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Du CAE 130 à IRIS 65M : Six ans de la division militaire de CAE-CII


Dans le cadre de la Compagnie Européenne d’Automatisme Électronique, l’auteur a participé de 1964 à 1967 au développement des ordinateurs destinés à l’équipement des systèmes d’arme MSBS et SSBS. Il décrit les adaptation des machines TRW 130, TRW 133 et périphériques ainsi que les méthodes de travail. De 1967 à 1969, dans le cadre de la nouvelle CII, il a participé au développement des premiers ordinateurs du plan calcul et décrit en particulier le développement de la machine P2M.

Du CAE 130 à IRIS 65M : Six ans de la division militaire de CAE-CII

Au printemps 1964, un jeune ingénieur terminait son service dans la marine. Trois candidatures spontanées, trois offres d’embauche… Il faut dire que les ingénieurs ayant étudié les structures des ordinateurs, les transistors et la programmation ne couraient pas les rues ! Merci à M. Benoit et à l’École d’Ingénieurs Électroniciens de Grenoble.

Je suis entré en avril 1964 à la Compagnie Européenne d’Automatisme Électronique (CAE). La société était présidée par M. Auricoste, avec M. Chambolle à la Direction Technique. Les bureaux – et la production – étaient répartis dans Boulogne, dans divers anciens bâtiments industriels. Le département militaire, qui se montait sous la direction de M. Bacot, disposait d’un petit bâtiment, avec un grand garage, un peu à l’écart.

1. LA PERIODE « COMPAGNIE EUROPEENNE D’AUTOMATISME ELECTRONIQUE »

La CAE adaptait des ordinateurs sous licence de la société américaine (Thomson) Ramo Wooldridge (TRW) et développait les équipements complémentaires pour les clients français dans la même technologie.

Pour le marché civil, le CAE 510 était déjà disponible depuis quelques années. C’était une adaptation de la machine américaine RW 530. Par contre, pour le marché militaire, CAE commençait juste l’adaptation du TRW 130 en CAE 130

1.1. Caractéristiques du CAE 130 alias TRW 130

Le CAE 130 et le CAE 510 avaient exactement la même technologie, dans un habillage plus robuste, plus « durci » pour la machine militaire. Au niveau de la structure, par contre, il y avait une différence de taille : le CAE 510 travaillait sur des mots de 18 bits, alors que le CAE 130 travaillait sur 15 bits, ce qui entraînait bien sûr quelques variantes au niveau du code d’instructions.

Le TRW 130 avait été développé aux États Unis dans le cadre du système NTDS : Naval Technical Data Systems. Je ne sais pas jusqu’où le système NTDS avait défini la structure de la machine, mais au moins tout le système d’entrées/sorties reposait sur des normes précises NTDS.

  • Fréquence horloge : 330 kHz (soit 3 ms par temps d’horloge…)
  • Machine organisée en mots de 15 bits.
  • A noter que les entrées/sorties caractères se faisaient en code 6 bits. On pouvait donc ranger 2 caractères par mot en gaspillant de la place, ou 2,5 caractères par mot en optimisant !
  • Mémoire à tores magnétiques organisée par blocs thermostatés de 8 192 mots. L’armoire de base contenait le premier bloc, une unité supplémentaire CAE 131 pouvait recevoir de 1 à 3 blocs supplémentaires, soit une capacité maximum de 32 768 mots.
  • Une particularité de la machine militaire par rapport à la machine civile était le bootstrap câblé en mémoire : un fil supplémentaire traversait les 21 premiers tores de chaque plan. Un poussoir du panneau de commande permettait d’envoyer une impulsion électrique dans ces tores pour les positionner à "1" ou à "0" et ainsi d’écrire d’un coup un programme minimum de chargement qui pilotait le lecteur de ruban perforé.
  • Technologie diodes et transistors discrets. Tous les éléments logiques "ET, OU" étaient formés de portes à diodes, les transistors assurant inversion (NON), amplification et bascules.
  • Les 8 "paniers" de cartes recevaient chacun 26 cartes. On trouvait de haut en bas :
    • Le panneau de commande, avec le bloc mémoire rangé derrière ;
    • les amplis d’écriture/lecture mémoire ;
    • Les différents registres (M : adressage mémoire, E : instruction, A, B, P...) et le bloc opération, rangés un par panier ;
    • en bas, les circuits d’entrée/sortie.
  • Code d’instructions : une trentaine d’instructions, de bas niveau, appelées "logands" par les concepteurs (Voir "programmation" ci-dessous)
  • Entrées/sorties :
    • Canaux A et B : canaux "haute vitesse", à transfert par bloc. Ils ont été peu utilisés_sinon pas du tout_dans les projets décrits ici.
    • Canal C : canal E/S par mot de 15 bits (ou caractères de 6 bits). Il était utilisé pour connecter tous les périphériques classiques (machine à écrire en E/S, lesteur/perfo de ruban, bande magnétique) et les périphériques spécifiques spécifiques développés par CAE.
  • Alimentation interne : -13,5V ("1" logique), +13,5 V, -4 V (tension de seuil), -28 V (relais) et -105 V (voyants néons).
  • Alimentation primaire :
    • TRW 130 : 117 V-60Hz.
    • CAE 130 : voir ci-dessous les applications françaises MSBS et SSBS.
  • Armoires :
    • TRW 130 : armoire moulées en fonte d’aluminium, très compactes (150 cm de haut, par 50 de large et 40 de profondeur). Le fond recevait les blocs alimentation et toute la logique était installée dans la porte.
    • CAE 130 : voir ci-dessous les applications françaises MSBS et SSBS.

