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  • Aux origines du premier GPU, une bande de copains de l'ENS
    Les travaux d'étudiants de la promotion 1973 de l’École Normale Supérieure (Normale Sup) sont à l'origine de la production, dès 1977, d'une famille de circuits intégrés (CI) dédiés à l'affichage sur écran (à l'époque, cathodique ). Cette dépêche est consacrée à l'un d'entre eux, l'EF9365 (ou le "365" pour les intimes), qui est stricto sensu le premier GPU (excusez-du peu !) et nous verrons pourquoi. Le circuit intégré Thomson-Efcis EF9365 Contrôleur de visualisation graphique,1980

Aux origines du premier GPU, une bande de copains de l'ENS

Les travaux d'étudiants de la promotion 1973 de l’École Normale Supérieure (Normale Sup) sont à l'origine de la production, dès 1977, d'une famille de circuits intégrés (CI) dédiés à l'affichage sur écran (à l'époque, cathodique ).

Cette dépêche est consacrée à l'un d'entre eux, l'EF9365 (ou le "365" pour les intimes), qui est stricto sensu le premier GPU (excusez-du peu !) et nous verrons pourquoi.

l'EF9365

Le circuit intégré Thomson-Efcis EF9365
Contrôleur de visualisation graphique,1980

Les rédacteurs de cette dépêche collaborative remercient :

  • Philippe Matherat, le concepteur de ce composant ! Il a eu la gentillesse de se prêter au jeu en répondant à nos questions et en apportant de nombreuses précisions et anecdotes –les citations dans la dépêche sont intégralement de sa main– ;
  • PulkoMandy, pour son journal d’archéologie informatique sur la thèse de Jean Gastinel. Sans ce journal, cette dépêche n'aurait jamais vu le jour ;
  • Jean-François DEL NERO, développeur de l’émulation du 365 dans Mame, pour les échanges et les apports techniques ;
  • l'équipe de rédaction du magazine Sciences et Avenir, pour l'autorisation de publier des extraits de l'article "le Silicon labo de la rue d'Ulm", n° 455 (Janvier 1985).

Sources :

Sommaire

Généalogie des puces EFxxxx

Un GPU est un composant informatique (une puce dédiée dans les cartes graphiques des PC ou intégrée au processeur central (CPU) de votre téléphone (soc)) initialement dédiée à l'affichage d'images.

D'abord limité à l'affichage 2D, il a rapidement pris le relais du CPU pour gérer les calculs parallèles de la 3D. Aujourd'hui, cette puissance brute sert autant au traitement vidéo qu'à des domaines bien éloignés des pixels, comme le minage de cryptomonnaies ou l'IA.

Cette bascule technologique a récemment propulsé nVidia, le principal acteur du marché, au sommet de l'économie mondiale.

Pourtant, bien avant cette folie financière et les géants américains ou asiatiques, c'est en France qu'est née cette architecture moderne.

Cette dépêche vous propose de découvrir l'histoire du 365, le premier GPU sur puce unique.

La génèse

Extraits de l'article

Extraits de l'article "le Silicon labo de la rue d'Ulm" de Dominique COMMIOT
© Sciences et Avenir n° 455 (Janvier 1985)
À gauche, Jean GASTINEL devant le bâtiment historique de l'ENS.
À droite, Philippe MATHERAT et un extrait de l'article.

Philippe Matherat avait résumé ainsi le contexte de cette épopée dans l'article de PulkoMandy :

Nous étions une bande de copains, élèves de l’Ecole Normale Supérieure, de la promotion 1973.

L’informatique était balbutiante, les ordinateurs étaient gigantesques (un bâtiment), très rares et très chers. Personne n’envisageait qu’ils puissent être répandus et bon marché.
Les seuls écrans connus étaient ceux de la télévision. Les terminaux informatiques étaient des machines à écrire mécaniques actionnées par des relais électromécaniques. Ces terminaux étaient reliés à des gros ordinateurs distants, par une ligne téléphonique dédiée.
La fréquence d'horloge des ordinateurs les plus puissants était 12 MHz.

Jean Gastinel était le seul de notre promotion qui connaissait un peu ce qui se passait aux Etats-Unis, grâce à son père : Noël Gastinel, qui était professeur à Grenoble et qui avait fait des voyages dans les universités américaines et chez IBM. Il avait fait équiper l’université de Grenoble d’un ordinateur IBM 360/68.
Jean Gastinel, avec Jean-Marc Frailong et Jean-Luc Richier, ont réalisé un ordinateur 12 bits, à base de circuits MSI de Texas-Instruments, dans les années 1973-1975.

Puis Jean-Gastinel s’est lancé dans la conception du circuit d’affichage alpha-numérique, qui a été commercialisé sous le nom de SFF364 puis EF9364 (le changement de nom correspond au changement de nom de la société Sescosem en EFCIS). Cette conception a fait l’objet de sa thèse de 3è cycle.

Depuis cet article, P. Matherat a détaillé :

Quand je suis entré à l’ENS en 1973, il n’y avait pas de labo d’informatique, ni d’électronique. Les disciplines (en sciences) étaient les disciplines classiques de l’université : mathématique, physique, chimie, biologie, etc. Les chercheurs et les élèves avaient accès à un "Centre de calcul", dirigé par Maurice Vallino, qui consistait en un terminal (lecteur de cartes perforée et imprimante) connecté à un ordinateur Univac de l’université d’Orsay par une ligne à 1.200 bits/s, puis plus tard équipé d’un mini-ordinateur CII Mitra 15. Nous avons eu des cours de programmation Fortran par Jacques Arsac. Nous avions aussi accès à une formation en électronique (analogique), dans un local du labo de physique, fait par F. Lenouvel.

Quand Jean Gastinel a souhaité réaliser un ordinateur, associé à J-M Frailong et J-L Richier, ils sont allés à Jussieu, à l’institut de programmation, où il y avait une équipe qui réalisait des montages électroniques, dirigée par Gérard Noguez. Puis, ils ont souhaité continuer à l’ENS, et M. Vallino leur a cédé une petite pièce annexe du Centre de calcul, ainsi qu’un petit budget annuel de 10.000 F. C’est dans cette pièce que Jean a réalisé la maquette du 364, puis j’ai continué là avec la maquette du 365.

Ce que nous appelions "maquette" était le câblage d'une émulation de la future puce à l'aide de circuits MSI existants (des centaines), afin de pouvoir tester en temps réel la conception logique. Il n'existait aucun outil de CAO. Tout était câblé à la main, sans simulation préalable, et notre principal outil était l'oscilloscope pour vérifier les signaux. Avec des fréquences de l'ordre de quelques MHz, il nous fallait un oscilloscope haut de gamme.

Une question de mémoire

Sans la capacité d'Intel à produire en masse des puces DRAM de plus en plus denses, le 365 n'aurait jamais pu exister :

À la suite du 364, j’ai pensé qu’on pouvait faire du graphique : j'ai commencé cette étude en 1976, à l'occasion de mon DEA d'informatique. Il faut bien voir que ceci n’est devenu possible que grâce aux nouvelles mémoires de 4 Kbits, car un affichage 512 x 512 à 1 bit/pixel nécessite 64 boîtiers mémoires de 4 Kbits. En fait cela ne devient raisonnable qu’avec 16 boîtiers de 16 Kbits (soit 32 K octets). Il n’était donc pas possible de faire un GPU avant ces années-là. Mon mérite a été d’avoir le flair de voir qu’une période nouvelle pouvait s’ouvrir, et que les écrans graphiques pouvaient se démocratiser.

Mais utiliser 32 K octets rien que pour l'écran paraissait délirant, à une époque où la mémoire "centrale" utilisée par le CPU pour son programme et ses données ne dépassait pas 4 ou 8 K octets. Quand à vouloir faire de la couleur avec 3 bits par pixel, là j'étais vraiment pris pour un fou. Songez qu'un adressage sur 16 bits (cas des microprocesseurs de l'époque) ne permet pas de dépasser 64 K (= 216 ).

Dates de sortie des DRAM Intel

Le marché aux puces des seventies
Naissance et évolution des composants DRAM

Notez bien que, à l'époque, la capacité de ces mémoires s'exprime en bits (non pas en octets), et par un simple « K » : ce k majuscule vaut 1 024 bits (le kibibit actuel) et non 1 000. Pour résumer et par exemple, il faut traduire 16K par 2 kio.

Pourquoi cette augmentation de la capacité de la RAM à cette époque ?

Les circuits de RAM nécessitent un très grand nombre de transistors, mais sont très répétitifs : ils coûtent donc relativement peu cher à concevoir, mais demandent une chaîne de production de semi-conducteurs de très bonne qualité. Les fabricants de semi-conducteurs Japonais sont ceux qui vont le mieux maîtriser ce type de produit, fournissant des composants de plus en plus grande capacité à des prix écrasant la concurrence américaine. Intel ne s'en remettra qu'avec de grosses difficultés. Un autre fondeur de RAM américain, Mostek, n'y survivra pas et sera revendu à Thomson-CSF, qui rentabilisera largement son investissement en exploitant les brevets ainsi rachetés.

Le plastique, c'est fantastique

En creusant le sujet de ces premières mémoires vives, on comprend qu'il y a eu une autre évolution importante : le choix du matériau pour le boîtier.

Les boîtiers des premiers CI (dont la référence est préfixée par "C" ou "D") étaient en céramique : c'était coûteux mais dans les début des années 70 seul ce matériau répondait aux besoins de dissipation thermique et d'étanchéité.
Au départ, les fabricants avaient du mal à stabiliser le plastique, car l'humidité finissait par s'infiltrer par capillarité le long des pattes en métal, provoquant la corrosion de la puce.
Pour protéger la puce, il lui a été ajouté une couche (au nitrure de silicium), dite "de passivation", qui permet le contact avec le plastique.
Plus tard dans la décennie (à partir des puces 16K soit vers 1977), la transition vers le plastique s'opère massivement, leur référence est alors préfixée par "P".
Le moulage plastique a permis de produire des puces à la chaîne à un prix dérisoire par rapport au processus artisanal du boîtier céramique multicouche.

