IBM 1401

L'IBM 1401, annoncé en 1959, est le premier ordinateur largement adopté par les entreprises à travers le monde. Il marque la transition entre l'ère des machines mécanographiques à cartes perforées et celle de l'informatique moderne. À cette époque, le traitement des données dans les entreprises – inventaire, facturation, comptes clients, paie – s'effectuait en faisant passer des paquets de cartes perforées dans des machines électromécaniques qui triaient, calculaient, intercalaient et totalisaient. Ces opérations étaient déterminées par des tableaux de connexion câblés manuellement. Les ordinateurs centraux à tubes offraient certes une programmation stockée flexible et un stockage sur bande magnétique, mais leur coût les rendait inaccessibles pour la plupart des entreprises. Au milieu des années 1960, la moitié des ordinateurs en service dans le monde étaient des IBM 1401 ou des membres de sa famille.

C'est en 1957 que l'histoire du 1401 commence, lorsqu'IBM France et IBM Allemagne développent un prototype de « machine comptable universelle » transistorisée (WWAM) en réponse à un concurrent européen. Malgré l'utilisation d'un tableau de connexion, la configuration d'entrée de gamme s'avère trop coûteuse. À Endicott, New York, un architecte système audacieux, Fran Underwood, découvre qu'il peut remplacer économiquement le tableau de connexion par un contrôle par programme stocké. Conservant les chemins de données du WWAM, il conçoit un jeu d'instructions adapté aux applications commerciales et nomme le nouvel ordinateur SPACE (Stored-Program Accounting & Calculating Equipment).

Le développement du SPACE est dirigé par Charles Branscomb, qui étend l'équipe à 60 ingénieurs travaillant 24 heures sur 24. Il intègre une imprimante en cours de développement, décourage les fonctionnalités superflues et atteint les objectifs de coût pour l'entrée de gamme. À la mi-1959, avec un prototype fonctionnel et la formation des vendeurs en cours, la machine, officiellement renommée IBM 1401, s'apprête à révolutionner le marché professionnel.

Le 5 octobre 1959, IBM annonce le 1401 par télévision en circuit fermé à 50 000 participants dans 104 lieux différents. En cinq semaines seulement, 5 200 systèmes sont commandés, dépassant les prévisions de ventes sur toute la durée de vie du produit et surpassant le nombre total d'ordinateurs commerciaux alors en service dans le monde. Un an plus tard, le premier système est livré à Time-Life, qui transfère 60 millions de cartes perforées sur quelques centaines de bandes magnétiques. Les systèmes 1401 à bandes libèrent ainsi les utilisateurs d'une pratique vieille de sept décennies : le stockage des données sur cartes perforées.

En 1962, les revenus du 1401 dépassent ceux des machines comptables traditionnelles. En 1965, le 1401 et sa famille (modèles 1410, 1440, 1460, et 7010) représentent la moitié de tous les ordinateurs dans le monde, atteignant un pic de 16 000 systèmes en 1967. La majorité des 1401 étaient loués. La location d'un système d'entrée de gamme coûtait 2 500 dollars par mois, soit l'équivalent de trois machines comptables et une calculatrice. Un système typique se louait 6 500 dollars par mois, ou s'achetait 500 000 dollars – environ un dixième du coût d'un ordinateur central.

Considéré comme un ordinateur « petit système », un 1401 pesait entre 2 et 3 tonnes, consommait jusqu'à 14 000 watts et contenait environ un demi-million de pièces. Entretenus principalement par les ingénieurs clients d'IBM, ces systèmes étaient réputés pour leur fiabilité et fonctionnaient souvent 24 heures sur 24.

Sur le plan technique, le 1401 reposait sur le traitement série des chiffres et des caractères. Pendant son cycle d'horloge de 11,5 microsecondes, une instruction pouvait additionner deux chiffres décimaux ou traiter un caractère en entrée, en sortie, ou le formater pour l'impression. Les nombres et les chaînes de longueur variable étaient stockés à raison d'un chiffre ou d'un caractère par position mémoire. La taille de la mémoire variait de 1 400 à 16 000 positions, chacune sur 8 bits – 6 bits pour le caractère, 1 bit pour marquer la fin du nombre ou de la chaîne, 1 bit de parité.