Une unit TRW 192 gauche (mme armoire que le TRW 130) et deux units TRW 170.
Une unité TRW 192 à gauche (même armoire que le TRW 130) et deux unités TRW 170.

1.2. Les unités périphériques

1.2.1. CAE 131-Baies d’extension

Déjà mentionnée plus haut, cette unité recevait les blocs d’extension mémoire et les canaux d’E/S A et B.

1.2.2. CAE 141 - Périphériques standards

Cette unité contenait :

  • Un lecteur de ruban perforé optique, bidirectionnel, à 200 caractères par seconde.
  • Un perforateur de ruban à 75 c/s.

Le perforateur et le lecteur étaient prévus pour des travaux de "grosse capacité" et équipés de dérouleurs capables de recevoir une galette complète de ruban (250m, soit 100 000 caractères).

  • L’unité de commande : 2 paniers de logique : logique aussi "tordue" que celle de l’unité centrale était claire !

Connectée à coté : Machine à écrire IBM Slectric "à boule" qui servait d’organe de dialogue et d’impression.

1.2.3. CAE 192 et CAE 170 - Unités de bande magnétique

Le système à bande magnétique comprenait des unités de commande CAE 192 et des unités de bande CAE 170. Un CAE 130 pouvait adresser 4 unités de commande 192, qui pouvaient piloter chacune 4 unités de bande 170. de plus chaque 192 pouvait être raccordée à 2 unités centrales 130. Je l’ai réalisé pour essais, mais je ne pense pas que cette fonction ait jamais été utilisée dans les applications françaises.

La CAE 192 contenait 4 paniers de logique, et les amplis de lecture communs aux 4 têtes magnétiques. Il y avait ainsi quelques 2 m de câble de liaison entre les têtes de lecture de la quatrième unité et les amplis de lecture dans la version d’origine TRW, et près de 4 m dans la version marine CAE !

Chaque CAE 170 contenait :

  • Un dérouleur COOK 58 de bande magnétique 1/2 pouce, écrivant en "basse densité" à 200 caractères au pouce, ou en "haute densité" à 556 caractères au pouce ;
  • Un bloc alimentation tout à fait spécial, comprenant les commandes de puissance des moteurs et électro aimants ;
  • deux paniers de logique de commande, avec les amplificateurs d’enregistrements et les préamplificateurs de lecture.

1.2.4 Lecteur de cartes perforées, imprimantes à tambour...

Dans les derniers temps des études sur ces machines, nous avons reçu de TRW un lecteur de cartes et une imprimante à tambour, dotés chacun dans leur bâti de l’interface de connexion au canal C.

Ces machines, non militarisées, étaient cependant d’un modèle différent des unités utilisées sur le gamme civile CAE 510. Elles ont été utilisées en centre de calcul et n’ont jamais été développées en France.

1.3 Programmation et logiciels du CAE 130

le jeu d’instructions logands était plus proche des jeux d’instruction des ordinateurs RISC modernes (Reduced Instruction Set Computer) que des jeux puissants type IBM 360 qui commençaient à se développer. Les programmeurs de TRW avaient développé un jeu de macro-commandes baptisés "logans" qui émulaient un jeu "riche" (double précision, virgule flottante), mais les programmeurs de CAE les ont très peu utilisés pour les applications militaires : quand on ne dispose qu de quelques milliers de mots, il faut optimiser à une instruction près !

Les instructions de base autorisaient de multiples combinaisons d’adressages, ce qui permettait des astuces impressionnantes : permutation des contenus registres et mémoires avec branchement simultané...

Le TRW 130disposait principalement d’un assembleur, tout à fait classique. Il était fourmi_évidemment_sur ruban perforé (une cinquantaine de mètres), il lisait un ruban perforé source et fournissait un ruban perforé de code binaire. Pas d’éditeur de liens : tout était traité en adresses absolues ;

les premières instructions du programme devaient s’enchaîner au code du bootstrap câblé en mémoire. C’était toujours les mêmes et nous savions les identifier au premier coup d’oeil.