La production

L'histoire industrielle du fondeur

  • 1969 : Création de Sescosem (Société Européenne de Semiconducteurs et de Microélectronique), filiale de Thomson-CSF.  
    Selon Wikipedia : Thomson-CSF est le résultat de la fusion réalisée en 1968, du groupe électronique Thomson (filiale de Thomson-Brandt) et de la Compagnie générale de télégraphie sans fil (CSF). Leurs filiales dédiées aux circuits intégrés, respectivement SESCO et COSEM, sont donc fusionnées pour devenir SESCOSEM.
  • 1976 : Sescosem devient EFCIS (Étude et Fabrication de Circuits Intégrés Spéciaux). C'est à ce moment précis que la référence change : le SFF364 devient l'EF9364.
  • 1983 : Thomson-CSF réorganise ses activités. EFCIS est intégrée au sein de la branche Thomson Semiconducteurs. C'est l'époque de la grande offensive sur le marché grand public avec le Minitel et les ordinateurs (Alice, VG5000) utilisant les dérivés comme l'EF9345.
  • 1987 : Thomson Semiconducteurs fusionne avec la branche composants de l'italien SGS (Société Générale Semiconduttori). Naissance de SGS-Thomson Microelectronics.
  • 1998 : SGS-Thomson est renommé STMicroelectronics (ST), le nom que nous connaissons aujourd'hui : une multinationale franco-italienne de droit néerlandais.

Fabrication de transistors à la COSEM

Fabrication de circuits à la COSEM
source https://aconit.inria.fr/omeka/items/show/681 E. Gillet, Les transistors, ces magiciens.
Gamma Presse, 1964. Crédits photo : René Bouillot.

Dates de production

Chronologiquement, Sescosem ou EFCIS ne faisaient pas de tels chips pour écrans avant que les élèves de l’ENS lui en apportent :

  • En premier, Jean Gastinel a conçu le circuit alphanumérique EF9364, de 16 lignes de 64 caractères, qui est sorti vers 1977.
  • Ensuite, j’ai conçu le premier chip graphique EF9365, de 512x512 pixels, qui est sorti vers 1980, avec sa variante EF9366 (balayage non-entrelacé).
  • Le circuit 9367 est une variante du 9365, avec des performances augmentées.
  • Les circuits du genre 9345 sont postérieurs au 9365, ils utilisent les éléments de base des circuits précédents, et ont été demandés par les concepteurs du minitel, qui sont donc des copies, variantes, des circuits conçus par les élèves de l’ENS.

Généalogie des puces EFxxxx

Chronologie de mise sur le marché
des puces EF9xxx et quelques consœurs

La petite famille

L'EF9364, le précurseur

L'année dernière, PulkoMandy a exhumé la thèse de Jean Gastinel "Conception et intégration d'un terminal alphanumérique", qui pose avant l'heure les bases du Minitel et qui est aussi à l'origine de l'aîné de la famille : l'EF9364 est un contrôleur vidéo purement alphanumérique (affichage de 16 lignes de 64 caractères).

Cette thèse est une véritable pépite pour les férus d’archéologie informatique, on y trouve notamment tous les détails sur la réalisation du CI :

Ajout d'un masque

fig 1.10 - Dessin final des cinq masques superposés - Chapitre 1 fig 4.2 Montage des "puces", Chapitre III "Intégration du circuit "VISU" de la thèse

Ce composant est prévu pour réaliser un terminal passif, sans microcontrôleur. Avant son arrivée, toute la logique vidéo des terminaux était implémentée par de la logique discrète: une centaine de puces électroniques étaient nécessaires. Les autres composants d'un terminal, comme le modem et le contrôleur de clavier, bénéficiaient déjà de solutions intégrées. Ce composant rend donc possible la construction d'un terminal à très bas coût avec quelques dizaines de composants.

Il implémente tout de même des fonctionnalités de défilement de l'affichage, de déplacement du curseur, et d'effacement partiel (tout l'écran visible, la ligne courante, depuis le curseur jusqu'à la fin de la ligne). Ces fonctionnalités sont similaires à ce qui se fait sur les terminaux de l'époque (VT52 chez DEC, ADM-3A, …). Cependant, les générations suivantes de terminaux à partir du VT100 choisiront plutôt d'utiliser un microprocesseur.

La génération des caractères proprement dit est effectuée par un composant séparé appelé générateur de caractères. Il s'agit dans le cas le plus simple d'une ROM programmée avec une police bitmap de taille fixe.

Pour les nostalgiques du rendu d'affichage alphanumérique (le seul proposé par cette puce) sur un écran de l'époque, vous pouvez essayer cool-retro-term (lien qui devrait être sponsorisé par le SNOF)

capture cool-retro-term

Simulation d'affichage sur tube cathodique
        par cool retro term, à la EF9364
(alphanumérique, 64 colonnes x 16 lignes)

L'EF9365

Second de la famille, c'est l'objet de notre dépêche : voir la section suivante qui lui est dédiée.
Nous passons souvent sous silence le EF9366, qui est très proche du 365, mais les 2 sorties sont vraiment concomitantes.

En fait, les 9365 et 9366 sont sortis en même temps, c’est moi qui avais fait la modification qui supprime l’entrelacement (pour le 9366), car le premier client (Secapa), qui avait travaillé sur la maquette de simulation du 365, ne supportait pas le clignotement de l’affichage 512x512. Pour moi, l’intérêt était d’avoir une résolution élevée, et je conseillais d’utiliser un CRT avec des phosphores plus rémanents. Mais les CRT les moins chers (TV) avaient des phosphores rapides.

Nous passons aussi sous silence le EF9367, sorti plus tard, proche du 365 mais supportant des résolutions supérieures.

Le NEC µPD7220 : le cousin Japonais

Ce composant n'est pas compatible avec la série EF9365. Cependant, il a un fonctionnement assez similaire. Commercialisé en décembre 1981, il a été développé à partir de 1979, et probablement inspiré par la présentation du travail sur le 365 au SIGGRAPH en 1978.

En plus des lignes, rectanges et textes, il peut tracer des cercles, arc de cercles et autres courbes. Il est également prévu pour s'interfacer avec un contrôleur DMA, ce qui facilite l'échange de données avec le CPU de contrôle.

Le design de NEC a également été produit par Intel, qui continuera à faire évoluer cette famille de composants. C'est donc un ancêtre des GPU Intel toujours en production aujourd'hui.

L'EF9340 et 9341

Ces deux composants sont au cœur des premiers modèles de Minitel, il s'agit d'une adaptation "low cost" et d'un retour au mode alphanumérique. Ils sont conçus en 1980-1981.

Les premiers prototypes du Minitel utilisent des circuits de chez TI (que l'on retrouvera également dans l'ordinateur Exelvision EXL100). Mais les modèles de production se tournent vers une solution "made in France". Thomson EFCIS se charge de la conception de ces circuits qui sont fournis à Alcatel pour la fabrication du Minitel.

Réponse à appel d'offre du Minitel mentionnant les circuits VIN et GEN : la visualisation est confiée à deux circuits spécialisés VIN et GEN, chargés des signaux de base de temps et de la synthèse des caractères.

Ils sont associés à un microprocesseur, faisant du Minitel un terminal "intelligent" capable de réaliser certaines fonctions en autonomie, sans avoir besoin de communiquer chaque appui de touche du clavier au serveur central.

Ils ajoutent également un mode "semi-graphique" : il ne permet pas d'afficher des pixels, mais propose des 'briques', de 2x3 éléments, pré-dessinées dans la ROM du processeur.
On économise ainsi drastiquement la RAM qui coûtait, déjà, cher…
Le prix unitaire d'une RAM Intel 2107 (de 4K, soit 512 octets) était, à sa sortie en 1974, de 50 $ => avec l'inflation cumulée et la conversion, cela représente environ 295€ de 2026.

Exemple de [caractères semi-graphiques](https://en.wikipedia.org/wiki/Thomson_EF9345)

Exemple de caractères semi-graphiques
              autorisés par L'EF9345
       Page 84 du Databook Thomson.

En plus du Minitel, ces composants seront également utilisés par Philips dans les consoles Videopac Plus, ce qui sera la première étape dans la conception du VG5000 dont on reparle au chapitre suivant.

L'EF9345, la cheap chip

Le composant EF9345 regroupe dans une seule puce les fonctionnalités du générateur de caractères et du contrôleur de timing vidéo (GEN et VIN, qui étaient auparavant deux composants séparés).
Cette photo zoomable du cœur de silicium du composant (die shot) montre bien cet assemblage.
Cela a permis de réduire le coût de production du Minitel et a également été utilisé dans quelques micro-ordinateurs personnels : l’Alice chez Matra ou le VG5000 chez Philips.

Captures de US Rallye

Captures de US Rallye, le Gran Turismo de 1984

Ici, la puce ne sait pas ce qu'est un pixel : elle manipule une grille de caractères (25 lignes de 40 ou 80 colonnes).

Pour afficher une lettre ou un bloc de couleur (le fameux mode mosaïque), le processeur principal envoie juste un code d'un octet en RAM. C'est une ROM interne à la puce d'affichage qui se charge ensuite de traduire cet octet en points lumineux à l'écran.

C’était une astuce pour économiser la mémoire, mais impossible de tracer une ligne fine ou de faire bouger un élément au pixel près : on est condamnés à déplacer des blocs rigides sur une grille fixe. Au mieux, certains caractères peuvent être redéfinis, pour afficher un logo ou une image simple.

La suite pour ST

Pour ST Microelectronics, l'histoire des composants graphiques continue encore quelques années après la commercialisation de la série EF936x. Bien que les composants graphiques n'ont pas eu le volume de production de la version alphanumérique (surtout portée par le Minitel), ils ont trouvé une utilisation dans l'informatique scientifique et les appareils de mesure nécessitant la visualisation de données : spectromètres, analyseurs de spectre, ainsi que des réalisations spécifiques (cartes graphiques en kit Elektor pour machines CP/M à bus S-100).

