Projet FS
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Le projet Future Systems (FS) est un projet de recherche et développement entrepris par IBM au début des années 1970. Il visait à mettre sur le marché une ligne complète de produits informatiques révolutionnaires, qui auraient exploité les technologies les plus modernes pour simplifier de façon drastique le développement des applications informatiques. Ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) a été abandonné en 1975.

Objectifs généraux

Jusqu'à la fin des années 60, IBM (International Business Machines Corporation (IBM) est une société multinationale américaine présente dans les domaines du matériel informatique, du logiciel et des services...) tirait l'essentiel de son revenu et de son profit du matériel. Le logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les...) et les services de support n'étaient pas facturés. Seuls les matériels figuraient au tarif, mais leurs prix couvraient aussi les coûts des logiciels et des services.

D'autres fournisseurs avaient commencé à offrir des matériels compatibles, principalement des périphériques comme des unités de bande et de disques magnétiques, à des prix significativement inférieurs à ceux d'IBM, réduisant ainsi la base sur laquelle il était possible de récupérer le coût des logiciels et des services. Au début de 1971, après que Gene Amdahl (Gene Myron Amdahl, né le 16 novembre 1922, américain d'origine norvégienne, est un architecte d'ordinateur et un entrepreneur, principalement connu pour son travail sur les ordinateurs centraux chez IBM et plus tard...) ait quitté IBM pour créer sa propre entreprise proposant des unités centrales compatibles IBM, une taskforce interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à...) IBM (projet Counterpoint) concluait que l'industrie des unités centrales compatibles était bien viable, et que la base de facturation des logiciels et des services comme partie du prix des matériels allait rapidement disparaître.

Un autre problème stratégique était que les coûts des matériels informatiques étaient en diminution constante alors que les coûts de la programmation (La programmation dans le domaine informatique est l'ensemble des activités qui permettent l'écriture des programmes informatiques. C'est une étape importante de la conception de logiciel (voire de matériel, cf. VHDL).) et de l'exploitation, constitués essentiellement de coûts de personnel, étaient en augmentation constante. Par conséquent, la part du budget (Un budget est un document comptable prévisionnel distinguant les recettes et les dépenses.) informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par...) des clients qui irait vers les fournisseurs de matériel allait se réduire de façon significative, et avec elle la base du revenu d'IBM. Il était donc impératif pour IBM de réduire les coûts de développement et d'exploitation dans ses produits futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.), ce qui lui permettrait en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de réduire le coût total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple :...) de l'informatique pour ses clients et d'en capturer une plus grande part.

Au même moment, IBM était sous le coup d'attaques juridiques pour sa position dominante et sa politique de "bundling" du logiciel et des services dans le prix du matériel, si bien que toute tentative de regroupage de ses offres devait être solidement justifiée par des arguments purement techniques afin de résister à toute contestation juridique.

En Mai-Juin 1971, une task force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au...) internationale fut réunie à Armonk par John Opel (Opel est une marque automobile allemande dont le logo est le "blitz" (éclair en français).), alors vice-président d'IBM. Sa tache était d'explorer la faisabilité d'une nouvelle ligne d'ordinateurs qui exploiteraient les avantages technologiques d'IBM pour rendre obsolètes tous les ordinateurs précédents, bien entendu les compatibles mais aussi ceux d'IBM. Cette task force conclut que le projet valait d'être entrepris, mais que la clef (Au sens propre, la clef ou clé (les deux orthographes sont correctes) est un dispositif amovible permettant d'actionner un mécanisme.) de son acceptation par le marché était une réduction massive (Le mot massif peut être employé comme :) des coûts de développement, d'exploitation et de maintenance des logiciels d'application.

En conséquence, les objectifs majeurs du projet FS (Le projet Future Systems (FS) est un projet de recherche et développement entrepris par IBM au début des années 1970. Il visait à mettre sur le...) furent définis comme suit :

  • rendre obsolètes tous les ordinateurs existants, y compris ceux d'IBM, en exploitant pleinement les toutes dernières technologies,
  • offrir une réduction massive des coûts relatifs au développement et à l'exploitation des applications,
  • fournir une base techniquement solide au regroupement d'une part aussi élevée que possible des offres d'IBM (matériels, logiciels et services).

Autres problèmes prévus en fin des années 1960 pour la fin du siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération...)

