Sol-20

Le Sol-20 était le premier micro-ordinateur entièrement assemblé avec un clavier intégré et une sortie télévision , qui serait plus tard connu comme un ordinateur domestique . La conception comprenait l'intégration d'une carte mère basée sur Intel 8080 , d'une carte graphique VDM-1 , de la carte d'E/S 3P+S pour piloter un clavier et d'un circuit pour se connecter à un lecteur de cassettes pour le stockage de programmes. Une extension supplémentaire était disponible via cinq emplacements de bus S-100 à l'intérieur de la machine. Il comprenait également des ROM échangeables que le fabricant appelait « modules de personnalité », contenant un système d'exploitation rudimentaire .

La conception a été suggérée à l'origine par Les Solomon, le rédacteur en chef de Popular Electronics . Il a demandé à Bob Marsh de Processor Technology s'il pouvait concevoir un terminal intelligent à utiliser avec l' Altair 8800. Lee Felsenstein , qui partageait un espace de travail dans le garage avec Marsh, avait déjà conçu un tel terminal mais ne l'avait jamais construit. En reconsidérant la conception en utilisant l'électronique moderne, ils ont convenu que la meilleure solution était de construire un ordinateur complet avec un programme de terminal en ROM. Felsenstein a suggéré le nom « Sol » car ils incluaient « la sagesse de Salomon » dans la boîte.

Le Sol est apparu sur la couverture du numéro de juillet 1976 de Popular Electronics en tant que « terminal intelligent de haute qualité ». Il était initialement proposé en trois versions : la carte mère Sol-PC en kit, la Sol-10 sans slots d'extension et la Sol-20 avec cinq slots.

En août 1976, un Sol-20 fut présenté au Personal Computing Show d'Atlantic City, où il connut un grand succès et créa un carnet de commandes qui mit un an à être rempli. Les systèmes commencèrent à être livrés à la fin de cette année-là et furent dominés par le Sol-20 extensible, vendu 1 495 $ dans sa forme la plus basique entièrement assemblée. La société proposait également des schémas du système gratuitement à ceux qui souhaitaient construire leur propre système.

Le Sol-20 resta en production jusqu'en 1979, date à laquelle environ 12 000 machines avaient été vendues. À cette époque, la « trinité de 1977 » — l'Apple II , le Commodore PET et le TRS-80 — commençait à conquérir le marché, et une série d'échecs dans le lancement de nouveaux produits conduisit Processor Technology à la faillite. Felsenstein développa plus tard l' ordinateur Osborne 1 , qui utilisait à peu près la même conception sous-jacente dans un format portable.

Lee Felsenstein était l'un des administrateurs de Community Memory , le premier système de tableau d'affichage public . Community Memory a ouvert ses portes en 1973, fonctionnant sur un ordinateur central SDS 940 auquel on accédait via un Teletype Model 33 , essentiellement une imprimante et un clavier d'ordinateur, dans un magasin de disques de Berkeley, en Californie . Le coût de fonctionnement du système était intenable ; le télétype coûtait normalement 1 500 $ (leur premier exemplaire a été donné par Tymshare comme déchet), le modem 300 $ de plus , et le temps passé sur le SDS était cher - en 1968, Tymshare facturait 13 $ de l'heure (équivalent à 114 $ en 2023). Même les rames de papier produites par le terminal étaient trop chères pour être pratiques et le système se bloquait tout le temps. Le remplacement du modèle 33 par un terminal en verre Hazeltine a aidé, mais il a nécessité des réparations constantes.

Depuis 1973, Felsenstein cherchait des moyens de réduire les coûts. L'une de ses premières conceptions dans le domaine informatique était le modem Pennywhistle , un coupleur acoustique de 300 bits par seconde qui était ⁠1/3⁠ le coût des modèles commerciaux. Lorsqu'il a vu la machine à écrire TV de Don Lancaster sur la couverture du numéro de septembre 1973 de Radio Electronics , il a commencé à adapter ses circuits comme base d'une conception qu'il a appelée le terminal Tom Swift. Le terminal a été délibérément conçu pour permettre sa réparation facile. Combiné au Pennywhistle, les utilisateurs auraient un moyen économique d'accéder à la mémoire communautaire.