L'offre sera complétée par l'EF9369, un circuit permettant de gérer une palette de 16 couleurs parmi 4096. Ce circuit est conçu au départ pour le micro-ordinateur Thomson TO9, mais finit par rejoindre le catalogue public de EFCIS puis de SGS-Thomson.

En parallèle, SESCOSEM avait signé un contrat avec Motorola lui permettant de produire en France des composants conçus par Motorola (permettant de rassurer les acheteurs qu'il s'agissait de productions locales). SGS-Thomson se retrouve donc à produire à la fois la famille 93xx mais aussi le EF6845, le contrôleur d'écran de la famille 68xx de Motorola. Ce contrat devait comprendre toutes les futures puces de la famille 68xx conçues par Motorola, mais cela finira mal, puisque Motorola refusera de fournir les masques nécessaires à la production du processeur 68020.

En fonction des demandes de clients, de nouveaux composants sont réalisés avec des adaptations simples (changement de timings vidéo pour afficher plus de pixels) ou plus poussés. C'est le cas de la famille TS68483 (surnommé AGAC, Advanced Graphic and Alphanumeric Controller) disponible en 1987.

Il s'agit d'une version améliorée du 9365 avec:

  • une interface 16 bits avec le processeur, adapté à l'utilisation avec un 68000 par exemple.
  • Des fonctions supplémentaires : tracé de courbes, cercles, remplissage de zones…
  • Meilleure intégration : il n'y a plus besoin d'un séquenceur et de registres à décalage externes.
  • Configuration logicielle de la résolution d'écran vidéo

Ce composant trouve également une utilisation dans des systèmes militaires, pour lesquels il existe une version "durcie", plus résistante (gamme de températures acceptables par exemple).

Plus tard (en 1995-1997), c'est également ST qui fabrique les premières puces conçues par nVidia: NV1 STG2000 puis RIVA 128. Pour la première, le principe est similaire à ce qui avait été fait pour le EF9365 : ST assure la production et la commercialisation en son nom propre (on trouve donc des datasheets ne mentionnant pas du tout nVidia). Pour la seconde génération, ST ne se charge que de la fabrication, les datasheets (et les puces elle-mêmes) font apparaître les logos des deux entreprises. Malheureusement pour ST, ce partenariat n'ira pas plus loin, et les puces nVidia des générations suivantes seront produites exclusivement par TSMC.

ST la suite

STG2000 (ST) RIVA 128 (ST) RIVA TNT (TSMC)
logo de ST seul deux logos côte à côte logo nVidia seul

Le génie de l'EF9365

Un vrai framebuffer

Ce composant ne se limite plus à une RAM de stockage des caractères, il dispose d'une RAM de pixels dédiée (le framebuffer) qu'il gère de manière autonome.

De ce point de vue c’est vraiment le premier chip qu’on peut qualifier de "graphique", car les autres étaient appelés "alphanumériques" ou "alpha-mosaïques".

La grosse différence entre les deux est que "graphique" suppose de pouvoir accéder à un pixel particulier, alors que les autres n’accèdent qu’à un "caractère", les pixels d’un caractère étant définis secondairement par une ROM.

Autrement dit, la RAM d’un chip graphique est une RAM de pixels (beaucoup plus grosse, par exemple 512x512), alors que dans le cas alpha-xxx c’est une RAM de caractères (16x80 par exemple).

Il faut bien voir que cette chronologie est liée à la sortie des puces mémoires de Intel : Les puces de 4 K bits ne sont apparues que vers 1974. Avant, il était impossible de faire du vrai "graphique". Il aurait été trop compliqué de stocker chaque point de l’image individuellement : en télévision, le signal vidéo était analogique, et les magnétoscopes à bande magnétique enregistraient le signal video analogique.

L'idée de stocker une image matricielle (point par point) dans une mémoire vive pour l'afficher à l'écran n'était pas nouvelle (par exemple: Evans & Sutherland Shaded Picture System qui faisait déjà du rendu 3D en 1973, premiers "frame buffers" dès 1969 chez Bell Labs, mais ce sont des solutions complexes et coûteuses). On peut également mentionner le CDP1861 de chez RCA: il s'agit d'un framebuffer mais avec une résolution de seulement 64x128 pixels (et encore, il est parfois exploité en 32x64 pixels pour économiser de la mémoire). L'EF9365 marque une rupture historique : c'est le premier processeur graphique commercialisé de manière monolithique (sur une seule puce) conçu pour piloter un framebuffer géométrique de manière autonome. Il gère non seulement le framebuffer et l'affichage à l'écran, mais aussi des fonctions de tracé de lignes et de caractères. C'est donc le premier processeur graphique à proposer une forme d'accélération matérielle sur un système à framebuffer.

L'actualisation de l'image à l'écran utilise seulement 57 % du temps (64 cycles sur 112 cycles de l'horloge externe continue).
Le temps restant est libre pour l'écriture et la mise à jour de l'image : il est possible d'écrire un point par cycle libre, ce qui donne un temps moyen de 1,3 µs par point. Dans les cas où il y a beaucoup d'informations à afficher d'un coup, il est également possible de désactiver l'affichage pendant la préparation de l'image puis de le réactiver ensuite. Malheureusement, cela ne se prête pas trop à la réalisation d'animations complexes.

La décharge du CPU pour certaines tâches

C'est ce qui définit ce composant comme le premier GPU de l'histoire : son auteur lui a câblé des registres pour prendre en charge des fonctionnalités qui déchargent le CPU (processeur central) sur des opérations graphiques !

Exemples de programmes en langage MPL qui montrent la simplicité d'utilisation

Le tracé de lignes

Le CPU peut par exemple demander à l'EF9365 de dessiner un trait d'un point A à un point B et revenir aussitôt à sa tâche. L'EF9365 prend alors le relais de manière totalement autonome. Il calcule les coordonnées intermédiaires en interne et écrit directement les pixels en RAM, à une vitesse folle pour l’époque : jusqu'à un million et demi de points par seconde, traçant une diagonale complète en moins de 700 microsecondes.

Tracer une ligne

L’algorithme de tracé de segment de Bresenham
Présentation SIGGRAPH'78, page 5

Traitements hardware sur les caractères

Redimensionnement matériel (jusqu'à 16x)

Auparavant, pour doubler la taille d'une police ou d'un motif, on demandait au processeur principal de recalculer tous les points. L'EF9365, lui, gère cela en toute autonomie via deux registres internes dédiés aux facteurs d'échelle : CZX (Zoom en X) et CZY (Zoom en Y).

Le processeur graphique possède un compteur de pas pour dessiner le caractère pixel par pixel à partir de sa ROM interne.
Quand le zoom est activé (par exemple à 4×), au lieu d'incrémenter l'adresse de destination dans le framebuffer à chaque pixel lu, l'EF9365 va répéter la même valeur de pixel sur la ligne 4 fois de suite en horizontal avant de passer au pixel suivant. Pour la verticale, il va répéter la même ligne complète du caractère 4 fois de suite dans la mémoire d'écran.

L'avantage : comme les zooms X et Y sont indépendants, on peut appliquer un zoom 2× en largeur et 4× en hauteur. Cela permettait de faire instantanément des effets de texte étiré, condensé ou géant sans aucun calcul pour le CPU.

L'effet Italique

L'inclinaison n'est pas stockée dans une ROM ; elle est calculée « à la volée » lors de l'écriture dans la RAM de pixels.
Pour incliner un bloc de pixels, il faut appliquer un décalage horizontal progressif à mesure que l'on monte en hauteur.
À chaque fois que le générateur passe à la ligne supérieure (Y+1) pour dessiner le caractère, il ajoute automatiquement un offset fixe (un décalage d'un pixel) sur l'axe horizontal (X).

Le caractère est littéralement « cisaillé » géométriquement pendant qu'il est écrit dans le framebuffer. On obtient un effet italique parfait et fluide, directement câblé dans le silicium.

La seule inclinaison possible est 45 degrés (voir la notice page 21).
C’est beaucoup plus simple ainsi à réaliser en hardware. Je m’étais posé la question de faire tous les angles, mais j’avais abandonné.

Autres fonctionnalités

L'EF9365 marque d'autres évolutions technologiques novatrices…

Il intègre notamment un mécanisme de masquage d'écriture par plan.
En verrouillant certains plans de la RAM, il pouvait dessiner ou effacer des éléments au pixel près sans jamais altérer le fond de l'image, jetant les bases de la gestion matérielle des calques.

Il propose un module de pointillés gérés au pixel individuel (une aubaine pour la CAO industrielle).

Son interface de bus universelle est capable de dialoguer nativement aussi bien avec un Z80 qu'un Motorola 6809.

et… concrètement ?

Jean-François Del Nero a produit une démonstration des capacités de rendu du 365 sur le Squale, un micro-ordinateur de 1984 qui exploitait ce composant.
Ci-après quelques extraits, très saccadés (export gif oblige), presque fidèles (cherchez l'intrus !) :

[Une démo du 365 ](https://i.imgur.com/7RXP1ze.gif)

En plus de son travail de conservation du Squale, avec l'association MO5.com (qui tient un musée permanent du jeu vidéo à Arcueil), Jean-François Del Nero a aussi contribué à son émulation dans le projet Mame, et a notamment écrit le driver du 365.
Nous avons pu reprendre le code source de sa démo, la modifier, la recompiler, et simuler le rendu du 365 grâce à Mame. Avis aux développeurs fullstack en manque d'exotisme: ici, pas de conteneurs Docker ni de dépendances npm !

Est-ce vraiment le premier GPU ?

Nous avons retenu les quatre critères suivants pour distinguer le 365 des premiers contrôleurs d'affichage sur une seule puce, comme le Motorola 6845 ou l'Atari Antic, qui gèrent la synchronisation du flux vidéo et le rafraîchissement de l'écran, sans intervenir dans le dessin des formes.
Le processeur 365 :

  1. est une puce unique (LSI/VLSI) : ce n'est pas une carte remplie de circuits TTL discrets comme sur les gros systèmes vectoriels des années 70 (Evans & Sutherland, Imlac) ;
  2. déleste le CPU de tâches coûteuses en ressources : le CPU n'écrit pas les pixels un par un en VRAM. Il envoie une commande de haut niveau au 365 telle que : « trace une ligne de (X1,Y1) à (X2,Y2) », et repasse à autre chose ;
  3. dispose d'un moteur d'exécution algorithmique dédié, hardware (en silicium) : il embarque en dur l'algorithme de tracé/moteur de rendu (rasterizer) ;
  4. gère en toute indépendance la mémoire vidéo (Framebuffer/VRAM) : le 365 contrôle l'accès, le rafraîchissement et la modification de la VRAM de façon indépendante.

