Université de Bordeaux

Licence Sciences & Technologies.

4TIN408U : Architecture des ordinateurs

Documents et ressources

Contexte

• L'informatique, première industrie mondiale : tour d'horizon des spécificités de l'industrie informatique, de ses différents acteurs (incluant la conception de circuits électroniques) et de ses enjeux stratégiques, par Laurent Bloch.
• Résumé sur l'industrie des semi-conducteurs : tour d'horizon du sujet, concernant la fabrication des processeurs, encore par Laurent Bloch.
• Résumé sur les systèmes d'exploitation : tour d'horizon du sujet, concernant l'architecture des processeurs, toujours par Laurent Bloch.

Histoire

• Les origines de l'informatique, par Gilles Dowek.
• Lettre de 1703 de Leibniz à Fontenelle décrivant le codage et l'arithmétique binaire.
• Séminaire du Musée de l'histoire de l'informatique et du numérique : page des captations vidéo du séminaire du Musée de l'histoire de l'informatique et du numérique, contenant de nombreuses conférences relatives à la conception et construction des ordinateurs (mais pas que).
• Machines et instruments arithmétiques du XIXe siècle : un site présentant quelques machines arithmétiques du XIXe siècle et les méthodes de calcul qu'elles emploient, avec des références historiques d'époque.
• Arithmomètre de Thomas de Colmar & Payen : un site entièrement dédié à cette fameuse machine arithmétique.
• The calculator reference : un site de référence sur les calculatrices électroniques et mécaniques, et en particulier le célèbre calculateur mécanique de poche Curta et son simulateur. (En anglais)
• Avant la généralisation des ordinateurs, les bureaux d'étude et centres de recherche recouraient parfois à des calculateurs prodiges humains pour effectuer leurs calculs importants, tels que Wim Klein au CERN (ici en pleine action lors d'une cérémonie en son honneur).
• The MANIAC : rapport officiel du Los Alamos National Laboratory sur le MANIAC I, l'un des premiers ordinateurs électroniques dédiés au calcul scientifique. Où l'on découvre le terme « bigit » pour « binary digit », pas encore contracté en « bit », le codage hexadécimal, les techniques de calcul arithmétique à virgule flottante, le stockage des données sur bande magnétique modifiée, le « patchage » en mémoire d'un programme, etc. Une ressource historique remarquable !
• La mécanographie : un excellent film documentaire, réalisé au musée Bull de Belfort, sur le fonctionnement d'un atelier mécanographique. Où l'on peut voir des cartes perforées, des programmes qui ne sont pas des logiciels, le traitement « à la main » d'un algorithme de tri « radix sort », et plein d'autres trésors du passé.
• Avant les ordinateurs (et même après !), pour résoudre des problèmes spécifiques, les ingénieurs devaient créer des calculateurs mécaniques spécialisés. C'est le cas du calculateur de navigation spatiale Globus qui a équipé les vaisseaux spatiaux Soyouz et Soyouz-TM jusqu'en 2002. Une série en deux parties de Curious Marc, avec :
  • un premier épisode sur le démontage ; puis
  • un deuxième épisode sur la remise en fonction de ce bijou d'ingéniosité.
• Pour comprendre comment mettre en œuvre des fonctions calculatoires et de mémoire avec les moyens de la mécanographie, on peut s'intéresser aux flippers des années 1970, grâce à une étude en trois parties, par Technology Connections, du flipper Aztec de WIlliams (1976) :
  • une première partie sur l'architecture générale et le décompte des points ;
  • une deuxième partie sur la mémorisation et le calcul des bonus ; et
  • une troisième partie sur la gestion des joueurs et le décompte des balles.
• Light Years Ahead: The 1969 Apollo Guidance Computer (AGC) : une conférence vidéo très informative sur l'ordinateur de guidage AGC du programme Apollo et comment il a fonctionné pour la mission Apollo 11.
• Computer for Apollo : un reportage du MIT Science Reporter sur la fabrication et le test de l'ordinateur de guidage AGC du programme Apollo, et notamment comment les 4600+ portes logiques et les tores de ferrite qui constituent l'ordinateur sont individuellement câblés, avec l'aide de machines spécialisées programmables.
• Captain Zilog Crushed! : The Story of the Z8000 : un résumé de la bataille entre Intel, Motorola et Zilog pour le marché des processeurs à 16 bits.

Architecture

• NandGame : jeu pour construire, étape par étape, un ordinateur complet, à partir d'une porte NAND.
• « From Nand to Tetris » : environnement d'apprentissage de l'architecture des ordinateurs, en mode projet, basé sur de nombreux simulateurs logiciels.
• L'environnement de simulation AQA pour les lycéens, constitué d'un simulateur et de sa documentation, ainsi que d'un cours dédié.
• Les ordinateurs en logique ternaire de la Russie soviétique : un aperçu historique de ce pan méconnu de l'histoire de l'informatique, avec une explication sur le fonctionnement de la logique ternaire.
• But How Do It Know? : une plongée dans le fonctionnement d'un ordinateur.
• Remarquable rétro-ingénierie par Ken Shirrif du processeur 8086 d'Intel à partir de la radiographie de la puce, en plusieurs épisodes :
  • étude d'un bogue des premières versions du processeur Intel 8088 et de comment Intel l'a corrigé matériellement sur silicium par ajout de portes logiques sur le masque du circuit ;
  • étude du micro-code du processeur et du câblage du décodage des micro-instructions, en s'appuyant sur le travail d'Andrew Jenner pour le désassemblage du micro-code.
• Système et réseau : histoire et technique : le livre-cours sur les systèmes d'exploitation, les réseaux et l'architecture, écrit et régulièrement mis à jour par Laurent Bloch.