Programma 101

Programma 101

"The first desktop computer"

Tra le tante realizzazioni informatiche italiane la Programma 101 è senz’altro quella più meritevole di essere ricordata, non solo per il suo design ed il successo commerciale ma anche e soprattutto per la quantità di innovazioni che ha saputo portare nel mondo dell’informatica e nella tecnica elettronica.

p101
Programma 101 - Foto Licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Non opere derivate 2.0 Il Vanzo

Il suo progetto è stato capitanato da Pier Giorgio Perotto, un ingegnere torinese che ha segnato la storia dell'Olivetti.
Nel 1962 Perotto ha solo 5 anni di esperienza nella grande azienda di Ivrea, ma ha già avuto modo di dimostrare le sue capacità con la CBS (Convertitore Banda Schede) e la Mercator 5000, una fatturatrice con unità di moltiplicazione elettronica.
Inizia in questa data il percorso progettuale di una nuova calcolatrice, che pian pano prende forma nella mente di Perotto che ne definisce oltre che gli obiettivi le soluzioni tecniche.

Il suo sogno è "una macchina amichevole alla quale delegare quelle operazioni che sono causa di fatica mentale e di errori, .... il cui uso fosse alla portata di tutti, che costasse poco e fosse delle dimensioni degli altri prodotti per ufficio ai quali la gente era abituata".

Il risultato è un calcolatore autonomo, dalle dimensioni adeguate per una scrivania, adatto all’uso da parte di un utente non esperto, dotato di unità di memorizzazione di dati e programmi, di stampante integrata ed un prezzo accessibile. Era nato il primo personal computer della storia?

LA STORIA

Il percorso progettuale inizia nell’aprile del 1962, presso il laboratorio di ricerca di Borgolombardo, che presto si sposterà a Pregnana Milanese. Il progetto, voluto da Roberto Olivetti, è sviluppato da un piccolo gruppo guidato da Perotto, che ha come stretti collaboratori l'ingegner Giovanni De Sandre e il perito Gastone Garziera.

P101 team
I team della Programma 101 - Foto Public Domain da Wikimedia

L’idea iniziale è di una calcolatrice elettronica che avesse funzionalità superiori alle semplici quattro operazioni, questo per non entrare in concorrenza col proprio prodotto meccanico tradizionale. Le reali caratteristiche della macchina prendono forma durante il lungo ed impegnativo sviluppo. L’obiettivo di realizzare una macchina compatta e allo stesso tempo economica pone seri problemi tecnici, che richiederanno tempo ed energie.

La programma 101 è infatti un prodotto completamente nuovo per il quale vanno ricercate soluzioni originali che devono essere completamente sviluppate. Nascono così la memoria a linea di ritardo e la cartolina magnetica.
Anche la stampante fu un progetto completamente nuovo, seguito Franco Bretti, dello stabilimento di Caluso, che preparò anche la tastiera.

Un gruppo guidato da Edoardo Ecclesia si occupò della parte elettrica e dell’ingegnerizzazione della macchina.

Foto P101
Programma 101 - Foto Martin Willemsen

Durante la progettazione avviene però uno stravolgimento che rischia di interrompere il progetto. Nel maggio del 1964 per far fronte alla difficile situazione finanziaria erano entrati in Olivetti dei nuovi soci (il cosiddetto gruppo di intervento) che ne controllavano di fatto la gestione. La nuova direzione osteggiava i costosi sviluppi dell’elettronica ed aveva immediatamente deciso di cedere la Divisione Elettronica alla General Electric. Dalla scissione si salva Perotto che con il suo progetto, lontano dagli interessi dell’acquirente americano, resta in Olivetti.

Alla fine del 1964 Perotto termina il prototipo della Programma 101, che in azienda veniva identificata come la “Perottina”, e lo mostra al Direttore Generale Tecnico, Natale Capellaro. Davanti alle stupefacenti (per l’epoca) prestazioni della macchina afferma “caro Perotto, vedendo funzionare questa macchina, mi rendo conto che l'era della meccanica e' finita”.