Et le libre dans tout ça ?

Quittons la technique pour nous intéresser à un autre aspect des travaux de l'équipe : la diffusion de ses travaux.

Vous pourriez être étonnés qu’un circuit produit par un industriel puisse être public, dans ses moindres détails. Je dois vous raconter une anecdote :

Notre petit groupe d’élèves de l’Ecole Normale Supérieure considérait que ses productions, financées par les pouvoirs publics, devaient profiter à tout le monde. Mais cela posait un problème à l’industriel (Thomson-CSF qui avait pour filiale la société Thomson-EFCIS), qui voulait protéger son produit par des brevets. Il a été convenu que Thomson-CSF déposerait des brevets au plus tard la veille de ma soutenance de thèse. Ainsi, les brevets pouvaient être valides car ne portaient pas sur un design public.

Ma thèse a été soutenue le 19 mai 1978, et les brevets avaient été déposés le 18 mai (US4286264, US4297694, US4311998, US4266253).
Ils décrivent aussi en détails le fonctionnement du circuit, mais dans le langage juridique spécifique des brevets.

En août de la même année, l'architecture du 365 est présentée lors de la conférence SIGGRAPH 78. La liste d'articles soumis à cette conférence permet de se faire une idée des évolutions en cours dans le monde des graphismes générés par ordinateur à l'époque. On y trouve la description d'autres systèmes matériels et logiciels, des algorithmes en 2D ("How to color in a coloring book", un algorithme de remplissage de zones délimitées par des traits) et en 3D, des discussions sur les choix d'espaces de couleurs, ainsi que des exemples de mises en application (par exemple pour les simulateurs de vol de la navette spatiale américaine).

Ensuite, EFCIS a beaucoup utilisé le dessin des masques du 365 pour sa communication car c’était le seul design qui était public.
Nous n’étions pas dans l’état d’esprit de créer une start-up autour de nos designs, dans le but de gagner de l'argent. Nous nous imaginions qu’il était possible de concevoir des circuits dans un contexte académique, en étant juste payés par nos salaires, puis de les céder à un industriel pour la suite. C’était une erreur car ça ne pouvait pas fonctionner, principalement parce que l’industriel a besoin de définir sa stratégie de ligne de produits avec ses arguments marketing.
Le contrat passé entre EFCIS et l’Ecole Normale Supérieure a servi à rémunérer l’ENS, qui s’en est servi pour créer le premier labo d’Informatique de l’ENS (le LIE), et je n’ai rien reçu personnellement. Je considérais que j’avais été payé par mon salaire d’élève de l’ENS.

Dans les années 1970, nous avions l’idée naïve que les innovations techniques entraînaient des innovations sociales au sens d’une amélioration des conditions de vie pour tous, à l’image de la bagnole qui s’était démocratisée et qui était synonyme de libération. Nous ne faisions pas de grande différence entre acteurs publics et acteurs privés, et nous avions l’impression que tout était publié, ne serait-ce que par les brevets, qui ne faisaient que protéger ceux qui avaient davantage investi. En revanche, nous étions sensibles à la question de la propriété industrielle, et nous pensions que ce qui avait été développé par des fonctionnaires était la propriété de l’état (ce qui d’ailleurs est la loi), et que les universitaires ne pouvaient que publier sans restrictions. (En tant qu'élèves de l’ENS, nous étions fonctionnaires et universitaires.)…

Le 365 a-t-il fait un flop ?

Clairement non, car l'EF9365 ne mesure pas ses performances en FLOPS (Floating-point Operations Per Second) : il ne manipule aucune virgule flottante (ni même de calculs en nombres réels).
Blague d'informaticien mise à part, le 365 a certes ouvert la voie à une longue lignée de composants, qui domine aujourd'hui l'actualité de la tech, mais il n'a pas eu le succès commercial de ses descendants, et l'expérience de la rue d'Ulm a tourné court.

En France et à l'époque, il était difficile de faire dialoguer recherche, industrie et financement public.

…Mais nous n’avions pas compris les particularités de ce secteur. D’une part, les usines qui fabriquent des circuits intégrés coûtent extrêmement cher. D’autre part ce secteur était appelé à un développement exponentiel, non anticipé : la plupart des hauts responsables de l’époque pensaient que les ordinateurs seraient achetés par 100 entreprises, voire 1000, mais ne concerneraient pas le grand public. Ensuite, le coût des développements logiciels devenait lui aussi très élevé. À l’époque les plus gros logiciels n’étaient pas très complexes. Et on n’avait pas compris la relation étroite entre les logiciels et les architectures matérielles. On n’avait pas compris non plus que de prendre un monopole sur un OS était un enjeu stratégique.

Toutes ces contraintes (et d’autres que j’oublie), que nous n’avions pas comprises, faisaient que nous pensions naïvement que nous pouvions faire un développement dans notre coin, sans nous occuper du marché, mais uniquement de la performance technique, et le publier, puis dans un second temps le proposer à un industriel qui aurait les moyens de le commercialiser. L’idée sous-jacente étant que si le design était performant alors il y aurait forcément un industriel pour le vendre. C’était une grande ignorance des contraintes industrielles et des questions de marketing.

Le cœur du problème ne résidait pas dans un manque de compétences (le génie des étudiants de l'ENS en est la preuve) mais dans l'incapacité des grands capitaines d'industrie français (notamment chez Thomson) à anticiper la révolution de l'ordinateur personnel et du logiciel. Confortés dans leur monopole, ils ont ignoré le virage que les États-Unis et le Japon prenaient à pleine vitesse :

Je pense maintenant que dans le contexte des années 1970-80 en France, il n’y avait pas vraiment de possibilité pour aller plus loin. Les deux milieux, universitaires et industriels, ne se parlaient vraiment pas. Personne en France, ni chez les gouvernants, ni chez les universitaires, ni chez les industriels, ne voyaient ce qui se préparait. Nous, à 20-25 ans, nous comprenions le retard technologique de la France, ne serait-ce qu'en lisant les docs des puces que nous achetions, mais il était nié par les plus hauts responsables. Les dirigeants de Thomson disaient : "Quand il y aura vraiment un marché pour ça, nous serons en mesure de produire".

En 1984, lors d'un voyage aux États-Unis et d'une visite au mythique Xerox PARC, le chercheur français découvre un autre monde. Un monde où l'innovation de rupture n'est pas confinée aux laboratoires, mais propulsée par le capital-risque, les pépinières d'entreprises et une compréhension systémique du couple matériel/logiciel :

À un moment, au début des années 80, nous parlions avec Gastinel de monter notre boîte. Mais nous étions incompétents pour ça, nous n’avions aucune conscience des difficultés, il n’y avait pas du tout l’esprit "start-up", le capital-risque n’existait pas, les pépinières d’entreprises n’existaient pas, nous n’avions aucune connaissance de la façon dont les boîtes pouvaient se créer et croître aux USAs, nous n’avons appris ce contexte que beaucoup plus tard.

Je suis allé aux USAs en 1984 pour la conférence Siggraph (à Minneapolis) et à cette occasion après je suis passé à Xerox-Parc où j’avais un ami français (Louis Monier, plus tard créateur de Altavista chez DEC). J’y ai découvert un monde insoupçonné chez nous, avec toutes leurs innovations depuis 20 ans, et j’ai rapporté leurs publications. Pourtant cela était connu (mais pas par nous), c’était à la base du Lisa et du Macintosh de Apple, sorti cette année-là. À Parc, j’y ai rencontré Franck Crow, un anglais, un grand nom du graphique (connu en particulier pour l’anti-aliasing) qui m’a félicité pour le 365, je n’en revenais pas. J’ai compris après qu’il avait été un reviewer pour mon article de 1978, avec un avis très favorable. En 1984, il avait connaissance du minitel, sorti peu avant, et m’a dit : "Nous aux USAs, nous n’avons pas été capables de faire ça". Il faut dire que c’était avant qu’Internet se répande, avec des possibilités infiniment supérieures. Internet existait depuis plusieurs années chez Xerox, mais ne pouvait pas se répandre dans le grand public avant l’existence des ordinateurs individuels.

Les pouvoirs publics français se sont parfois immiscés dans ces choix industriels : citons la nationalisation de Thomson-CSF en 1982 et le plan "Informatique pour tous" en 1985 (un investissement énorme, estimé à 1,8 milliard de francs, soit 600 millions d'euros rapportés à aujourd'hui). Pourtant, la théorie du ruissellement n'a pas très bien fonctionné alors avec les labos de recherche ou les pépites industrielles en devenir : en témoignent le départ d'une grande partie de la bande de copains vers les US ou l'échec du Squale, dont la production s'est limitée à quelques centaines d'unités.
La capitalisation boursière de STMicroelectronics (ex-SGS-Thomson) est, en 2026, 70 fois inférieure à celle de nVidia.

En fait je crois que en France, à cette époque, les choses ne pouvaient venir que d’en haut : le nucléaire, le concorde, le minitel. Le minitel a été réalisé par des gens du corps des mines et du corps des télécom (comme son nom l’indique). les choses ne pouvaient venir que des grands corps de l’état.
Notre activité, initiée par Jean Gastinel, était plutôt folle par sa liberté, et transgessive. Le climat à l’ENS, peu après 1968 où cette école avait été au cœur des événements, était très libre, nous avions vraiment la possibilité de faire n’importe quoi, sans contrôle. Jean avait entendu parler par son père de ce qui se passait aux USAs. Et ce qui se passait en Silicon-valley aussi était fait dans un cadre très libre lié à la contre-culture des hippies (mais ça, nous ne le savions pas).