En janvier 1975, Felsenstein a vu un message sur Community Memory de Bob Marsh demandant si quelqu'un voulait partager un garage. Marsh concevait une horloge numérique sophistiquée avec un boîtier en bois et avait besoin d'espace pour travailler dessus. Felsenstein avait déjà rencontré Marsh à l'école et avait accepté de partager le loyer de 175 $ d'un garage à Berkeley. Peu de temps après, Community Memory a fermé ses portes pour la dernière fois, après avoir épuisé la relation avec sa principale source de financement, Project One , ainsi que l'énergie de ses membres fondateurs.

Janvier 1975 fut également le mois où l' Altair 8800 apparut sur la première page de Popular Electronics , déclenchant un intérêt intense parmi les ingénieurs de la Silicon Valley en pleine croissance . Peu de temps après, le 5 mars 1975, Gordon French et Fred Moore organisèrent la première réunion de ce qui allait devenir le Homebrew Computer Club . Felsenstein emmena Marsh à l'une des réunions, Marsh vit une opportunité de fournir des cartes complémentaires pour l'Altair, et en avril, il créa Processor Technology avec son ami Gary Ingram.

Le premier produit de la nouvelle société était un Carte mémoire DRAM de 4 Ko pour l'Altair. Une carte similaire était déjà disponible auprès des concepteurs de l'Altair, MITS , mais il était presque impossible de la faire fonctionner correctement. Marsh commença à proposer à Felsenstein des contrats pour dessiner des schémas ou écrire des manuels pour les produits qu'ils prévoyaient de lancer. Felsenstein travaillait toujours sur le terminal et, en juillet, Marsh lui proposa de le payer pour développer la partie vidéo. Il s'agissait essentiellement d'une version du terminal où les données seraient fournies par la mémoire principale de l'Altair plutôt que par un port série.

Le résultat fut la VDM-1 , la première carte graphique . La VDM-1 pouvait afficher 16 lignes de 64 caractères par ligne, et incluait le jeu de caractères ASCII complet avec des caractères majuscules et minuscules et un certain nombre de caractères graphiques comme des flèches et des symboles mathématiques de base. Un Altair équipé d'une VDM-1 pour la sortie et d'une carte 3P+S de Processor Technology exécutant un clavier pour l'entrée supprimait le besoin d'un terminal, tout en coûtant moins cher que les terminaux intelligents dédiés comme le Hazeltine.

Avant le lancement du VDM-1 à la fin de 1975, la seule façon de programmer l'Altair était d'utiliser les commutateurs et les lampes LED du panneau avant , ou d'acheter une carte série et d'utiliser un terminal quelconque. Il s'agissait généralement d'un modèle 33, qui coûtait encore 1 500 $ s'il était disponible. Normalement, les télétypes n'étaient pas disponibles - Teletype Corporation les vendait généralement uniquement à de gros clients commerciaux, ce qui a donné lieu à un marché florissant pour les machines en panne qui pouvaient être réparées et vendues sur le marché des micro-ordinateurs. Ed Roberts , qui avait développé l'Altair, a finalement conclu un accord avec Teletype pour fournir des modèles 33 remis à neuf aux clients de MITS qui avaient acheté un Altair.

Les Solomon, dont le magazine Popular Electronics a lancé l'Altair, pensait qu'un terminal intelligent à bas prix serait très souhaitable sur le marché en pleine expansion des micro-ordinateurs. En décembre 1975, Solomon se rendit à Phoenix pour rencontrer Don Lancaster et lui demander s'il pouvait utiliser sa machine à écrire TV comme écran vidéo dans un terminal. Lancaster semblait intéressé, alors Solomon l'emmena à Albuquerque pour rencontrer Roberts. Les deux commencèrent immédiatement à se disputer lorsque Lancaster critiquait la conception de l'Altair et suggérait des changements pour mieux prendre en charge les cartes d'extension, demandes que Roberts refusa catégoriquement. Tout espoir de partenariat s'évanouit.

Solomon se rendit ensuite en Californie et approcha Marsh avec la même idée, en lui disant que s'ils pouvaient produire le design dans les 30 jours, il le mettrait sur la couverture du magazine. Marsh engagea à nouveau Felsenstein pour concevoir le système. Comme Felsenstein l'a noté plus tard :

Dans le processus qui a conduit à la naissance du Sol, Leslie Solomon a accompli l'acte du mâle. Je ne sais toujours pas qui a sollicité qui.

