Le Guide des x86
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Tous les x86

Cela fait à peine un peu plus de cinquante ans que l'on peut réellement parler d'informatique et d'ordinateurs, mais l'évolution de ce domaine fut tellement rapide, qu'il y a beaucoup de choses à raconter, et que cela peut déjà s'apparenter à de l'histoire. Voyons ensemble comment tout commença, avant que les premiers x86, les processeurs de nos PC, n'arrivent...

 


La génèse de l'informatique

Tout commence en 1943, pendant la seconde guerre mondiale. Les britaniques créèrent le premier ordinateur électronique programmable, nommé Colossus, permettant de décoder des signaux codés allemands. La machine fonctionnait à l'aide de 2000 tubes à vide (et oui, les transistors n'existaient pas...) et pouvait lire des rubans perforés, ancêtres des disquettes, au rythme de 5000 caractères à la seconde. La mémoire de la machine consistait en des triodes thyrathron remplies de gaz. Le Colossus pesait plusieurs tonnes et occupait un espace non négligeable d'un hangar...
Jusqu'à la fin de la guerre, plusieurs autres versions du Colossus furent fabriquées, chacune d'elles étant plus puissantes que les précédentes.


L'un des premiers ordinateurs, le Colossus


En 1947, IBM crée son premier ordinateur, le SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator). Le SSEC était composé de 13 500 tubes à vide, 21 000 relais et il pouvait additionner 3 500 nombres de 14 décimales par seconde.

En 1951 arrive enfin la première commercialisation d'un ordinateur. Il n'occupe plus que 25m² et sa mémoire n'est que de 1000 octets. 56 exemplaires seront produits. Ils n'utilisent encore pas de transistors car la technologie n'est pas encore au point.

Ce type d'ordinateur continua de perdurer un certains temps, à un tel point que jamais l'on aurait pu envisager que cela soit un jour accessible aux particuliers.


L'ère Transistor

Une découverte changera tout : le transistor. En Décembre 1947, trois ingénieurs de la compagnie Bell, John Bardeen, William Schockley et Walter Brattain découvrirent l'effet transistor.


La découverte de l'effet transistor


En 1956, les laboratoires Bell créent le premier ordinateur à transistor, le Leprechaun.

Ce n'est qu'en 1959, que l'on parvient à intégrer plusieurs transistors et leur connexions à la surface d'un même cristal de silicum, ouvrant ainsi la voie à la création des premières puces électroniques.
En 1960, IBM sort son premier ordinateur à transistor, le STRETCH. Il comporte 150000 transistors et a une vitesse de traitement de 200 instructions à la seconde. C'est le plus rapide de son époque, affirme IBM. C'est à l'occasion de la mise au point du STRETCH que le mot octet est employé pour la première fois.
A partir de là, on va assister à la multiplication des transistors et entre 1959 et 1964, il aura complètement remplacé les lampes dans les ordinateurs !


La révolution Intel

En 1968, Robert Noyce et Gordon Moore quittent la compagnie Fairchild pour fonder Intel. En 1969, Intel sort son premier produit, une mémoire bipolaire de 64 bits, la 3101.


Robert Noyce et Gordon Moore


En 1970, les ingénieurs d'Intel mettent au point la première puce à mémoire dynamique (DRAM), ancêtre de toutes les mémoires actuelles, l'Intel 1103. Elle ne contenait qu'un seul kilo-octet. Sa vitesse était de 300 nanosecondes.
En 1971, Intel crée la première puce à mémoire morte que l'on peut programmer électroniquement, l'EPROM (Electronic Programmed Read Only Memory), l'Intel 1702.
En 1971, également, suite à une commande un peu particulière d'un fabricant japonais de calculatrice, Busicom, Intel décida pour répondre à la demande de fabriquer le premier microprocesseur, le 4004, afin de pouvoir le réutiliser dans quantité d'autres applications. Il tournait à 740kHz, comportait 2300 transistors gravés en 10µm et travaillait sur des opérations en 4 bits, à la vitesse de 0,06 MIPS (Million d'Instructions Par Seconde).
Suite à des difficultés financières, Busicom céda ses droits exclusifs sur le 4004 à Intel, ce qui lui permit non seulement de le commercialiser mais surtout, de faire évoluer le principe du microprocesseur jusqu'aux x86 que l'on utilise actuellement...


La calculatrice Busicom et le microprocesseur 4004


Ainsi, seulement un an plus tard, en Avril 1972, Intel sortit une version 8 bit du 4004, baptisé 8008. Il comportait 3500 transistors gravés en 10µm, tournait à à 500 ou 800 kHz suivant les modèles, Il effectuait moins d'opérations par seconde que le 4004, mais le fait qu'il travaillait en 8 bits, qu'il possédait des interruptions et que sa pile d'instructions comportait 7 niveaux (au lieu de 3 pour le 4004) lui donnait d'autres avantages.


Le premier microprocesseur 8 bits, le 8008


Le 8080 sortit en 1974. Il était une évolution sensible du 8008 (mais restait software compatible avec lui) et considéré comme l'un des premier ancêtre réel du 8086. Il comportait 4500 transistors gravés en 6µm, sa vitesse d'horloge était de 2MHz et il pouvait traiter 0,64MIPS.
C'est le premier processeur d'Intel ayant eu réellement un gros succès commercial et il constituera le coeur de nombreux micros ordinateurs, dont le célèbre ALTAIR 8800.
Le succès fut tellement grand qu'Intel licencia son produit à Siemens pour la fabrication et la distribution des 8080 en Europe. D'autres fabriquants produirent des clones de 8080 sans l'autorisation d'Intel : AMD, Mitsubishi, National Semiconductors, NEC, OKI, Texas Instruments et même des compagnies nationales tchèques (Tesla), polonaises et russes. Parmi eux, seul AMD obtint finalement une licence officiel d'Intel.


L'Intel C8080A, un modèle de 8080 parmi tant d'autres


Enfin arriva le 8085, amélioration du 8080 mais aussi et surtout, ancêtre direct et ébauche du 8086. Il comportait 6500 transistors de 3µm, fonctionnait à 3, 5 ou 6MHz suivant les versions et pouvait traiter 0,37MIPS.
Il fonctionnait avec une tension unique de 5V, une grande première, qui lui valut son nom de 8085. Ceci le rendait incompatible pin à pin avec le 8080, mais il était tout de même software-compatible avec le 8080A. Il n'avait par contre aucune compatibilité avec le Z80, l'un des processeurs les plus populaire de l'époque, ce qui l'handicapa beaucoup.
Il y eu là encore, et comme toujours à l'avenir d'ailleurs, des secondes sources pour ce processeur : AMD, National Semiconductor, Mitsubishi, Toshiba, NEC, Siemens.


L'Intel 8085, dernière ligne droite avant l'architecture 8086 !


1978 vit la sortie du 8086, premier processeur d'une longue série et qui donne encore son nom à cette famile que l'on appelle aujourd'hui x86. En effet, pendant de nombreuses générations, les noms des processeurs se finissait toujours par 86 (80186, 286, 386, 486, 586, 686).