Fairchild Channel F

Fiche technique

• Nom au lancement : Fairchild Video Entertainment System (VES)
• Nom ultérieur : Fairchild Channel F
• Constructeur : Fairchild Camera and Instrument Corporation
• Commercialisation : 1976 aux États-Unis
• Génération : deuxième génération de consoles
• Prix de lancement : 169,95 $ en 1976, soit environ 1 000 $ de 2026 (≈ 865 €)
• Microprocesseur : famille Fairchild F8, autour du CPU 3850
• Fréquence : environ 1,8 MHz
• Mémoire de travail : 64 octets intégrés au processeur F8 3850
• Mémoire vidéo : environ 2 Ko
• Affichage : couleur sur téléviseur, trame d’environ 128 × 64 points
• Son : haut-parleur intégré à la console
• Jeux intégrés : Hockey et Tennis
• Support : cartouches programmées « Videocart » utilisant des mémoires ROM
• Contrôleurs : deux manettes numériques multidirectionnelles avec inclinaison, rotation et mouvement vertical
• Connexion au téléviseur : signal RF sur le modèle américain

Avant la Channel F : le jeu est encore dans le matériel

Pour comprendre l’importance de la Fairchild Channel F, il faut revenir aux consoles qui la précèdent.

En 1972, la Magnavox Odyssey introduit le jeu vidéo dans le salon. Elle peut recevoir différentes cartes, mais celles-ci ne contiennent aucun programme. Elles établissent simplement différentes connexions dans l’électronique interne afin de sélectionner un fonctionnement particulier.

Quelques années plus tard, les consoles inspirées de Pong utilisent des circuits intégrés spécialisés. Une machine comme la Hanimex TVG 8610 peut ainsi proposer une dizaine de jeux à partir d’une seule puce General Instrument.

C’est déjà une avancée considérable en matière d’intégration. Mais les règles restent enfermées dans le matériel.

La puce sait produire du tennis, du hockey ou du football parce que ses concepteurs l’ont prévue dès l’origine pour réaliser ces fonctions. Impossible de lui fournir ensuite un véritable jeu complètement nouveau.

Console dédiée : matériel spécialisé = jeux disponibles.

Une fois la console fabriquée, ses possibilités essentielles sont donc fixées.

Comment vendre un nouveau jeu sans vendre une nouvelle console ?

Cette limite devient particulièrement gênante au milieu des années 1970.

Le marché américain se remplit de consoles Pong. Les constructeurs peuvent changer le boîtier, ajouter quelques variantes, modifier les contrôleurs ou proposer davantage de jeux intégrés, mais la plupart de ces machines restent techniquement très proches.

Pour le consommateur, le problème est simple : lorsqu’il possède déjà les jeux de sa console, il ne peut pratiquement rien lui ajouter. Pour obtenir une expérience réellement différente, il faut souvent acheter une autre machine.

Une solution existe pourtant depuis longtemps dans les ordinateurs : séparer la machine du programme qu’elle exécute.

Un ordinateur n’a pas besoin d’être reconstruit pour passer d’un calcul scientifique à un traitement de texte. Il suffit de charger un autre programme.

L’idée consiste donc à appliquer le même principe à une console de jeux.

Alpex imagine une console dont le programme peut être remplacé

L’origine de la Channel F ne se trouve pas uniquement chez Fairchild.

Au milieu des années 1970, les ingénieurs Wallace Kirschner et Lawrence Haskel, de la société Alpex Computer Corporation, travaillent sur un prototype de système de jeu programmable parfois désigné sous le nom de RAVEN.

Leur idée consiste à utiliser un microprocesseur et à placer les programmes des jeux dans des mémoires que l’utilisateur peut remplacer.

Le prototype utilise d’abord un processeur Intel 8080, mais le principe intéresse Fairchild, qui possède justement sa propre technologie de microprocesseur.

Fairchild reprend alors le projet et constitue une équipe chargée de le transformer en véritable produit grand public. Les travaux de Kirschner et Haskel constituent ainsi une étape importante dans la genèse de la future Channel F.

