Chapitre 8
Matériel PC dans les années 80
Une mosaïque d'architecture
Si le chapitre précédent s'est concentré sur le phénomène du Commodore 64 et sur le marché dynamique des ordinateurs domestiques, ce chapitre explorera plus en détail le matériel qui caractérisait les ordinateurs personnels des années 1980, une période de grande innovation et de diversification technologique. Nous examinerons les composants fondamentaux qui composent un PC, des cartes mères aux périphériques de stockage, en mettant en évidence les différences entre les différentes plates-formes dominantes de l'époque, comme le PC IBM et ses compatibles, l'Apple Macintosh, et des machines plus orientées maison/multimédia comme le Commodore Amiga et l'Atari ST.
8.1 La carte mère et le microprocesseur :
Le cœur battant du système
La carte mère représentait l'épine dorsale de l'ordinateur personnel, la carte de circuit imprimé principale qui abritait le microprocesseur, la mémoire, les chipsets de support et les emplacements d'extension pour les cartes supplémentaires. Le microprocesseur était le « cerveau » du système, responsable de l'exécution des instructions du logiciel. Les années 1980 ont vu une évolution rapide des microprocesseurs :
- IBM PC et compatibles : L'IBM PC de première génération (1981) utilisait le microprocesseur Intel 8088 , une puce de 16 bits avec un bus de données de 8 bits, fonctionnant à une vitesse d'horloge de 4,77 MHz.
- Ce processeur, bien que n'étant pas le plus puissant de l'époque, est devenu le standard de facto pour le marché des PC grâce au succès d'IBM. Par la suite, l'introduction du Intel 80286 (dans l'IBM PC AT de 1984) et du Intel 80386 (dans le Compaq Deskpro 386 de 1986) a conduit à une augmentation significative de la puissance de calcul et de la capacité d'adressage de la mémoire. Les vitesses d'horloge des processeurs ont augmenté progressivement tout au long de la décennie, atteignant 16, 20 et même 33 MHz pour les modèles 80386 à la fin des années 1980.
- Apple Macintosh : Le Macintosh original (1984) était basé sur le microprocesseur Motorola 68000 , une puce 16/32 bits qui offrait des performances supérieures à l'Intel 8088 dans de nombreuses opérations, notamment dans la gestion des graphiques. Les modèles Macintosh ultérieurs ont continué à utiliser la famille de processeurs Motorola 68K, tels que les 68020 et 68030, offrant une puissance croissante pour prendre en charge des interfaces utilisateur et des applications graphiques de plus en plus complexes.
- Commodore Amiga : L'Amiga (1985) utilisait également le microprocesseur Motorola 68000 , combiné à des chipsets graphiques et sonores personnalisés qui lui donnaient des capacités multimédia avancées pour l'époque.
- Atari ST : L'Atari ST (1985) était également basé sur le Motorola 68000 , se positionnant comme un concurrent direct de l'Amiga.
Le chipset de la carte mère a joué un rôle crucial dans la coordination des communications entre le microprocesseur, la mémoire et d'autres périphériques. Dans les premiers PC, le chipset était constitué de plusieurs puces distinctes, mais à mesure que la technologie évoluait, ses fonctionnalités étaient intégrées dans de moins en moins de composants, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant les coûts.
8.2 Mémoire RAM :
Le "Workbench" de l'ordinateur
La Mémoire vive (RAM) était la mémoire principale de l'ordinateur, utilisée pour stocker temporairement les données et les instructions des programmes en cours d'exécution. Dans les années 1980, la quantité de RAM des PC variait considérablement selon le modèle et le prix. Les premiers PC IBM avaient une configuration de base de seulement 64 Ko de RAM, extensible à 640 Ko (la limite supérieure imposée par l'architecture d'origine). Le Macintosh d'origine disposait de 128 Ko de RAM, qui ont ensuite été augmentés dans les modèles ultérieurs. L'Amiga et l'Atari ST disposaient souvent de 512 Ko ou 1 Mo de RAM, reflétant l'accent mis davantage sur les capacités graphiques et multimédias.
La RAM était généralement fournie sous forme de puces DIP (Dual In-line Package) , qui étaient insérées dans des sockets spéciaux sur la carte mère. Vers la fin des années 1980, Les modules SIMM (Single In-line Memory Module) ont commencé à se répandre, ce qui a permis d'installer plus facilement de plus grandes quantités de mémoire. La quantité de RAM disponible affectait directement la capacité de l'ordinateur à exécuter des logiciels complexes et à gérer plusieurs applications en même temps.
