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40 ans de 80286 : Le « 286 » d’Intel avec le fameux A20 Gate

En février 1982, Intel a annoncé le processeur 80286 avec 134.000 transistors fabriqués en 1,5 micromètre (1500 nanomètres). Le 80286 effectuait de nombreux calculs plusieurs fois plus rapidement que son prédécesseur, l’Intel 8088, qui était utilisé depuis 1981 dans l’ordinateur personnel IBM, donc dans l’ancêtre de tous les PC x86. Le « 286 » pouvait également piloter beaucoup plus de RAM, notamment parce qu’il possédait plus de lignes d’adresses. Et c’est devenu, de manière détournée, un problème qui a agacé les programmeurs pendant des années.

En effet, le 8088 pouvait déjà adresser théoriquement 1 Mo de RAM, ce que les PC IBM étaient encore loin d’épuiser. Même l’IBM AT 5170 ne disposait que de 256 Ko par défaut. Le 80286 pouvait cependant adresser jusqu’à 16 Mo, mais le « Protected Mode » était prévu à cet effet, et non le « Real Mode » avec lequel le 8088 fonctionnait.

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Pour IBM, la rétrocompatibilité avec les anciennes versions du DOS et les logiciels était bien plus importante que la possibilité de piloter plus de RAM. C’est pourquoi IBM a équipé le PC AT d’une fonction de commutation pour la ligne d’adresse A20 : Cette fameuse porte A20 coupait purement et simplement la ligne A20 en mode compatible avec le 8088. La porte A20 était intégrée dans les successeurs du 80286. Elle n’a disparu qu’une trentaine d’années plus tard, bien qu’elle n’était déjà importante que pour un nombre très limité d’ordinateurs qui devaient exécuter du code très ancien.

La famille des PC IBM

(Image : IBM)

Le véritable problème de la porte A20 était qu’il n’était pas possible de déterminer par logiciel si elle était active ou non. Ce manque de clarté a causé des années d’ennuis et de recherches de pannes exaspérantes.

Le gate A20 est donc un exemple célèbre de solutions bâclées qui, dans l’histoire du PC x86 marquée par une forte pression sur les coûts, sont apparues à d’autres endroits et ont agacé à long terme. Cela a commencé avec le 8088 du PC original, qui était une version délibérément réduite du 8086 et qui avait par exemple un bus externe réduit à 8 bits au lieu d’un bus de 16 bits.

Si l’on fait abstraction des inconvénients de la porte A20, le 80286 a apporté une énorme poussée de performance et de nouveaux concepts. Avec le mode protégé basé sur une unité de gestion de mémoire (MMU) spéciale, la gestion de mémoire virtuelle a fait son apparition. Il permettait non seulement de disposer de plus de RAM, mais aussi de cloisonner les zones d’adresses de plusieurs processus parallèles avec des droits d’accès différents. Ce principe de sécurité a été ébranlé dans ses fondements en 2018 par les attaques par canal latéral Spectre et Meltdown sur les processeurs récents à exécution spéculative.

Le 80286 a été largement diffusé, et pas seulement en tant que produit Intel : AMD a fabriqué l’Am286 et, à la fin des années 1980, des versions à faible consommation comme le N80L286. Siemens a produit le SAB 80286 et Fujitsu et Intersil ont également fabriqué des versions.

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