TRW avait fourni aussi un compilateur FORTRAN II. Comment fait-on une compilation avec 8 K mots de programme ? Très simplement :

  • Charger la première moitié du compilateur.
  • placer le ruban source Fortran sur le lecteur et lancer la première passe.
  • Le compilateur lit "ligne à ligne", imprime la liste sur la machine à écrire, analyse et perfore au fur et à mesure un ruban intermédiaire (pseudo code).
  • Charger la deuxième moitié du compilateur.
  • Placer le ruban intermédiaire sur le lecteur et lancer la deuxième passe.
  • le compilateur lit et assemble le pseudo code, et simultanément perfore un code binaire.
  • Un ruban auxiliaire portait le "chargeur" du code binaire et les routines d’exécution standards (Run Time).

1.4 Le projet MSBS : Mer Sol Balistique Système

A ma connaissance, le premier projet traité par le département militaire de la CAE fut le projet MSBS pour la Marine Nationale, destiné à l’équipement de calcul des sous marins nucléaires.

Dès le début, le département militaire fut divisé en deux services, l’un chargé des "calculateur" et périphériques standards, ’autre chargé des périphériques spéciaux. je travaillais sur les calculateurs, et j’ai peu d’informations sur les développements faits dans l’autre service. je me souviens essentiellement de baies de mesure chargées de piloter les instruments et de transmettre les résultats des mesures effectuées sur les engins, ainsi que de baies d’interface numérique pour des commandes ou affichages divers.

les travaux étaient menés de front et, tandis que le service "calculateur" préparait la francisation et l’adaptation des unités standards, l’autre service démarrait l’étude des unités spécifiques.

Il y eut évidemment plusieurs phases de développement et de livraison.
1.4.1 Équipement des centres de calcul

Le premier lot de machines TRW 130, TRW 131, TRW 141, TRW 192 et TRW 170, achetés aux États Unis a servi...à tout ! D’abord au labo à Boulogne, pour familiariser les techniciens avec cette technologie, pour mieux comprendre les dossiers TRW, et en même temps pour commencer les trvaux de programmation CAE. Ensuite, quand CAE a déménagé aux Clayes sous Bois, ces machines ont été installées dans un véritable centre de calcul.

Les premières machines de fabrication française ont équipé également un centre de calcul marine.
1.4.2. La technologie « marine » MSBS

Tout l’ensemble des équipements destinés aux sous-marins stratégiques devait respecter un ensemble de normes strictes au niveau de l’habillage, de l’alimentation électrique, de la climatisation et de l’inter-câblage :

Pour « l’habillage » : tout l’équipement était contenu dans des « baies marines », de 1,90 m de haut, à « porte technique » pivotante recevant toute l’électronique. Le fond des armoires recevait les blocs d’alimentation. Tout était conçu pour être accessible et démontable par l’avant. La « baie marine » était peinte en 2 teintes de gris – gris clair pour les bâtis fixes, gris plus soutenu pour toutes les pièces mobiles.

Un capot mobile, avec joint d’étanchéité et fixation vissée à l’aide d’une clé carrée (comparable à la clé de service des personnels SNCF), venait masquer toute la porte technique et ne laissait apparaître que les voyants d’alimentation et de défaut.

Ce capot a posé de nombreux problèmes pour les unités de bande magnétique...Une demande de dérogation a été refusée. Il a donc fallu doter les CAE 170 du capot "modèle profond" d’une esthétique très discutable (!)et bien sûr totalement inadapté à un fonctionnement "centre de calcul" où les bandes doivent être changées fréquemment. J’avais ajouté sur la porte technique elle-même un panneau permettant à la baie d’être correctement ventilée en l’absence du capot principal, et je n’ai jamais su si celui-ci avait été utilisé en opération réelle.

L’alimentation électrique était assurée en 440V 60Hz triphasé.

En haut de chaque armoire était prévu un panneau de commande noir, gravé en blanc, la partie supérieure avait une disposition fixe, avec un commulateur Normal-Sécurité et 3 énormes voyants Alimentation, Thermosthat, Avarie.

Pour résoudre les problèmes d’équilibre thermique dans des locaux confinés, la Marine avait fait le choix d’interdire toute ventilation en circuit ouvert : chaque baie était dotée dans sa partie basse d’un échangeur thermique air-eau, d’un fort ventilateur et de déflecteurs qui forçaient la montée d’air frais dans une gaine arrière et sa descente à travers les blocs d’alimentation et les paniers de la porte technique. ce système-excellent en opération- nous causait quelques soucis pendant la mise au point puisqu’aucune ventilation n’était assurée quand la porte était ouverte.

CAE 192 en armoire marine

(capot démonté)

1.4.3. Croiseur « de Grasse »

Le croiseur « de Grasse » a fini sa carrière comme bâtiment de commandement et de mesure lors des campagnes d’essais nucléaires dans le Pacifique. La CAE a installé à bord un centre de traitement de l’information constitué d’une unité CAE 130, (CAE 131 ?), CAE 141, CAE 192 et 2 CAE 170. La mise en route des unités de bande magnétique fut assez épique… jusqu’au jour où nous avons compris qu’il valait mieux attendre que les ouvriers de l’arsenal aient fini de faire de la soudure à l’arc sur les cloisons métalliques avant de lancer les tests !

