Le Setun a existé, il a fonctionné, et il reste à ce jour l’unique ordinateur ternaire de série de l’histoire. Conçu en 1958 à l’université d’État de Moscou par l’équipe de Nikolaï Broussentsov et Sergueï Sobolev, il ne raisonnait pas avec des 0 et des 1 mais avec trois états. Soixante-huit ans plus tard, aucun constructeur n’a relancé cette voie.

Cinquante exemplaires, puis plus rien.

Un nom de rivière, trois états au lieu de deux

Le nom de la machine vient d’un petit cours d’eau qui coule près de l’université d’État de Moscou, là où elle a été conçue. La littérature la présente comme le premier ordinateur ternaire électronique. Elle avait pourtant un lointain ancêtre : dès 1840, l’inventeur britannique Thomas Fowler avait imaginé une machine à calculer entièrement en bois, fondée sur un système ternaire. Mais c’était de la mécanique, pas de l’électronique.

Le Setun employait le ternaire équilibré. Chaque chiffre, appelé « trit » par opposition au bit, prend l’une des trois valeurs suivantes : -1, 0 ou +1. Le signe négatif est donc intégré à la représentation même des nombres, sans astuce supplémentaire.

Sur le papier, l’avantage est net. Un trit porte environ 60 % d’information de plus qu’un bit, ce qui permet d’économiser environ 40 % de fils électriques pour une même quantité d’informations. C’est un peu comme si une imprimerie découvrait qu’un alphabet de trois lettres imprime plus vite qu’un alphabet de deux : moins de caractères à aligner pour dire la même chose. Un rapport de visite occidental de l’époque notait d’ailleurs que les concepteurs justifiaient la base 3 par un usage plus efficace du matériel.

Des noyaux magnétiques plutôt que des transistors

Au tournant des années 1960, les transistors étaient rares en Union soviétique. L’équipe a donc bâti la logique à trois états sur des tôles feuilletées miniatures, des noyaux magnétiques, associées à des diodes. Selon un compte rendu de scientifiques américains en visite à Moscou, la machine contenait environ 4 000 noyaux magnétiques, 4 000 diodes au germanium, une centaine de transistors et 40 tubes à vide.

Broussentsov a toujours défendu le choix du ternaire par un argument de sobriété. Il lui permettait de concevoir des éléments très simples et fiables, avec, selon la littérature spécialisée, seulement un septième des éléments nécessaires aux machines binaires de Lev Gutenmakher. Moins de noyaux et de diodes signifiait aussi une alimentation électrique nettement moins gourmande. Les visiteurs américains de 1958 ont même consigné que l’équipe voyait dans le Setun une forme de protestation contre les machines gigantesques et compliquées construites ailleurs.

La réputation de robustesse de la machine est restée légendaire. D’après des récits repris récemment, elle aurait tourné sans accroc du désert d’Achgabat aux hivers de Iakoutsk, presque sans assistance technique ni pièces de rechange. Certains textes vont jusqu’à parler de zéro panne signalée en six ans d’exploitation, un chiffre qu’il vaut mieux citer au conditionnel, faute d’archives contradictoires accessibles.

Cinquante machines, puis l’arrêt de la chaîne

La production a été confiée à l’usine de mathématiques de Kazan. Entre 1959 et 1965, environ 50 Setun en sont sortis. Ils auraient servi dans des universités, des centres de recherche et certaines structures industrielles soviétiques, pour des calculs scientifiques comme pour des tâches de pilotage.

Puis la chaîne s’est arrêtée en 1965.

Les raisons font débat. La documentation parle de décisions administratives qui ont mis fin à la lignée ternaire, et certains récits affirment que l’usine jugeait la machine trop peu coûteuse pour être rentable. Un autre élément pèse dans la balance : le monde industriel avait déjà choisi le binaire, plus simple à standardiser. Un ordinateur ternaire devait donc cohabiter avec des composants, des habitudes et des filières de formation tous pensés pour deux états. À 50 exemplaires, soit à peine de quoi équiper un grand amphithéâtre de laboratoires, le Setun ne pouvait pas inverser la tendance.

Setun-70, Ternac et le fil qui reste

Broussentsov n’a pas lâché l’idée. Entre 1967 et 1970, il a conçu avec Yevgeny Zhogolev le Setun-70, un modèle expérimental à deux piles, doté d’une mémoire organisée en 9 pages de 81 trytes. Il n’est jamais entré en production en série. Ses principes de jeu d’instructions réduit rappellent ceux qui ont été proposés plus tard pour l’architecture RISC, mais ils ont été trouvés de façon indépendante.

Ces idées ont survécu sous une autre forme. Le système de programmation structurée en dialogue, le DSSP, émule l’architecture du Setun-70 sur des machines binaires, avec une syntaxe proche du langage Forth. Développé dans les années 1980 à l’université de Moscou, il a connu une version 32 bits en 1989 et a servi pendant trois décennies à faire tourner le système d’enseignement assisté Nastavnik.

Reste la question du titre : personne n’a-t-il vraiment refait un Setun ? À la lettre, oui. Le seul autre nom qui revient dans les listes d’ordinateurs ternaires est le Ternac, un émulateur américain de 1973, qui simulait le ternaire sur une machine binaire plutôt que de bâtir du matériel à trois états. Un article de recherche résume la situation en qualifiant le Setun de premier ordinateur ternaire au monde et, aujourd’hui encore, de seul de son espèce.

Nikolaï Broussentsov, né en 1925 en Ukraine soviétique, est mort le 4 décembre 2014 à Moscou, à 89 ans. Plusieurs publications récentes affirment que des laboratoires d’intelligence artificielle rouvrent le dossier du ternaire pour réduire le coût des calculs, mais ces affirmations restent à vérifier projet par projet, et aucun ordinateur ternaire commercial n’a vu le jour à ce jour.

Source : lemondededemain.fr