PDP-10

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
PDP-10
PDP-10 1090.jpg
Vue générale d'un PDP-10 équipé d'un processeur KL-10
Fabricant
Digital Equipment Corporation (DEC)
Date de sortie
1966
Date de retrait
1983
Fonctions
Type
Ordinateur
Génération
Deuxième génération (KA-10), troisième génération (CPU ultérieurs)
Unités vendues
Environ 1500
Caractéristiques
Processeur
KA10, KI10, KL10, KS10
Mémoire
16 à 256 kilomots de 36 bits (576 kbits à 9 Mbits, soit 72 ko à 1.1 Mo)
Système d'exploitation
TOPS-10, TOPS-20, ITS, WAITS, TENEX

Le PDP-10 est un ordinateur créé à la fin des années 1960 par Digital Equipment Corporation. Son nom signifie « Programmed Data Processor model 10 ».

Il utilise un processeur 36 bits comme son prédécesseur, le PDP-6, dont il partage le même jeu d'instructions. Les PDP-10 peuvent être utilisés avec les systèmes d'exploitation à temps partagé TOPS-10 ou TOPS-20 développés par la marque, ainsi que ITS (Incompatible Timesharing System), un système d'exploitation avancé développé par le MIT, sur lequel furent notamment conçus Emacs et Scheme[1].

L'architecture du PDP-10 est particulièrement orthogonale[2], à la manière des PDP-11 ou des microprocesseurs Motorola 68000.

Seul grand système au catalogue de DEC, il cibla principalement des comptes peu démarchés par IBM, et à cet effet fut particulièrement populaire parmi les universités et les centres de recherche dans les années 1970, notamment Harvard, le MIT, Standford, ou encore le CERN[3]. Selon DEC, il s'en était vendu environ 1500 en 1980[4].

Aux Etats-Unis, les PDP-10 furent également les principaux systèmes d'ARPANET puis Compuserve, qui à son apogée en utilisa plus de 200, et les employa jusqu'à la fin des années 1980[5].

Au début des années 1980, DEC travaillait simultanément sur un processeur de PDP-10 de nouvelle génération, le Projet Jupiter (KC10), et sur le super-mini VAX, descendant 32 bits du PDP-11. DEC réalisa que ses deux gammes entraient en concurrence, et décida en 1983 l'annulation de la gamme PDP-10 et du futur processeur KC10, pourtant bien avancé, pour se concentrer sur VAX, plus rentable.

Malgré l'abandon du matériel, TOPS-10, le système d'exploitation principal du PDP-10, reçu des mises à jour jusqu'en 1988 avec la version 7.04[6].

Processeurs[modifier | modifier le code]

Le premier processeur de PDP-10 est le KA10, sorti en septembre 1967. Il utilise des cartes modulaires "Flip-Chip" de série B construites en logique discrète DTL, ce qui en fait un ordinateur de deuxième génération.

Le processeur KI10, lancé en tant que DECSystem10, est commercialisé en mai 1972 après trois ans de conception. Il est implémenté avec des circuits intégrés TTL montés sur de larges cartes, qui permettent une fiabilisation de l'électronique ainsi qu'une réduction de la consommation électrique. Le KI10 implémente la mémoire paginée et peut théoriquement adresser jusqu'à 4 mégamots de mémoire. Quatre modèles sont commercialisés par DEC : les 1060, 1070 et 1077, ce dernier incorporant deux CPU.

Le KL10 commence sa carrière en juin 1975 après quatre ans d'étude et conception. Le processeur est conçu avec des circuits intégrés ECL, augmentant encore la performance mais également la consommation électrique.

Les KA10 et KI10 sont complètement câblés, tandis que les KL10 et KS10 sont microprogrammés et nécessitent une machine auxiliaire pour leur amorçage et contrôle. Le KL10 utilise un PDP11/40 à cette fin, faisant également office de panneau frontal.

Le KS10 est une variante à bas coût utilisant des puces Am2900 à bit-slice, et un microprocesseur 8 bits (Intel 8080) pour l'amorçage et contrôle[7]. Sa séquence de démarrage est identique à celle du KL10 : chargement du microcode depuis un périphérique de stockage (bande ou disque), démarrage du processeur central, puis passage en mode de contrôle une fois le processeur démarré.

À l'exception du KS10, toutes les générations sont disponibles en version multi-processeurs.

A noter : DEC commercialisa les trois premières générations de processeurs sous le nom commercial DEC-System10 (sous TOPS-10) et DEC-System20 (sous TOPS-20). Le KS10 fut uniquement commercialisé sous le nom de DEC-System20 (modèle 2020).

Le processeur KC10, avorté en 1983, devait supporter une fréquence d'horloge entre 50 et 100 MHz, exceptionnelle pour le début des années 1980. Son processeur de contrôle aurait été basé sur un microprocesseur F11 (FONZ-11) de PDP-11/23[8],[9] .