Nella seguente fase di industrializzazione Roberto Olivetti affida il design della macchina all'architetto Marco Zanuso, che però propone una soluzione di grandi dimensioni che stravolge la struttura e la filosofia della macchina ideata da Perotto. Questi si oppone e fa autonomamente sviluppare un prototipo da Mario Bellini e lo impone all’azienda. Il design della macchina sarà brevettato negli USA nel 1967.

usd209351
Disegno dal Brevetto USD 209,351

Per il lancio sul mercato di un prodotto così innovativo Elserino Piol propose una strategia azzardata, iniziare le vendite negli Stati Uniti, ovvero nel mercato culturalmente più adatto a recepire un prodotto rivoluzionario. Nonostante le perplessità dei tecnici, e di Perotto stesso, la scelta fu confermata, ed il nuovo calcolatore venne presentato nell’ottobre del 1965 al BEMA show di New York.

Alla Programma 101 era dedicata una piccola saletta, in posizione defilata. La “star” della fiera doveva essere la Logos 27, capolavoro della tecnologia meccanica Olivetti. Ma quando il pubblico si accorse dell’interessante novità cominciò ad affollare la saletta, tanto che fu necessario istituire un servizio d’ordine per regolamentarne l’accesso. Il sorprendente successo di pubblico, che aveva superato ogni aspettativa, fu seguito da ottime reazioni della stampa, che percepì subito gli aspetti rivoluzionari della Programma 101. Proprio la stampa americana la definirà “Il primo computer da tavolo del mondo”.

Alla fiera USA seguirono quella a Mosca, e in altri stati europei, fino a quella di Milano nell’aprile 1966. Relativamente a questa presentazione, in una delle sue ultime interviste, Perotto ricorda: “E poi si pensi che il termine "personal" l'abbiamo usato durante la presentazione in Italia della macchina nell'aprile 1966 alla Fiera di Milano, chiamando la Programma 101 "computer personale". Con un anticipo sui tempi anche rispetto al nome del pc.”

La produzione inizia nel 1966 a San Bernardo di Ivrea. Successivamente viene avviato anche uno stabilimento di produzione negli Stati Uniti, dove era ritenuto importante poter distribuire una macchina di produzione “nazionale”. Il prezzo di vendita fu fissato in circa due milioni di lire (3200 $ negli USA).

Le aspettative furono confermate e la Programma 101 fu un grande successo commerciale. Ne verranno prodotte 44.000 unità, in gran parte vendute negli Stati Uniti.
Tra gli utilizzatori del nuovo computer la NASA, che le utilizzò per le sue ricerche spaziali, e la NBC, dove calcolava i risultati elettorali da fornire ai propri telespettatori. Anche Hp ne comprò un centinaio di pezzi.

Durante la guerra del Vietnam l’esercito americano la utilizzò per calcolare le coordinate degli obiettivi dei bombardamenti effettuati con i B-52.

Le originali soluzioni tecniche della Programma 101 furono coperte da brevetto. Come inventori furono indicati Perotto e De Sandre, che dovettero però cedere i diritti del suo sfruttamento all’Olivetti per una cifra simbolica.

us349522
Disegno dal Brevetto US 3.495.222

Due anni dopo HP utilizzò le tecniche della Programma 101 per realizzare il proprio calcolatore HP 9100, in particolar modo copiò l'idea della cartolina magnetica, infrangendo il brevetto. Alla contestazione l'HP accettò di pagare royalty alla Olivetti, che negli anni riceverà circa 900.000 $.

La Programma 101 creò un nuovo promettente mercato nel quale i concorrenti si inserirono velocemente. Olivetti, sottovalutando le potenzialità del prodotto e del segmento di mercato, non si impegnò nella prosecuzione dello sviluppo, perdendo presto il suo vantaggio competitivo.

Fu creato un gruppo di progetto negli USA che però non seppe realizzare nulla di innovativo. Quando questo gruppo fu sciolto, Perotto realizzò frettolosamente la P602, seguita dalla P652. Ma il ritardo tecnologico, accumulato nei diversi anni che nel frattempo erano trascorsi, non consentì alla casa di Ivrea di recuperare una posizione di leadership.