Le projet FS prenait également en compte les problèmes suivants pressentis par IBM :

  • les imprimantes à impact ne pourraient rapidement plus suivre les débits d'information; les délais pour en changer les chaînes d'impression (48 caractères pour la vitesse (On distingue :), 64 caractères pour la richesse du jeu); les changements de bandes-pilote ou de préimprimés les ralentissaient encore.
  • la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) des écrans se séparait trop brutalement en écrans texte abordables et d'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) facile d'une part et écrans graphiques très coûteux et complexes à mettre en œuvre d'autre part; les besoins intermédiaires (graphiques de gestion) n'avaient pas de réponse et c'était là qu'allait se porter la demande;
  • les télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance d’information avec des moyens électroniques. Ce...) relevaient de bricolages spécifiques et non compatibles entre eux.
  • un terminal (écran ou machine à boule) était attaché à une application donnée (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) et complexe à rattacher à une autre; même quand ce rattachement était possible, il demandait à chaque fois des compétences spécifiques différentes;
  • les questions de polices de caractères (en particulier APL) n'étaient pas gérées de façon automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements...), ni même cohérente sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui...) de la chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) de traitement : c'était là encore à l'utilisateur de s'en occuper, et de signaler son action au système - la détection n'étant pas automatique.
  • les délais de montage et démontage des bandes magnétiques bloqueraient de plus en plus les systèmes
  • l'organisation (Une organisation est) hiérarchique des fichiers conduirait à des inefficacités croissantes en terme de maintenance à mesure qu'on dépassait la dizaine de milliers de fichiers (à titre indicatif, une station de travail Linux (Au sens strict, Linux est le nom du noyau de système d'exploitation libre, multitâche, multiplate-forme et multi-utilisateur de type UNIX créé par Linus Torvalds, souvent désigné comme le noyau Linux. Par extension, Linux désigne...) de 2006 comporte souvent plusieurs centaines de milliers de fichiers).
  • les systèmes existants n'incorporaient pas la notion de migration automatique d'un document entre supports sans perte d'identité comme le fait pourtant n'importe quelle administration (bureau, armoire, transmission entre services, salle d'archives...).

Historique du projet

Lancement du projet

Le projet Future Systems (FS) fut lancé officiellement en Septembre 1971, à la suite des recommendations d'une task force spéciale réunie au deuxième trimestre 1971. Par la suite, plusieurs autres projets de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) dans divers sites d'IBM fusionnèrent avec le projet ou lui furent associés.

Gestion du projet

Pendant toute sa durée, le projet FS se déroula dans des conditions de sécurité et de confidentialité très strictes. Le projet était divisé en nombreux sous-projets affectés à des équipes différentes. La documentation était découpée de la même façon en nombreux éléments, et l'accès à chaque document était soumis à vérification de la réalité du besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) réel par un organisme central du projet. Chaque document faisait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est...) d'un suivi et pouvait être rappelé à tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) moment.

Une conséquence était que la plupart des personnes qui travaillaient sur le projet n'en avaient qu'une vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) extrèmement fragmentaire, limitée à ce qu'ils devaient en savoir pour produire la contribution qu'on attendait d'eux. Certaines équipes travaillaient même pour le projet sans le savoir. Cela explique pourquoi, quand ils sont amenés à définir ce qu'était FS ou pourquoi le projet a été abandonné, la plupart des gens donnent une réponse très partielle, qui ne mentionne que la partie du projet FS qui entre dans leur domaine de compétence.

La mobilisation fut grande : "le projet FS a mobilisé 2 500 personnes. Ses responsables avaient des droits de tirage sur le personnel de toutes les unités IBM. J'avais un travail à Paris et on m'en a sorti du jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...) au lendemain pour m'envoyer à New York (New York , en anglais New York City (officiellement, City of New York) pour la distinguer de l’État de New York, est la principale ville des États-Unis, elle compte a elle seule 8 143 200...). Pour vous montrer la foi qu'on avait dans IBM, je n'ai pas entendu dire que quelqu'un ait refusé cette mobilisation, ni l'ait regrettée" (Jean-Jacques Duby, directeur du développement scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) à IBM France; article mentionné en lien externe).

Les lignes de produits prévues

Trois implémentations de l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) FS étaient prévues : le modèle de haut de gamme était conçu à Poughkeepsie (état de New York), où étaient produits les ordinateurs les plus puissants d'IBM's  ; le modèle de milieu de gamme était conçu à Endicott (état de New York), qui était responsable des ordinateurs de milieu de gamme ; le plus petit modèle était conçu à Rochester (Minnesota), qui avait la responsabilité des ordinateurs d'entrée de gamme.

Une gamme continue de performances pouvait être obtenue en faisant varier le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de processeurs par système à chacun des trois niveaux d'implementation.

Au début de 1973, la direction d'ensemble du projet, ainsi que les équipes responsables des couches les plus externes communes à toutes les implémentations furent regroupées au laboratoire ASDD de Mohansic, à mi-chemin entre les sièges d'Armonk/White Plains et Poughkeepsie.

