Collection informatique

L’objet du mois ne paye pas de mine, mais il s’agit tout de même d’un ordinateur complet : le Sinclair ZX81, produit à plus d’un million et demi d’exemplaires au Royaume-Uni entre 1981 et 1984.

Pour bien comprendre son importance dans l’histoire de l’informatique personnelle, nous devons revenir quelques années avant son introduction. Nous avons déjà évoqué, à travers d’autres objets du mois, les événements qui ont mené à l’apparition de l’informatique personnelle. Au milieu des années 1970, les progrès technologiques permettent pour la première fois la production en masse de microprocesseurs suffisamment puissants que pour animer un ordinateur complet : on trouve alors le 6502 de la firme MOS et le Z80 de la firme Zilog (toutes deux américaines). Ces processeurs seront à la base des trois ordinateurs qui sont considérés comme les premiers de l’informatique personnelle de masse : l’Apple II, le Commodore PET et le Tandy Radio Shack TRS-80, tous trois commercialisés en 1977. Les deux premiers, l’Appel II et le PET, sont basés sur le 6502 ; nous renvoyons le lecteur à notre présentation du BBC Computer model B1 pour un exemple d’ordinateur personnel basé sur ce processeur. Par contre, le TRS-80 est, lui, construit autour du Z80 de Zilog.

Cette entreprise américaine a été fondée en 1974 par Federico Faggin et Ralph Ungermann, deux anciens ingénieurs d’Intel. Chez Intel, Faggin et Ungermann avaient travaillé à la conception d’un autre microprocesseur, le 8080 (dont les actuels processeurs de PC sont de lointains descendants). Estimant le 8080 d’Intel trop onéreux, Fagin et Ungermann décident donc de quitter Intel pour fonder Zilog et développer le Z80, comme alternative plus économique2 au 8080. Le Z80 possède également plus de capacités que le 8080, avec notamment un jeu d’instructions plus étendu.

Le Z80 est bien entendu un processeur aux caractéristiques presque comiques si on le compare à ce dont nous disposons aujourd’hui : une vitesse de quelques MHz (mille fois moins qu’actuellement), constitué d’environ 8500 transistors (pour quelques milliards dans les processeurs modernes), pouvant utiliser un maximum de 64 kio de mémoire vive (les ordinateurs personnels actuels peuvent utiliser un million de fois plus), etc.

Mais, à l’époque, disposer d’un tel microprocesseur pour un prix relativement faible est révolutionnaire et de nombreuses machines des années 1970 et 1980 s’en sont servi : outre le TRS-80, plusieurs autres ordinateurs de bureau ou portable, mais aussi des bornes d’arcade pour le jeu Pac-Man, la console de jeu portable Sega Game Gear, des calculatrices graphiques Texas Instrument, etc. Le Z80 a été produit à des millions d’exemplaires, par différentes sociétés, et copié maintes fois, notamment en Allemagne de l’Est ou en Union soviétique. Zilog vient seulement d’annoncer en avril 2024 la fin de sa commercialisation dans le futur proche, après 48 ans de production ininterrompue !

C’est dans ce contexte de la fin des années 1970 qu’un inventeur anglais, Clive Sinclair, s’intéresse à la production de microordinateurs personnels à prix réduit. Qui est Clive Sinclair ? Né en 1940 et décédé en 2021, il a, tout au long de sa vie et à travers ses différentes entreprises, cherché à commercialiser des produits de son invention, avec un succès très variable. Il commence par fonder Sinclair Radionics Ltd en 1961. Cette société commercialisera des produits électroniques comme des radios, des calculatrices ou des montres. Après des succès et des échecs, Sinclair s’investit à partir de 1977 dans une nouvelle société, Science of Cambridge, avec l’aide de Chris Curry. Cette société sera plus tard renommée Sinclair Computers, puis Sinclair Research et met sur le marché, en 1980, son premier micro-ordinateur : le ZX80. L’année suivante, le ZX81, son successeur, est à son tour commercialisé3 : c’est notre objet du mois.

Fig. 1. Le ZX81 est son clavier à membrane
Fig. 2. Le ZX81 (stylo bille pour l’échelle), avec ses trois connecteurs pour la télévision, le lecteur de cassette et l’adaptateur secteur

Qu’est-ce donc que ce ZX81 et qu’a-t-il de si particulier ? C’est un très petit ordinateur [fig. 1 & 2] : son boîtier, conçu par Rick Dickinson4, remplit à peu près un carré de 17 cm par 17cm et l’ordinateur complet pèse 350 grammes. Son clavier n’a pas vraiment de touches ; ce sont plutôt des membranes sur lesquelles on appuie, ce qui interdit toute frappe efficace : même la télécommande de votre télévision est plus confortable à utiliser ! De nombreux utilisateurs remplacent d’ailleurs le clavier par des modèles fournis par d’autres fabricants… À l’intérieur, il contient très peu de composants [fig. 3], car les progrès de la miniaturisation ont permis de faire tenir tous les composants du ZX80 en essentiellement quatre circuits intégrés sur le ZX81 : le processeur Z80, la mémoire vive, la mémoire morte (contenant le programme de base de l’ordinateur, qui permet de le programmer) et ULA, c’est-à-dire un circuit intégré « à tout faire », qui permet la communication entre tous les autres composants.