Felsenstein voulait initialement construire un terminal suivant le modèle de sa précédente conception de Tom Swift, en utilisant de l'électronique discrète. Marsh, en parallèle, a esquissé une version utilisant l' Intel 8080. Il est rapidement devenu évident que la différence de coût ne serait que d'environ 10 $, et à partir de ce moment, le concept original de terminal dédié a été abandonné. Au fil du temps, les plans ont changé, et à un moment donné, Marsh a dit à Felsenstein "Nous voulons que vous conceviez un ordinateur autour de l'affichage VDM."

Au départ, l'idée était de vendre un système en kit, comme c'était courant dans l'industrie à l'époque. Le concept du kit allait perdurer jusqu'à sa sortie, qui s'appelait alors Sol-PC. Au fur et à mesure du processus de conception, la décision fut prise de proposer le système sous sa forme complète, avec toutes les pièces nécessaires à un système complet.

Felsenstein pensait à l'origine qu'il n'était nécessaire que pour la conception initiale, mais lorsque la mise en page physique a commencé, il est devenu clair que le graphiste qu'ils avaient embauché ne serait pas en mesure de le faire seul. Marsh a demandé à un ami menuisier de construire une grande table lumineuse et Felsenstein et le graphiste ont commencé à l'utiliser pour concevoir le circuit imprimé de la carte mère. Pendant que Felsenstein travaillait sur la conception, Marsh a continuellement proposé de nouvelles idées qu'il a exigé d'inclure. Cela a conduit à des problèmes de fonctionnalité rampants et la conception finale n'a pas été livrée avant environ deux mois de travail « frénétique ».

Le produit final se composait d'une seule carte mère avec le 8080, une version simplifiée du VDM-1, une entrée/sortie série et 1 Ko de SRAM pour le tampon d'écran. Une ROM , le « module de personnalité », inclurait le pilote du terminal ou un autre code qui commencerait à s'exécuter dès que la machine serait allumée. Le module a été conçu pour pouvoir être retiré ou inséré sans accéder à l'intérieur de la machine.

Marsh, quant à lui, travaillait sur la conception physique. Il exigea dès le départ que les côtés soient en noyer. En travaillant sur le projet d'horloge numérique, il avait appris de son ami menuisier qu'ils pouvaient obtenir des pièces pour presque rien si elles étaient suffisamment petites pour être fabriquées à partir de chutes. Au-delà de cette exigence, tout était permis. La date limite pour le magazine avait été repoussée, mais il restait encore peu de temps pour finaliser la mise en page avant qu'il ne soit nécessaire de la photographier. Marsh décida que la machine devait avoir un lecteur de cassettes , ils mirent donc au point une machine avec un clavier à gauche et un lecteur de cassettes à droite.

La première carte mère est arrivée 45 jours après le début du projet, et les premiers boîtiers et blocs d'alimentation environ 15 jours après. À ce stade, il était clair que le système était un micro-ordinateur utilisable en soi, mais « la décision a été prise de mettre ce fait en sourdine jusqu'au dernier moment possible. Une fois publié, tout le tapage possible devait être fait sur sa nature à usage général ; mais jusqu'à ce qu'il soit réellement imprimé, il devait d'abord être traité comme un terminal. »

Alors que la machine gagnait en puissance, Felsenstein suggéra le nom de « Sol », car ils incluaient « la sagesse de Salomon » dans le système. Les Solomon dira plus tard en plaisantant que « si cela fonctionnait, ils diraient que Sol signifie « soleil » en espagnol. Si cela ne fonctionne pas, ils en accuseront les juifs. » Stan Veit plaisanta plus tard avec Solomon en disant qu'ils l'avaient nommé d'après lui d'une autre manière, « le terminal intelligent LES ».