8.3 Cartes graphiques et moniteurs :
Affichage des informations
Les cartes graphiques (ou cartes vidéo) étaient chargées de générer le signal vidéo envoyé au moniteur. Dans les années 1980, les normes graphiques pour PC ont connu une évolution rapide :
- MDA (Monochrome Display Adapter) : Le standard initial pour le PC IBM, il n'offrait que du texte monochrome (généralement vert ou ambre) avec une bonne netteté pour les applications professionnelles basées sur du texte.
- CGA (Color Graphics Adapter) : Il a introduit la possibilité d'afficher des graphiques en couleur, avec une résolution de 320x200 pixels et 4 couleurs, ou 640x200 pixels en noir et blanc. La qualité de l’image était limitée, mais elle a ouvert la voie aux jeux couleur sur PC.
- EGA (Enhanced Graphics Adapter) : Il offrait une résolution plus élevée (640 x 350 pixels) et une palette de 16 couleurs, améliorant considérablement la qualité graphique par rapport au CGA et devenant un standard pour les applications professionnelles et certains jeux.
- VGA (Video Graphics Array) : Introduit avec l'IBM PS/2 en 1987, le VGA est devenu la norme dominante à la fin des années 1980 et au-delà. Il offrait une résolution de 640 x 480 pixels avec 16 couleurs, ou 320 x 200 pixels avec 256 couleurs, offrant une qualité graphique nettement supérieure.
Les moniteurs utilisés avec les PC dans les années 1980 étaient principalement du type CRT (Cathode Ray Tube) . Ils peuvent être monochromes ou couleur, selon la carte graphique utilisée. La qualité et la résolution du moniteur étaient des facteurs importants pour la clarté du texte et le rendu des graphiques.
Le Macintosh se distinguait par son interface graphique intégrée et ses moniteurs qui offraient souvent une résolution plus élevée que les standards PC de l'époque. L'Amiga et l'Atari ST étaient dotés de chipsets graphiques personnalisés qui leur permettaient d'afficher plus de couleurs et de gérer les sprites et les animations plus efficacement, ce qui les rendait bien adaptés aux applications de jeux et multimédia.
8.4 Cartes son et haut-parleurs :
Le son dans le monde PC
Les capacités audio des premiers PC IBM étaient extrêmement limitées, souvent réduites à de simples « bips » émis par le haut-parleur interne. Cependant, au milieu des années 1980, les premières cartes son dédiées sont apparues et ont considérablement amélioré l'expérience sonore sur les PC.
- AdLib : L'une des premières cartes son à succès pour PC, elle utilisait une puce Yamaha pour la synthèse sonore FM, offrant la possibilité de créer de la musique et des effets sonores plus complexes dans les jeux.
- Sound Blaster : Introduit par Creative Labs en 1989, Sound Blaster est rapidement devenu le standard de facto pour les cartes son PC. Il prenait en charge la synthèse FM, la lecture d'échantillons numériques et offrait la compatibilité avec la carte AdLib, ce qui en faisait un élément essentiel pour les joueurs sur PC.
Les Macintosh, Amiga et Atari ST avaient des capacités sonores plus avancées intégrées directement dans la carte mère, souvent avec des puces sonores dédiées qui permettaient de lire les sons numérisés (échantillonnés) avec une qualité supérieure à celle des premiers PC équipés de cartes son. Des haut-parleurs externes étaient nécessaires pour écouter l'audio généré par des cartes son ou des circuits audio intégrés.
8.5 Périphériques de stockage :
Disquettes, disques durs et bandes magnétiques
Les ordinateurs personnels des années 1980 utilisaient plusieurs types de dispositifs pour stocker des données et des programmes :
- Lecteur de disquette : La disquette était le support de stockage amovible le plus courant. Au début des années 1980, les disquettes de 5,25 pouces étaient la norme, avec des capacités allant de quelques centaines de kilo-octets à 1,2 mégaoctets (pour les disques haute densité introduits plus tard).
- Vers la fin de la décennie, les disquettes de 3,5 pouces , plus petites, plus robustes et avec une plus grande capacité (généralement 1,44 mégaoctets), ont commencé à remplacer celles de 5,25 pouces. Des disquettes étaient utilisées pour la distribution de logiciels, le transfert de fichiers et la sauvegarde de données.