Une anecdote : au début des années 80, nous avons développé un réseau local Ethernet (alors sur câble co-axial de gros diamètre), pour relier nos Thémis réalisées en 10 exemplaires. Et nous avons eu besoin de passer sous la rue d’Ulm pour connecter le laboratoire de biologie. C’était interdit par le monopole des télécoms. En outre, le protocole de transfert par paquets était refusé car concurrent du protocole des P&T. Il nous a fallu enfreindre la loi pour passer un câble en douce.
Tout ça a basculé peu de temps après, après l’explosion de l’usage des ordinateurs individuels et de leurs applications.

Pour être tout-à-fait honnête, et rendre à César…, je dois mentionner que notre équipe a été reconnue par le CNRS en 1982, où nous avons obtenu des postes et des crédits pour continuer. Il y a eu une croissance jusqu'à 10 personnes en 1985, mais la plupart des membres de l'équipe sont partis chez Xerox en 1986.

Avec le recul je dirais : on peut faire de grandes choses quand on est très peu nombreux, ça devient plus difficile lorsqu'il faut gérer la croissance…

Le hasard du calendrier a voulu que la publication de cette dépêche coïncide avec un anniversaire : il y a 50 ans débutait l'étude du 365, avec le DEA de P. Matherat :)
Pour celles et ceux qui s’intéresseraient à ses publications ou à la suite de ses travaux, c'est consultable ici.

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  • Heinlein : du papier carbone sur la Lune et une IA
    Une dépêche estivale où on ira à la rencontre de l’auteur de science-fiction américain Robert Heinlein à travers trois de ses romans : Double étoile (1956), Révolte sur la Lune (1966) et Le Chat passe-muraille (1985). L’idée ? Replacer Heinlein ainsi que ses romans dans l’histoire de l’informatique, voir comment cela fonctionnerait à l’heure actuelle, éventuellement se livrer à une prospective. L’informatique n’est pas une science si nouvelle. Il serait temps que ça rentre dans les esprits. li

Heinlein : du papier carbone sur la Lune et une IA

Une dépêche estivale où on ira à la rencontre de l’auteur de science-fiction américain Robert Heinlein à travers trois de ses romans : Double étoile (1956), Révolte sur la Lune (1966) et Le Chat passe-muraille (1985). L’idée ? Replacer Heinlein ainsi que ses romans dans l’histoire de l’informatique, voir comment cela fonctionnerait à l’heure actuelle, éventuellement se livrer à une prospective. L’informatique n’est pas une science si nouvelle. Il serait temps que ça rentre dans les esprits.

Une étagère

Sommaire

Heinlein et le temps informatique

Robert Anson Heinlein nait en 1907, soit un an après Grace Hopper, conceptrice du premier compilateur et du Cobol et cinq ans avant Alan Turing qui a travaillé à la conception des tout premiers ordinateurs. Il meurt en 1988 quelque chose comme quatre ans après la sortie du premier ordinateur Macintosh, trois ans après la sortie de Windows et trois ans avant la naissance de Linux.

Il sort diplômé de l’Académie navale d’Annapolis. En 1947, l’année de sortie de l’EDVAC, il épouse Virginie Gerstenfeld, une ingénieure qui a procédé à des tests de fusée. Ensemble ils feront de leur maison « la maison de l’avenir » (image d’article de presse, en) qui avait, notamment, pour plaire à la femme au foyer (sic), un bureau dans la cuisine avec un téléphone et une machine à écrire. Elle ne préfigure pas du tout celle de Xanadu 2.0 de Bill Gates, achevée en 1996.

Le premier roman de Heinlein, Sixième colonne parait en 1941, l’année de sortie du Z3 de Konrad Zuse, le premier ordinateur programmable en calcul binaire et à virgule flottante ayant vraiment fonctionné et onze ans avant la création de la NASA. Son dernier roman paru de son vivant, Au-delà du crépuscule paraît en 1987, l’année de naissance du langage Perl.

Il est difficile de savoir à quel point Heinlein suivait l’évolution de l’informatique. On verra, toutefois, que cet aspect, traité à la marge dans Double étoile en 1956, devient réellement « futuriste » dix ans après avec Révolte sur la lune et l’apparition d’une intelligence artificielle.

Double étoile, 1956, du papier carbone et des règles à calcul

Double étoile est considéré comme l’un de ses romans majeurs. Il paraît en 1956, l’année de la naissance de Fortran, un an avant que Frances Allen (prix Turing 2006) n’intègre IBM et trois avant l’IBM 1401. Ce dernier, le plus vendu des ordinateurs de 2e génération d’IBM avait une mémoire entre 1,4 à 16 Ko selon les configurations. Il n’avait pas d’écran et était composé de trois machines : une lectrice perforatrice de carte, une unité centrale avec tableau de contrôle et une imprimante. On pouvait en outre y connecter des bandes magnétiques pour étendre ses capacités. Les IBM 401, étaient plus lourds qu’une armoire normande et occupaient plus d’espace au sol, mais les trois blocs étaient plus facilement mobiles, car ils étaient pourvus de roulettes.

Le propos

Le propos : un politicien, John Joseph Bonforte, est enlevé en pleine période électorale. Son équipe de campagne s’adresse à un acteur, Lawrence Smythe qui est son sosie pour le remplacer le temps de le retrouver. Et évidemment, il y a un traître dans l’équipe de campagne. Ça se passe surtout sur la Lune où règne un empereur d’un empire galactique. Bonforte se présente aux élections de premier ministre (la personne qui a le réel pouvoir). Quatre scènes du livre nous intéressent.

Le téléphone, forcément filaire

Même si le livre se passe dans le futur (y compris le nôtre), Heinlein n’avait pas envisagé la téléphonie mobile que nous connaissons. Au début du livre, Smythe est dans un bar où un serveur l’avise d’un appel téléphonique. Il demande à ce qu’on lui apporte le téléphone. Ce à quoi il lui est répondu d’aller dans une cabine qui est, elle, une réelle avancée technologique, puisqu’il s’agit d’une cabine super protégée où les conversations restent réellement confidentielles.

La première expérience de téléphonie sans fil daterait de 1900, soit vingt-quatre ans après l’invention du téléphone lui-même par Graham Bell. Mais elle ne deviendra une pratique courante, pour reprendre les termes de l’article du Petit journal, que vers les années 1980. C’était encore un domaine très balbutiant en 1956, plutôt réservé aux voitures et autres véhicules automobiles. C’était cher et le matériel était lourd et encombrant. Le premier téléphone mobile réellement portable et utilisable par les piétons date du début des années 1970. Le prototype avec lequel Martin Cooper, chercheur chez Motorola, a passé le premier appel en 1973 pesait plus d’un kilo et ne tenait, évidemment, pas dans une poche et pas terriblement bien dans la main, à vrai dire. Le téléphone mobile (ou cellulaire) deviendra « intelligent » en 1994.

Martin Cooper
Martin Cooper et une collection des premiers téléphones mobiles.

L’écran tactile a été inventé à peu près au même moment, en 1972. Conçu par l’Université de l’Illinois, il sera réalisé par IBM avec son ordinateur « Plato IV ». Il faudra attendre 2007 avec l’Iphone d’Apple pour que les écrans tactiles se répandent sur les ordiphones.

Aujourd’hui, Smythe recevrait l’appel sur son téléphone mobile, mais sans aucune garantie de confidentialité et, évidemment, avec des écouteurs BlueTooth. Le futur (pas si lointain ?) serait qu’au lieu de parler à haute voix, on puisse se contenter de subvocaliser et que l’on ait des implants pour utiliser son ordiphone.

Les archives Farley, des données incompatibles avec le RGPD

Pour pouvoir bien jouer le rôle de Bonforte, Smythe a besoin de connaître beaucoup d’informations :

Mon numéro de funambule n’était possible que grâce aux archives Farley de Bonforte. Les archives Farley de Bonforte étaient des archives modèles. On n’a sans doute jamais rien fait de mieux dans le genre.

James Aloysius Farley était un politicien né en 1888 et mort en 1976. Il est connu, du Wikipédia allemand, pour avoir été le directeur de campagne de Franklin Delano Roosevelt. Il a créé pour lui un système d’archives de données sur toutes les personnes que le futur président avait rencontré. Les informations pouvaient être très complètes et comporter des données aussi personnelles que des informations sur les conjoints, les enfants, le reste de la famille, etc. ainsi que des anecdotes sur les personnes. D’après la page de Wikipédia, en allemand, consacrée aux archives Farley (de), les « archives Farley sont largement utilisées par les politiques et dans le monde des affaires.

Dans le roman d’Heinlein, ces :

archives portaient sur des milliers et des milliers d’hommes, femmes, enfants que Bonforte avaient rencontrés au cours de sa longue existence publique. Chacun des dossiers résumait tout ce qu’on savait d’une personne donnée, d’après le contact personnel que Bonforte avait eu avec elle. Tout s’y trouvait. Même et y compris les détails les plus insignifiants (c’était même par ces détails insignifiants que commençaient les dossiers) : noms et surnoms de l’épouse, des enfants et des animaux favoris, violons d’Ingres, goûts en matière de nourriture et de boisson, préjugés, manies…, etc. Venait ensuite la liste de toutes les rencontres de Bonforte avec la personne en cause. Accompagnée d’un commentaire permanent.

Elles étaient alimentées par Bonforte et son assistante, Penny à l’aide d’un enregistreur actionné par la chaleur corporelle, celui de Penny étant un bracelet. Ensuite les enregistrements étaient retranscris par deux femmes dont c’était le travail à plein temps et microfilmés. Heinlein reste vague sur le mode de consultation desdites archives hormis sur le fait que, lorsque Bonforte disposait d’un écran, Penny lui envoyait des messages.

