Histoire du matériel informatique (années 1960-présent) - History of computing hardware (1960s–present)

L' histoire du matériel informatique à partir de 1960 est marquée par la conversion des tubes à vide en dispositifs à semi-conducteurs tels que les transistors , puis les puces de circuits intégrés (CI). Vers 1953 - 1959, les transistors discrets ont commencé à être considérés comme suffisamment fiables et économiques pour rendre les autres ordinateurs à tube à vide non compétitifs . La technologie d' intégration à grande échelle (LSI) métal-oxyde-semiconducteur (MOS) a par la suite conduit au développement de la mémoire à semi - conducteur du milieu à la fin des années 1960, puis du microprocesseur au début des années 1970. Cela a conduit à première mémoire d'ordinateur se éloignant de mémoire à tores magnétiques des dispositifs à semi-conducteurs statique et dynamique de mémoire à semi - conducteur, ce qui a grandement réduit le coût, la taille et la consommation de puissance des ordinateurs. Ces progrès ont conduit à l' ordinateur personnel (PC) miniaturisé dans les années 1970, en commençant par les ordinateurs personnels et les ordinateurs de bureau , suivis des ordinateurs portables puis des ordinateurs portables au cours des décennies suivantes.

Deuxième génération

Aux fins du présent article, le terme « deuxième génération » fait référence aux ordinateurs utilisant des transistors discrets, même lorsque les vendeurs les appellent « troisième génération ». En 1960, les ordinateurs à transistors remplaçaient les ordinateurs à tube à vide, offrant un coût inférieur, des vitesses plus élevées et une consommation d'énergie réduite. Le marché était dominé par IBM et les sept nains :

bien que certaines petites entreprises aient apporté des contributions importantes. De plus, vers la fin de la deuxième génération, Digital Equipment Corporation (DEC) était un concurrent sérieux sur le marché des petites et moyennes machines.

Les ordinateurs de deuxième génération étaient principalement des ordinateurs décimaux basés sur des caractères , des ordinateurs décimaux de signe-grandeur avec un mot à 10 chiffres, des ordinateurs binaires de signe-grandeur et des ordinateurs binaires de complément à un, bien que, par exemple, Philco, RCA, Honeywell, aient eu quelques ordinateurs qui étaient des ordinateurs binaires basés sur des caractères et, par exemple, Digital Equipment Corporation (DEC), Philco avait des ordinateurs complémentaires à deux . Avec l'avènement de l'IBM System/360 , le complément à deux est devenu la norme pour les nouvelles gammes de produits.

Les tailles de mots les plus courantes pour les ordinateurs centraux binaires étaient 36 et 48, bien que les machines d'entrée de gamme et de milieu de gamme utilisaient des mots plus petits, par exemple 12 bits , 18 bits , 24 bits , 30 bits . Toutes les machines, sauf les plus petites, avaient des canaux d'E/S asynchrones et des interruptions . Typiquement, les ordinateurs binaires avec une taille de mot jusqu'à 36 bits avaient une instruction par mot, les ordinateurs binaires avec 48 bits par mot avaient deux instructions par mot et les machines CDC 60 bits pouvaient avoir deux, trois ou quatre instructions par mot, selon le mélange d'instructions; les lignes Burroughs B5000 , B6500/B7500 et B8500 sont des exceptions notables à cela.

Les ordinateurs de première génération avec des canaux de données (canaux d'E/S) avaient une interface DMA de base avec le câble de canal. La deuxième génération a vu à la fois des canaux plus simples, par exemple les canaux de la série CDC 6000, sans DMA, et des conceptions plus sophistiquées, par exemple, le 7909 sur l' IBM 7090 avait un système de calcul, de branchement conditionnel et d'interruption limité.

En 1960, le cœur était la technologie de mémoire dominante, bien qu'il y ait encore de nouvelles machines utilisant des tambours et des lignes à retard dans les années 1960. Les mémoires à couche mince magnétique et à tige ont été utilisées sur certaines machines de deuxième génération, mais les progrès de la technologie de base ont fait qu'elles sont restées des acteurs de niche jusqu'à ce que la mémoire à semi-conducteurs remplace à la fois le noyau et la couche mince.

Dans la première génération, les ordinateurs orientés mots avaient généralement un seul accumulateur et une extension, appelés, par exemple, les registres d'accumulateur supérieur et inférieur, d'accumulateur et de multiplicateur-quotient (MQ). Dans la deuxième génération, il est devenu courant pour les ordinateurs d'avoir plusieurs accumulateurs adressables. Sur certains ordinateurs, par exemple PDP-6 , les mêmes registres ont servi d'accumulateurs et de registres d'index , ce qui en fait un des premiers exemples de registres à usage général .