- Disques durs : Les disques durs (disques durs) offraient une capacité de stockage bien supérieure à celle des disquettes et des temps d'accès plus rapides. Initialement chers et peu présents sur les PC bas de gamme, les disques durs sont devenus de plus en plus accessibles et répandus tout au long des années 1980. Les capacités des disques durs ont progressivement augmenté, passant de quelques mégaoctets à des dizaines puis des centaines de mégaoctets à la fin de la décennie. La présence d'un disque dur rend l'utilisation du PC beaucoup plus pratique, permettant d'installer le système d'exploitation et les applications directement sur le disque et d'accéder rapidement aux fichiers.
- Lecteurs de bande : Les lecteurs de bande magnétique étaient principalement utilisés pour la sauvegarde des données, offrant une solution rentable pour stocker de grandes quantités d'informations, bien qu'avec un accès séquentiel.
8.6 Périphériques d'entrée :
Clavier, souris et autres périphériques
les claviers étaient le principal périphérique d'entrée pour les PC, utilisé pour saisir des commandes et du texte. Les claviers IBM PC et compatibles suivaient une disposition spécifique (initialement avec 83 touches, puis avec 101/102 touches avec l'introduction de touches de fonction séparées et du pavé numérique). Le Macintosh utilisait un clavier différent, souvent avec moins de touches.
La souris a été introduite avec le Macintosh en 1984 et s'est avérée être un périphérique de saisie révolutionnaire pour les interfaces graphiques, permettant aux utilisateurs d'interagir intuitivement avec les éléments à l'écran via un curseur. La souris est progressivement devenue un standard également pour les PC IBM et compatibles, notamment avec l'avènement des systèmes d'exploitation dotés d'une interface graphique comme Microsoft Windows.
Les autres périphériques d'entrée utilisés au cours de cette période comprenaient les joysticks et les manettes de jeu , principalement pour les jeux vidéo.
8.7 Périphériques de sortie :
Imprimantes et modems
les imprimantes étaient essentielles pour produire des documents et des résultats sur papier. Dans les années 1980, trois types d’imprimantes PC se sont principalement répandus :
- Imprimantes matricielles : Relativement bon marché et polyvalentes, elles utilisaient une tête avec des aiguilles frappant un ruban encreur pour former des caractères et des images sur le papier. La qualité d'impression était correcte, mais la vitesse était acceptable.
- Imprimantes Daisy-wheel (Daisy-Wheel) : Offraient une qualité d'impression similaire à celle d'une machine à écrire, mais étaient plus lentes et plus coûteuses que les imprimantes matricielles.
- Imprimantes laser : À la fin des années 1980, les imprimantes laser sont devenues plus accessibles et offraient une qualité d'impression supérieure et une vitesse plus rapide, devenant ainsi la norme pour les applications professionnelles.
Les modems (modulateur-démodulateur) permettaient aux PC de communiquer entre eux via la ligne téléphonique. Au début des années 1980, les modems étaient souvent lents (300 ou 1 200 bauds), mais leur vitesse a progressivement augmenté tout au long de la décennie, ouvrant la voie aux premières formes de communication en ligne, comme l'accès aux systèmes de bulletins d'information (BBS).
8.8 L'alimentation électrique et le boîtier :
Alimentation électrique et composants du boîtier
L'alimentation fournissait l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement de tous les composants du PC. Sa puissance (mesurée en watts) devait être suffisante pour alimenter le microprocesseur, la mémoire, les cartes d'extension et les périphériques. Le boîtier était le boîtier physique qui contenait et protégeait tous les composants internes de l'ordinateur. La taille et la conception du boîtier variaient selon le modèle et le fabricant.
Dans les années 1980, le matériel informatique personnel était un paysage en constante évolution, caractérisé par une concurrence intense et une innovation technologique rapide. L'IBM PC et ses compatibles, l'Apple Macintosh, le Commodore Amiga et l'Atari ST représentaient différentes philosophies de conception et s'adressaient à différents segments de marché.
Cependant, ils partageaient tous des composants fondamentaux tels que le microprocesseur, la mémoire, les cartes graphiques et son, les périphériques de stockage et les périphériques d'entrée/sortie. L'évolution constante de ces composants, portée par les progrès de la technologie des semi-conducteurs, a rendu les ordinateurs personnels de plus en plus puissants, polyvalents et accessibles, transformant radicalement le monde informatique et la vie quotidienne de millions de personnes.