IBM Personal Computer

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 18:26, 5 мая 2017.
IBM Personal Computer
Ibm5150.jpg
IBM Personal Computer model 5150
Разработчик IBM Corporation
Тип Персональный компьютер
Дата выпуска 12 August 1981 года; 39 years ago (1981-08-12)
Снято с производства April 2, 1987 (1987-04-02)
Операционная система IBM BASIC / PC DOS 1.0
CP/M-86
UCSD p-System
ЦП Intel 8088 @ 4.77 MHz
Memory 16 kB ~ 256 kB
Sound 1-channel PWM
Предшественник IBM Datamaster
Последователь IBM Personal Computer XT
IBM PCjr
IBM Portable Personal Computer
IBM Personal Computer/AT
IBM PC Convertible
Website www.ibm.com/ru-ru/

IBM Personal Computer — первый массовый персональный компьютер американской компании IBM (International Business Machines), также известный как IBM PC, является оригинальной версией и прародителем аппаратной платформы, совместимой с IBM PC. 12 августа 1981 года IBM Corporation представила первую модель персонального компьютера – IBM 5150, положившую начало эпохи современных компьютеров. Она была создана командой инженеров и дизайнеров под руководством Дона Эстриджа из подразделения IBM Entry Systems в Бока-Ратоне, штат Флорида[Источник 1].

Первый персональный компьютер стоил 1 565 долларов, был прост в использовании и занимал сравнительно мало места. IBM 5150 был оснащен процессором Intel 8088 с тактовой частотой 4,77 мегагерца и предустановленной оперативной памятью размером 16 или 64 килобайт. В его основу была положена блочно-модульная схема компоновки и предложен принцип "открытой архитектуры". Уже за первый год продаж количество реализованных компьютеров перевалило за 130 тысяч. К 2000 году во всем мире было продано 140 млн. персональных компьютеров[Источник 2].

Этот ПК состоял из горизонтального корпуса с размещённой в нём основной (материнской) платой с приблизительно 45 микросхемами малой и средней степени интеграции, контроллером прямого доступа к памяти i8237, контроллером прерываний i8259A, таймером i8254, контроллером параллельного порта i8255A, микросхемой постоянного запоминающего устройства с BIOS, четырьмя такими же микросхемами с интерпретатором BASIC, и от 9 до 36 микросхем динамического ОЗУ 4116. В правом заднем углу корпуса находился блок питания с импульсным преобразователем, а в правой передней части было отведено место для размещения одного или двух дисководов на гибких магнитных дисках форм-фактора 5 1/4 дюйма. Материнская плата модели 5150 имела 5 гнёзд расширения, обычно одно из них было занято видеоадаптером и ещё одно — контроллером гибких дисков. Для подключения принтера нужно было приобрести адаптер параллельного порта, а для подключения модема — адаптер последовательного порта. Предлагались и другие платы, в частности, для расширения оперативной памяти сверх 64 килобайт на материнской плате[Источник 3].

История

IBM модели 5100

История создания первого IBM PC, положившего начало семейству наиболее распространенных современных персональных компьютеров, началась в июле 1980 года и была завершена 12 августа 1981 года представлением модели IBM 5150. Самое поразительное, что это был не первый персональный компьютер IBM. Звание первого принадлежит модели 5100, выпущенной еще в 1975 году. Он был куда более компактным, чем мэинфреймы, имел отдельный монитор, хранилище данных и клавиатуру, но он предназначался преимущественно для решения научных задач, в то время как для бизнесменов и просто любителей техники подходил плохо[Источник 4].

