Quand Steve Wozniak termine la conception de l’Apple II à la fin de 1976, l’idée n’est pas de vendre une machine aux ingénieurs : elle existe déjà, l’Apple I s’adressait à eux. L’ambition, cette fois, est différente : construire un ordinateur que n’importe quel foyer pourrait allumer, brancher à un téléviseur et utiliser sans souder le moindre composant. Si cette ambition nous semble aujourd’hui une évidence, l’ordinateur “tout public” n’existait tout simplement pas. Les seules machines dites “personnelles” étaient alors limitées aux seuls passionnés.
La rupture de 1977
En avril 1977, pendant la première édition du salon West Coast Computer Faire, la société Apple Computer, représentée par deux jeunes vingtenaires, Steve Jobs et Steve Wozniak, présente son nouvel ordinateur, l’Apple II. Un OVNI parmi les produits destinés aux grandes entreprises et les kits pour radioamateurs.
Pour mesurer l’onde de choc, il faut se rappeler ce qu’était l’informatique à cette époque : ce qu’on nommait “micro-ordinateur”, comme l’Altair 8800 (voir ci-dessous), était en fait un châssis métallique brut, sans clavier ni écran. Son utilisation était complexe : l’utilisateur devait basculer des interrupteurs en façade pour saisir du code binaire et observer les LED clignoter comme seul résultat. L’Apple II brise ce paradigme et propose ce qui va devenir le standard dans les foyers : un monobloc en plastique, un clavier intégré, une alimentation silencieuse, mais surtout sa capacité native à afficher, en couleur sur un téléviseur, une interface homme-machine. Très loin donc des modèles du moment, souvent en kit, c’est le premier ordinateur véritablement prêt à l’emploi.
Mais outre cette carapace conviviale pensée par Steve Jobs, se cache un véritable chef-d’œuvre d’ingénierie conçu par Steve Wozniak.
Steve Wozniak ou le génie du composant économe
Le mot d’ordre de Steve Wozniak était de proposer une machine à moindre coût. Au lieu d’empiler des puces logiques répondant chacune à un besoin précis, Steve a préféré optimiser le tout pour faire faire trois tâches différentes à un seul composant.
En 1976, le standard de l’industrie s’appelle l’Intel 8080 ou le Motorola 6800. Des puces facturées entre 150 et 300 dollars l’unité, un prix non négligeable qui allait à l’inverse de l’objectif d’Apple. La société s’est donc tournée vers l’alternative MOS 6502, vendue à 25 dollars ! La différence de prix s’explique par une fréquence d’horloge deux à trois fois moins rapide que les Intel et Motorola et avec un jeu d’instructions disponible plus réduit. Mais Steve réussit à tirer le meilleur de cette modeste puce et à résoudre un problème auquel les ordinateurs des années 70 étaient confrontés : le partage de mémoire.
L’affichage vidéo de l’époque nécessitait souvent de bloquer le processeur le temps que le contrôleur graphique lise la mémoire RAM. C’est ce qu’on appelle “wait states”, un court moment où le CPU est bloqué. Steve eut l’idée d’exploiter la régularité absolue du cycle d’horloge du MOS : quand l’horloge est basse, le circuit vidéo lit la RAM pour rafraîchir l’écran. Quand celle-ci est haute, le processeur accède à la RAM pour exécuter ses instructions. Le résultat : le processeur et l’afficheur vidéo se partagent la même mémoire vive dynamique à la vitesse maximale sans jamais entrer en collision et surtout, sans devoir ajouter un composant dédié à l’affichage.
Autre astuce de l’Apple II : sa gestion des couleurs. Pour afficher de la couleur en haute résolution (280 × 192) en 1977 aurait dû exiger une quantité énorme de mémoire vive pour l’époque. Hors de portée des 4 Ko de RAM que propose l’Apple II. Pour contourner cette limitation, Wozniak exploite une “faille” du signal vidéo analogique américain, le “NTSC hack”. En envoyant des motifs de points noirs et blancs extrêmement rapprochés à la fréquence de la sous-porteuse couleur, le téléviseur interprète ce signal comme une information de phase couleur. En clair : l’Apple II ne génère pas directement du vert ou du violet. Il envoie de simples bits de poids fort ou faible dans un flux d’octets de luminance et c’est le téléviseur qui fabrique la couleur par illusion d’optique électronique. Malheureusement, ce hack ne fonctionnait pas sur les normes PAL des téléviseurs européens.