Les principes de FS

L'accès aux données

Un principe essentiel de FS était celui de la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) à un seul niveau ("single-level store") qui étendait l'idée de mémoire virtuelle (Le mécanisme de mémoire virtuelle a été mis au point dans les années 1960. Il est basé sur l'utilisation d'une mémoire de masse (type disque dur ou anciennement un tambour), pour le but, entre autres,...) à la totalité des données, temporaires ou persistantes, et rendait invisible au programmeur (En informatique, un développeur (ou programmeur) est un informaticien qui réalise du logiciel en créant des algorithmes et en les mettant en œuvre dans un langage de programmation.) une quelconque différence entre accès à une base de données (En informatique, une base de données (Abr. : « BD » ou « BDD ») est un lot d'informations stockées dans un...), à un fichier ( Un fichier est un endroit où sont rangées des fiches. Cela peut-être un meuble, une pièce, un bâtiment, une base de données informatique. Par exemple : fichier des patients d'un médecin, fichier des ouvrages dans...) ou à un objet en mémoire. La mémoire de travail, les fichiers et les bases de données étaient accessibles de façon uniforme à travers une généralisation (La généralisation est un procédé qui consiste à abstraire un ensemble de concepts ou d'objets en négligeant les détails de façon à ce qu'ils puissent être considérés de...) de la notion d'adresse (Les adresses forment une notion importante en communication, elles permettent à une entité de s'adresser à une autre parmi un ensemble d'entités. Pour qu'il n'y ait pas d'ambiguïté, chaque adresse doit correspondre à une unique...). Les développeurs n'avaient donc pas à se soucier de la localisation physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) des objets auxquels ils accédaient, ce qui devait faciliter la programmation et réduire les coûts de développement de logiciel (Le développement de logiciel comprend l'ensemble des étapes et processus qui permettent de passer de l'expression d'un besoin informatique à un logiciel fonctionnel et fiable.).

Le réalisation de ce principe demandait que le mécanisme d'adresssage, qui est au coeur de la machine, incorpore un système complet de gestion de la hiérarchie des mémoires et des parties importantes d'un système de gestion de bases de données, qui jusque là étaient réalisées sous forme de logiciels extérieurs à la machine proprement dite.

Le processeur (Le processeur, ou CPU (de l'anglais Central Processing Unit, « Unité centrale de traitement »), est le composant de l'ordinateur qui exécute les programmes informatiques. Avec la mémoire...)

Un autre principe était l'utilisation d'instructions de haut niveau très complexes réalisées sous forme de microcode (Le microcode est un programme composés de micro-instructions dont l'exécution au sein du processeur ou microprocesseur définit le jeu d'instructions de celui-ci.). Par exemple, une des instructions, CreateEncapsulatedModule, était un éditeur de liens complet. D'autres instructions étaient conçues pour supporter les structures de données et les opérations des langages de programmation de haut niveau tels que FORTRAN, COBOL (COBOL est un langage de programmation de troisième génération créé en 1959 (officiellement le 18 Septembre 1959). Son nom est l'acronyme de COmmon Business Oriented Language qui révèle sa...) et PL/I. En réalité, FS était conçu comme l'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous...) à jeu d'instruction (Une instruction est une forme d'information communiquée qui est à la fois une commande et une explication pour décrire l'action, le comportement, la méthode ou la tâche qui devra commencer, se terminer, être conduit, ou...) complexe (CISC) ultime.

Une autre façon de présenter la même idée est de dire que tout l'ensemble des fonctions qui auparavant étaient réalisées sous forme de circuits, de logiciel système (En informatique les logiciels système sont tous les logiciels qui s'occupent des opérations basiques que peuvent effectuer les appareils informatiques. Des opérations telles que enregistrer des fichiers sur un disque dur,...), de logiciel de bases de données, et plus encore, étaient maintenant considérées comme faisant partie d'un seul système intégré, chacune des fonctions élémentaires étant implementée dans l'une des nombreuses couches allant des circuits au logiciel conventionnel. Plusieurs couches de microcode et de code étaient prévues, quelquefois désignées par les termes de millicode et de picocode. Selon la personne qui parlait, la notion même de "machine" pouvait varier depuis les seules fonctions réalisées sous forme de circuits (pour le spécialiste des matériels) jusqu'à la totalité des fonctions offertes aux utilisateurs, indépendamment de leur réalisation (pour les achitectes système).

Le plan d'ensemble prévoyait aussi un "contrôleur universel" pour traiter principalement les opérations d'entrée-sortie en dehors du processeur principal. Ce contrôleur universel devait avoir un jeu d'instructions très limité, réduit aux instructions nécessaires aux entrées-sorties. Il annonçait ainsi le concept d'ordinateur à jeu d'instructions réduit (RISC).