LA TECNICA

La Programma 101 è una macchina con tecnologia a transistor, ai tempi le CPU non esistevano ed i circuiti integrati erano ancora una tecnica d'avanguardia.
La realizzazione a transistor richiedeva l'utilizzo di un numero elevatissimo di componenti. Per poter contenere le dimensioni e ridurre i costi di produzione furono ideati dei "micromoduli", delle unità elementari montate con tecniche automatizzate.

Foto P101
I micromoduli della Programma 101 - Foto Martin Willemsen

I micromoduli erano disposti in modo che due schede potessero essere posizionate una contro l'altra. I moduli di una scheda penetrano negli spazi liberi dell'altra, in questo modo le 8 schede del gruppo elettronico occupano uno spazio ridottissimo, nonostante fossero presenti circa 900 minimoduli, corrispondenti a circa 6000 componenti. Anche la soluzione dei micromoduli fu oggetto di brevetto (US 3,478,251 a nome Pier Giorgio Perotto ed Edoardo Ecclesia).

Foto P101
Disegno dal brevetto dei micromoduli

Degno di nota è anche l'utilizzo di circuiti stampati a doppia faccia, tecnica per l'epoca innovativa.

Per ottenere allo stesso tempo una riduzione dei costi e delle dimensioni fu utilizzato un unico motore elettrico che veniva usato sia per la lettura della cartolina che per la stampante ed il decodificatore della tastiera.

La memoria magnetostrittiva

La memoria dei calcolatori era ai tempi normalmente costituita dai nuclei magnetici in ferrite. Si trattava però di una soluzione costosa e di grandi dimensioni, quindi poco adatta al prodotto economico da scrivania che Perotto aveva in mente. Il problema fu risolto ingegnosamente adottando la tecnica delle memorie a linea di ritardo, già conosciuta ed utilizzata su alcuni dei primi elaboratori degli anni 50, ma poi abbandonata per i suoi limiti prestazionali.

Per la Programma 101 la limitata capacità e velocità delle memorie a linea di ritardo non erano un problema, inoltre questa tecnica utilizzava tecnologie meccaniche nelle quali l'azienda era esperta.

Memoria P101
La memoria magnetostrittiva della Programma 101 - Foto A. Audsley

L'informazione era "memorizzata" su un lungo e sottile filo di acciaio armonico, sotto forma di vibrazioni di tipo torsionale. Un trasduttore elettromagnetico trasformava i segnali elettrici (che rappresentavano le informazioni da memorizzare) in piccolissime oscillazioni meccaniche, un po' come un altoparlante trasforma un segnale elettrico in vibrazioni acustiche dell'aria. Queste oscillazioni erano create su una estremità del filo e si propagavano lungo lo stesso con una velocità relativamente ridotta. Quando raggiungevano, con un certo ritardo, l'altro capo del filo, un sensore le trasformava nuovamente in segnali elettrici, che dopo essere stati amplificati venivano nuovamente messi "in circolo", realizzando in questo modo la memorizzazione.

Se i dati dovevano essere letti era necessario attendere che "arrivassero" al sensore di ricezione. Se dovevano essere modificati questo avveniva nel trasporto tra il sensore di ricezione ed il trasduttore di trasmissione.

Questo rendeva questa tecnica di memorizzazione particolarmente lenta, ma sufficiente per le prestazioni richieste dalla macchina. Il tempo necessario alla vibrazione per propagarsi lungo il filo era di 2,2 millisecondi. La memoria permetteva di memorizzare circa 240 caratteri.

Il tipo particolare tipo di memoria a linea di ritardo utilizzata sulla Programma 101 viene chiamata anche linea o memoria "magnetostrittiva", dal nome della tecnologia utilizzata per convertire i segnali elettrici in vibrazioni, e viceversa.

La cartolina magnetica

Uno degli aspetti più innovativi della Programma 101 è la cartolina magnetica, il particolare sistema di memorizzazione che anticipa il floppy disk.

p101_cartolina
La cartolina magnetica della Programma 101 - Foto Luigi Serrantoni
(lato anteriore - lato posteriore - custodia in cartoncino)

Questo strumento permetteva di memorizzare dati e programmi ed aveva una capacità equivalente a circa 480 caratteri.
La cartolina, di materiale plastico flessibile, ha un lato rivestito di materiale magnetico. Su questo i dati vengono memorizzati in una singola traccia posta in prossimità del bordo più lungo.