Fig. 3. le circuit imprimé du ZX81 avec ses principaux composants (la grande plaque de métal est un dissipateur de chaleur pour le composant qui régule la tension électrique)

Où est l’écran ? Il n’y en pas : on branche le ZX81 sur son poste de télévision pour obtenir une image sur le canal UHF 36, en noir en blanc exclusivement.

Où est le support de stockage pour nos programmes ? Il n’y en pas : on branche, sur le côté, un lecteur de cassettes audio pour sauvegarder et récupérer les programmes.

Où est le haut-parleur pour que l’ordinateur émette des sons ? Il n’y en pas : cet ordinateur est toujours silencieux !

Il n’y a même pas de petite LED rouge qui indiquerait que l’ordinateur est en service !

Alors pourquoi une telle machine ? La réponse tient dans le coût. Comme nous l’avons expliqué, en 1981, l’informatique personnelle en est à ses balbutiements ; monsieur et madame « tout-le-monde » ne sont pas prêts à investir des sommes importantes dans un ordinateur dont ils ne comprennent pas bien l’utilité. En 1981, Apple commercialise l’Apple IIe à environ 1 200$, ce qui est équivalent à presque 5 000 euros en 2024, si on tient compte de l’inflation. Avec le ZX80, Sinclair veut vendre un ordinateur à moins de 100£. Avec le ZX81, les coûts sont encore diminués : on peut l’acquérir pour 49£ en kit (à souder soi-même) ou 69£ tout assemblé, soit des prix respectifs de 210 et 300 euros en 2024. La différence avec l’Apple est énorme !

Mais que peut-on faire avec un ZX81 ? Rien et tout à la fois ! Rien, parce que l’ordinateur est tellement simple que ses capacités sont très limitées. Outre les multiples limitations mentionnées plus haut, ajoutons qu’il n’est équipé que d’un 1 kio de mémoire, soit la capacité de stocker 1024 caractères5, pas plus ! Par comparaison, nos ordinateurs modernes avec 8 Gio de mémoire ont… huit millions de fois la capacité du ZX81. Il faudrait au moins la mémoire de cinq mille ZX81 pour stocker une seule photo provenant d’un smartphone moderne ! Heureusement, des extensions de mémoire étaient disponibles mais, malgré cela, le ZX81 n’a jamais été conçu pour faire fonctionner, par exemple, des programmes de compatibilité ou de traitement de texte pour une petite entreprise comme l’Apple II6.

Mais avec un ZX81, on peut aussi tout faire, car il est programmable en BASIC, langage de programmation très accessible pour les débutants et populaire dans les années 1980. Car c’est là le vrai but du ZX81 : donner à tout un chacun une petite idée de ce qu’est un ordinateur, comment on le programme, ce qu’on peut en faire… Et ce but a été largement atteint. Le ZX81 aura pour successeur le ZX Spectrum ; ensemble, ces deux machines se vendront à près de six millions et demi d’exemplaires ! Clive Sinclair continuera à inventer toute sa vie (le C-5, une voiturette électrique en 1985 ; l’X-Bike, une vélo électrique pliant en 2010…) et décède en 2021 à l’âge de 81 ans. À cette occasion, de nombreuses personnalités des grandes entreprises de technologie lui rendent hommage,

en citant ses petits ordinateurs comme les premiers qu’ils ont utilisés et, à ce titre, comme une source d’intérêt et d’inspiration essentielle pour leur future carrière.

Comme pour beaucoup de machines, l’arrivée du ZX81 dans notre collection est une histoire à part entière : notre exemplaire a été trouvé par Pascal Stommeleer, le plombier du campus de la Plaine, dans les caves du bâtiment NO. Il nous l’a confié pour le préserver et nous l’en remercions chaleureusement. 

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Gilles Geeraerts
Responsable de la collection informatique

1 https://musees.ulb.be/fr/objet-du-mois/bbc-computer-modele-b, publié en août 2021.
2 Il est difficile de retrouver des informations précises, mais il semble que le 8080 était commercialisé à 120$ en 1975 (l’équivalent de près de 700$ en 2024, en tenant compte de l’inflation), alors que le prix initial du Z80 tournait autour de 60$.
3 À l’époque, Sinclair tentait de convaincre la BBC d’adopter le ZX81 comme ordinateur de référence pour ses émissions de télévision, mais c’est finalement la firme Acorn qui sera choisie. Voir à ce sujet notre article sur le BBC Computer model B+ publié en août 2021.
4 Designer industriel britannique, mort en 2018.
5 Il était possible de se procurer un module d’extension pour arriver à 16 kio, mais celui-ci avait la réputation d’être peu fiable...
6 On peut se faire une idée de ce que veut dire utiliser le ZX81 en regardant une vidéo démontrant un « simulateur de vol » : https://www.youtube.com/watch?v=60twpQJQEY8.
Mis à jour le 16 mai 2024