1.4.4. Sous-marin expérimental « Gymnote »

Le « Gymnote » fut, d’après mes souvenirs, le premier bâtiment à recevoir les équipements CAE dans les baies « marine ». Il s’agissait ici d’une chaîne de mesure complète : unités standards (avec 2 bandes magnétiques) et unités spécifiques.

J’ai été amené à intervenir pour la mise en route de ces équipements. J’avais l’habitude des bâtiments de surface, pas des sous-marins, et le manque de place dépassait tout ce que j’avais connu. Quand la porte d’une armoire était ouverte, elle « fermait » complètement la travée. Nos oscilloscopes bouchaient la moitié du passage, et pour faire des mesures, nous devions travailler à deux, un de chaque côté de la porte, l’un plaçant les sondes, l’autre lisant les résultats. Pour tester les bandes magnétiques, de l’ordinateur à la dernière CAE 170, le plus simple a été d’emprunter aux marins du bord des téléphones auto-générateurs pour se parler d’une baie à l’autre !

1.4.5. L’évolution technologique : CAE 133

En 1964, le « département militaire » de CAE avait reçu de nombreux jeunes ingénieurs, on riait bien, mais on éclatait dans les locaux de Boulogne. La direction a réorganisé tant bien que mal les services entre les divers bâtiments de Boulogne : nous passions d’une sorte de petit garage à un grand hall de type… garage, et d’un bureau en sous sol à un bureau aveugle. Avec l’enthousiasme, nous le supportions bien, mais le déménagement dans l’usine toute neuve des Clayes-sous-Bois est arrivé juste à point pour loger tous les équipements nouveaux.

C’est juste à cette période que nous avons vu arriver le nouvel ordinateur de TRW : le modèle 133, aussitôt rebaptisé CAE 133. La machine avait exactement la même logique que le modèle 130, mais la technologie avait fait un bond en avant :

La vitesse d’horloge était passée à 1 MHz. Une microseconde par cycle ! Nous étions ahuris, on entrait dans les fréquences radio « ondes courtes ». Nous avons du revoir nos méthodes de travail. Le technicien qui étudiait un banc de mesure des cartes logiques se plaignait que les signaux « n’avaient pas le temps de monter au niveau du seuil » en un temps si court, et il a fallu, bien sur, remplacer les fils ordinaires sur les appareils de mesure par de vraies sondes à faible capacité !

Le bloc mémoire de base avait doublé de capacité : 16 384 mots disponibles dans l’unité 133 de base. Un seul bloc dans l’unité auxiliaire permettait d’atteindre la capacité maximum, toujours limitée à 32 768 mots par la taille de 15 bits du registre d’adressage.

L’alimentation électrique était entièrement repensée : une alimentation primaire en 117 V 60 Hz triphasé alimentait un petit groupe convertisseur tournant placé en bas d’armoire qui fournissait du 60V ( ?) triphasé en 440 Hz. Derrière, les alimentations étaient admirables de compacité et de rendement .

Ce groupe avait bien sûr une certaine inertie, ce qui rendait l’ordinateur insensible aux coupures secteur brèves. Les programmeurs ont tout de suite apprécié, mais sont revenus bientôt nous demander d’exploiter à fond cette facilité. Alors que nous n’avions jamais modifié la logique du CAE 130, nous avons ajouté sur le 133 une interruption ultra prioritaire déclenchée par la détection de coupure de l’une quelconque des phases du primaire 117 V. Une journée de mesures a permis de garantir aux programmeurs 400 ms (je crois) de temps de traitement pour sauver les opérations en cours avant l’arrêt total.

Cet ordinateur était habillé dans une armoire en fonte d’aluminium moulé, un peu plus haute et encore plus soignée que celle du TRW 130. À ma connaissance, il n’a jamais changé de costume.

1.4.6. Les sous-marins stratégiques : « Le Redoutable »

Le Redoutable fut le premier sous-marin stratégique doté des équipement MSBS de CAE. Cependant pour le service « calculateurs » le travail était terminé et je n’ai pas eu l’occasion d’intervenir et je ne connais pas le détail des équipements fournis.

1.5. Le projet SSBS « Sol Sol Balistique Système »

1.5.1. L’architecture du système SSBS

Le projet SSBS est plus connu sous le nom « Plateau d’Albion ». Il s’agissait en effet de l’équipement des silos de fusées stratégiques de ce plateau de Haute Provence.
Je ne sais pas s’il y avait de très grandes différences entre les équipements de mesure fournies par CAE pour le MSBS et le SSBS. Au niveau calculateur, nous fournissions les modèles 130 et 141, rien de bien original. Il était donc probablement logique que toutes les armoires, le câblage et les alimentations soient entièrement réétudiés…
Du point de vue habillage, les armoires peintes ont été remplacées par des armoires acier inox, avec les problèmes connus de réalisation (soudure sous argon) mais pas de soucis de rayures ou d’oxydation quand il fallait ajouter un trou. La totalité des équipements était installée dans une porte large, qu’un mécanisme subtil permettait d’ouvrir complètement (270° de débattement ?). Si mes souvenirs sont corrects, les blocs d ‘alimentation étaient installés dans la porte, à côté des paniers logiques.
Du point de vue refroidissement, le système SSBS revenait à une ventilation en système ouvert.