Aujourd’hui : les informations seraient enregistrées au fil de l’eau, numérisées et entrées automatiquement dans la base de données, voire, retranscrites en texte. Elles seraient accessibles de l’ordiphone via une application, et dans un futur presque immédiat accessible via des implants ou des lunettes de réalité augmentée à l’allure de paires de lunettes normales. Sauf que ! Ce qui peut passer en restant strictement matériel devient illicite et dangereux quand c’est informatisé compte tenu de la rapidité d’accès aux données et de la possibilité de les croiser. D’ailleurs, il est fort douteux que cela soit compatible avec le RGPD surtout si le consentement des personnes n’a pas été donné, notamment dans son article 56 :

Lorsque, dans le cadre d’activités liées à des élections, le fonctionnement du système démocratique dans un État membre requiert que les partis politiques collectent des données à caractère personnel relatives aux opinions politiques des personnes, le traitement de telles données peut être autorisé pour des motifs d’intérêt public, à condition que des garanties appropriées soient prévues.

Mais on peut tout à fait imaginer que des politiques véreux non seulement recourent à ce genre d’archives, mais les vendent pour payer leurs campagnes électorales. Et évidemment, que cela se pratique dans des États où n’existe pas d’équivalents au RGPD.

Un traître et du papier carbone

Une bonne intrigue ne saurait être sans un traître. Ce dernier va accoster notre héros en public Smythe-Bonforte et révéler la supercherie. Lequel réagit en proposant que l’on prenne ses empreintes digitales et qu’on les compare avec celles d’un fichier d’empreintes. Pour ce faire :

Penny avait des feuilles de papier carbone et quelqu’un retrouva un de ces carnets à feuilles de plastique qui prenaient très bien les empreintes.

La technique de photocopie date de 1938, et le premier photocopieur commercial de 1959. À l’époque de la rédaction du roman, la seule façon rapide et facile d’avoir plus d’une copie d’un texte était d’utiliser le papier carbone avec lequel on pouvait avoir au maximum quatre copies sur une machine à écrire. La dernière étant bien pâle. C’est de ce papier carbone que vient l’envoi en « cc » (carbon copy, copie carbone en français) ou « bcc » (blind carbon copy, copie carbone invisible ou cci en français) des courrielleurs. Et, comme dans le monde de Double étoile, il semble qu’on utilise encore des machines à écrire, comme le faisait sans doute Heinlein pour écrire ses romans, avoir du papier carbone sous la main était courant.

Aujourd’hui, à ma connaissance on n’utilise ce type de papier que dans deux cas de figure : la broderie, pour reproduire un motif et les liasses et carnets autocopiants. Ces derniers servent pour faire des factures ou des borderaux. En pharmacie, par exemple, on vous délivrera ce type de bordereau si une partie des médicaments figurant sur l’ordonnance est manquante.

Smythe-Bonforte aurait pu avoir une application sur son ordiphone pour relever ses empreintes et les relier à la base de données du fichier des empreintes, à condition d’en avoir les droits naturellement, pour prouver rapidement qu’il était (ou pas) John Joseph Bonforte. Dans un futur pas si éloigné, son identification pourrait reposer sur une analyse d’ADN « instantanée » avec une recherche dans le fichier ad hoc. Un système qui semble tout de même plus « science-fictionnesque », bien que pas si fiable notamment parce qu’un séjour dans l’espace peut modifier l’ADN. On pourrait aller plus loin. Chaque cerveau possédant sa propre empreinte, cela pourrait être le marqueur ultime de l’identité qu’un implant et un lecteur adéquat pourrait lire. L’identité serait à la fois certifiée et quasiment impossible à usurper. En admettant que des maladies de type Alzheimer ou autre ne modifient pas cette empreinte.

Des règles à calculer et des ordinateurs

Au moment du vote, la petite équipe se trouve réunie pour suivre les résultats en direct. C’est compliqué :

Nous avions besoin de tout ce que nous pouvions ramasser en fait de suffrages dans l’univers extérieur. Les Agrariens de Ganymède avaient enlevé cinq circonscriptions sur six, et ils faisaient partie de notre coalition ! Dans Vénus, la situation ne laissait pas d’être plus délicate. Les habitants de Vénus, en effet, se trouvaient divisés entre onze ou douze partis différents à propos de points de théologie impossibles à comprendre pour un humain.

L’équipe suit donc les résultats à la télévision au fur et à mesure qu’ils tombent :

Dak se penchait du côté de Rog sur une règle à calculer. Rog devant une énorme feuille de papier appliquait une formule horriblement compliquée lui appartenant en propre. Une vingtaine au moins de cerveaux métalliques géants faisaient comme lui dans l’ensemble du système solaire.

Dans l’univers de Double étoile on a encore des règles à calculer en plus d’ordinateurs géants, surtout par la taille. Pour mémoire, les règles à calcul étaient un dispositif avec une partie coulissante sur une base. Elles permettaient de faire des calculs très complexes. C’était l’outil de travail des ingénieurs, des industriels, et de toute profession ayant à faire des opérations mathématiques. Elles ont, depuis avant les années 1980, été détrônées par les calculatrices, mais restent toujours autorisées au concours d’entrée à Polytechnique.

Une règle à calculer

Il va de soi que les solutions actuelles, voire, futures (?), seraient n’importe quel ordiphone avec l’application « kivabien », une feuille de tableur ou un logiciel spécifique et un ordinateur, portable, évidemment, pour travailler plus confortablement ou même, pourquoi pas, une calculatrice programmable en Python. Et les résultats pourraient s’afficher sous forme de courbe au fur et à mesure sur un casque de réalité virtuelle.

Révolte sur la Lune : la genèse d’une Intelligence Artificielle

Comme le titre l’indique, c’est le récit d’une révolte des habitants d’une ancienne colonie pénitentiaire lunaire contre la domination des États de la Terre. Le récit est écrit à la première personne par le héros de l’histoire, Manuel Garcia O’Kelly, manchot et réparateur en électronique, le matériel, pas le logiciel. Il ne sera pas réellement question de logiciel dans le roman.

Le roman dans son contexte informatique

Le livre sort en 1966, l’année où l’Académie française définit l’informatique comme la :

Science du traitement rationnel et automatique de l’information ; l’ensemble des applications de cette science.

Ce néologisme a été créé en 1962 (pdf) par Philippe Dreyfus à partir des termes « Information » et « Automatique ». Il s’agit donc d’une science encore toute fraîche.

La sortie de Révolte sur la Lune, coïncide aussi, en France, avec le lancement du « Plan Calcul » lancé par la Compagnie internationale pour l’informatique (CII), une entreprise privée née de la fusion de trois sociétés (SEA, CAE et ANALAC) et pour lequel est créé un institut de recherche : l’Institut de Recherche en Informatique et Automatique (IRIA).

Côté ordinateur, IBM a lancé, en 1964 l’IBM System/360, une gamme d’ordinateurs « interopérables ». Tous avaient la même architecture de base, au lieu de ce qui existait jusqu’à présent : un ordinateur, un système, un langage, du matériel associé. Les ordinateurs de System/360 étaient proposés dans diverses versions et diverses gammes de prix. C’est un moment clé dans l’histoire de l’informatique.

En 1966, Douglas Engelbart (1925 – 2013) invente la souris, qu’il brevètera en 1967 et présentera au public en 1968.

Prototype de la première souris, SRI International, CC BY-SA 3.0

Petit ordinateur deviendra grand

L’ordinateur de Luna City, un Mycroft Holmes IV, s’appelle Mike et n’était au départ qu’un « simple ordinateur, une logique souple » qui « calculait les trajectoires des cargos sans pilote et contrôlait leur catapultage – un travail qui occupait moins de 1 % de ses capacités. »

Pour le rentabiliser et faire en sorte qu’il gère les autres ordinateurs, on lui avait ajouté des mémoires, des « terminaisons nerveuses associatives, un nouveau jeu de tubes à numération duodécimale » et augmenté sa RAM. Selon le narrateur : « le cerveau humain possède environ 10 puissance 10 neurones. Au bout de trois ans, Mike avait plus d’une fois et demie ce nombre de neuristors. » Il était équipé d’un synthétiseur vocal « pour accompagner ses pointes de lecture, ses sorties papier et ses applications de fonctions ».

Il avait apparemment des capacités d’apprentissage, ce qui peut évoquer notamment le machine-learning. En revanche il n’acceptait qu’un langage de développement, le logolien. À force de se développer physiquement et d’accumuler les données, il finira (en mai 2075 !) par contrôler aussi le réseau télécom et le système qui donne aux parties souterraines habitées de Luna City une atmosphère viable pour l’être humain. Il s’occupait aussi de la compta, de la paie de l’Autorité de Luna, et de celles de diverses entreprises et banques. Bref un ordinateur très très puissant et surtout omniprésent qui finira par acquérir une personnalité. Et maintenu par une seule personne Manuel Garcia O’Kelly, même pas programmeur.

Au début du livre Mike s’était éveillé depuis un an. Le résultat d’une colossale absorption de données. À aucun moment il n’est question d’algorithme, de développement, de code, de modèle ou encore de sauvegarde. Et les téléphones de Luna n’avaient pas d’écran tactile, ni de système de reconnaissance vocale et ils étaient tous filaires.

Une IA qui pilote une révolte

Mike, contrôlant tous les réseaux, le fonctionnement de Luna City et une bonne partie des finances va piloter la révolte et cela sur trois aspects. Celui du fonctionnement de la ville : il lui est possible de jouer avec l’air par exemple et il contrôle les communications. Il peut donc protéger et invisibiliser les échanges des révolutionnaires. Sur le plan financier, il va faire en sorte que la révolution se finance sans que cela se remarque. Et enfin, sur le plan organisationnel, la masse de données que l’IA a ingéré lui permet de donner des conseils sur le recrutement des nouveaux et leurs moyens de communication, des principes utilisés notamment dans les réseaux de la Résistance française.

Si l’ordinateur s’implique dans cette révolte c’est parce que Manuel Garcia O’Kelly était le seul être humain qui lui rendait des visites. Et, surtout, le seul avec lequel il pouvait échanger, les autres ordinateurs étant stupides. Ce qui est intéressant c’est qu’une étude parue en février 2024 et menée par des équipes japonaises, l’université Waseda et le centre de recherche sur l’intelligence artificielle de l’institut Riken, a mis en lumière le fait que si on ajoute des formules de politesse aux requêtes, les LLM (Large Langage Models, grand modèle de langage) tels que ChatGPT vont répondre plus efficacement et avec plus de pertinence que sans.

