Les mémoires numériques
par
Jean-Marc Fontaine

 
  Instrument de calcul puis de gestion, l’ordinateur est devenu un puissant moyen de traitement, de mémorisation et de transmission de différentes formes d’informations, notamment écrites, surtout depuis la généralisation de la micro-informatique.

Une mémoire installée systématiquement dans les machines (un disque magnétique appelé disque dur) assure les échanges entre l’utilisateur et l’unité de traitement (processeur) ; à d’autres types de supports (bandes magnétiques, disquettes, disques optiques numériques) revient le rôle d’assurer la transmission d’informations entre ordinateurs. L’évolution moderne des supports de l’écriture trouve ainsi ses origines dans l’histoire du télégraphe et dans celle de l’informatique, deux domaines qui se sont rejoints grâce à la connexion en réseau des ordinateurs, ce qui ne remet aucunement en question l’utilisation complémentaire des supports électroniques et des supports de papier.

 
  L'invention du télégraphe
 

Exemple d'alphabet morse allemand
Le télégramme, c’est-à-dire la transmission électrique de messages écrits, apparaît dans le contexte du développement industriel et social du XIXe siècle : déploiement de moyens de communication variés (chemin de fer, service postal, presse moderne). S. F. B. Morse, en 1837, a l’idée de traduire les lettres de l’alphabet dans un langage tel qu’il puisse être acheminé et restitué à distance par câble électrique, puis par radio. Ce langage reprend dans son principe une variante du système binaire ou numérique, décrit notamment par Leibniz, qui sera mis en pratique pour communiquer les informations, les traiter et les enregistrer. La réception des messages télégraphiques s’effectue par l’intermédiaire d’un ruban sur lequel s’inscrivent des traits, des points et des espaces, ou bien les lettres directement dans le cas du télégraphe avec traducteur Baudot, de 1876.
 
  Les cartes perforées
 

Cartes perforées
8x19 cm
format 80 colonnes
C’est à la fin du XIXe siècle, pour effectuer des recensements de population, qu’ont été conçues les machines mécanographiques à cartes perforées. Chaque perforation correspond à une réponse positive dans un questionnaire : les cartes perforées deviennent non seulement des supports d’instructions pour les limonaires ou les métiers à tisser Jacquard, des supports d’entrée-sortie de valeurs numériques pour les calculateurs, mais aussi et plus généralement des supports d’information.

En 1928, IBM lance sa célèbre carte perforée à quatre-vingts colonnes qui restera pendant un demi-siècle le support universel des programmes et des données de l’ordinateur, le paquet de cartes constituant une entité de stockage d’informations. Ce support sera abandonné progressivement dans les années 1980.

 
Le ruban perforé
 
  Le ruban perforé a un principe de fonctionnement semblable à celui de la carte, les opérations d’écriture (par perforation) et de lecture (au moyen de cellules photoélectriques) s’effectuant de manière continue et non de façon séquentielle comme pour la carte. En fait, tous les supports d’information liés à des mécanismes automatiques obéissent à des mouvements extrêmement bien contrôlés : feuilletage des paquets de cartes perforées, défilement des rubans perforés, puis des bandes magnétiques, rotation des disques magnétiques et des disques optiques.
 
  Les bandes magnétiques
 
  Les bandes magnétiques constituent un atout intéressant de stockage des informations du fait de leur grande capacité. Le ruban plastique est recouvert d’une mince couche sensible au champ magnétique correspondant à l’état binaire : les zones non magnétisées représentent les 0, les zones magnétisées représentent les 1. Sous forme d’enroulement en bobine libre d’une largeur d’un demi-pouce généralement, puis en cassette de types variés, la bande magnétique a vu sa capacité d’enregistrement s’accroître de manière considérable, mais le temps nécessaire pour dérouler la bande afin d’accéder à la position voulue reste trop long pour nombre d’applications et réserve donc ce type de stockage à des enregistrements de sécurité.
 
