La rédaction de notre dossier cartes mères 2025 nous a fait réaliser que les bus d’extension n’ont plus du tout la même importance aujourd’hui qu’autrefois. Certes le bus PCI Express est primordial dans nos PC, en particulier pour y installer une carte graphique performante, mais ce n’est plus l’un des principaux critères mis en avant sur une fiche technique ni une forte motivation d’upgrade comme ça a pu l’être autrefois. De l’ISA au PCI Express en passant par le PCI ou l’AGP et quelques noms moins connus, voici une rétrospective des bus PC.

C’est quoi un bus ?

Un bus PC (ou bus informatique) est un système de communication utilisé dans un ordinateur pour permettre le transfert de données entre ses différents composants, comme le processeur (CPU), la mémoire (RAM), la carte graphique, ou les périphériques (disques durs, claviers, etc.). Il agit comme une « autoroute » pour les informations. On pense évidemment au PCI Express pour nos cartes d’extension en interne, mais aussi à l’USB pour les périphériques externes, pour ne citer que les deux plus populaires. Au sein de cet article, on va se concentrer sur les bus d’extension pour cartes filles car c’est un des points clés du PC depuis toujours. Quand IBM a sorti son Personal Computer en 1981, la bécane beige hors de prix de laquelle tout est parti, il offrait entre autres caractéristiques cinq ports pouvant recevoir des cartes d’extension. Si ça n’était pas une première, l’Apple II offrant lui aussi des ports pour recevoir des cartes filles, c’était encore rare et loin d’être systématique. La majorité des machines de l’époque ne pouvaient pas ou peu être upgradées et ça a duré longtemps ainsi, du temps des Commodore 64, Amstrad 6128 et autres Atari ST. Ça avait d’autant plus d’importance qu’à l’époque, les cartes mères n’étaient pas capables de gérer grand-chose elle-même si ce n’est la mémoire vive et le clavier. Même pour brancher un lecteur de disquette ou un disque dur, il fallait une carte contrôleur à brancher dans un de ces ports !

ISA, un standard de facto

Tout a débuté quand, a l’été 1981 aux États-Unis (deux ans plus tard en France…) IBM a lancé le PC. Précisément l’IBM modèle 5150. La carte mère de ces derniers offrait cinq ports d’extension noirs dont deux étaient déjà occupés par une carte graphique (monochrome) et un contrôleur de lecteur de disquette. En 1983, sur le PC/XT qui était livré avec un disque dur, il y avait huit slots. À l’époque, on parlait simplement de PC bus. Ces ports noirs de 62 broches étaient reliés à un bus cadencé à 4,77 MHz, c’est-à-dire la fréquence du processeur Intel 8088 de la machine, qui permettait théoriquement de faire circuler… 4,77 Mo/s. Et oui, avec une largeur de 8 bits, soit 1 octet, les calculs étaient encore simples. 4,77 MHz x 1 octet = 4,77 Mo/s. Mais en ce temps-là les latences et les cycles d’attente étaient tels que, en tenant en plus compte des signaux de contrôle, la bande passante réelle était plutôt comprise entre 2,5 et 3 Mo/s. Le bus ISA utilise un protocole synchrone avec des cycles d’attente (wait states) pour synchroniser les périphériques les plus lents. Et cette bande passante était partagée entre tous les périphériques reliés au bus ! En 1983, la jeune société Compaq a réussi à proposer à la vente un clone d’IBM PC, rapidement suivi par d’autres fabricants. Par souci d’économies, IBM a conçu son PC avec des composants vendus par divers fournisseurs et non propriétaires ; la prouesse de Compaq a été le rétro-engineering du firmware d’IBM, le fameux BIOS, permettant de faire tourner les logiciels conçus pour le PC sur sa machine. Avec la prolifération des clones, moins chers, ce bus (comme le reste) a échappé à IBM et est devenu un standard dans les faits.