Inserita nell'apposita fessura posta sopra la macchina veniva trascinata nel lettore motorizzato. Eseguita la lettura, era posizionata in una zona di uscita, proprio sotto la tastiera. In questa posizione sotto i tasti di selezione del programma da eseguire erano visibili 4 specifiche zone della cartolina dove venivano scritte note di utilizzo del programma.

p101_cartolina2
La cartolina magnetica La cartolina magnetica nella posizione di uscita
Foto dal manuale di istruzione

Ogni cartolina poteva memorizzare due programmi di 120 istruzioni, inserendola nel lettore nei due versi, proprio come i lati A e B di una audiocassetta.
Una singola cartolina era normalmente capace di memorizzare tutto il programma, in quanto di capacità sufficiente a contenere tutti i dati della memoria a linea di ritardo. Se era necessario realizzare un programma più grande, lo si poteva spezzare in diverse parti, che venivano memorizzate su più cartoline caricate in sequenza.

La lettura della scheda magnetica avveniva ad una velocità sincronizzata con quella della memoria a linea di ritardo, in modo da registrare direttamente i dati senza l'uso di "buffer" intermedi.

La tastiera

Siamo abituati a vedere la tastiera dei computer come un insieme di pulsanti elettrici, collegati ad un circuito elettronico che codifica il tasto in un insieme di segnali che il computer sa interpretare.
Nella Programma 101, in conformità con la tradizione aziendale, la tastiera ed il suo codificatore erano invece realizzati con tecnologia meccanica.

p101_keyboard
Il gruppo tastiera - Foto Martin Willemsen

Il tasto assomiglia a quello di una macchina da scrivere. E'collegato con una leva ad un meccanismo, azionato dal motore, che per ogni tasto premuto aziona una diversa combinazione di microinterruttori.
La tastiera fu progettata da Franco Bretti, dello stabilimento Olivetti di Caluso.

Bibliografia

Programma 101 - L'invenzione del personal computer: una storia appassionante mai raccontata, Pier Giorgio Perotto, Sperling & Kupfer Editori, 1995
Il sogno di un’impresa, Elserino Piol, il sole 24 ore, 2004
Olivetti, prima e dopo Adriano, Paolo Bricco, l’ancora del mediterraneo, 2005
Il 1° pc è italiano, Daniele Passanante, Libero news, 28 agosto 2001

Links

http://www.silab.it/frox/p101/ sito dedicato alla olivetti programma 101
http://www.piergiorgioperotto.it
sito ufficiale su Perotto

Ulteriori immagini della macchina sono archiviate nella Galleria della Programma 101

Documenti in archivio

file icon

Depliant calcolatrici Olivetti
Depliant della Olivetti Underwood sulle macchine da calcolo del 1965.
E' illustrata la Programma 101 (Documento sul sito http://www.dvq.com)

file icon

Pubblicità P101
Pubblicità americana della Programma 101, anno 1968 (Documento sul sito http://www.dvq.com)

file icon

General Reference Manual
Olivetti Programma 101 - General Reference Manual - In Inglese
Scansionato da Dave Dunfield (Documento sul sito http://www.classiccmp.org)

file icon

Libro programmazione P101
Elementi di programmazione per calcolatore Olivetti Programma 101
Anno 1973 (Documento sul sito http://www.microatena.it)

file icon

Biblioteca programmi - Vol. 1
Programma 101 - Biblioteca programmi - Volume 1 (Documento sul sito http://www.microatena.it)

file icon

Pubblicità USA P101
Pubblicità USA della Programma 101 Caricata su flickr dall'utente fdecomite Licenza CC Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0) (Documento sul sito http://www.flickr.com)

file icon

Carlo Passarella - Storia della memoria della P101
Note sulla memoria magnetostrittiva della Programma 101 sciritte direttamente da uno dei suoi creatori, Carlo Passarella. Gentilmente fornite a ComputerHistory.it dall'autore.

.