Récapitulatif d'implémentation des processeurs DECsystem-10 [10],[11]
Processeur PDP-6 KA10 KI10 KL10 KS10
Début de conception 03/1963 01/1966 12/1969 01/1972 Inconnue
Début de commercialisation 06/1964 09/1967 05/1972 06/1975 1978
Logique Discrète, DTL Discrète, DTL Intégrée (MSI), TTL Intégrée (MSI), ECL Intégrée (LSI, bitslice)
MIPS (est.) 0,25 0,38 0,72 1,8 0,3
Prix (USD) $120K $150K $200K $250K Inconnu
Nombre de registres 16 16 4 x 16 8 x 16 8 x 16
Gestion de la mémoire Adressage 18 bits

Registres de protection et réallocation pour les segments partagés de programmes. Max 256 kmots

Idem PDP-6 Adressage 22 bits

Pagination possible via 32 mots de mémoire associative (max 4 Mmots)

Adressage 22 bits

Pagination via cache de mémoire associative (max 4 Mmots)

Adressage 20 bits, pagination possible (max 512 kmots)
Parallélisme Aucun Pipeline raccourci par rapport au PDP-6 Recherche d'instruction (fetch) en avance de phase (4 mots) Cache d'instructions de 2 à 4 kmots Cache d'instructions de 512 mots
Fabrication Modules larges de composants discrets, peu fiable Wrappage automatisé des interconnexions au fond de panier Wrappage automatisé des paires torsadées Modules larges de circuits intégrés, fiable. Circuits intégrés bit-slice, microprocesseur
Conséquence A servi de prototype du PDP-10 Industrialisation possible Meilleures performances (science, temps-réel) Meilleures performances : cache, microcode, I/O... Version à bas coût du PDP10, peut fonctionner dans une seule armoire alimentée en courant domestique (110-240VAC)[8]

Compléments[modifier | modifier le code]

C'est sur un ordinateur de ce type que Bill Gates découvre l'informatique à la Lakeside School de Seattle. Il y réalise avec Paul Allen son premier programme, un jeu de tic-tac-toe. Le système TOPS-10 qu'ils utilisent alors influencera bien plus tard MS-DOS, en particulier pour certaines commandes et caractères de contrôle[12].

Richard Stallman, promoteur du mouvement pour le logiciel libre (terme utilisé par opposition à celui de logiciel propriétaire), fait aussi ses premiers pas en informatique sur cette machine. Il est par ailleurs un des quatre développeurs originaux d'ITS, dont l'influence, ainsi que celle des programmes développés dessus (Emacs, LISP), se fera plus tard sentir dans le projet GNU[13].

Aujourd'hui, le PDP-10 vit toujours via l'émulateur SIMH, capable de faire fonctionner les quatre processeurs de PDP-10 sur une machine Unix ou Windows. Des copies des systèmes d'exploitation TOPS-10, TOPS-20, ITS et WAITS sont également disponibles en ligne.

On retrouve aussi la trace du PDP-10 dans les instructions LDB et DPB (Load/Deposit Byte) du Common LISP, directement tirées de son jeu d'instruction.

Galerie[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. « Incompatible Timesharing System - Computer History Wiki », sur gunkies.org (consulté le )
  2. « TOPS-20 », sur www.dutchtronix.com (consulté le )
  3. « Equipement ERASME et ordinateur PDP10 - Google Arts & Culture », sur Google Arts & Culture (consulté le )
  4. (en) « Foonly challenges DEC patents with emulator », Mini-Micro Systems. pp. 15, 17.,‎
  5. (en) Thomas Haigh et Paul E. Ceruzzi, A New History of Modern Computing, MIT Press, (ISBN 978-0-262-54290-6, lire en ligne)
  6. (en) Phil Budne, « TOPS-10 Release History »
  7. (en) Digital Equipment Corporation, « KS10-Based DECSYSTEM-2020 Technical Manual »,
  8. a et b « KS10 - Computer History Wiki », sur gunkies.org (consulté le )
  9. « F-11 chip set - Computer History Wiki », sur gunkies.org (consulté le )
  10. (en) C. GORDON BELL· J. CRAIG MUDGE· JOHN E. McNAMARA, Computer Engineering - A DEC view of hardware systems design, Digital Press, , p. 514 (book) / 537 (PDF)
  11. « PDP-10 Processors », sur pdp10.nocrew.org (consulté le )
  12. « Why Does Windows Really Use Backslash as Path Separator? | OS/2 Museum », sur web.archive.org, (consulté le )
  13. « About the GNU Project - GNU Project - Free Software Foundation », sur www.gnu.org (consulté le )

Liens externes[modifier | modifier le code]