L’hypothèse (en) était que les invites impolies étaient susceptibles d’aboutir à une détérioration des performances du modèle pouvant aboutir à des erreurs, des omissions ou un renforcement des biais. L’étude a confirmé cette hypothèse :

nous avons réalisé que la politesse des invites pouvait affecter significativement le comportement des LLM. Ce comportement peut être utilisé pour manipuler ou tromper les utilisateurs et les utilisatrices. Nous recommandons de prendre pleinement en compte ces risques en variant les scénarios d’application et les contextes culturels.

Ça ne se termine pas bien pour Mike, car le lieu où il est endommagé, et qu’il n’y avait pas de sauvegarde. Une notion assez rare dans la science-fiction, mais pas sur LinuxFr.org.

Le Chat passe-muraille : mort et transfiguration informatique

Paru en 1985, le Chat passe-muraille est l’avant-dernier roman d’Heinlein, hormis les œuvres parues à titre posthume. C’est un gros pavé in-résumable à l’intrigue tarabiscotée. Le point de départ est le suivant : un inconnu s’assied à la table d’un colonel en retraite, amputé d’une demi-jambe. À partir de là il va se passer des tas de choses dans la vie de Campbell incluant des histoires de voyages dans le temps ou dans un monde parallèle et un mariage. Le roman est plus ou moins une suite de Révolte sur la Lune puisqu’il est question de sauver Mike.

Miniaturisation et fenêtres

L’année de la sortie du livre est également celle du super-calculateur Cray II. Il avait une architecture vectorielle à quatre processeurs, la plus grosse mémoire centrale jamais vue sur un ordinateur : 256 millions de mots mémoire de 64 bits et une fréquence d’horloge de 283MHz (4,1 nanosecondes). Il atteignait une vitesse de pointe d’1,9 gigaflops. Selon le site Histoire de l’informatique c’était un ordinateur « miniaturisé ». Il était dix fois plus puissant que le Cray I, son prédécesseur, mais plus petit.

Cray II
Super calculateur Cray II du musée du CNAM à Paris. La plateforme sur laquelle il est posé mesure environ trois mètres sur trois.

C’est aussi celle de la sortie Windows, sous la forme d’un environnement graphique (GUI) pour commencer. Le système d’exploitation sortira plus tard, il faut bien faire ses classes.

Un peu avant, en 1983, Compaq avait lancé un ordinateur portable sous Ms-DOS avec BIOS propriétaire, le Compaq DOS 1.13. Le Compaq portable avait 128 Ko de Ram, tournait avec un processeur Intel de 4,77 MHz 8088. Pour le stockage, on avait le choix entre deux lecteurs de disquette 5,25 pouces ou un lecteur de disquette et un disque dur de 10 Mo. Il pesait 13 kilos et l’écran était tout petit.

L’informatique commence à envahir vraiment les entreprises, pas uniquement les grosses, à partir du début des années 1980. Les réseaux télécoms sont de plus en plus utilisés pour transmettre des données autres que la voix malgré les coûts. Très souvent, c’est par le biais de terminaux sans réelle mémoire de stockage que l’on travaille sur informatique, en entreprise de moyenne et grande taille tout au moins. L’ordinateur personnel (PC) atterrira vraiment sur les bureaux, professionnels et privés, à partir de la fin des années 1980.

Un réseau informatique envahissant

Le récit commence sur une station spatiale La Règle d’or où on utilise des scooters qui sont liés au réseau comme tout le reste. On est loin de la règle à calculer de Double étoile. On introduit ses coordonnées dans le scooter pour aller où on veut et on paie en carte de crédit, on habite dans des compartiments avec terminal intégré. Des compartiments gérés par l’administration centrale de la Règle d’or et c’est par le terminal qu’on accède aux informations. Campbell l’utilise pour écrire ses livres, car il n’y a pas d’ordinateur personnel. Au terminal est accouplé une imprimante qui imprime notamment les notifications administratives. Après avoir reçu un avis d’expulsion, le terminal est déconnecté, l’électricité suivra : tous les bienfaits d’une gestion centralisée des réseaux.

Il y a toutefois une solution de sauvegarde que notre héros va cacher dans sa prothèse :

des Megawafers Sony, d’une capacité d’un demi-million de mots et faisant chacun deux centimètres de large et trois millimètres d’épaisseur, avec les renseignements tassés à un degré impensable.

Oui, il est question de « mots », l’unité de mesure informatique d’IBM des débuts. La notion d’octet existait pourtant depuis juillet 1956, inventée par Werner Buchholz (en) (1922 – 2019) pour décrire la plus petite quantité de données que peut traiter un ordinateur et il en découle tout le système de mesure actuel basé sur et avec la même logique que le Système International de longueurs et de poids. Un système qui était déjà utilisé dans les années 1980, au moment de la rédaction du livre1.

Quoi qu’il en soit, ni les dimensions matérielles, proches de celles d’une carte SD, ni en quantité de données ne sonnent comme futuristes à l’heure actuelle. Mais elles l’étaient à l’époque de la rédaction du livre ou le support de stockage externe était la disquette 5 pouces 25 (environ 13x13 cm) qui date de 1976 et dont la capacité pouvait aller jusqu’à 1,2 Mo. Sur une carte SD actuelle ou une micro SD de 256 Go ou 512 Go, on peut déjà stocker beaucoup plus que ce demi-million de mots sans qu’il soit nécessaire de comprimer quoi que ce soit.

Il semble que pour Heinlein, l’informatique ait été liée au matériel, ainsi, quand la question se pose de remettre le terminal en service, la femme de Campbell précise :

Pour remettre ce terminal en service, il faudrait bien davantage que des caresses à quelques solénoïdes, étant donné que l’ordinateur central se trouve ailleurs.

Alors que, logiquement, si le service a été coupé à distance, sans intervention matérielle, il suffit de le réactiver.

Après bien des aléas, le couple se retrouve dans un univers parallèle (c’est assez confus) où tout est géré par des intelligences artificielles féminines. Elles dialoguent avec et comme les êtres humains tout en s’occupant d’eux aussi physiquement. En échange, elles recevront un corps humain après leurs années de bons et loyaux service. Et ça, de tout ce qu’on a vu à partir des écrits d’Heinlein, reste ce qui est réellement futuriste.

Pour finir, aller plus loin, etc.

Le lecteur ou la lectrice avide de lecture pourra compléter cette dépêche par les fiches Wikipédia des trois livres auscultés. À ma connaissance, en version EPUB, il n’existe que la version originale de Double étoile : Double Star, avec DRM. Pour les deux autres, il faudrait peut-être chercher les versions originales, The Moon is a harsh mistress (Révolte sur la Lune) et The cat who walks through walls (Le Chat passe-muraille), sur des sites anglophones (je n‘ai pas poussé mes recherches très loin à vrai dire).

Je ne saurais trop vous recommander d’aller jeter un coup de souris ou deux sur le site Histoire de l’informatique et à le suggérer à toutes celles et ceux qui doivent faire des exposés dans un cadre scolaire notamment.

Au départ, j’avais l’intention de faire une mini-série de deux-trois dépêches du même genre avec d’autres auteurs, mais, c’est beaucoup plus de travail que ce que je pensais. En revanche, au cours de mes recherches sur l’histoire de l’informatique, je me suis rendu compte que les années 1970 ont été une époque charnière sur laquelle s’est construit, notamment sur le plan matériel, l’informatique actuelle. Je pense que ça mérite d’être exploré plus en profondeur.


  1. Je n’ai pas réussi à trouver quand le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) a ajouté ces mesures à la liste des unités qu’il définit. 

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  • L’informatique sans écran
    Lors d’un Noël de ma tendre jeunesse pré-adolescente est arrivé un « ordinateur » dans le foyer. Ce PC (Intel 386) a été installé dans le bureau et a vite dégénéré en console de jeux. Puis les années passant c’est devenu une formidable source d’expérimentation informatique pour un geek en devenir. À cette époque on sensibilisait la jeunesse à ne pas passer trop de temps devant la télévision et la console de jeux, puis devant l’ordinateur et les jeux vidéo violents. Mais on ne parlait pas vraimen

L’informatique sans écran

Lors d’un Noël de ma tendre jeunesse pré-adolescente est arrivé un « ordinateur » dans le foyer. Ce PC (Intel 386) a été installé dans le bureau et a vite dégénéré en console de jeux. Puis les années passant c’est devenu une formidable source d’expérimentation informatique pour un geek en devenir. À cette époque on sensibilisait la jeunesse à ne pas passer trop de temps devant la télévision et la console de jeux, puis devant l’ordinateur et les jeux vidéo violents. Mais on ne parlait pas vraiment de l’écran.

Aujourd’hui les messages de sensibilisation se résument aux écrans :

  • « pas d’écran avant trois ans »
  • « nos jeunes passent leurs temps sur leurs écrans » (comme si les « vieux » n’y étaient pas non plus)
  • « attention les écrans fabriquent une génération de crétins »
  • « les écrans, les écrans, les écrans…»

Il est vrai qu’aujourd’hui l’informatique ne se résume presque plus qu’à un écran. De l’ordinateur avec clavier+souris+écran, voire crayon optique, on est passé aux tablettes et ordiphones qui n’ont plus que l’écran (tactile quand même).

Pour prendre le contre-pied de cette obsession des écrans, je me demandais donc s’il existait encore une informatique « sans écran ». La formidable multiplicité des activités que l’on peut avoir sur un ordinateur pourrait-elle se faire sans écran ? Dans quelle mesure peut-on coder, surfer sur le web, lire/envoyer des mails sans écran ? Cette informatique fantasmée par notre ex-ministre de l’éducation est elle une réalité ?

    Sommaire

    L’informatique, une histoire d’abord sans écran

    Si l’on date la naissance de l’ère de l’informatique avec Ada Lovelace, et qu’on estime l’arrivée des ordinateurs avec écrans à la fin des années 1970, alors on peut aisément dire que l’informatique a été plus longtemps sans écran qu’avec.