1.5.2. L’unité centrale CAE 230

L’unité centrale 130 a été reconduite sous le sigle 230 sans aucun changement notable. La transformation nous a juste causé des problèmes technologiques.

Le panneau de commande avait été doté de poussoirs « modernes » à microcontacts. Nous utilisions une logique « à l’ouverture » : des contacts normalement fermés dont on détecte l’ouverture, ce qui donne un signal plus propre, sans rebonds multiples . Malheureusement les contacts n’étaient pas francs (pression de contact insuffisante ? Courant trop faible ?) et la moindre vibration lançait ou arrêtait le programme !

L’usine venait de mettre en place un système de lavage des cartes à ultrasons. Superbe, mais les cartes logiques à diodes n’ont pas apprécié du tout ! Après lavage, nous avions des circuits logiques qui commutaient par simple pichenette sur une diode !

Les circuits de lecture mémoire nous causaient de plus en plus de problèmes. Il devenait impossible de régler correctement les circuits de lecture… Il a fallu comparer les signaux d’une « vieille » carte empruntée au centre de calcul avec une des nouvelles pour découvrir que les transistors du circuit de détection étaient… trop rapides. Nous n’avions ni le temps ni les crédits pour ré-étudier ces circuits. Nous avons donc spécifié un temps de montée « minimum » pour ces transistors et tout est rentré dans l’ordre.

1.5.3. L’unité auxiliaire CAE 241

La CAE 141 n’avait jamais plu aux techniciens, et comme les programmeurs se plaignaient de divers défauts, nous avons eu les crédits pour la ré-étudier entièrement. Le nouveau cahier des charges était assez simple :

    • maintenance facilitée,
    • réutilisation d’un maximum de circuits existants.
      ** bien sûr, compatibilité logicielle complète,

Ce fut l’occasion d’une jolie étude, menée par M. Lemarié et moi-même. Logique rigoureuse, clarté du fonctionnement mais… nous sommes passés des 2 paniers logiques de la CAE 141 à 3 paniers et demi !

1.6. Les techniques de travail

Je pense qu’il ne faut pas dissocier une étude sur les performances de ces machines d’une réflexion sur les méthodes de travail de l’époque.

1.6.1. La « bureautique »

(Le terme n’existait pas à l’époque…)

Rappelez vous : pas d’ordinateurs dans les bureaux… donc pas de traitement de texte. Le courrier était tapé à la machine à écrire, avec véritable « copie carbone ». Les documents techniques étaient tapés sur calque (avec un carbone jaune sur l’arrière) et tirés ensuite à la machine à tirer les plans (Ozalid & Cie…).

Les plans eux-mêmes étaient entièrement tracés sur calque à l’encre de Chine. Nos collègues américains utilisaient apparemment des feuilles translucides et de vulgaires crayons mais cette méthode n’a jamais été adoptée à CAE .

Au niveau des services d’études, nous avions adopté le système du « carnet de notes » utilisé par les développeurs de TRW. Mais là où nos collègues américains utilisaient des feuilles translucides et de vulgaires crayons, nous autres utilisions des feuilles de calque et des « Rapidographs ». Reste que ce système à numérotation ouverte, géré directement par le labo a facilité énormément la communication entre les équipes pendant toutes ces années.

Pouvez vous imaginer travailler sans photocopieuse ? Quand nous avions besoin d’une note, il « suffisait » de se rendre au service tirage et de faire la queue devant une des petites tireuses de plan A4 en libre service. Vous rappelez vous l’odeur d’ammoniaque ?

Pour les notices, c’était le début des techniques « Offset ». Les textes étaient tapés sur des feuilles de papier glacé d’une taille supérieure au format final (120 %). Les photos étaient collées sur ces feuilles, les repères divers rapportés à l’encre de Chine.

1.6.2. Les outils de conception

Il me semble qu’à l’époque, la quasi totalité des études de circuits logiques étaient faites sous forme de « schémas logiques », par contre toute la documentation issue de TRW, et par conséquent, toute notre méthode de travail était basée sur des « équation logiques ». Chaque équation correspondait à une partie de circuit imprimé, et en général un point de test était associé sur la face avant de la carte avec chaque signal résultat :

La documentation des systèmes présentait bien des schémas logiques, mais il faut bien voir qu’ils ont été établis après coup, pour les besoins des notices et de la formation.