Jerry Lawson prend la direction du projet

L’une des figures centrales de cette histoire est Gerald « Jerry » Lawson.

Ingénieur en électronique chez Fairchild, Lawson s’intéresse déjà au jeu vidéo et avait notamment réalisé son propre jeu d’arcade à microprocesseur, Demolition Derby.

Fairchild lui confie la direction de son activité consacrée aux jeux vidéo. Il prend alors la tête de l’équipe chargée de transformer le concept d’Alpex en une console commercialisable.

Il ne faut cependant pas réduire la Channel F à l’œuvre d’un seul homme. Le développement est collectif.

Jerry Lawson dirige le travail électronique et le projet de console. Nick Talesfore intervient notamment dans le dessin industriel de la machine, de ses contrôleurs et de ses cartouches, tandis que Ron Smith travaille sur leur conception mécanique.

Le rôle de Lawson reste néanmoins essentiel : il dirige l’équipe qui réussit à transformer ces différentes idées en une console réellement produite et vendue au public en 1976.

Fairchild possède justement son propre microprocesseur : le F8

Pour construire cette console, Fairchild dispose d’un avantage particulier.

L’entreprise est l’un des grands fabricants américains de semi-conducteurs et possède sa propre famille de microprocesseurs : le Fairchild F8.

Le F8 est une architecture 8 bits assez originale. À cette époque, toutes les fonctions que nous associons aujourd’hui à un microprocesseur ne tiennent pas nécessairement dans une seule puce.

Dans sa configuration minimale, le système F8 s’organise notamment autour de deux circuits essentiels :

• le 3850 CPU, qui réalise les opérations du processeur ;
• le 3851 PSU (Program Storage Unit), qui fournit notamment la mémoire de programme et certaines fonctions associées.

Dans la Channel F, le processeur fonctionne à environ 1,8 MHz.

Cette fréquence paraît dérisoire aujourd’hui, mais elle suffit largement pour déplacer quelques objets simples, tester les commandes des joueurs, gérer les collisions et mettre à jour l’image du téléviseur.

64 octets de RAM : ce n’est pas une erreur

L’une des caractéristiques les plus étonnantes de la Channel F est sa quantité de mémoire de travail.

Le processeur F8 3850 dispose de seulement 64 octets de mémoire interne utilisable comme zone de travail. Pas 64 kilo-octets. 64 octets. Cela signifie que l’on pourrait remplir toute cette mémoire avec seulement 64 caractères si chacun occupait un octet.

Mais cette comparaison doit être nuancée. Le programme lui-même n’a pas besoin d’être placé dans cette petite RAM : il est conservé dans une mémoire ROM.

La RAM sert surtout à mémoriser les informations qui changent pendant le jeu :

• la position d’un joueur ;
• la direction d’un objet ;
• un compteur ;
• un score ;
• quelques variables utilisées par le programme.

Chaque octet compte donc. Cette contrainte oblige les programmeurs à représenter l’état du jeu avec une économie extrême.

La grande révolution : la Videocart contient un programme

C’est le point essentiel de la Channel F.

Fairchild commercialise des cartouches sous le nom de Videocart.

À l’intérieur se trouvent des composants de mémoire contenant les instructions du jeu. Lorsque la cartouche est insérée dans la console, le processeur peut accéder à ces instructions et exécuter le programme correspondant.

Microprocesseur + programme en ROM + données de travail = jeu.

La différence avec l’Odyssey de 1972 est fondamentale.

Carte Magnavox Odyssey : elle modifie les connexions entre des circuits déjà présents dans la console.

Cartouche Fairchild : elle apporte réellement des instructions que le processeur va exécuter.

Extérieurement, les deux objets peuvent sembler remplir le même rôle : on insère quelque chose dans la machine pour changer de jeu. Intérieurement, ils appartiennent à deux générations technologiques différentes.

Le jeu devient véritablement du logiciel

Cette évolution modifie profondément la nature de la console.

Une console dédiée sait faire quelques jeux parce que son électronique a été construite pour eux. La Channel F possède au contraire un processeur capable d’effectuer une suite d’opérations déterminée par le programme.