Dans la deuxième génération, il y a eu un développement considérable de nouveaux modes d'adressage , y compris l'adressage tronqué sur, par exemple, le Philco TRANSAC S-2000 , l' UNIVAC III , et l'incrémentation automatique du registre d'indexation sur, par exemple, le RCA 601, UNIVAC 1107 , GE 635 . Bien que les registres d'index aient été introduits dans la première génération sous le nom de B-line , leur utilisation est devenue beaucoup plus courante dans la deuxième génération. De même, l' adressage indirect est devenu plus courant dans la deuxième génération, soit en conjonction avec des registres d'index, soit à leur place. Alors que les ordinateurs de première génération avaient généralement un petit nombre de registres d'index ou aucun, plusieurs lignes d'ordinateurs de deuxième génération avaient un grand nombre de registres d'index, par exemple Atlas , Bendix G-20 , IBM 7070 .

La première génération avait été la pionnière de l'utilisation de fonctions spéciales pour appeler des sous-programmes, par exemple TSX sur l' IBM 709 . Dans la deuxième génération, de telles installations étaient omniprésentes. Dans les descriptions ci-dessous, NSI est l'instruction séquentielle suivante, l'adresse de retour. Quelques exemples sont:

Enregistrez automatiquement le NSI dans un registre pour toutes les instructions de succursale ou les plus réussies
Le registre d'adresse de saut (JA) sur le Philco TRANSAC S-2000
L'historique de séquence (SH) et l'historique de séquence (CSH) s'enregistrent sur le Honeywell 800
Le registre B sur un IBM 1401 avec la fonction d'indexation
Enregistrez automatiquement le NSI dans un emplacement de mémoire standard après toutes ou la plupart des branches réussies
Stocker les emplacements P (STP) sur RCA 301 et RCA 501
Instructions d'appel qui enregistrent le NSI dans le premier mot du sous-programme
Saut de retour (RJ) sur l' UNIVAC 1107
Retour Jump (RJ) sur les séries CDC 3600 et CDC 6000
Instructions d'appel qui enregistrent le NSI dans un registre implicite ou explicite
Emplacement de branchement et de chargement dans Index Word (BLX) sur l' IBM 7070
Transférer et définir Xn (TSXn) sur la série GE-600
Branch and Link (BAL) sur IBM System/360
Appelez des instructions qui utilisent un registre d'index comme pointeur de pile et envoient des informations de retour sur la pile
Push jump (PUSHJ) sur le DEC PDP-6
Appel implicite avec information de retour poussée sur la pile
Descripteurs de programme sur la ligne Burroughs B5000
Descripteurs de programme sur la ligne Burroughs B6500

La deuxième génération a vu l'introduction de fonctionnalités destinées à prendre en charge les configurations multiprogrammation et multiprocesseur , notamment le mode maître/esclave (superviseur/problème), les clés de protection du stockage, les registres de limite, la protection associée à la traduction d'adresses et les instructions atomiques .

Troisième génération

L'augmentation massive de l'utilisation des ordinateurs s'est accélérée avec les ordinateurs de « troisième génération » à partir de 1966 sur le marché commercial. Ceux-ci reposaient généralement sur une technologie de circuit intégré précoce (transistor inférieur à 1000) . La troisième génération se termine avec la 4ème génération basée sur un microprocesseur .

En 1958, Jack Kilby de Texas Instruments a inventé le circuit intégré hybride (IC hybride), qui avait des connexions filaires externes, ce qui rendait difficile la production en série. En 1959, Robert Noyce de Fairchild Semiconductor a inventé la puce de circuit intégré (CI) monolithique . Elle était en silicium , alors que la puce de Kilby était en germanium . Cette base pour le circuit intégré monolithique de Noyce était le processus planaire de Fairchild , qui permettait de concevoir des circuits intégrés en utilisant les mêmes principes que ceux des circuits imprimés . Le processus planaire a été développé par le collègue de Noyce, Jean Hoerni, au début de 1959, sur la base des processus de passivation de surface du silicium et d' oxydation thermique développés par Mohamed M. Atalla aux Bell Labs à la fin des années 1950.

Les ordinateurs utilisant des puces IC ont commencé à apparaître au début des années 1960. Par exemple, le Semiconductor Network Computer de 1961 (Molecular Electronic Computer, Mol-E-Com), premier ordinateur monolithique à usage général à circuits intégrés (construit à des fins de démonstration, programmé pour simuler une calculatrice de bureau) a été construit par Texas Instruments pour l' US Air Force. .

Certaines de leurs premières utilisations étaient dans les systèmes embarqués , notamment utilisés par la NASA pour l' ordinateur de guidage Apollo , par l'armée dans le missile balistique intercontinental LGM-30 Minuteman , l'ordinateur aéroporté Honeywell ALERT et dans le Central Air Data Computer utilisé pour le contrôle de vol. dans la marine américaine de F-14A Tomcat jet de combat.