Le disque dur
 


disque dur

Le disque dur, qui équipe aujourd’hui tous les ordinateurs, comporte également une couche magnétique mais, grâce à sa forme, il présente l’avantage considérable de permettre un accès extrêmement rapide à chaque information enregistrée. Le système le plus achevé des disques durs est représenté par le disque Winchester, lancé en 1972 et dont les performances ne vont cesser d’être améliorées. Le disque (ou bien un ensemble de disques empilés) tourne en permanence tandis que les têtes, maintenues très près de chaque face, se déplacent selon un rayon. L’ensemble, enfermé dans une enceinte étanche, reste ainsi bien à l’abri des poussières. Sous une forme amovible mais toujours enfermé dans un boîtier étanche, un deuxième disque dur (dit externe) peut être utilisé pour transporter des informations entre différents ordinateurs.
 
  Les disquettes
 
  Les disquettes, introduites par IBM dans les années 1970, vont constituer un support d’échange de données numériques (logiciels, données d’information) particulièrement bien adapté à la micro-informatique. Au format 8 pouces (200 millimètres) succède, en 1976, le format 5,25 pouces (130 millimètres), lui-même remplacé à partir de 1982 par la disquette 3,5 pouces (90 millimètres). À l’instar de l’ensemble des supports magnétiques, la capacité des disquettes s’accroît : leur diminution de taille s’accompagne d’un quadruplement de leur capacité. La disquette est indissociable de la micro-informatique lancée par Apple en 1975 et IBM en 1981.
 
  Les disques optiques numériques
 


cédérom

Les disques optiques numériques vont effectuer, grâce à leurs capacités de stockage et de vitesse d’accès, la synthèse, sur un seul support, de toutes les informations que l’on sait transformer en un signal électrique et numériser : l’écriture, le son, la photographie, l’image animée.

On distingue trois procédés d’enregistrement des mémoires optiques, qui reprennent les situations traditionnelles de l’ouvrage édité, du texte que l’on écrit soi-même d’une encre indélébile, et enfin du texte que l’on peut effacer à volonté :

dans les disques ROM (Read Only Memory), au format CD (cédérom) ou bien 3,5 pouces (90 millimètres), les inscriptions en forme de petites cuvettes de longueurs différentes sont moulées à partir d’une matrice. Le rayon laser réfléchi change d’intensité lumineuse lors de sa dispersion quand il aborde et quitte chaque cuvette, ce que transmet une cellule photoélectrique. Les normes d’enregistrement sur cédérom sont établies en 1988 ;

les disques WORM (Write Once Read Many) au format CD (CD-R), mais encore au format 5,25 pouces (130 millimètres, abandonné), 12 pouces (300 millimètres), et 14 pouces (356 millimètres) permettent à l’utilisateur d’effectuer ses propres enregistrements à partir des fichiers inscrits sur le disque dur, la chaleur dégagée par le rayon laser d’écriture déformant définitivement une couche sensible. Dans certains cas, si on souhaite une longue conservation, le disque est en verre directement gravé chez le fabricant par des procédés très élaborés ;

avec les disques WMRA (Write Many Read Always) ou réinscriptibles au format 3,5 pouces (90 millimètres), CD (CD-RW), 5,25 pouces (130 millimètres) et 12 pouces (300 millimètres), l’utilisateur peut effacer à volonté l’information enregistrée. Les principes d’inscription de l’information font appel à des propriétés particulières de certains matériaux : changement des qualités optiques sous l’effet d’un champ magnétique (magnéto-optique), passage réversible d’un état cristallin à un état amorphe sous l’action de la chaleur dégagée par le rayon laser (changement de phase) ;

enfin, le nouveau disque haute densité DVD-ROM, au format 12 centimètres, répond encore plus efficacement à cette volonté d’inscription sur un support unique de toutes les formes du savoir. Les encyclopédies, par exemple, se prêtent parfaitement bien à une édition sur un tel support.