En février 1976, la première machine, une boîte de pièces détachées, fut préparée et envoyée à New York pour être présentée à Solomon. Alors qu'il en soulignait les caractéristiques, Solomon demanda ce qui empêchait quiconque de mettre un BASIC sur la ROM de personnalité. Felsenstein, à qui on avait dit d'éviter de la qualifier d'ordinateur, répondit simplement "ça me dépasse". Lorsqu'ils l'ont mise sous tension, la machine ne fonctionnait pas, affichant des images floues et illisibles. Marsh et Felsenstein se sont alors envolés pour Boston pour visiter les bureaux du magazine Byte , récemment lancé . Une fois sur place, Felsenstein a eu le temps de découvrir que le problème était un petit bout de fil cassé qui s'était coincé sous une puce, court-circuitant deux des lignes vidéo. Ils sont retournés chez Solomon pour faire une démonstration de l'unité en état de marche.

En raison des délais de publication, il n'est apparu dans le magazine que dans le numéro de juillet 1976, où il était décrit comme un « terminal intelligent de haute qualité ». L'image de couverture montrait la version maquette, emballée dans un boîtier mince. Au moment où l'article est paru, le design avait changé ; le nouveau design avait une « marche » distincte derrière le clavier qui s'élevait au-dessus du châssis d'extension et de l'alimentation à l'arrière du boîtier. Une pièce de tôle d'acier pliée formait la majeure partie du boîtier, recouverte à gauche et à droite par les panneaux en bois exigés par Marsh.

La nouvelle conception fut présentée pour la première fois lors de la conférence du Midwest Area Computer Club en juin 1976. La machine n'était pas encore prête à être commercialisée à ce moment-là, mais ils firent de bonnes affaires en vendant leur gamme de cartes d'extension existantes. Cela fut suivi par le salon Personal Computing '76 (PC'76) fin août dans l' hôtel délabré Shelburne à Atlantic City . Le carnet de commandes fut officiellement ouvert et Sol fut un énorme succès lors de ce salon.

Peu de temps après, Marsh fut invité à faire une démonstration du Sol dans l'émission The Tomorrow Show de NBC . Ils utilisèrent un jeu de Steve Dompier appelé « Target » pour montrer les capacités du système. L'animateur de l'émission, Tom Snyder , finit par jouer au jeu pendant les pauses publicitaires, et ils durent le forcer à abandonner la machine pour terminer l'émission.

Le Sol était initialement proposé en trois versions. La carte mère de base était proposée sous le nom de Sol-PC, disponible en kit pour 575 $ , ou entièrement assemblée et testée pour 745 $ . Le Sol-10 ajoutait un boîtier, un clavier et une alimentation, coûtait 895 $ en kit et 1 295 $ assemblé. Enfin, le Sol-20 ajoutait un clavier avec pavé numérique et une alimentation plus grande pour alimenter les cinq emplacements d'extension et un ventilateur pour les refroidir, pour 995 $ en kit ou 1 495 $ assemblé. La publicité de l'époque faisait référence au Sol-20 comme « Le premier petit ordinateur complet à moins de 1 000 $ ». La plupart des systèmes nécessitaient des pièces supplémentaires, qu'ils regroupaient sous le nom de « Sol Systems » ; le Sol System I se composait d'un Sol-20, d'une carte RAM de 8 ko, d'un moniteur PT-872 et du magnétophone à cassette RQ-413, pour 2 129 $ .

Fidèle à l' éthique des hackers , la société a également proposé d'envoyer des copies du schéma de la carte mère contre les frais de port, estimant plus tard qu'entre 40 000 et 50 000 exemplaires avaient été envoyés. Peu de Sol-10, voire aucun, ont été vendus, et la société s'est concentrée sur le Sol-20. Les premières machines ont été expédiées en décembre 1976. Elles étaient également disponibles pour la vente à des tiers, ce qui a marqué le début de la formation d'un réseau de revendeurs parmi certains des premiers magasins d'informatique. En 1977, Processor Technology avait une réputation de qualité et figurait parmi les ordinateurs les plus vendus au monde.

À cette époque, les machines S-100 commençaient à faire des percées sur les marchés professionnels. Processor Technology invita tous ses revendeurs à une réunion à Emeryville, en Californie , près de Berkeley, pour présenter son lecteur de disquettes Helios pour 1 199 $ , ainsi que son système PTDOS pour fonctionner avec. Ils promettaient également des cartes mémoire plus grandes et une carte vidéo couleur. De plus, les revendeurs pouvaient désormais commander 30 jours nets, au lieu de payer à la livraison, bien que pour ce faire, ils devaient passer commande au moins une fois par trimestre.