Sur cette idée, John Cocke, un des principaux concepteurs des premiers ordinateurs IBM, lança un projet de recherche destiné à concevoir le premier ordinateur RISC. Par la suite, l'architecture RISC, qui au sein d'IBM évolua vers l'architecture Power et PowerPC (Le PowerPC est une architecture de microprocesseurs développée conjointement par Apple, IBM et Freescale (ex-Motorola Semiconducteurs). Elle utilise un modèle RISC, privilégiant pipeline et...), devait se révéler beaucoup moins chère à réaliser et capable de cadences d'horloge bien supérieures.

Les raisons de l'abandon

Les raisons de l'abandon du projet en 1975 sont mal connues. A cause du cloisonnement mis en place pour préserver la sécurité, les raisons invoquées dépendent de l'interlocuteur, qui met en avant les difficultés rencontrées dans le domaine avec lequel il est familier.

Quelques raisons citées sont:

  • les performances médiocres comparées à celles des systèmes 370 et compatibles.
  • la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie, en informatique ou en...) du jeu d'instructions, qui était jugé "incompréhensible" par de nombreux développeurs d'IBM.
  • le coût pour les clients de la migration depuis leurs anciens systèmes. En effet, afin de laisser aux architectes le maximum de liberté pour définir un système vraiment révolutionnaire, la facilité de migration n'avait pas été incluse dans les objectifs initiaux, mais devait être traitée après coup par les aides (AIDES est une association française de lutte contre le VIH/Sida et les Hépatites virales, créée en 1984 et reconnue d'utilité publique depuis 1990. L'association mène des actions d'information, de...) logicielles.

Vers la fin du projet, il apparaissait que le coût de migration de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse...) des investissements des clients dans des applications écrites en assembleur et en COBOL serait souvent supérieur au coût d'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) d'un nouveau système. De plus, la modification des habitudes s'avérait telle que la coexistence obligatoire pendant plusieurs années des deux systèmes serait une source de coûts énormes pour le constructeur comme pour ses clients.

En réalité, la réussite du projet nécessitait un grand nombre de percées dans tous les domaines, allant de la conception et de la fabrication des circuits jusqu'au marketing (Le marketing (on utilise aussi parfois — dans 7% des cas, d'après les chiffres donnés par Google — le néologisme français mercatique) est une discipline qui cherche à déterminer les...) et à la maintenance, en passant par l'architecture et toutes les formes de logiciel. S'il était concevable que chacun des problèmes pris isolément soit résolu, la probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des...) qu'ils puissent tous l'être dans les délais et de façon mutuellement compatible était pratiquement nulle, surtout compte-tenu des nombreux débats internes quant aux différentes voies de solution envisageables.

Les développements de FS furent plus onéreux que prévu. Des concepts qui nous sont aujourd'hui familiers n'existaient alors même pas, et les découvrir a impliqué beaucoup d'essais, de fausses pistes et de tâtonnements.

Les retombées

Pour les 370, les retombées les plus immédiates furent :

  • une imprimante (Les imprimantes ont été conçues dès l’apparition des premiers ordinateurs, pour permettre la consultation et la conservation sur support papier des résultats produits par les programmes...) à laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain...) nommée 3800 (les préfixes étaient en 38 parce qu'on supposait que la nouvelle série allait se nommer 380), qui avait des caractères programmables. Les premiers modèles ne travaillaient qu'en mode texte (En informatique, le mode texte, par opposition au mode graphique, est un type d'affichage sur écran constitué uniquement de caractères.) (avec possibilité toutefois d'utiliser jusqu'à quatre polices simultanées), mais des modèles graphiques devinrent rapidement disponibles. Vitesse : 215 pages/minute. Résolution : 240 points par pouce dans chaque sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du...). Coût : 3 millions de francs de l'époque;
  • un robot (Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) accomplissant automatiquement soit des tâches qui sont...) de stockage " à nid (Le nid désigne généralement la structure construite par les oiseaux pour contenir leurs œufs et fournir un premier abri à leur progéniture. Les nids sont généralement fabriqués à partir de...) d'abeille " nommé 3850, qui était un système de stockage magnétique ne demandant strictement aucune présence humaine et fonctionnait en 24x365;
  • des terminaux à caractères programmables qui furent d'abord le 3278 PS (monochrome), puis le 3279 PS (couleur) et pouvaient afficher des graphiques de gestion et autres;
  • le logiciel GDDM (Graphical Data Display Manager);
  • le migrateur automatique de fichiers HFS (Hierarchical File System), qui fut porté sous MVS.

Un système d'entrée de gamme inspiré du FS fut le Système 38, qui déconcerta un peu par ses concepts inhabituels, mais fut suivi d'un successeur nommé AS/400 qui connut un succès plus fort qu'attendu, et resta jusqu'à la fin des années 1990 un des fers de lance d'IBM. Seul problème : la gamme devait être étendue par le haut, les utilisateurs d'AS/400 n'étant pas enthousiastes du tout pour repasser au 370 et à ses successeurs.

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