Ferranti Mark 1 (1951)

Le premier ordinateur commercial à programme enregistré

Le Ferranti Mark 1 est un ordinateur électronique à programme enregistré, livré pour la première fois en février 1951 à l’Université de Manchester. Construit par la société britannique Ferranti Ltd, il constitue la version industrialisée du Manchester Mark I, développé dans le milieu universitaire.

Il est généralement considéré comme le premier ordinateur commercialement disponible, marquant une rupture décisive entre les prototypes expérimentaux et les machines réellement destinées à un usage institutionnel. Avec le Ferranti Mark 1, l’informatique quitte le laboratoire pour entrer durablement dans l’ère de l’industrialisation.

Un ordinateur à programme enregistré stocke ses instructions en mémoire, au même titre que les données. Avant cette approche, les ordinateurs étaient programmés par des modifications matérielles — câblages, tableaux de connexions ou commutateurs — rendant chaque changement long et complexe. Le Ferranti Mark 1 permet au contraire de charger un programme en mémoire et de l’exécuter immédiatement, posant les bases de l’informatique moderne.

Fiche rapide

• Constructeur : Ferranti Ltd (Royaume-Uni)
• Date de livraison : février 1951
• Catégorie : ordinateur central
• Architecture : programme enregistré (stored-program)
• Technologie : tubes à vide (environ 4 000)

Des origines universitaires à la première machine commerciale

Le Ferranti Mark 1 est l’aboutissement des recherches menées à Manchester depuis la fin des années 1940, notamment sur la mémoire électrostatique à tube cathodique, connue sous le nom de mémoire à tube de Williams.

Ferranti ne conçoit pas une machine entièrement nouvelle, mais se charge d’industrialiser le Manchester Mark I en améliorant sa fiabilité, son câblage et sa maintenance. Cette étape marque un tournant majeur : pour la première fois, un ordinateur à programme enregistré devient un produit reproductible.

Comment communique-t-on avec le Ferranti Mark 1 ?

Le Ferranti Mark 1 ne permet aucune interaction directe avec l’utilisateur. Son utilisation repose sur des procédures strictement séquentielles, caractéristiques de l’informatique des années 1950.

Entrée des programmes et des données

Les programmes et les données sont préparés à l’avance, puis introduits dans la machine à l’aide de bandes perforées en papier. Il n’existe ni clavier ni écran : toute interaction humaine se limite à la phase de préparation.

Exécution

Une fois le programme lancé, la machine fonctionne de manière entièrement autonome. L’utilisateur ne peut ni interrompre ni modifier l’exécution en cours. En cas d’erreur, le calcul doit être arrêté et relancé après correction du programme.

Sortie des résultats

Les résultats sont obtenus après l’exécution, soit par impression sur téléimprimeur, soit par la perforation d’une nouvelle bande papier destinée à être relue ou analysée ultérieurement. Des signaux sonores peuvent également être produits, initialement à des fins de diagnostic.

Un fonctionnement par lots

L’utilisation du Ferranti Mark 1 suit un cycle rigide : préparation du programme, chargement, exécution complète, puis lecture des résultats. Ce mode opératoire illustre le modèle du traitement par lots, dans lequel l’ordinateur est une machine de calcul autonome et non un outil interactif.

Architecture matérielle

• Mot machine : 20 bits
• Accumulateur : 80 bits
• Registre MQ : 40 bits
• Registres d’index : 8 registres (B-lines)

La mémoire principale repose sur des tubes de Williams, offrant une capacité d’environ 512 mots de 20 bits, soit environ 1 ko de mémoire vive à accès rapide. Le stockage secondaire est assuré par un tambour magnétique d’environ 16 ko, avec des temps d’accès variables liés à la rotation mécanique.

Programmation et jeu d’instructions

Le Ferranti Mark 1 dispose d’un jeu d’instructions d’environ 50 instructions. Chaque instruction combine un code opération, un registre d’index et une adresse mémoire. La programmation s’effectue en langage machine ou en assembleur, selon des conventions complexes, notamment l’utilisation d’une numération en base 32.

Ces contraintes conduisent rapidement au développement de systèmes de codage symbolique, puis aux premiers langages Autocode, afin de simplifier l’écriture des programmes.

Performances

• Temps de cycle : environ 1,2 ms
• Temps de multiplication : environ 2 ms

Usages emblématiques

Le Ferranti Mark 1 est étroitement associé aux travaux d’Alan Turing, qui contribue à la formalisation des méthodes de programmation et utilise la machine pour ses recherches sur la morphogenèse, appliquant l’informatique à la modélisation de phénomènes biologiques.

• Jeu d’échecs : programmes de résolution de mats en deux coups, limités par la faible capacité mémoire.
• Musique : premières mélodies générées par ordinateur, produites à l’aide du haut-parleur destiné au diagnostic.

Pourquoi le Ferranti Mark 1 est fondamental

• Premier ordinateur commercial : passage du prototype à l’industrie.
• Programme enregistré : fondement de l’informatique moderne.
• Héritage durable : influence sur les architectures et les logiciels ultérieurs.