LIRE les commandes du joueur
MODIFIER les positions
TESTER les collisions
METTRE À JOUR le score
ÉCRIRE la nouvelle image
RECOMMENCER

Une autre cartouche peut fournir une autre suite d’instructions.

Le même matériel peut donc se comporter différemment sans qu’il soit nécessaire de changer l’électronique de la console.

C’est exactement le principe fondamental d’un ordinateur programmable.

La frontière entre ordinateur et console reste bien sûr importante en matière d’usage, mais sur le plan conceptuel la Channel F adopte désormais la même idée : le matériel fournit les possibilités générales ; le logiciel détermine ce que fait la machine.

Une cartouche qui doit aussi résister aux utilisateurs

Créer une cartouche ne consiste pas seulement à placer une ROM dans une boîte.

Un produit destiné au grand public doit pouvoir être inséré et retiré des centaines de fois sans exposer directement son électronique.

Fairchild développe donc un véritable système mécanique. La cartouche s’insère dans la partie supérieure de la console et une barre permet ensuite de l’éjecter.

Nick Talesfore travaille notamment sur son aspect industriel, tandis que Ron Smith participe à sa conception mécanique.

La forme protège les circuits tout en permettant une manipulation simple par des utilisateurs qui n’ont aucune connaissance électronique.

Cette banalisation est importante : une mémoire électronique devient pour le consommateur un objet que l’on prend sur une étagère, que l’on insère dans la console et que l’on remplace comme n’importe quel support de jeu.

Ce modèle sera repris pendant plusieurs décennies.

Deux jeux sont déjà intégrés à la console

Même sans Videocart, la Channel F n’est pas inutilisable.

Elle contient directement deux jeux :

• Hockey ;
• Tennis.

Le choix n’est évidemment pas innocent. Le tennis rappelle immédiatement Pong et les nombreuses consoles de première génération.

La Channel F peut donc reproduire le type de jeu auquel le public est déjà habitué tout en proposant une possibilité nouvelle : ajouter ensuite d’autres programmes grâce aux cartouches.

Elle constitue presque physiquement la transition entre les deux générations.

Des boutons directement sur la console

La partie supérieure de la machine comporte plusieurs boutons de commande.

Ils permettent notamment de sélectionner ou de modifier différents paramètres de jeu comme :

• le jeu ;
• la durée d’une partie ;
• la vitesse ;
• le démarrage ou la pause de certaines séquences ;
• la remise à zéro.

Nous sommes encore loin des interfaces graphiques et des menus qui deviendront habituels.

Une partie de la configuration du jeu passe directement par des touches physiques situées sur le boîtier.

Des contrôleurs très originaux

Les manettes de la Channel F sont probablement l’un des aspects les plus étonnants de la machine.

Elles ne ressemblent ni aux simples molettes des premières consoles Pong, ni au joystick à levier et bouton qui deviendra populaire avec Atari.

Chaque contrôleur possède une poignée que le joueur peut :

• incliner vers l’avant ou l’arrière ;
• incliner vers la gauche ou la droite ;
• combiner ces mouvements pour obtenir des directions diagonales ;
• faire tourner vers la gauche ou la droite ;
• tirer vers le haut ;
• enfoncer vers le bas.

Le système permet ainsi plusieurs fonctions de commande à partir d’un seul contrôleur.

Il ne s’agit pas simplement d’un joystick analogique mesurant progressivement une position. Le mécanisme actionne différents contacts électriques.

Dans Hockey, par exemple, plusieurs de ces mouvements peuvent servir à diriger un joueur et à agir sur le jeu.

Pour une console sortie en 1976, le contrôleur est donc remarquablement sophistiqué.

Une image en couleur mais extrêmement limitée

La Channel F produit une image en couleur, ce qui la distingue également de nombreuses machines domestiques précédentes.

Il ne faut cependant pas imaginer un système graphique comparable à celui des consoles des années 1980.

L’affichage repose sur une petite mémoire vidéo et sur une trame d’environ 128 × 64 points, dont la zone réellement utilisée à l’écran est encore plus réduite.