Une première utilisation commerciale était le 1965 SDS 92 . IBM a d'abord utilisé des circuits intégrés dans des ordinateurs pour la logique du System/360 modèle 85 expédié en 1969, puis a fait un usage intensif des circuits intégrés dans son System/370 qui a commencé à être commercialisé en 1971.

Le circuit intégré a permis le développement d'ordinateurs beaucoup plus petits. Le mini-ordinateur était une innovation importante dans les années 1960 et 1970. Il a apporté la puissance de calcul à un plus grand nombre de personnes, non seulement grâce à une taille physique plus pratique, mais également en élargissant le champ des fournisseurs d'ordinateurs. Digital Equipment Corporation est devenue la deuxième société informatique derrière IBM avec ses systèmes informatiques populaires PDP et VAX . Un matériel plus petit et abordable a également entraîné le développement de nouveaux systèmes d'exploitation importants tels qu'Unix .

En novembre 1966, Hewlett-Packard a présenté le mini-ordinateur 2116A , l'un des premiers ordinateurs 16 bits commerciaux. Il a utilisé CTµL (Complementary Transistor MicroLogic) dans les circuits intégrés de Fairchild Semiconductor . Hewlett-Packard a suivi cela avec des ordinateurs 16 bits similaires, tels que le 2115A en 1967, le 2114A en 1968 et d'autres.

En 1969, Data General a présenté le Nova et en a expédié un total de 50 000 à 8 000 $ chacun. La popularité des ordinateurs 16 bits, tels que la série Hewlett-Packard 21xx et le Data General Nova, a ouvert la voie à des longueurs de mots qui étaient des multiples de l' octet 8 bits . Le Nova a été le premier à utiliser des circuits d' intégration à moyenne échelle (MSI) de Fairchild Semiconductor, les modèles ultérieurs utilisant des circuits intégrés à grande échelle (LSI). Il convient également de noter que l'ensemble du processeur central était contenu sur une carte de circuit imprimé de 15 pouces .

Les gros ordinateurs centraux utilisaient des circuits intégrés pour augmenter les capacités de stockage et de traitement. La famille d' ordinateurs centraux IBM System/360 de 1965 est parfois appelée ordinateurs de troisième génération; cependant, leur logique consistait principalement en des circuits hybrides SLT , qui contenaient des transistors et des diodes discrets interconnectés sur un substrat avec des fils imprimés et des composants passifs imprimés ; les S/360 M85 et M91 utilisaient des circuits intégrés pour certains de leurs circuits. Le System/370 d' IBM 1971 utilisait des circuits intégrés pour leur logique.

En 1971, le supercalculateur Illiac IV était l'ordinateur le plus rapide au monde, utilisant environ un quart de million de circuits intégrés de porte logique ECL à petite échelle pour constituer soixante-quatre processeurs de données parallèles.

Les ordinateurs de troisième génération ont été proposés jusque dans les années 1990 ; par exemple, l'IBM ES9000 9X2 annoncé en avril 1994 utilisait 5 960 puces ECL pour fabriquer un processeur à 10 voies. D'autres ordinateurs de troisième génération proposés dans les années 1990 comprenaient le DEC VAX 9000 (1989), construit à partir de matrices de portes ECL et de puces personnalisées, et le Cray T90 (1995).

Quatrième génération

Les mini - ordinateurs de troisième génération étaient essentiellement des versions réduites des ordinateurs centraux , alors que les origines de la quatrième génération sont fondamentalement différentes. La base de la quatrième génération est le microprocesseur , un processeur informatique contenu sur une seule puce de circuit intégré MOS à intégration à grande échelle (LSI) .

Les ordinateurs à microprocesseur étaient à l'origine très limités dans leur capacité de calcul et leur vitesse et n'étaient en aucun cas une tentative de réduire la taille du mini-ordinateur. Ils s'adressaient à un marché totalement différent.

La puissance de traitement et les capacités de stockage ont augmenté au-delà de toute reconnaissance depuis les années 1970, mais la technologie sous-jacente est restée fondamentalement la même que celle des micropuces d' intégration à grande échelle (LSI) ou d'intégration à très grande échelle (VLSI). des ordinateurs d'aujourd'hui appartiennent encore à la quatrième génération.