На том этапе развития фирма IBM не придавала большого значения персональным компьютерам, поэтому в IBM PC было использовано много «чужих» компонентов[Источник 5]. Поэтому когда в начале 1980-х корпорация IBM разработала IBM PC, она начала искать для него программное обеспечение. Сотрудники IBM связались с Биллом Гейтсом, чтобы получить лицензию на право использования его интерпретатора языка Бейсик. Они также поинтересовались, не знает ли он операционную систему, которая работала бы на IBM PC. Гейтс посоветовал обратиться к Digital Research, тогда главенствующей компании в области операционных систем. Но Килдэлл отказался встречаться с IBM, послав вместо себя своего подчиненного. Что еще хуже, его адвокат даже отказался подписывать соглашение о неразглашении, касающееся еще не выпущенного IBM PC, чем полностью испортил дело.

Корпорация IBM снова обратилась к Гейтсу с просьбой обеспечить ее операционной системой. После повторного обращения Гейтс выяснил, что у местного изготовителя компьютеров, Seattle Computer Products, есть подходящая операционная система DOS (Disk Operating System — дисковая операционная система). Он направился в эту компанию с предложением выкупить DOS (предположительно за $50 000), которое компания Seattle Computer Products с готовностью приняла. Затем Гейтс создал пакет программ DOS/BASIC, и пакет был куплен IBM. Когда корпорация IBM захотела внести в операционную систему ряд усовершенствований, Билл Гейтс пригласил для этой работы Тима Патерсона (Tim Paterson), человека, написавшего DOS и ставшего первым служащим Microsoft — еще не оперившейся компании Гейтса. Видоизмененная система была переименована в MS-DOS (MicroSoft Disk Operating System) и быстро заняла доминирующее положение на рынке IBM PC.

IBM PC продавался в различных конфигурациях. Самая дорогая стоила $3005. Она оснащалась процессором Intel 8088, работающим на частоте 4,77 МГц. Объём ОЗУ составлял 64 кбайта. В качестве устройства для постоянного хранения данных предполагалось использовать 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Их могло быть установлено одна или две штуки. Позже IBM начала поставлять модели, позволявшие подключение кассетных носителей данных. Жёсткий диск в IBM 5150 установить было нельзя из-за недостаточной мощности блока питания. Однако компания выпустила так называемый «модуль расширения» или Expansion Unit (известный также как IBM 5161 Expansion Chassis) с винчестером на 10 Мбайт. Он требовал отдельного источника питания. Кроме того, в него можно было установить второй HDD. Также он имел 5 слотов расширения, тогда как сам компьютер имел ещё 8. Но для подключения Expansion Unit требовалось использовать карты Extender Card и Receiver Card, что устанавливались в модуле и в корпусе, соответственно. Другие слоты расширения компьютера обычно были заняты видеоадаптером, картами с портами ввода-вывода и т. д. Можно было и нарастить объём ОЗУ до 256 кбайт (с появлением плат большей ёмкости — до 544 кбайт). Самая дешёвая конфигурация обходилась в сумму $1565. Вместе с ней покупатель получал тот же самый процессор, но оперативной памяти было всего 16 Кбайт. Не поставлялся с компьютером и флоппи-дисковод, а также не было и стандартного CGA-монитора. Зато имелся адаптер для кассетных накопителей и видеоадаптер, ориентированный на подключение к телевизору. Таким образом, дорогая модификация IBM PC была создана для бизнеса (где, кстати, и получила довольно широкое распространение), а более дешёвая — для дома[Источник 3].

В течение всего одного месяца компания IBM сумела продать 241 683 компьютера IBM PC. По договоренности с руководителями Microsoft компания IBM отчисляла создателям программы определенную сумму за каждую копию операционной системы, устанавливавшуюся на IBM PC. Благодаря популярности персонального компьютера IBM PC руководители Microsoft Билл Гейтс и Пол Аллен вскоре стали миллиардерами, а Microsoft заняла лидирующее положение на рынке программных продуктов.