Les possibilités de couleur restent elles aussi limitées.

Mais la différence avec les premières consoles est importante : le processeur peut modifier une véritable mémoire d’image.

Un programme peut donc décider où placer les éléments graphiques. Cette approche donne beaucoup plus de liberté qu’un circuit spécialisé uniquement capable de produire une balle et quelques raquettes prédéfinies.

Le son sort de la console, pas du téléviseur

Autre particularité : sur la Channel F originale, un haut-parleur intégré directement à la console produit le son.

Les possibilités sonores restent très simples : il s’agit essentiellement de sons électroniques élémentaires.

Cette disposition explique pourquoi le son semble provenir du meuble ou de la table où repose la console plutôt que du téléviseur lui-même.

Les Videocarts élargissent enfin la machine après l’achat

Fairchild commercialise progressivement différentes Videocarts.

Une même cartouche peut contenir un ou plusieurs jeux. On trouve ainsi des programmes de sport, de course, de tir, de réflexion ou différentes adaptations de jeux traditionnels.

L’intérêt n’est pas seulement la diversité de ces titres.

Pour la première fois sur une console domestique commercialisée, la bibliothèque de logiciels peut continuer à grandir après la fabrication de la machine.

Le constructeur peut développer une nouvelle cartouche plusieurs mois après que le client a acheté sa console.

Le client n’a besoin de remplacer ni le processeur, ni le téléviseur, ni les contrôleurs. Il achète simplement un nouveau programme sous forme matérielle.

C’est à la fois une innovation technique et un changement complet de modèle économique.

La console et les jeux deviennent deux produits différents

Avec une console dédiée, le constructeur vend essentiellement un appareil complet.

Avec une console programmable à cartouches, il peut désormais vendre :

• une première fois la console ;
• puis régulièrement de nouveaux logiciels.

La durée de vie commerciale d’une machine peut donc être prolongée par son catalogue.

Cette séparation permet également d’investir davantage dans le développement des jeux, puisque ceux-ci deviennent des produits commercialisables indépendamment du matériel.

La Channel F ne développe pas encore l’écosystème immense que connaîtront les consoles suivantes, mais elle met en place le principe fondamental qui le rend possible.

1977 : Atari reprend le principe et va beaucoup plus loin

L’avance de Fairchild est de courte durée.

En 1977, Atari commercialise son Video Computer System, ou VCS, qui sera plus tard rebaptisé Atari 2600.

L’Atari repose elle aussi sur un microprocesseur et sur de véritables cartouches contenant les programmes.

Fairchild avait démontré que le concept était viable. Atari va le transformer en succès de masse.

Grâce à son catalogue, à ses jeux d’action, à sa puissance commerciale et à la popularité croissante de sa marque dans le jeu vidéo, le VCS finit par largement dépasser la Channel F.

La situation est presque paradoxale : Fairchild arrive la première avec le modèle qui va définir la deuxième génération, mais Atari devient l’entreprise qui le popularise.

Pourquoi le nom Channel F ?

Lors de son lancement, la console porte d’abord le nom de Video Entertainment System, généralement abrégé VES.

Lorsque Atari lance l’année suivante son Video Computer System, les deux noms deviennent très proches.

Fairchild rebaptise alors sa machine Channel F.

C’est sous ce nom qu’elle est aujourd’hui principalement connue. Ce changement explique pourquoi les documents de 1976 peuvent présenter exactement la même console sous le nom de Fairchild Video Entertainment System.

Fairchild finit par quitter le marché du jeu vidéo

Malgré son importance technologique, la Channel F ne devient pas la machine dominante de sa génération.

La concurrence d’Atari est particulièrement difficile.

À la fin des années 1970, Fairchild se désengage progressivement de cette activité et les droits sur la console passent à Zircon.

La machine connaît alors une nouvelle version, généralement appelée Channel F System II, commercialisée à partir de 1979.

La Channel F disparaît finalement sans avoir atteint le succès de l’Atari 2600.

Mais le nombre de machines vendues n’est pas ce qui lui donne aujourd’hui son importance historique.