Une architecture ouverte, l’ancêtre du PCI Express
A l’origine, Steve Jobs voulait un appareil épuré, fermé et dénué de connecteurs internes pour empêcher les utilisateurs de le bidouiller (une philosophie qu’on retrouvera des années plus tard chez Apple). Mais Steve Wozniak, de son côté, posa son ultimatum : la machine sera dotée de connecteurs d’extension ou il quitte le projet, emportant avec lui le concept et les plans. Je vous laisse deviner qui a gagné : l’Apple II possède 8 connecteurs d’extension alignés sur la carte mère.
Ce choix permit à la machine de donner l’accès direct aux bus de données et d’adresses du MOS 6502 ainsi qu’aux signaux de contrôle de l’horloge à chacun des slots. Autre coup de génie, chaque carte d’extension pouvait embarquer sa propre mémoire morte contenant son propre driver ! Ainsi, lorsqu’on insérait une carte, l’Apple II reconnaissait automatiquement son code d’initialisation sans qu’il soit nécessaire de configurer la machine ou d’installer des pilotes. Le plug and play et l’architecture PCI 20 ans avant.
Grâce à cette architecture ouverte, l’Apple II se transforma en plateforme modulable, créant ainsi tout un marché d’équipements tiers :
- La “Language Card”, ajoutant 16 Ko de RAM supplémentaire, permettant de charger en mémoire d’autres langages que l’Applesoft BASIC, comme le Pascal ou le FORTRAN.
- La carte “80 colonnes” : À l’origine, l’Apple II n’affichait que 40 caractères par ligne en majuscules.
- La “Microsoft Z80 SoftCard” : Oui, Microsoft ! Cette carte embarquait un processeur Zilog Z80 complet et transformait l’Apple II en une machine sous CP/M.
La révolution du stockage et du firmware avec le Disk II
Deux années plus tard, parce que la machine n’était pas encore assez révolutionnaire comme ça, c’est l’arrivée du Disk II en 1978 qui finit d’en faire une machine d’exception. Jusqu’alors, la sauvegarde de données se faisait via un lecteur de cassettes audio grand public. Une lenteur abyssale, équivalente à environ 1,5 kbit/s, une fiabilité douteuse et un réglage de la tête de lecture nécessaire pour éviter les erreurs. Un lecteur de disquette était une nécessité.
Mais là où les contrôleurs de disquette du marché empilaient une cinquantaine de puces logiques TTL pour gérer la synchronisation du moteur et l’encodage des données et coûtaient cher, Wozniak, comme pour le choix de la puce MOS, étudia le matériel disponible et proposa sa propre version optimisée :
- Le formatage “Group coded recording” : Les bits sont regroupés puis convertis pour garantir qu’il n’y ait jamais deux zéros consécutifs enregistrés sur la bande magnétique, notamment pour faciliter la synchronisation et la fiabilité de lecture.
- Un séquençage d’état en PROM : Le contrôleur utilise une simple mémoire PROM de 256 octets et lit le flux de bits de la bande magnétique bruts et le convertit directement en octets exploitables par le bus de données du 6502.
Résultat : Le Disk II est plus rapide, plus fiable et coûte deux à trois fois moins cher à fabriquer que n’importe quel autre lecteur de disquette 5 1/4 pouces de l’époque.
VisiCalc, la killer App pour le business
Design check, hardware check, connectivité check, reste à conclure par du software jamais vu : Visicalc. Et c’est en 1979 que deux étudiants d’Harvard et du MIT, Dan Bricklin et Bob Frankston, observent la pénibilité des calculs financiers, faits à la main sur des tableaux noirs ou des feuilles de papier millimétré. Une seule modification imposait aux comptables de revoir toute leur copie. De ce constat naît VisiCalc, pour Visible Calculator.
C’est ce qu’on appelle une “Killer App”, un logiciel tellement indispensable qu’il justifie à lui seul l’achat du matériel :
- Une grille de 63 colonnes par 254 lignes adressable en mémoire vive.
- L’établissement de formules mathématiques entre les cellules.
- La mise à jour dynamique et instantanée de tout le tableau dès qu’une valeur source est modifiée.
VisiCalc sur Apple II était une évidence : Le logiciel exigeait un accès mémoire rapide, une résolution d’affichage stable du texte et, surtout, un système de stockage sur disquette réactif et fiable.
Les conséquences commerciales furent foudroyantes. Des dirigeants, des experts-comptables et des directeurs financiers qui n’avaient jamais touché à un ordinateur se sont rués dans les magasins de micro-informatique. En quelques mois, VisiCalc s’est vendu à plus de 200 000 exemplaires, tirant directement les ventes d’Apple.
Plus qu’un ordinateur personnel à la maison, l’Apple II est devenu un outil de production stratégique installé sur le bureau des plus grandes entreprises du Fortune 500.