Модели

Модельный ряд IBM PC
Название модели Номер модели Дата выпуска CPU Особенности
PC 5150 Август 1981 8088 Дискета или кассетная система. Один или два внутренних дисковода гибких дисков были дополнительными.
XT 5160 Март 1983 8088 Первый IBM PC с внутренним жестким диском в стандартной комплектации.
XT/370 5160/588 Октябрь 1983 8088 5160 с комплектом опций XT/370 и адаптером эмуляции 3277
3270 PC 5271 Октябрь 1983 8088 Эмуляция терминала 3270, клавиатура с 20 функциональными клавишами
PCjr 4860 Ноябрь 1983 8088 Домашний компьютер на гибких дисках, инфракрасная клавиатура
Portable 5155 Февраль 1984 8088 Портативные дискеты
AT 5170 Август 1984 80286 Более быстрый процессор, более быстрая системная шина (6 МГц, позже 8 МГц, 4,77 МГц), конфигурация без перемычек, часы реального времени
AT/370 5170/599 Октябрь 1984 80286 5170 с комплектом опций AT/370 и адаптером эмуляции 3277
3270 AT 5281 Июнь 1985 80286 Эмуляция терминала 3270
Convertible 5140 Апрель 1986 80C88 Портативный переносной компьютер с микродискетами
XT 286 5162 Сентябрь 1986 80286 Медленный жесткий диск, но память с нулевым временем ожидания на материнской плате. Эта машина на 6 МГц была на самом деле быстрее, чем АТМ с частотой 8 МГц из-за состояния нулевого ожидания
IBM PC

Все персональные компьютеры IBM совместимы друг с другом в обратном направлении, но не каждая программа будет работать на каждой машине. Некоторые программы чувствительны ко времени определенного класса скорости. Старые программы не смогут использовать более новые стандарты отображения с высоким разрешением и более высоким цветом, в то время как некоторые новые программы требуют более новых адаптеров отображения. (Имейте в виду, что поскольку адаптером дисплея была карта адаптера во всех этих моделях IBM, более новое аппаратное обеспечение дисплея могло легко использоваться и часто модифицировалось для более старых моделей.) Несколько программ, как правило, очень ранних, писались для конкретной версии IBM PC BIOS ROM. В частности, BASICA, которая зависела от BIOS ROM, имела сестра-программу GW-BASIC, которая поддерживала больше функций, была на 100% обратно совместима и могла работать независимо от BIOS ROM.

Оригинальный ПК

IBM PC изменил не только мир, но и подход компании к созданию компьютеров. До этого IBM делала любую вычислительную машину от и до самостоятельно, не прибегая к помощи третьих фирм. С IBM 5150 вышло иначе. В то время рынок персональных компьютеров был разделен между Commodore PET, семейства Atari 8-битных систем, Apple II и TRS-80s производства Tandy Corporation. Поэтому IBM торопилась не упустить момент[Источник 4].

Группе из 12 человек, работавшей во флоридском городе Бока-Ратон под руководством Дона Эстриджа, было поручено работать над Project Chess (дословно "Проект Шахматы"). Они справились с задачей примерно за год. Одним из их ключевых решений было использование разработок сторонних производителей. Это одновременно экономило множество средств и времени на собственных научных кадрах.

Изначально Дон в качестве процессора выбрал IBM 801 и специально разработанную для него операционную систему. Но немногим ранее голубой гигант выпустил в широкую продажу микрокомпьютер Datamaster (полное название System/23 Datamaster или IBM 5322), в основе которого лежал процессор Intel 8085 (немного упрощенная модификация Intel 8088). Как раз это и послужило причиной выбора для первого ПК IBM процессора Intel 8088. У IBM PC даже слоты расширения совпадали с таковыми у Datamaster. Ну а Intel 8088 потребовал новую операционную систему DOS, очень вовремя предложенную маленькой компанией из Редмонда под названием Microsoft. Не стали делать новый дизайн для монитора и принтера. В качестве первого был выбран ранее созданный японским подразделением IBM монитор, ну а печатающим устройством стал принтер производства Epson.