Mémoire à semi-conducteurs

Le MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur, ou transistor MOS) a été inventé par Mohamed M. Atalla et Dawon Kahng aux Bell Labs en 1959. En plus du traitement des données, le MOSFET a permis l'utilisation pratique des transistors MOS comme mémoire éléments de stockage des cellules , fonction auparavant assurée par les noyaux magnétiques . La mémoire à semi-conducteurs , également connue sous le nom de mémoire MOS , était moins chère et consommait moins d'énergie que la mémoire à noyau magnétique . La mémoire vive MOS (RAM), sous la forme de RAM statique (SRAM), a été développée par John Schmidt chez Fairchild Semiconductor en 1964. En 1966, Robert Dennard du IBM Thomas J. Watson Research Center a développé la RAM dynamique MOS (DRAM ). En 1967, Dawon Kahng et Simon Sze des Bell Labs ont développé le MOSFET à grille flottante , la base de la mémoire non volatile MOS telle que l' EPROM , l' EEPROM et la mémoire flash .

Microprocesseurs

1971 : Intel 4004 .

Le bloc de construction de base de chaque microprocesseur est le transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET ou transistor MOS). Le microprocesseur a pour origine la puce de circuit intégré MOS (MOS IC). Le MOS IC a été proposé pour la première fois par Mohamed M. Atalla aux Bell Labs en 1960, puis fabriqué par Fred Heiman et Steven Hofstein à RCA en 1962. En raison de la mise à l' échelle rapide des MOSFET , les puces MOS IC ont rapidement augmenté en complexité à un rythme prédit par Moore. loi , conduisant à l' intégration à grande échelle (LSI) avec des centaines de transistors sur une seule puce MOS à la fin des années 1960. L'application des puces MOS LSI à l' informatique a été à la base des premiers microprocesseurs, lorsque les ingénieurs ont commencé à reconnaître qu'un processeur informatique complet pouvait être contenu sur une seule puce MOS LSI.

Les premiers microprocesseurs multipuces étaient les Four-Phase Systems AL-1 en 1969 et Garrett AiResearch MP944 en 1970, chacun utilisant plusieurs puces MOS LSI. Le 15 novembre 1971, Intel a lancé le premier microprocesseur monopuce au monde, le 4004 , sur une seule puce MOS LSI. Son développement a été dirigé par Federico Faggin , utilisant la technologie MOS à grille de silicium , avec Ted Hoff , Stanley Mazor et Masatoshi Shima . Il a été développé pour une société de calculatrice japonaise appelée Busicom comme alternative aux circuits câblés, mais des ordinateurs ont été développés autour de celui-ci, avec une grande partie de leurs capacités de traitement fournies par une petite puce de microprocesseur. La puce RAM dynamique (DRAM) était basée sur la cellule de mémoire MOS DRAM développée par Robert Dennard d'IBM, offrant des kilobits de mémoire sur une puce. Intel a couplé la puce RAM au microprocesseur, permettant aux ordinateurs de quatrième génération d'être plus petits et plus rapides que les ordinateurs précédents. Le 4004 n'était capable que de 60 000 instructions par seconde, mais ses successeurs ont apporté une vitesse et une puissance toujours croissantes aux ordinateurs, y compris les Intel 8008, 8080 (utilisés dans de nombreux ordinateurs utilisant le système d'exploitation CP/M ) et la famille 8086/8088 . (Les ordinateurs personnels (PC) IBM et compatibles utilisent des processeurs qui sont encore rétrocompatibles avec le 8086.) D'autres producteurs ont également fabriqué des microprocesseurs qui ont été largement utilisés dans les micro-ordinateurs.

Le tableau suivant montre une chronologie du développement important du microprocesseur.