Pourquoi la Fairchild Channel F est importante dans l’histoire de l’informatique

La Channel F se trouve exactement au point de rupture que l’on observait avec les consoles précédentes.

La Magnavox Odyssey avait introduit la console domestique, mais ses cartes ne contenaient aucun logiciel.

Les consoles Pong et des machines comme la Hanimex TVG 8610 avaient réussi à intégrer plusieurs jeux dans une seule puce, mais ces jeux restaient enfermés dans le matériel.

La Fairchild franchit l’étape suivante.

Elle place un microprocesseur dans la console et les instructions du jeu dans une mémoire ROM interchangeable.

La console reste la même, mais son comportement peut être changé par le programme.

C’est une distinction fondamentale de l’informatique.

Le matériel n’est plus construit pour effectuer uniquement une tâche déterminée. Il devient une machine générale à laquelle le logiciel donne temporairement une fonction.

La Channel F applique cette idée au jeu vidéo domestique.

Elle introduit également le modèle économique qui accompagnera les consoles pendant des décennies : acheter une machine puis construire progressivement une bibliothèque de logiciels compatibles.

L’Atari 2600 popularisera ce modèle dès 1977. Le Magnavox Odyssey², commercialisé en Europe sous le nom de Philips Videopac G7000, adoptera lui aussi en 1978 le microprocesseur et les cartouches ROM.

La succession devient alors particulièrement claire :

1972 — Magnavox Odyssey : la console entre dans le salon.

Milieu des années 1970 — consoles Pong : plusieurs jeux sont intégrés directement dans des circuits spécialisés.

1976 — Fairchild Channel F : le programme devient interchangeable.

1977 et après — Atari VCS et autres consoles de deuxième génération : le modèle de la console programmable à cartouches devient progressivement la norme.

C’est cette rupture, davantage encore que ses performances graphiques ou son succès commercial, qui donne à la Fairchild Channel F une place essentielle dans l’histoire du jeu vidéo et de l’informatique.

Repères chronologiques

• 1972 : Magnavox commercialise l’Odyssey, première console de jeux vidéo domestique commercialisée.
• 1972 : Atari commercialise Pong en salle d’arcade.
• 1975 : le Pong domestique d’Atari rencontre un important succès aux États-Unis.
• 1975 : Fairchild présente sa famille de microprocesseurs F8.
• Milieu des années 1970 : Wallace Kirschner et Lawrence Haskel travaillent chez Alpex sur un prototype de console programmable.
• 1976 : Fairchild commercialise le Video Entertainment System aux États-Unis pour 169,95 dollars.
• 1976 : les cartouches Videocart permettent pour la première fois sur une console domestique commercialisée de fournir des programmes de jeu en mémoire ROM interchangeables.
• 1977 : le Video Entertainment System est rebaptisé Fairchild Channel F.
• 1977 : Atari commercialise le Video Computer System, futur Atari 2600.
• 1978 : Magnavox lance l’Odyssey², commercialisée en Europe sous le nom de Philips Videopac G7000.
• 1979 : la technologie Channel F passe à Zircon et une version System II est commercialisée.
• Début des années 1980 : la Channel F disparaît du marché tandis que l’Atari 2600 domine largement cette génération de consoles.

Sources et références

• Fairchild Camera and Instrument Corporation, documentation originale du Video Entertainment System, 1976.
• Fairchild Semiconductor, documentation technique du F8 Microprocessor System, 1975.
• Brevet américain US4095791A, Cartridge Programmable Video Game Apparatus, Ronald A. Smith et Nicholas F. Talesfore.
• Computer History Museum, collections consacrées à la Fairchild Channel F.
• The Strong National Museum of Play, archives Jerry Lawson et Fairchild Channel F.
• The Henry Ford, documentation consacrée à Jerry Lawson et à la Channel F.
• History of Video Games: Four Decades of Video Entertainment, compilation de 2010, utilisée comme source de synthèse et recoupée avec des documents primaires et des collections muséales.
• U.S. Bureau of Labor Statistics, indices CPI-U utilisés pour estimer l’équivalent actuel du prix de lancement.