Ces plans ont rapidement échoué. L'Helios était initialement basé sur un nouveau mécanisme de Diablo Data Systems . Diablo avait été acheté par Xerox en 1972, et peu de temps après l'annonce de l'Helios, Xerox a annulé le développement de la ligne de disquettes. Processor Technology a choisi le nouveau Persci 270 à sa place. Le 270 avait deux baies de lecteur exploitées par un seul lecteur et un positionneur de tête à bobine mobile, ce qui signifiait qu'un système à deux lecteurs n'était que légèrement plus complexe qu'un seul lecteur. Il a été commercialisé sous le nom d'Helios II, à 1 895 $ pour le kit ou 2 295 $ assemblé. Processor Technology a déménagé dans une usine beaucoup plus grande à Pleasanton, en Californie .

C'est à peu près à ce moment-là que Radio Shack a présenté le TRS-80 . Comme le Sol, il s'agissait d'une machine tout-en-un complète, mais elle était livrée avec son propre moniteur et vendue à environ la moitié du prix. De plus, elle était disponible dans des centaines de magasins Radio Shack à travers l'Amérique du Nord. Les ventes du Sol ont chuté. Pendant ce temps, la société n'a présenté aucun des autres nouveaux produits qu'elle avait mentionnés, notamment la carte graphique couleur. Lorsque l' Apple II est apparu avec des graphiques couleur, il est rapidement devenu un best-seller.

Pour couronner le tout, Processor Technology avait engagé North Star Computers pour écrire une nouvelle version du BASIC pour les machines Sol. North Star a ensuite commencé à vendre le BASIC North Star ainsi obtenu à d'autres fournisseurs. Processor Technology a poursuivi North Star en justice, affirmant que le contrat avait été exclusif. Le procès a traîné en longueur, portant préjudice aux deux sociétés avant que Processor Technology ne perde finalement. Pour couronner le tout, North Star a ensuite sorti un nouveau lecteur de 5,25 pouces pour le système qui s'est vendu à la moitié du prix de l'Helios. Un patch qui permettait à CP/M de fonctionner sur les nouveaux lecteurs a tué tout intérêt pour des alternatives comme PTDOS, et de nouvelles applications commerciales comme WordStar et Electric Pencil ont rapidement cimenté CP/M comme système d'exploitation standard pour toutes les machines S-100.

Processor Technology a continué à vendre le système Helios et a refusé d'envisager de remplacer PTDOS par CP/M. Helios s'est avéré très peu fiable et a donné lieu à un procès intenté par les propriétaires qui les avaient achetés. Entre-temps, la société a lancé l'un de ses rares nouveaux produits au cours de cette période,Cartes mémoire de 32 et 64 Ko basées sur la RAM dynamique , beaucoup plus dense que les anciennes SRAM. Ces cartes ont commencé à tomber en panne à un rythme alarmant, ce qui a dépassé la capacité de l'entreprise à les réparer.

Ces problèmes ont conduit la société à la faillite, et la société a finalement été liquidée le 14 mai 1979. Les discussions sur la production d'un successeur du Sol-20 entre Felsenstein et un groupe d'investisseurs dont Adam Osborne ont échoué après que Felsenstein ait énuméré toutes les améliorations qui devraient être apportées pour le rendre compétitif sur le marché florissant des ordinateurs personnels du début des années 1980. Cependant, en 1980, il a collaboré avec un homme d'affaires suédois nommé Mats Ingemanson et a mis sur le marché le Micro Expander , considéré comme le successeur spirituel du Sol-20.

Extrait du manuel Sol Systems, sauf indication contraire.

En regardant le Sol-20 de face, là où l'opérateur s'assoit, le clavier se trouve dans un emplacement typique avec la disposition principale de style QWERTY à gauche et le pavé numérique à droite. Les côtés en bois du boîtier sont proches de chaque côté du clavier, ce qui peut potentiellement gêner les mains de l'opérateur.

À l'arrière droit du boîtier (vu de face), directement à l'arrière du pavé numérique, se trouvait le bloc d'alimentation, qui fournissait également un ventilateur pour refroidir les circuits. La carte mère principale se trouvait à gauche du bloc d'alimentation, sur environ ⁠2/3⁠ de la largeur du boîtier. La carte mère s'étendait vers l'avant sous le clavier jusqu'à l'avant du boîtier.