Année Microprocesseurs
1971 Intel 4004
1972 Fairchild PPS-25; Intel 8008 ; Rockwell PPS-4
1973 Burroughs Mini-D; IMP-16 nationale ; NEC µCOM
1974 Instrument général CP1600 ; Intel 4040 , 8080 ; Mostek 5065 ; Motorola 6800 ; National IMP-4, IMP-8, ISP-8A/500, PACE ; Texas Instruments TMS 1000 ; Toshiba TLCS-12
1975 Fairchild F8 ; Hewlett Packard BPC ; Intersil 6100 ; Technologie MOS 6502 ; RCA CDP 1801 ; Rockwell PPS-8; Signetique 2650 ; MCP-1600 numérique occidental
1976 RCA CDP 1802 ; Signetique 8X300 ; Texas Instruments TMS9900 ; Zilog Z-80
1977 Intel 8085
1978 Intel 8086 ; Motorola 6801, 6809
1979 Intel 8088 ; Motorola 68000 ; Zilog Z8000
1980 Semi nationale 16032 ; Intel 8087
1981 DÉC T-11 ; Harris 6120 ; IBM ROMP
1982 Hewlett Packard FOCUS ; Intel 80186 , 80188 , 80286 ; DEC J-11 ; Berkeley RISC-I
1983 MIPS de Stanford ; Berkeley RISC-II
1984 Motorola 68020 ; Semi nationale 32032 ; NEC V20
1985 DEC MicroVAX 78032/78132 ; Harris Novix ; Intel 80386 ; MIPS R2000
1986 NEC V60 ; Soleil SPARC MB86900/86910 ; Zilog Z80000
1987 Acorn ARM2 ; DEC CVAX 78034; Hitachi Gmicro/200 ; Motorola 68030 ; NEC V70
1988 Apollon PRISME ; Intel 80386SX , i960 ; MIPS R3000
1989 DEC VAX DC520 Rigel ; Intel 80486 , i860
1990 IBM POWER1 ; Motorola 68040
1991 DEC NVAX ; IBM RSC ; MIPS R4000
1992 DEC Alpha 21064 ; Hewlett Packard PA-7100 ; Soleil microSPARC I
1993 IBM POWER2 , PowerPC 601 ; Intel Pentium ; Hitachi SuperH
1994 DEC Alpha 21064A ; Hewlett Packard PA-7100LC , PA-7200; IBM PowerPC 603 , PowerPC 604 , ESA/390 G1 ; Motorola 68060 ; QED R4600 ; NEC V850
1995 DEC Alpha 21164 ; HAL Ordinateur SPARC64 ; Intel Pentium Pro ; Soleil UltraSPARC ; IBM ESA/390 G2
1996 AMD K5 ; DEC Alpha 21164A ; HAL Ordinateur SPARC64 II ; Hewlett Packard PA-8000 ; IBM P2SC , ESA/390 G3 ; MTI R10000 ; QED R5000
1997 AMD K6 ; IBM PowerPC 620 , PowerPC 750 , RS64 , ESA/390 G4 ; Intel Pentium II ; Sun UltraSPARC II
1998 DEC Alpha 21264 ; HAL Ordinateur SPARC64 III ; Hewlett Packard PA-8500 ; IBM POWER3 , RS64-II , ESA/390 G5 ; QED RM7000 ; SGI MIPS R12000
1999 AMD Athlon ; IBM RS64-III ; Intel Pentium III ; Motorola PowerPC 7400
2000 AMD Athlon XP , Duron ; Fujitsu SPARC64 IV ; IBM RS64-IV , z900 ; Intel Pentium 4
2001 IBM POWER4 ; Intel Itanium ; Motorola PowerPC 7450 ; SGI MIPS R14000 ; Soleil UltraSPARC III
2002 Fujitsu SPARC64 V ; Intel Itanium 2
2003 AMD Opteron , Athlon 64 ; IBM PowerPC 970 ; Intel Pentium M
2004 IBM POWER5 , PowerPC BGL
2005 AMD Athlon 64 X2 , Opteron Athènes ; IBM PowerPC 970MP , Xénon ; Intel Pentium D ; Sun UltraSPARC IV , UltraSPARC T1
2006 Cellule IBM /BE , z9 ; Intel Core 2 , Core Duo , Itanium Montecito
2007 AMD Opteron Barcelone ; Fujitsu SPARC64 VI ; IBM POWER6 , PowerPC BGP ; Soleil UltraSPARC T2 ; Tilera TILE64
2008 AMD Opteron Shanghai, Phenom ; Fujitsu SPARC64 VII ; IBM PowerXCell 8i , z10 ; Intel Atom , Core i7 ; Tilera TILEPro64
2009 AMD Opteron Istanbul, Phenom II
2010 AMD Opteron Magny-cours ; Fujitsu SPARC64 VII+ ; IBM POWER7 , z196 ; Intel Itanium Tukwila , Westmere , Nehalem-EX ; Soleil SPARC T3
2011 Bulldozer AMD FX , Interlagos, Llano ; Fujitsu SPARC64 VIIIfx ; Freescale PowerPC e6500 ; Intel Sandy Bridge , Xeon E7 ; Oracle SPARC T4
2012 Fujitsu SPARC64 IXfx; IBM POWER7+ , zEC12 ; Intel Itanium Poulson
2013 Fujitsu SPARC64 X; Intel Haswell ; Oracle SPARC T5
2014 IBM POWER8
2015 IBM z13
2017 IBM POWER9 , z14 ; AMD Ryzen

Supercalculateurs

1976 : supercalculateur Cray-1 .

Les supercalculateurs puissants de l'époque se trouvaient à l'autre extrémité du spectre informatique des micro - ordinateurs et ils utilisaient également la technologie des circuits intégrés. En 1976, le Cray-1 a été développé par Seymour Cray , qui avait quitté Control Data en 1972 pour fonder sa propre entreprise. Cette machine a été le premier supercalculateur à rendre le traitement vectoriel pratique. Il avait une forme de fer à cheval caractéristique pour accélérer le traitement en raccourcissant les chemins de circuit. Le traitement vectoriel utilise une instruction pour effectuer la même opération sur plusieurs arguments ; il s'agit depuis lors d'une méthode de traitement de superordinateur fondamentale. Le Cray-1 pouvait calculer 150 millions d'opérations en virgule flottante par seconde (150 mégaflops ). 85 ont été expédiés au prix de 5 millions de dollars chacun. Le Cray-1 avait un processeur principalement composé de circuits intégrés SSI et MSI ECL .