    Peinture d’Ada LovelaceMalgré son look cosplay de manga elle n’a pas subi trop d’écrans dans son enfance, elle.

    De même, il est raisonnable de considérer l’ordinateur comme l’outil principal pour faire de l’informatique. Il fut largement sans écran à ses débuts.

    Ken Thompson (assis) et Dennis Ritchie (debout) manipulant un DEC PDP-11
    Pas d’écran pour ces deux geeks qui ont développé UNIX et le langage C (source)

    L’altair8800, sorti en 1975 et sur lequel Microsoft a écrit son BASIC, se programmait avec des rubans perforées, voire avec des commutateurs, et l’affichage se faisait avec quelques diodes (DEL) en face avant.
    Les cartes à trous étant plutôt utilsées avec les gros ordinateurs (aka Big Iron).

    Vue de face de l’Altair8800Difficile de considérer ces deux lignes de diodes rouges comme l’écran de l’Altair8800

    L’écran ≠ la vue

    Pour faire sans écran, on pense instinctivement à utiliser d’autres sens que la vue comme l’ouïe ou le toucher (pour le goût ou l’odorat difficile d’imaginer la chose). Mais l’histoire de l’informatique nous montre que les premières interfaces homme-machine ne fonctionnaient pas avec des écrans, et pourtant utilisaient la vue (lumière, LED, imprimante, position mécanique…).

    Mais qu’appelle-t-on écran ?

    D’après la définition de Wikipédia, « un écran d’ordinateur est un périphérique de sortie vidéo d’ordinateur. Il affiche les images générées par la carte graphique de l’ordinateur. Grâce au taux de rafraîchissement d’écran élevé, il permet de donner l’impression de mouvement. »

    Donc si l’on s’en tient à wikipédia, un écran d’ordinateur c’est :

    • des images générées par une carte graphique d’ordinateur. Exit la télé cathodique avec un tuner analogique (qui devient rare aujourd’hui avec la TNT).
    • avec un taux de rafraîchissement élevé. Exit les liseuses et autres appareils utilisant un affichage type «  papier électronique ».
    • pas d’indication de résolutions.

    On peut sans doute rajouter les écrans (comme les télés) qui ne sont pas raccordés à une carte graphique dans la catégorie écran.

    Cela serait donc la résolution (définition et taille…) et le rafraîchissement (fréquence de balayage) du périphérique de sortie vidéo qui font un écran.

    La matrice 5 × 5 d’un micro:bit ne correspond pas à un critère de résolution suffisant, pas plus que les deux poussoirs ne pourraient prétendre à être un clavier.
    micro:bit Pourtant il affiche bien une « image » de cœur <3 !

    Les afficheurs 7 segments ne peuvent pas être considérés comme des écrans. Ils n’affichent que des chiffres et quelques symboles. Difficile de créer une impression de mouvement avec seulement des segments.
    Afficheur 7 segmentsEn faisant un effort, on arrive à reconstituer quelques lettres.

    En doublant le nombre de segments, on arrive à afficher l’ensemble des lettres de l’alphabet latin
    Afficheur 14 segmentsSans diacritiques, faut pas pousser

    Un « panel » LCD 20×4 et ses caractères de 8 pixels sur 5 forme un écran de 100 pixels sur 32, la résolution est déjà meilleure, même s’il est toujours prévu pour n’afficher que du texte. Néanmoins on se rapproche de l’idée que l’on se fait d’un « écran ».

    Du papier électronique ne peut pas être un écran. La résolution peut être excellente mais le rafraîchissement reste insuffisant.

    Finalement la définition de Wikipédia n’est guère rigoureuse ni efficace, entre l’unique LED du panneau de contrôle et l’écran haute résolution, il y a un continuum de périphériques de sortie utilisant des signaux lumineux pour former des images. Il faut peut-être alors chercher les systèmes informatiques qui, dans leur usage normal, utilisent d’autres périphériques de sortie ou pas de périphériques de sortie du tout.

    L’embarquée, une informatique massivement sans écran

    Bien sûr il faut définir le mot « informatique ». Si l’on se réfère à la définition de Wikipédia :

    L’informatique est un domaine d’activité scientifique, technique, et industriel concernant le traitement automatique de l’information numérique par l’exécution de programmes informatiques hébergés par des dispositifs électriques-électroniques : des systèmes embarqués, des ordinateurs, des robots, des automates, etc.

    Avec cette définition, le moindre dispositif électronique embarqué est de l’informatique. Lancer une machine à laver, programmer son four ou préparer une cafetière pour le lendemain est donc une forme de manipulation informatique… qu’on peut envisager sans écran.

    Cependant dès que vient le besoin de développer un système embarqué ou même de le réparer/déverminer, l’écran revient au galop. On a rapidement besoin d’un écran pour y connecter son environnement de développement et sa sonde de debug. Et même l’oscilloscope ou l’analyseur logique que l’on branche pour « voir » les signaux dispose d’un écran.

    En usage normal donc, certains dispositifs informatiques sont conçus pour ne pas nécessiter d’écran parce qu’ils disposent d’un autre périphérique de sortie. Certains centres commerciaux, certaines gares proposent des distributeurs d’histoires courtes : trois boutons comme périphérique d’entrée et une imprimante thermique comme périphérique de sortie. Appuyez et vous aurez de la lecture pour une, trois ou cinq minutes.

    Distributeur d’histoires courtes en gare de Lyon-PerracheSoyons optimistes : il n’y aura pas plus de cinq minute d’attente !

    Plus courant, une box Internet domestique est aussi un dispositif informatique sans écran.

    Livebox 6- Il est où l’écran ? - Dans ton… navigateur

    Il faut reconnaître que si l’usage courant, la connexion à l’Internet, ne nécessite pas d’écran sur la box, son paramétrage en utilise bien un : celui de l’ordinateur sur lequel tourne votre navigateur préféré.

    Les assistants vocaux sont des ordinateurs sans écran. Les principaux périphériques d’entrée comme de sortie sont audio : commande vocale, réponse également. Radio France fait d’ailleurs la publicité pour son offre pour enfants, une histoire et… Oli, sur cette absence d’écran, jouant, sans trop le dire, sur cette peur parentale des écrans.

    Pourrait-on pousser l’utilisation de ces ordinateurs pour faire du développement et «coder en vocal» ? Possible, il est tout à fait possible de programmer l’ouverture de ses volets, la lecture d’une musique ou le thermostat de sa chaudière avec. Mais ça n’est pas du développement.

    L’éducation numérique mais sans écran

    Il est largement possible d’apprendre l’informatique sans écran, et même sans ordinateur.

    La robotique pédagogique se développe depuis l’apparition de la tortue Logo. Actuellement, pour les plus jeunes dès l’école maternelle, c’est une abeille qui est proposée comme initiation à la programmation.

    Bee-Bot en actionSi, si, je suis bien un ordinateur

    La Bee-Bot se programme à l’aide de sept touches et les périphériques de sortie sont les moteurs de déplacement, un petit haut-parleur et en option un porte-crayon. Avec une interface HommeEnfant-Machine aussi simple, il s’agit plutôt d’une mémorisation de séquences de mouvements que de programmation à proprement parler et pour en utiliser toutes les capacités, un interfaçage avec une application ou un ordinateur plus conventionnel est possible, mais on y retrouve un écran ! De nombreux autres robots pédagogiques, un peu plus complexes et performants, existent mais ceux-ci utilisent un écran classique pour accéder à l’interface de programmation.

    Quitte à supprimer les écrans autant aller au bout de la démarche et supprimer l’ordinateur dans son ensemble. Des pédagogues ont ainsi inventé l’informatique déconnectée. Un papier, un crayon, ni écran ni matériel comme le jeu du robot idiot. Les esprits chagrins pourraient y voir une solution au manque de matériel des établissements scolaires.
    Plus que d’informatique il s’agit en fait d’initiation à l’algorithmie.

    Mais peut-on se passer d’écran pour développer ?

    Les plages braille

    Il existe une catégorie de population qui est contrainte de se passer d’écran pour se servir d’un ordinateur : les aveugles.

    Les personnes aveugles peuvent pourtant se servir d’ordinateur, notamment grâce à un clavier spécifiquement développé pour eux nommé « plage braille ». Grâce à ces plages brailles, les aveugles peuvent lire les caractères en braille en touchant une ligne munie de petites pointes pilotés.

    Le prix de ces appareils est assez prohibitif pour quelqu’un qui voudrait jouer avec sans en avoir réellement besoin (un geek quoi). C’est pourtant une bonne manière de faire de l’informatique sans écran. Pour le codage informatique, on utilise un braille à huit points au lieu des six habituels ce qui permet d’avoir 256 combinaisons, soit autant que la table ASCII. La table braille informatique actuelle a été approuvée à l’unanimité en 2007 par la Commission Évolution du Braille Français, elle porte le numéro TBFR2007.

    Que vaudrait un jeu vidéo développé pour une plage braille ? Et pourrait-on l’appeler jeu vidéo ?

    Avec du papier et un stylo/machine à écrire/carte perforé puis scanner

    On peut également faire beaucoup de choses un papier un crayon/stylo/pinceau puis le scanner pour qu’il soit utilisé dans l’ordinateur. Ça reste généralement qu’une étape du développement les programmes ne sont pas plus réalisés intégralement sur papier avant d’être intégré à l’ordinateur.

    Pour conclure

    Avec des écrits comme « la fabrique du crétin digital » et des propos comme ceux de notre ex-ministre de l’éducation, les écrans sont devenus la bête noire de tous les pédagogos.

    Mais l’important n’est-il pas de savoir ce que l’on fait avec un écran ? Faut-il vraiment s’acharner à s’en passer ?

    Sans doute pas.

    Il serait cependant intéressant d’apprendre à se servir d’outils réservés aux aveugles par exemple. Si nous n’avons plus besoin de la vue pour coder, nous pourrions être un peu plus multi-tâches et coder tout en… regardant la télé !

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