Les ports série, parallèle et cassette s'étendaient à l'arrière de la carte mère dans les trous du boîtier. Juste en dessous du ventilateur, se trouvait un connecteur UHF qui produisait une sortie vidéo composite . Celui-ci pouvait être connecté à un moniteur ou, avec un peu de travail, à un téléviseur conventionnel. Le processeur se trouvait à l'arrière de la machine, avec la mémoire et les circuits vidéo à l'avant. Cela nécessitait que la sortie vidéo soit acheminée vers l'arrière de la machine avec un câble coaxial passant par le haut de la carte.

À l'origine, l'extension devait être gérée via une cage externe connectée à la console principale à l'aide de deux câbles plats à 50 broches. La conception originale du bus Altair manquait de broches de mise à la terre pour chacune de ses lignes de données, une décision qui avait été prise afin de réduire le nombre de broches et de lui permettre de s'adapter aux connecteurs à 100 broches qu'ils trouvaient en surplus. Cela a conduit à des signaux bruyants car ils partageaient tous une terre commune, un sujet de dérision considérable pour de nombreux utilisateurs. Lorsque le bus a été étendu à un câble plat, les signaux résultants étaient trop bruyants pour être utiles, et Marsh a exigé qu'il y ait des broches de terre supplémentaires réparties sur le câble pour réduire ce bruit.

Le Sol a résolu ce problème en ne prenant en charge qu'un seul des deux bus de données à la fois, permettant l'entrée ou la sortie et la commutation entre eux en signalant avec la DBINbroche sur le 8080. Comme un seul bus était utilisé à la fois, ils pouvaient partager un ensemble de huit broches, ce qui permettait aux huit auparavant dédiées au deuxième bus d'être utilisées comme lignes de masse à la place. Finalement, l'idée d'utiliser un châssis externe a été abandonnée. À ce moment-là, la décision d'utiliser les lignes supplémentaires pour les masses avait été prise, ce qui avait pour effet secondaire souhaitable de rendre la carte plus facile à concevoir.

Le même concept à 50 broches a été mis en œuvre dans un châssis d'extension interne, le Sol-BPB. Celui-ci s'étendait verticalement vers le haut à partir du centre de la carte mère. Il était doté de cinq connecteurs horizontaux et d'un cadre métallique de chaque côté qui soutenait mécaniquement les cartes d'extension. Le châssis avait également un autre connecteur de bord en haut, mais il n'est pas certain qu'il puisse être utilisé pour une extension ultérieure. Le BPB a conservé les DBINbroches de signalisation et de masse de la conception initiale et cela est rapidement devenu une norme de facto pour les cartes S-100.

Ce changement dans la conception du bus était controversé, car cela signifiait que les cartes pour l'Altair ne fonctionnaient pas dans le Sol sans quelques ajustements. Felsenstein a noté : « Je considère que Bob m'a obligé à le faire, et il considère que l'histoire l'absoudra. »

Trois « modules de personnalité » ont été publiés avec les systèmes originaux. CONSOL fournissait une fonction d'émulation de terminal simple, ainsi qu'un petit nombre de commandes supplémentaires pour charger et exécuter des programmes à partir d'une bande à l'aide de TLOAD. SOLOS ajoutait des noms aux fichiers de la cassette, la TSAVEcommande permettant de sauvegarder les données sur la bande dans un fichier nommé et TCATd'imprimer les détails d'un programme nommé. TXECchargeait et exécutait un programme nommé en une seule étape. SOLED incluait l'édition en mode bloc, utilisée sur certains systèmes mainframe, mais il n'est pas clair si cela était réellement disponible.

L'un des logiciels les plus utilisés pour le Sol-20 était le langage BASIC/5. Il pouvait fonctionner même sur une machine minimale avec une extension de 4 Ko, mais pour s'adapter, il ne disposait que de nombres à virgule flottante simple précision et manquait de variables de chaîne. Un BASIC étendu qui fonctionnait sur 8 Ko ajoutait des chaînes et d'autres fonctions. Processor Technology vendait également une grande variété d'autres programmes, dont de nombreux jeux, au format cassette pour le Sol, ou sur bande perforée pour d'autres machines S-100.