Mainframes et mini-ordinateurs

Les terminaux informatiques en temps partagé connectés à des ordinateurs centraux, tels que le terminal intelligent en mode caractère ASCII TeleVideo illustré ici, étaient parfois utilisés avant l'avènement du PC.

Les ordinateurs étaient généralement de gros systèmes coûteux appartenant à de grandes institutions avant l'introduction du microprocesseur au début des années 1970 - sociétés, universités, agences gouvernementales, etc. Les utilisateurs étaient des spécialistes expérimentés qui n'interagissaient généralement pas avec la machine elle-même, mais préparaient plutôt des tâches pour l'ordinateur sur des équipements hors ligne, tels que des perforateurs de cartes . Un certain nombre d'affectations pour l'ordinateur seraient rassemblées et traitées en mode batch . Une fois les travaux terminés, les utilisateurs pouvaient récupérer les impressions de sortie et les cartes perforées. Dans certaines organisations, il peut s'écouler des heures ou des jours entre la soumission d'un travail au centre de calcul et la réception du résultat.

Une forme plus interactive d'utilisation de l'ordinateur développée commercialement au milieu des années 1960. Dans un système à temps partagé , plusieurs terminaux téléimprimeurs permettent à de nombreuses personnes de partager l'utilisation d'un processeur d' ordinateur central . C'était courant dans les applications commerciales et dans les sciences et l'ingénierie.

Un modèle différent d'utilisation de l'ordinateur a été préfiguré par la manière dont les premiers ordinateurs expérimentaux, pré-commerciaux, étaient utilisés, où un utilisateur avait l'usage exclusif d'un processeur. Certains des premiers ordinateurs qui pourraient être appelés « personnels » étaient les premiers mini-ordinateurs tels que le LINC et le PDP-8 , et plus tard le VAX et les mini-ordinateurs plus grands de Digital Equipment Corporation (DEC), Data General , Prime Computer et autres. Ils sont à l'origine des processeurs périphériques pour ordinateurs centraux, prenant en charge certaines tâches de routine et libérant le processeur pour le calcul. Selon les normes d'aujourd'hui, ils étaient physiquement grands (environ la taille d'un réfrigérateur) et coûteux (généralement des dizaines de milliers de dollars américains ), et étaient donc rarement achetés par des particuliers. Cependant, ils étaient beaucoup plus petits, moins chers et généralement plus simples à utiliser que les ordinateurs centraux de l'époque, et donc abordables pour les laboratoires individuels et les projets de recherche. Les mini-ordinateurs ont largement libéré ces organisations du traitement par lots et de la bureaucratie d'un centre informatique commercial ou universitaire.

De plus, les mini-ordinateurs étaient plus interactifs que les mainframes et disposaient bientôt de leurs propres systèmes d'exploitation . Le mini - ordinateur Xerox Alto (1973) a été une étape historique dans le développement des ordinateurs personnels, en raison de son interface utilisateur graphique , en mode point écran haute résolution, grande mémoire de stockage interne et externe, la souris , et un logiciel spécial.

Micro-ordinateurs

Microprocesseur et réduction des coûts

Dans les ancêtres des mini - ordinateurs de l'ordinateur personnel moderne, le traitement était effectué par des circuits avec un grand nombre de composants disposés sur plusieurs grandes cartes de circuits imprimés . Les mini-ordinateurs étaient donc physiquement volumineux et coûteux à produire par rapport aux systèmes à microprocesseur ultérieurs. Après la commercialisation de l'« ordinateur sur puce », le coût de production d'un système informatique a chuté de façon spectaculaire. Les fonctions arithmétiques, logiques et de contrôle qui occupaient auparavant plusieurs circuits imprimés coûteux étaient désormais disponibles dans un seul circuit intégré qui était très coûteux à concevoir mais peu coûteux à produire en grandes quantités. Parallèlement, les progrès dans le développement de la mémoire à semi-conducteurs ont éliminé la mémoire à noyau magnétique encombrante, coûteuse et gourmande en énergie utilisée dans les générations précédentes d'ordinateurs.

