Le HP-9100

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Images reproduites avec l'aimable autorisation du Museum of HP Calculators.

Cette petite chronique ne prétend pas devenir un catalogue des premières calculatrices, mais comment quitter cette série sans un coup d'œil à une machine aussi extraordinaire...

En 1968, alors que les calculateurs électroniques disposaient de 4 opérations et (dans le meilleur des cas) de la racine carrée, Hewlett-Packard lançait les HP-9100A et B. Il s'agissait des premiers calculateurs scientifiques programmables, et toutes leurs fonctions étaient obtenues uniquement en composants discrets, sans le moindre circuit intégré ! On pouvait ainsi accéder (pour $4900 quand même...) à tout un éventail de fonctions inédites : une arithmétique en virgule flottante de 10^-98 à 10⁹⁹, toutes les fonctions classiques, exponentielles, logarithmes, circulaires, hyperboliques et inverses, opérations vectorielles, conversion polaire-rectangulaire, sans oublier la programmation et des accessoires comme un lecteur de cartes magnétiques, une imprimante, un traceur de courbes et même un bloc d'extension de mémoire (rappelons-le, aucun circuit intégré dans tout cela).

Les HP-9100 introduisaient nombre de notions qui allaient servir de référence au reste de la production : pile opérationnelle (à 3 niveaux) et ses fonctions de manipulation, choix du nombre de chiffres affichés et "chiffres de garde" destinés à assurer l'exactitude de l'affichage, deux modes angulaires, 16 mémoires (32 sur le modèle B) et toutes les instructions de programmation de base.

L'affichage était dévolu à un tube cathodique, qui ne formait que des chiffres à 8 segments (comme sur les rampes de LED ultérieures) afin d'économiser la précieuse mémoire.

Techniquement, les HP-9100 empruntaient aux ordinateurs de l'époque le meilleur de leur technologie : les mémoires à tores magnétiques. Le HP-9100A contenait 6x16x23=2208 bits de mémoire (deux fois plus sur le modèle B). Chaque bit était représenté par un minuscule (< 1 mm) tore magnétique de lithium. Ces tores étaient regroupés en 6 maillages rectangulaires (6 "cartes") de 16 par 23 et chacun était traversé par 4 fils [¹]. Un fil "vertical" et un autre "horizontal" permettaient de changer au moyen d'une impulsion la polarité de chaque tore, un autre servant à la lecture zigzaguait dans tout le réseau et un dernier servait à la remise à zéro de l'ensemble. En outre, comme aucun courant n'était nécessaire pour maintenir la polarité des tores, cette mémoire était permanente.

L'architecture du HP-9100 montrait une grande rigueur. Construit comme un char d'assaut, son boîtier tout en aluminium lui procurait solidité, excellente protection contre les radiations et aussi une bonne dissipation thermique. Celle-ci était obtenue par simple convection, sans l'aide d'aucun ventilateur. Ceci permettait au HP-9100 de se distinguer sur un dernier point : son silence.

Fonctions

• pile opérationnelle RPN à trois niveaux (tous affichés) ;
• 10 chiffres significatifs [²] + 2 pour les puissances de 10, modes d'affichage scientifique et en virgule fixe ;
• fonctions racine carrée [³], exponentielles et logarithmes (de base e et 10), trigonométriques (y compris hyperboliques et inverses) [⁴] ;
• deux modes angulaires avec conversion de coordonnées cartésiennes ↔ polaires ;
• calculs sur les vecteurs et les complexes ;
• 16 variables et 196 pas de programme (extensibles à 264 et 3668 resp.) -- mémoire permanente ! [⁵]
• drapeaux, tests, adressage numérique [⁶]...

Notes

[¹] Le câblage de ces minuscules anneaux était une opération longue, délicate et... entièrement manuelle.

[²]  plus 2 chiffres "de garde", non affichés, destinéa à garantir l'exactitude complète des décimales visibles

[³]  Cela, certaines machines (même mécaniques) l'avaient déjà réalisé.

[⁴]  Il manque, vous l'aurez noté, la fonction "puissance" : pour élever un nombre à un exposant quelconque, on pouvait passer par les exponentielles et les logarithmes...

[⁵]  Une conséquence de la technologie employée. On pouvait même éteindre le HP 9100 alors qu'un programme était en cours d'exécution ! Celle-ci se poursuivait à la mise sous tension suivante...

[⁶]  Le modèle dérivé HP 9100B introduirait les sous-programmes.