Pour toute la famille 130/133 et pour tout le projet MSBS, nous n’avons disposé d’aucun programme de conception assistée par ordinateur, même les listes de câblage étaient entièrement établies à la main . Par contre pour la série 200 (SSBS) nous avons vu arriver les premiers essais de liste de câblage établies par ordinateur : il ne s’agissait que de programmes triant les listes de signaux, il n’était pas encore question d’optimisation de longueur !

1.6.3. La mise au point

Opération fondamentale ! Une machine sortant de l’atelier passait au labo en « mise au point » pour plusieurs semaines. Il fallait d’abord faire face :

  • aux erreurs de câblage – le test à la « sonnette » en atelier éliminait une bonne part des connexions manquantes, mais ne détectait pas les fils en trop ou les courts-circuits.
  • aux pannes de cartes – Il n’y avait pas de banc de test de cartes en atelier.

et on pouvait ensuite attaquer les réglages des amplis de lecture, des circuits de retard, etc.

Le panneau de commande de chacun des « calculateurs » 130 et 133 permettait d’effectuer un pas à pas par impulsion d’horloge. On pouvait donc observer les états logiques statiques. Chaque bascule étant dotée d’un voyant lumineux, un premier contrôle était directement possible. Ensuite il fallait mesurer les signaux et chaque poste de travail avait son oscilloscope Tektronix bicourbe. À vrai dire, 9 fois sur 10 nous mesurions des signaux statiques mais l’habitude était prise et tout se mesurait au « Tektro ».

Avec la série 130, nous ne nous posions guère de question de capacités et de « temps de montée » des signaux ; la plupart des mesures se faisaient avec des fils ordinaires. Le 133, avec son impressionnant mégahertz a obligé à revenir plus sainement aux sondes spéciales.

À chaque panne trouvée, et bien, nous dépannions ! Un coup d’outil à « dé-wrapper » et on plaçait un nouveau fil (ou parfois le même…) sur la broche à côté. Un coup de fer à souder pour faire sauter la diode ou le transistor défectueux et nous en soudions un nouveau. Un coup de pointe à tracer pour resserrer un contact défectueux… et ça marchait. Cela peut paraître aberrant aujourd’hui au regard des normes de qualité actuelles, mais c’était pratique courante de l’époque.

2. LE DÉBUT DE LA « COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L’INFORMATIQUE »

2.1. Regroupements et nouvelle raison sociale

Pendant que nous avancions sur les études SSBS, la CAE se transformait et ne cessait de se développer. J’en retiens deux événements importants.

D’une part l’arrivée de nombreux ingénieurs de la « Compagnie des machines Bull ». L’aventure Gamma 60 se terminait, des labos entiers se reformaient aux Clayes sous Bois.

D’autre part la fusion avec la SETI (sauf erreur de sigle …) qui nous amenait en dot un contrat avec la société américaine Scientific Data Systems (SDS) et des équipes techniques rodées à des technologies plus performantes que nos robustes machines TRW.

Dans les bagages de la SETI arrivaient quelques machines déjà francisées (90-10 et 90-40 sauf erreur…), mais surtout, avec la prolongation des accords, nous avons vu arriver tous les dossiers et un premier exemplaire du SDS Sigma7… Ce fut un choc pour de jeunes ingénieurs avides de techniques nouvelles : code d’instruction étendu (type IBM 360), adressage en « mémoire virtuelle », bus mémoire asynchrone, unités de périphériques autonomes…

Il ne restait plus qu’à changer de nom, la CAE est devenue la CII, le Sigma7 devenait CII 10070, et nous étions prêt pour le « plan calcul » !

2.2. Le plan calcul et les développements militaires

Tels que nous connaissions les objectifs, à notre niveau dans les labos, la CII avait à développer 3 machines civiles, connues sous les codes P1, P2 et P3 et 2 machines militarisées P0M et P2M.

Le cas de P3 était particulier : cette machine haut de gamme était un 10070 bi-processeur, développé en collaboration avec SDS, je crois. Une équipe de pointe, formée d’ingénieurs ex-Bull et de jeunes formés aux États Unis, menait les recherches. Cette machine a été commercialisée sous le nom IRIS 80
Toutes les autres formaient une même famille, de même code machine et de structure analogue – fortement inspirée du Sigma7. Les développements ont débuté simultanément pour P1, P0M et P2M.

    • P1 est devenu IRIS 50,
    • P0M est devenu IRIS 35M,
    • P2M devait prendre le nom IRIS 65M…

2.3. La technologie des machines IRIS

Elles avaient en commun d’utiliser la technologie TTL. C’étaient les premiers développements que nous faisions dans cette technologie et un service a été chargé de déterminer les conditions d’emploi : fan-in, fan-out, longueur de câblage, adaptation de charge… Il fallait aussi analyser les risques de destruction (ou de fragilisation) des entrées par l’électricité statique (les premiers boîtiers n’avaient aucune protection interne). Le résultat de l’étude fut … assez effrayant ! Je me souviens d’un des ingénieurs qui menaient cette étude, il m’expliquait que nous allions avoir des échos partout et qu’à moins de tout câbler en bifilaire, avec résistance d’adaptation au bout de chaque liaison, nous n’en sortirions jamais. Devant la catastrophe annoncée, il a sérieusement envisagé de démissionner !