Micron N

Micron N

En France, la société R2E (Réalisations et Etudes Electroniques) formée par cinq anciens ingénieurs de la société Intertechnique , André Truong Trong Thi et François Gernelle a introduit en février 1973 un micro-ordinateur, le Micral N basé sur l' Intel 8008 . A l'origine, l'ordinateur avait été conçu par Gernelle, Lacombe, Beckmann et Benchitrite pour l' Institut National de la Recherche Agronomique afin d'automatiser les mesures hygrométriques. Le Micral N coûte un cinquième du prix d'un PDP-8 , soit environ 8 500 FF (1 300 $). L'horloge de l'Intel 8008 était réglée à 500 kHz, la mémoire était de 16 kilo-octets. Un bus, appelé Pluribus a été introduit et a permis de connecter jusqu'à 14 cartes. Différentes cartes pour E/S numériques, E/S analogiques, mémoire, disquette étaient disponibles auprès de R2E.

Altair 8800 et IMSAI 8080

Le développement du microprocesseur à puce unique a été un énorme catalyseur pour la popularisation d'ordinateurs bon marché, faciles à utiliser et vraiment personnels. L' Altair 8800 , présenté dans un article du magazine Popular Electronics dans le numéro de janvier 1975, fixait à l'époque un nouveau prix bas pour un ordinateur, amenant la possession d'un ordinateur sur un marché certes sélectionné dans les années 1970. Cela a été suivi par l' ordinateur IMSAI 8080 , avec des capacités et des limitations similaires. L'Altair et l'IMSAI étaient essentiellement des mini-ordinateurs à échelle réduite et étaient incomplets : leur connecter un clavier ou un téléimprimeur nécessitait des "périphériques" lourds et coûteux. Ces machines comportaient toutes deux un panneau avant avec des interrupteurs et des lumières, qui communiquaient avec l'opérateur en binaire . Pour programmer la machine après l'avoir allumée, il fallait saisir, sans erreur, en binaire, le programme du chargeur d'amorçage , puis une bande papier contenant un interpréteur BASIC chargé à partir d'un lecteur de bande papier. La saisie du chargeur nécessitait de régler une banque de huit commutateurs vers le haut ou vers le bas et d'appuyer sur le bouton "charger", une fois pour chaque octet du programme, qui faisait généralement des centaines d'octets. L'ordinateur pouvait exécuter des programmes BASIC une fois l'interpréteur chargé.

1975 : Altaïr 8800 .

Le MITS Altair , le premier kit de microprocesseur à succès commercial, a fait la couverture du magazine Popular Electronics en janvier 1975. C'était le premier kit d'ordinateur personnel produit en série au monde, ainsi que le premier ordinateur à utiliser un processeur Intel 8080 . Ce fut un succès commercial avec 10 000 Altairs expédiés. L'Altair a également inspiré les efforts de développement de logiciels de Paul Allen et de son ami de lycée Bill Gates qui ont développé un interprète BASIC pour l'Altair, puis ont formé Microsoft .

Le MITS Altair 8800 a effectivement créé une nouvelle industrie de micro-ordinateurs et de kits informatiques, suivis de nombreux autres, comme une vague d'ordinateurs pour petites entreprises à la fin des années 1970 basés sur les puces de microprocesseur Intel 8080, Zilog Z80 et Intel 8085 . La plupart exécutaient le système d'exploitation CP/M- 80 développé par Gary Kildall de Digital Research . CP/M-80 a été le premier système d'exploitation de micro-ordinateur à être utilisé par de nombreux fournisseurs de matériel informatique, et de nombreux progiciels ont été écrits pour lui, tels que WordStar et dBase II.

De nombreux amateurs au milieu des années 1970 ont conçu leurs propres systèmes, avec divers degrés de succès, et se sont parfois regroupés pour faciliter le travail. Hors de ces réunions à domicile, le Homebrew Computer Club s'est développé, où les amateurs se sont réunis pour parler de ce qu'ils avaient fait, échanger des schémas et des logiciels, et démontrer leurs systèmes. De nombreuses personnes ont construit ou assemblé leurs propres ordinateurs selon les conceptions publiées. Par exemple, plusieurs milliers de personnes ont construit l' ordinateur domestique Galaksija plus tard au début des années 1980.

C'est sans doute l'ordinateur Altair qui a engendré le développement d' Apple , ainsi que Microsoft qui a produit et vendu l' interpréteur de langage de programmation Altair BASIC , le premier produit de Microsoft. La deuxième génération de micro - ordinateurs , ceux qui sont apparus à la fin des années 1970, déclenchés par la demande inattendue d'ordinateurs en kit dans les clubs d'amateurs d'électronique, étaient généralement connus sous le nom d'ordinateurs domestiques . Pour une utilisation professionnelle, ces systèmes étaient moins performants et, à certains égards, moins polyvalents que les gros ordinateurs professionnels de l'époque. Ils ont été conçus à des fins amusantes et éducatives, pas tellement pour une utilisation pratique. Et bien que l'on puisse y utiliser quelques simples applications bureautiques/de productivité, elles étaient généralement utilisées par les passionnés d'informatique pour apprendre à programmer et faire tourner des jeux informatiques, pour lesquels les ordinateurs personnels de l'époque étaient moins adaptés et beaucoup trop chers. Pour les amateurs plus techniques, les ordinateurs personnels étaient également utilisés pour l'interfaçage électronique avec des périphériques externes, tels que le contrôle des chemins de fer miniatures et d'autres activités générales des amateurs.