IBM PC продавался в различных конфигурациях. Самая дорогая стоила $3005. Она оснащалась процессором Intel 8088, работающим на частоте 4.77 МГц, который при желании мог быть дополнен сопроцессором Intel 8087, делавшим возможным вычисления с плавающей точкой. Объем ОЗУ составлял 64 Кбайта. В качестве устройства для постоянного хранения данных предполагалось использовать 5.25-дюймовые флоппи-дисководы. Их могло быть установлено одна или две штуки. Позже IBM начала поставлять модели, позволявшие подключение кассетных носителей данных.

Жесткий диск в IBM 5150 установить было нельзя из-за недостаточной мощности блока питания. Однако компания так называемый "модуль расширения" или Expansion Unit (известный также как IBM 5161 Expansion Chassis) с винчестером на 10 Мбайт. Он требовал отдельного источника питания. Кроме того, в него можно было установить второй HDD. Также он имел 5 слотов расширения, тогда как сам компьютер имел еще 8. Но для подключения Expansion Unit требовалось использовать карты Extender Card и Receiver Card, что устанавливались в модуле и в корпусе соответственно. Другие слоты расширения компьютера обычно были заняты видеокартой, картами с портами ввода/вывода и т.д. Можно было и нарастить объем ОЗУ до 256 Кбайт.

Самая дешевая конфигурация обходилась в сумму $1565. Вместе с ней покупатель получал тот же самый процессор, но оперативной памяти было всего 16 Кбайт. Не поставлялся с компьютером и флоппи-дисковод, а также не было и стандартного CGA-монитора. Зато имелся адаптер для кассетных накопителей и видеокарта, ориентированная на подключение к телевизору. Таким образом дорогая модификация IBM PC была создана для бизнеса (где, кстати, и получила довольно широкое распространение), а более дешевая — для дома.

Но была и еще одна новинка в IBM PC – базовая система ввода/вывода или BIOS (Basic Input/Output System). Он до сих пор используется в современных компьютерах, хоть и в несколько измененном виде. Новейшие системные платы уже содержат новые прошивки EFI или даже упрощенные варианты Linux, однако до исчезновения BIOS определенно еще пройдет несколько лет.

Архитектура IBM PC была сделана открытой и общедоступной. Любой производитель мог делать периферию и ПО для компьютера IBM без покупки какой-либо лицензии. Заодно голубой гигант продавал IBM PC Technical Reference Manual, где был размещен полный исходный код BIOS. В итоге год спустя мир увидел первые "IBM PC совместимые" компьютеры от Columbia Data Products. Далее последовала Compaq и другие компании.

XT

IBM PC XT

В 1983 году IBM выпустила свой очередной продукт — IBM Personal Computer XT (сокращение от eXtended Technology) или IBM 5160. Новинка пришла на смену оригинальному IBM PC, представленному двумя годами ранее. Она представляла собой эволюционное развитие персональных компьютеров. Процессор использовался все тот же, но в базовой конфигурации уже было 128 Кбайт оперативной памяти, а позже 256 Кбайт. Максимальный объем вырос до 640 Кбайт.

XT поставлялся с одним 5.25-дюймовым дисководом, жестким диском Seagate ST-412 емкостью 10 Мбайт и блоком питания на 130 Вт. Позже появились модели с винчестером на 20 Мбайт. Для расширения функциональности применялась новая на тот момент 16-битная шина ISA. Дисководы для гибких дисков стали двухсторонними, и их ёмкость удвоилась по сравнению с предыдущей моделью. К IBM PC/XT можно было добавить второй дисковод и жёсткий диск. Базовая конфигурация оснащалась монохромным (чёрно-белый) MDA или CGA видеоадаптером с максимум отображения 16-цветов в текстовом режиме или 2-4 цветов в графическом режиме. В более поздних модификациях использовался уже видеоадаптер EGA. Клавиатура имела 83 клавиши: в отличие от современной, на ней отсутствовали отдельные функциональные клавиши, блок управления курсором, светодиодные индикаторы, русская раскладка. В моделях IBM PC-XT 286 поставлялась клавиатура с 84 клавишами: добавилась клавиша SysRq (системный запрос или запрос сиcтемы) и LED-индикаторы. Мощность блока питания в модели IBM PC-XT была увеличена в 2 раза до 130 ватт в сравнении с предыдущей моделью компьютера IBM PC.