Le processeur du 1401 fonctionnait à 87 000 cycles par seconde. Pour aider à la comparaison, un PC actuel à 3 gigahertz permet d'additionner deux nombres de 20 chiffres environ un million de fois plus vite qu'un 1401. La machine utilisait des transistors germanium à jonction alliée et des diodes à pointe de contact peu coûteux, montés sur environ 4 000 cartes SMS (Standard Modular System). La mémoire à tores de ferrite, constituée d'un empilement de grilles de minuscules anneaux magnétiques traversés par des fils fins, coûtait environ 60 cents par bit – 400 millions de fois plus cher que la RAM actuelle.

Le succès du 1401 tenait en grande partie à ses périphériques : l'imprimante à chaîne 1403 dont la vitesse (600 lignes/minute, saut rapide) et l'exceptionnelle qualité d'impression (chaîne interchangeable à rotation horizontale) en firent un standard industriel ; le lecteur-perforateur de cartes 1402 (800 et 250 cartes/minute) ; et les bandes magnétiques 729 de type mainframe (15 millions de caractères par bobine). Le disque RAMAC 1405 (20 millions de caractères) et un lecteur optique de chèques bancaires furent disponibles dès 1961.

Côté logiciel, IBM proposait des assembleurs pour la programmation en langage machine (Autocoder, SPS), des compilateurs pour les langages Fortran, COBOL et RPG (Report Program Generator), ainsi que des utilitaires de tri et d'entrée-sortie. IBM ne développa pas de système d'exploitation pour le 1401, mais en créa un pour le 1410.

Fin 1964, Honeywell conteste la domination d'IBM sur le marché en annonçant le H200, plus rapide et plus performant, accompagné de son logiciel Liberator capable d'exécuter les programmes du 1401 sans modification. En 1961, IBM commence à planifier l'unification de ses nombreuses gammes d'ordinateurs. Le System/360, annoncé en avril 1964, consolide logiciels, périphériques et support dans une famille d'ordinateurs compatibles. Une technologie clé était le control store flexible qui permettait à son modèle d'entrée de gamme, le Modèle 30, d'exécuter de manière compétitive les programmes du 1401, contrant ainsi le H200. L'émulation du 1401 permit aussi à IBM de livrer des Modèles 30 quand le logiciel système du S/360 prit du retard.

Si le développement de la famille 1401 ralentit après l'annonce du S/360, ses membres restèrent plus nombreux que les S/360 jusqu'en 1968. IBM continua à proposer le 1401 jusqu'en 1971, et des émulateurs sur PC sont disponibles aujourd'hui.

Le 1401 laisse aussi un héritage inattendu dans les domaines artistiques. La machine pouvait produire de la musique en activant mélodiquement les marteaux d'impression du 1403 ou en modulant ses émissions d'ondes radio captées par un poste AM. Inspiré par un enregistrement de musique radio réalisé lors d'une cérémonie de mise hors service d'un 1401 en 1971, un compositeur islandais écrivit en 2001 une orchestration en 60 morceaux intitulée IBM 1401 : A User's Manual (disponible sur Spotify, Apple Music etc.). Enfin, dans le film de 1964 « Dr Folamour », l'acteur Peter Sellers fait sa première apparition devant un 1403.

L'IBM 1401 continue de passionner les férus d'informatique. Des bénévoles du Computer History Museum, dont une douzaine d'anciens ingénieurs clients d'IBM, ont consacré plus de 40 000 heures à la restauration de deux 1401, l'un acquis en 2003 dans un garage allemand et l'autre en 2008 dans une maison du Connecticut (où il avait fonctionné jusqu'en 1995).