosystème robuste autour de ses processeurs, comprenant que le matériel seul n'était pas suffisant pour réussir sur le marché. Cela impliquait de fournir des outils de développement complets, tels que des assembleurs, des compilateurs et des débogueurs, ainsi qu'un soutien technique et une documentation étendus pour encourager les développeurs de logiciels et de matériels indépendants à construire des solutions compatibles avec l'architecture d'Intel. La prolifération de systèmes d'exploitation comme CP/M, qui gagna une large popularité sur les systèmes basés sur l'8080, était un témoignage de l'efficacité de cette stratégie d'écosystème, bien que naissante à l'époque, elle s'avérerait fondamentale pour sa future domination sur le marché et l'essor de la plateforme "Wintel".
À la fin des années 1970, Intel avait consolidé sa position en tant qu'acteur majeur sur le marché, non seulement dans la mémoire mais, plus important encore, dans le domaine émergent des microprocesseurs. Le succès de l'8080 et de ses successeurs démontra que le microprocesseur n'était pas simplement un composant de niche mais le véritable cerveau d'une nouvelle génération d'ordinateurs, fournissant la programmabilité et la puissance que les grands systèmes et les mini-ordinateurs détenaient auparavant exclusivement. L'entreprise s'était transformée d'une startup de mémoire haute technologie en l'innovateur leader des unités centrales de traitement, la préparant à un impact encore plus profond sur l'industrie informatique. Cette période de percée redéfinissait fondamentalement l'identité et l'orientation stratégique d'Intel, préparant le terrain pour sa prochaine ère de croissance transformative et de leadership sur le marché dans l'âge numérique en plein essor.