ENIAC

Le principe de l'ENIAC vient d'une idée de John William Mauchly, professeur de physique. Participant à une conférence à l'Ursinus College, il voit des analystes produire des tables de tir, il se rend compte que ces calculs pourraient être réalisés électroniquement. J. Presper Eckert résout les problèmes d'ingénierie, le principal étant la durée de vie des tubes électroniques. C'est l'armée américaine qui va financer et construire le projet pour les besoins du laboratoire de recherche en balistique. L'ordinateur est financé le 17 mai 1943 sous le nom Project PX et construit à la Moore School of Electrical Engineering (en) de l'université de Pennsylvanie à partir de mai 1944. Il est opérationnel à fin 1945, est dévoilé au public en février 1946, puis est coupé le 9 novembre 1946 pour être rénové et sa mémoire augmentée.

Le 14 février 1946, il est dévoilé au public à l'université de Pennsylvanie à Philadelphie puis est transféré à Aberdeen Proving Ground, un laboratoire de l'US Army au Maryland, en 1947 où il est remis en marche le 29 juillet et commence les calculs des tables de tirs. Il continue à fonctionner jusqu'à son arrêt en 1955. Aujourd'hui, une partie de la machine est conservée à l'université de Pennsylvanie où un petit musée lui est consacré.

L'ENIAC reçut l'attention des journaux notamment à cause de sa taille imposante, mais d'une certaine manière, il n'est pas la fine fleur de son ère. Contrairement au Z3 de Konrad Zuse (1941) ou au MARK I de Howard Aiken (1944), il doit être recâblé pour exécuter un nouveau programme. De plus, l'ENIAC utilise des registres décimaux et non binaires[1]^,[2].

Détail d'un panneau de contrôle de l'ENIAC.

Un technicien en train de changer un tube de l'ENIAC.

L'ENIAC utilise un compteur à anneaux à 10 positions pour enregistrer les chiffres. L'arithmétique est réalisée en comptant les pulsations avec les anneaux et en générant des pulsations lorsque le compteur fait un tour. L'idée revient en fait à émuler par l'électronique les systèmes de roue à chiffres de machines mécaniques.

Sa capacité est de 20 nombres à 10 chiffres signés permettant chacun de réaliser 5 000 additions simples chaque seconde (pour un total de 100 000 additions par seconde). Il ne peut en revanche gérer que 357 multiplications ou 38 divisions par seconde.

Physiquement l'ENIAC est une grosse machine, il contient 17 468 tubes à vide, 7 200 diodes à cristal, 1 500 relais, 70 000 résistances, 10 000 condensateurs et environ 5 millions de soudures faites à la main[5]. Son poids est de 30 t pour des dimensions de 2,4 × 0,9 × 30,5 m occupant une surface de 167 m² (1 800 pieds carrés)[6]. Sa consommation est de 150 kW.

Il utilise des tubes à vide à 8 broches, les accumulateurs décimaux sont réalisés avec des flip-flops 6SN7, alors que les fonctions logiques utilisent des 6L7, 6SJ7, 6SA7 et 6AC7. De nombreux 6L6 et 6V6 servent de relais pour acheminer les pulsations entre les différents racks d'éléments.

Certains experts en électronique prédirent que les tubes tomberaient en panne si fréquemment que la machine en serait inutilisable. La prédiction n'était que partiellement correcte, de nombreux tubes brûlaient chaque jour laissant l'ENIAC inopérant la moitié du temps. Des lampes plus fiables ne furent disponibles qu'à partir de 1948, Eckert et Mauchly durent donc utiliser des tubes de qualité standard. La plupart des problèmes liés aux tubes se produit au démarrage ou à l'arrêt de la machine car ils sont soumis à un important stress thermique. Le simple fait de ne jamais couper la machine, permet aux ingénieurs de réduire le nombre de pannes à un ou deux tubes par jour. La plus longue période de calcul sans panne est atteinte en 1954 avec 116 h, ce qui est une prouesse compte tenu de la technologie de l'époque.

Une cause fréquente de panne était la combustion d'un insecte sur un tube chaud, provoquant un stress thermique local et la rupture de l'ampoule de verre. Le terme anglais désignant un insecte est bug. Ce terme, par extension, serait devenu synonyme de dysfonctionnement informatique[7]^,[8].

L'ENIAC fonctionne jusqu'au 2 octobre 1955[9]. L'architecture, décidée et gelée dès 1943, ne permettait pas de résoudre certains problèmes, notamment l'incapacité d'enregistrer un programme. Toutefois les idées produites par ce travail et l'impact sur des personnes telles que John von Neumann ont profondément influé le développement des ordinateurs suivants (par exemple : EDVAC, EDSAC et SEAC (en)). Certaines améliorations ont eu lieu en 1948, notamment un système primitif permettant d'enregistrer un programme dans une mémoire en lecture seule, une idée proposée par von Neumann et rendant cet ordinateur Turing-complet[10]. Cette dernière modification, ralentissait la vitesse de calcul d'un facteur six, mais la durée de reprogrammation passait de plusieurs jours à quelques heures. Les câbles restaient en position fixe, et l'ENIAC a fonctionné dans cette configuration jusqu'à la fin de son exploitation en 1955[10].

Eckert et Mauchly fondent une société, Eckert-Mauchly Computer Corporation (en), et produisent le premier ordinateur en 1949 : le BINAC. La firme est rachetée l'année suivante par Remington Rand et renommée Univac.

Ce tableau comparatif des vitesses de calcul[11] permet de se rendre compte de l'avancée que représente l'ENIAC par rapport aux moyens de calculs disponibles jusqu'alors.

En comparaison, une ALU des années 2000 met respectivement 30 nanosecondes et 36 microsecondes pour ces opérations^{[réf. nécessaire]}.

Dans un document[12] public[13], l'IRISA estime à 50kFLOPS (50 000 opérations en virgule flottante par seconde) la puissance de l'ENIAC, bien que cette information ne puisse être déterminée par définition, puisque la machine utilisait un système décimal sans virgule, elle est cependant utile dans le processus de comparaison avec les machines modernes.