Nous disposions d’un jeu de boîtiers très réduit : portes NAND à 2, 4 ou 8 entrées, bascules JK. Nous avons obtenu d’ajouter des portes AND 4 entrées, et – si je me souviens bien – c’était tout, au moins pour P2M.

P1 alias IRIS 50 utilisait les boîtiers plastique bien connus. Pour P2M il était prévu le même type de circuit mais en boîtier céramique. Par contre P0M utilisait des boîtiers flat-pack, c’est à dire des boîtiers céramique ultra plats avec pattes latérales à souder à plat sur le circuit.

2.4. L’ordinateur embarqué P0M

P0M était destiné à l’équipement du nouveau char français PLUTON. Cela entraînait des impératifs de compacité et de robustesse absolue.

L’ensemble était totalement fermé. Le châssis était un bloc d’alliage rainuré à l’intérieur pour recevoir les cartes, et à l’extérieur pour dissiper la chaleur. Les cartes étaient de la taille d’une carte à jouer. Les boîtiers flat-pack étaient collés sur un plan de masse qui se prolongeait par des ressorts sur les côtés destinés à assurer une meilleure conductibilité thermique vers le châssis d’une part, vers le « couvercle » d’autre part. Ce couvercle était lui aussi rainuré à l’extérieur. Le tout était peint en noir et ressemblait plus au compresseur turbo de nos voitures qu’à l’image traditionnelle d’un ordinateur !

2.5. L’ordinateur « marine » P2M

2.5.1. Les caractéristiques de P2M

P2M était destiné à la Marine Nationale. Une partie de l’équipe CAE qui avait travaillé sur le projet MSBS est passée naturellement sur ce projet, complétée par des ingénieurs et techniciens d’origine SETI, en particulier M. Gienès qui assurait la direction technique de cette équipe.

Les impératifs technologiques étaient de même nature que pour le MSBS et nous étaient familiers. Une contrainte un peu particulière : diminuer le nombre de composants différents pour faciliter la maintenance… Nous avons mené toute l’étude en tenant à jour un indicateur de taux de réutilisation des cartes logiques : “nombre total de cartes“ divisé par “nombre de types de cartes“.

Par contre la machine se distinguait par les performances demandées, basées sur des vitesses de calcul scientifique (trigonométrie…). C’était une structure 32 bits. L’additionneur à lui seul nous a coûté beaucoup d’heures d’étude pour déterminer les circuits de report optimisés, par 4 et 8 positions je crois (et toujours avec des cartes répétitives !).

Une autre nouveauté de cette machine était « l’anticipation ». C’était le premier ordinateur de la société qui se permettait d’appeler et de décoder une instruction avant d’avoir fini le traitement de la précédente. À pleine vitesse, P2M avait 3 instructions engagées en même temps.

Nous avions à optimiser les opérations racine carrée, sinus et cosinus. Je connaissais une méthode d’extraction de la racine carrée en arithmétique binaire. Les contraintes matérielles étant assez légères (décalage d’un registre par 2 positions…), nous avons décidé de câbler l’opération et nous avons doté le jeu d’instructions de P2M de la racine carrée !

Pour les opérations sinus et cosinus, l’objectif était de réaliser l’opération en 50 µs pour 16 bits et 100 µs pour 32 bits. J’ai eu à mener une étude comparant 3 méthodes câblées (Cordic, approximation, interpolation) et 2 méthodes programmées. Les programmes tenant facilement les performances demandées avec moins de contraintes, nous avons renoncé à ajouter ces opérations au jeu d’instructions.

2.5.2. Les techniques de développement de P2M

Les développeurs d’origine SETI étaient habitués à travailler sur schémas. Les quelques protestations des anciens CAE furent vite balayées par M. Gienès qui nous proposa une forme de schéma entièrement dessinable à la règle :

Cependant, grâce à SDS, nous disposions d’une chaîne de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) qui tournait sur 90-40 et nous fournissait à la fois des listes de câblage des fonds de paniers et des listes logiques avec les noms de signaux et leurs points de branchements.

Pour cela nous établissions un « modèle » de chaque carte, avec une forme d’équation logique entre les sorties et les entrées. Certains se seraient bien contentés d’un nom de fonction “bidon“, mais le puriste (votre serviteur) qui était en charge de la liaison avec le service CAO a veillé à ce que toute la logique soit honnêtement représentée. Il ne restait plus alors qu’à donner la position des cartes dans les paniers et les noms de signaux sur les broches. Le programme fournissait la liste de câblage et la liste logique

2.5.3. La simulation logique

D’autre part, un service de recherche de CII avait mené une étude sur les programmes de simulation logique. Deux produits avaient été développés sur CAE 510 :

  • « Épicure » Simulateur de logique globale
    Construit autour du langage Algol, il permettait la description des séquences d’exécution d’un ensemble de systèmes inter-dépendants.
  • Simulateur de logique détaillée, développé pour permettre la simulation d’un système à partir de ses équations logiques.