Le micro-ordinateur fait son apparition

Les ordinateurs "Big Three" de 1977 : de gauche à droite, le Commodore PET (modèle PET 2001 illustré), l' Apple II standard (avec deux lecteurs Disk II ) et le TRS-80 Model I.

L'avènement du microprocesseur et de la mémoire à semi-conducteurs a rendu l'informatique domestique abordable. Les premiers systèmes de micro-ordinateurs de loisir tels que l' Altair 8800 et l' Apple que j'ai introduits vers 1975 ont marqué la sortie de puces de processeur 8 bits à faible coût, qui avaient une puissance de calcul suffisante pour intéresser les utilisateurs amateurs et expérimentaux. En 1977, des systèmes pré-assemblés tels que l' Apple II , le Commodore PET et le TRS-80 (plus tard surnommé le "Trinity 1977" par Byte Magazine) ont commencé l'ère des ordinateurs domestiques grand public ; beaucoup moins d'efforts étaient nécessaires pour obtenir un ordinateur opérationnel, et les applications telles que les jeux, le traitement de texte et les tableurs ont commencé à proliférer. Distincts des ordinateurs utilisés à la maison, les systèmes des petites entreprises étaient généralement basés sur CP/M , jusqu'à ce qu'IBM lance l' IBM PC , qui a été rapidement adopté. Le PC a été fortement cloné , ce qui a conduit à une production de masse et à une réduction des coûts conséquente tout au long des années 1980. Cela a élargi la présence du PC dans les foyers, remplaçant la catégorie des ordinateurs personnels au cours des années 1990 et conduisant à la monoculture actuelle d'ordinateurs personnels à l'architecture identique.

Chronologie des systèmes informatiques et du matériel important

Année Matériel
1958 Transistors : IBM 7070
1959 IBM 7090 ; IBM 1401
1960 DEC PDP-1 ; CDC 1604 ; Honeywell 800
1961 Logique de transistor à résistance Fairchild ; IBM 7080
1962 Transistor NPN ; UNIVAC 1107
1963 Souris ; CMOS breveté ; CDC 3600
1964 CDC 6600 ; Système IBM/360 ; Lecteur de cellule de données IBM ; UNIVAC 1108 ; DEC PDP-6
1965 DEC PDP-8 ; IBM 1130
1966 Circuits intégrés : HP 2116A ; Ordinateur de guidage Apollo ; DEC PDP-10
1967 Fairchild a construit le premier MOS ; Englebart dépose un brevet pour la souris
1969 Données Générales Nova
1969 Honeywell 316
1970 DEC PDP-11 ; Système IBM/370
1971 disquette 8" ; ILLIAC IV
1972 Atari fondé ; Cray Research fondée
1973 Micral premier microprocesseur PC
1974 Altaïr 8800 ; Eclipse générale de données
1975 Olivetti P6060 ; Cray-1
1976 Ordinateurs tandem
1977 Pomme II ; TRS-80 Modèle 1 ; Commodore PET ; disquette 5,25"
1978 DEC VAX-11
1979 Atari 400 , 800
1980 Sinclair ZX80 , Disque dur Seagate , Commodore VIC-20
1981 IBM PC , Acorn BBC Micro
1982 Commodore 64 , Sinclair ZX Spectrum
1983 Pomme Lisa ; disquette 3,5"
1984 Apple Mac ; Pomme Lisa 2
1985 PC's Limited (renommée Dell Computer Corporation en 1988) ; Amiga 1000
1986 Tandem sans escale VLX
1987 Machine à penser CM2 ; Création de Tera Computer
1988 Dell
1989 Suivant
1990 ETA10 ; CD-R
1991 Apple passe au PowerPC
1992 HP 95LX ; Ordinateur de poche
1993 Intel PPGA
1994 Autobus local VESA
1995 Ordinateur d'échecs IBM Deep Blue
1996 USB 1.0
1997 Compaq achète Tandem; CD-RW
1998 iMac
1999 Premier appareil BlackBerry (850)
2000 USB 2
2003 Arduino
2005 Mac Mini ; Le premier processeur dual-core de bureau au monde Athlon 64 X2
2006 Transition Mac vers les processeurs Intel
2007 iPhone de première génération
2008 USB 3.0
2010 Apple iPad
2012 Système IBM zEnterprise ; Tarte aux framboises
2015 HoloLens

Voir également

Remarques

Les références

Liens externes