TPE Les microprocesseurs
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Origine des microprocesseurs

Les origines des machines à calculer

Depuis plusieurs siècles les hommes cherchent à s'aider de machines pour effectuer des calculs d'abord basiques, puis de plus en plus élaborés. La première machine efficace fut sans doute celle de Blaise Pascal (1623-1662) : la Pascaline, construite en 1641, qui résolvait des additions grâce à des engrenages.
L'économiste et logicien anglais William Jevons (1835-1882) construisit en 1869 une machine à résoudre des problèmes de logique : «la première machine suffisamment puissante pour résoudre un problème compliqué plus rapidement qu'à la main» (Martin Gardner). La machine se trouve actuellement au Museum of the History of Science d'Oxford.
Le statisticien américain Herman Hollerith (1860-1929) inventa la carte perforée moderne pour l'utiliser dans une machine destinée à analyser les résultats du recensement de 1890, aux Etats-Unis. La carte perforée a été pendant longtemps la structure de base de toutes les machines mécaniques.

L'évolution des mathématiques permet l'élaboration de calculateurs cohérents et de plus en plus performants.

 

La guerre fait naître l'ordinateur électronique

La complication des calculs balistiques, durant la seconde guerre mondiale, aiguillonna le développement de l'ordinateur électronique. En 1944, à Harvard, Howard Aiken (1900-1973) construisit le calculateur électromécanique Mark I, avec l'aide d'IBM.
Le décryptage militaire conduisit aussi à des projets d'ordinateur. Alan Turing, en Angleterre, travaillait à décoder la machine allemande Enigma; les Anglais construisirent un calculateur, le Colossus, pour aider au décryptage.
Atanasoff discuta de son invention avec John Mauchly (1907-1980), qui, plus tard, avec John Eckert (1919-1995), conçut et réalisa l'ENIAC, un calculateur électronique destiné à l'origine aux calculs balistiques. Il est considéré comme le premier ordinateur jamais fabriqué. L'invention du transistor en 1947 par John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley transforma l'ordinateur, et permit la révolution du microprocesseur. Pour cette découverte, ils reçurent le Prix Nobel de Physique en 1956.

Les calculateurs des années 50

De nombreux calculateurs sont fabriqués dans les années 50. De très grande taille, ils vont être révolutionnés par l'invention des circuits intégrés en 1959, par Jack Kilby (de Texas Instruments) et Robert Noyce (de Fairchild Semiconductor).

Naissance des microprocesseurs

Dans les années 1960, l'informatique devint une discipline à part entière. Le premier département d'informatique fut créé en 1962 à l'Université de Purdue; le premier Ph.D. d'informatique fut délivré à Richard Wexelblat par l'Université de Pennsylvanie, en décembre 1965.
Il y eut une percée dans les systèmes d'exploitation. Fred Brooks (IBM) conçut System/360, une série d'ordinateurs de tailles variées, avec la même architecture et le même ensemble d'instructions. Edsger Dijkstra, à Eindhoven, conçut le système multiprogramme THE.
De nombreux langages de programmation virent le jour, tels que BASIC, développé vers 1964 par John Kemeny (1926-1992) et Thomas Kurtz (né en 1928).

Le tout premier microprocesseur fut construit par Intel en 1971. Le 4004, conçu par Ted Hoff (né en 1937) et Federico Faggin (Intel), fonctionnait en 4 bits et ses instructions étaient longues de 8 bits. Il fonctionnait à la cadence de 108 kHz et était composé de 2300 transistors. Il était aussi puissant que l'ENIAC qui occupait lui une surface de plus de 300 m2. Il ouvre la voie à l'incorporation d'intelligence artificielle sur des structures personnelles (PC, personal computer).