Le simulateur de logique détaillée n’était pas dans un état d’achèvement suffisant, et la puissance de calcul de la CAE 510 était insuffisante pour permettre son utilisation pour P2M. Par contre Épicure était parfaitement opérationnel et j’ai mené une simulation des séquences de base de P2M (unité centrale et bloc mémoire) et bien entendu une simulation de l’instruction racine carrée.

Il est certain qu’il y a eu ici plus de journées passées à déboguer le modèle que d’anomalies trouvées dans notre machine. Mais c’était le premier pas vers des simulateurs plus performants et bien d’autres outils sans lesquels les micro-processeurs n’auraient jamais pu voir le jour.

Je pense qu’il y a toute une histoire de la simulation logique à écrire, comme outil fondamental du développement de l’informatique moderne.

2.5.4. Fin de l’aventure P2M

Durant cette période, la CII a été secouée par les événements de « Mai 68 ». Ce fut 15 jours d’occupation d’usine aux Clayes sous Bois, des assemblées passionnées, des heures passées à établir et copier les rapports. Aucune casse, pas de retard important dans les études mais certainement un changement majeur dans les rapports hiérarchiques, les jeunes ingénieurs étaient beaucoup plus critiques vis à vis de la direction.

Au printemps 69, le projet P2M avançait, nous attendions avec impatience la période des essais, l’heure de vérité ! Les listes étaient épluchées, vérifiées, épurées. La toute dernière carte était spécifiée, moulinée en CAO. J’ai reçu la liste logique complète et je suis allé la présenter à nos patrons. Il y a eu un silence, puis M. Gienès m’a annoncé : « M. Denoyelle, la direction a décidé d’arrêter l’étude de P2M… ».
Quelques mois après je rentrais à Philips Data Systems pour une aventure à l’échelle européenne. Mais ceci est une autre histoire…


Bibliographie :

Tous ces ouvrages sont remis à la bibliothèque de l’Aconit.
Notices :

  • CAE RT/1050-1 Décembre 1965 F. Denoyelle
    Manuel d’utilisation de l’ensemble à ruban magnétique CAE 192-170

  • CAE RT/1427 Février 1966 F. Denoyelle
    Manuel de fonctionnement CAE 192 – CAE 170

  • CAE RT/1428 Février 1966 F. Denoyelle
    Manuel de maintenance CAE 192 – CAE 170

  • CII NT/2485 Année 1968 ou 1969 auteur inconnu
    Simulation logique – Manuel d’utilisation
    (avec quelques notes techniques, errata et tableaux syntaxiques en complément)

Notes techniques :

  • P2M-0-21-T / 2.6.1 A 27/7/67 Ph. Denoyelle
    Méthode d’extraction de racine carrée

  • P2M-0-21-T / 2.6.2 A 6/10/67 Ph. Denoyelle
    Comparaison de quelques méthodes de calcul des fonctions trigonométriques

Listage :

  • Test des séquences de base de P2M – Adressage 10/10/69
    Description Épicure et résultats de simulation
    (Ce listage ne représente malheureusement qu’une très faible partie de la machine)

L’auteur :

Ph. Denoyelle est sorti en 1962 de l’École d’Ingénieurs Électroniciens de Grenoble (EIEG, devenue depuis ENSERG). Il est rentré en 1964 à la Compagnie Européenne d’Automatisme Électronique comme ingénieur d’études sur les calculateurs militaires. Après la transformation de la société en Compagnie Internationale pour l’Informatique, il a participé aux premières études du Plan Calcul militaire.

En 1969, il est passé dans le groupe PHILIPS, d’abord à Philips Data Systems France, en Conception Assistée par Ordinateur. A partir de 1974 il a travaillé pour la branche Télécommunication de Philips, d’abord aux Pays Bas puis en France dans le cadre de la société TRT (Télécommunication Radioélectriques et Téléphoniques). Jusqu’en 1990, il a dirigé des études logicielles en région parisienne et à Lannion en Bretagne.

De 1990 à 1994 il a pris en charge la Qualité à TRT. Il est ensuite revenu vers des tâches opérationnelles, assurant en particulier le suivi des réalisations télécommunications à l’export, spécialement vers l’Asie. Il a cessé son activité professionnelle en 1998 après avoir participé aux 2 premières années de la nouvelle société Lucent, (qui a racheté les activités de télécommunication publique de Philips).

Première publication :
Mise en ligne le mardi 14 mai 2013

Article écrit par :
Philippe Denoyelle



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