В качестве базовой ОС использовалась ОС PC-DOS 2.0 и встроенный IBM BASIC[Источник 6].

XT/370

IBM PC XT/370 - комбинированный вариант IBM PC/XT с тремя дополнительными платами-расширителями, обеспечивающими эмуляцию системного терминала IBM 3277 с вычислительными ресурсами, системой команд и ОС системы IBM 370[Источник 7].

Интерфейсы расширения:

  • первое установочное место - адаптер для дисплея/принтера, цветного дисплея;
  • 2-8-е места - платы эмуляции терминала 3277, платы ОЗУ системы 370, платы процессора системы 370, платы дополнительных НМД, НГМД и двух адаптеров синхронного типа.

Модель IBM PC XT/370 работает со всеми языками программирования под управлением виртуальной ОС системы IBM 370. В режиме работы IBM PC/XT сохраняются все характеристики аналогичной модели.

PCjr

IBM PCjr

IBM PC Junior (PCjr) — облегченная версия IBM PC/XT, выпущенная на волне ее успеха. Этот компьютер был первой попыткой компании IBM выйти на рынок домашних компьютеров. PC jr выпускался в двух вариантах: стандартном и расширенном. Расширенный вариант имел 128 Кбайт памяти, 30 поставляемых с ним программ и 5,25 дисководом (360 Кб). Оба варианта имели внешний блок питания, беспроводную IR клавиатуру (так же подсоединяемую через телефонный RJ11). Присутствовала возможность инсталляции математического сопроцессора Intel 8087 и расширения памяти до 640 Кбайт[Источник 8].

Сердцем PCjr был процессор Intel 8088, что значительно уменьшало стоимость компьютера по сравнению с Intel 8086. В качестве графического контроллера использовалась карта CGA, но с возможностью использовать режим 160x200x16 (отсутствует в оригинальной видеокарте). Звук, в отличии от оригинального PC, был трёхканальным на базе Texas Instrument sn76496, что ненамного, но улучшало его качество (при условии, что программа использовала такую возможность). IBM также предлагала приобрести встроенный модем на 300 б/с, но были и сторонние решения до 1200 б/с. Так же распространялись картриджи с BASIC, имеющим расширенные графические возможности. Технические ограничения (отсутствие DMA, малое количество памяти) делают невозможным запуск многих программ для IBM совместимых компьютеров.

Компьютер был анонсирован 1 ноября 1983 года, а в марте 1985 года производство было прекращено.

Portable

IBM PC Portable

Рыночный успех компании Osborne 1 заставил руководство IBM приглядеться к зарождающемуся рынку портативных компьютеров. Впрочем, на тот момент сам термин "портативность" был не очень уместен, вернее было называть такие компьютеры транспортируемыми, переносными. В среднем, "портативные" компьютеры начала восьмидесятых весили порядка 12-15 кг[Источник 9].

IBM упростила себе задачу, отказавшись от разработки компьютера "с нуля". За основу был взят удачный IBM PC XT (модель 5160), и на его базе построен IBM PC Portable (модель 5155). Если сравнить между собой два этих компьютера, то можно увидеть один и тот же процессор, одну и ту же элементную база и очень близкие технические характеристики. Самой большой сложностью для инженеров IBM было разместить в корпусе 9-дюймовый монохромный монитор. С этой задачей они успешно справились и в 1984-м году компания представила на рынке четырнадцати-килограммовый "портативный" компьютер. Однако из-за необходимости ограничить вес и размеры, разработчикам пришлось отказаться от установки жестких дисков.

Компоновка компьютера классическая для той эпохи: в собранном состоянии клавиатура выполняет роль крышки, закрывающей переднюю панель, тумблер включения располагается на задней панели, там же размещены все порты. Платы расширения использованы стандартного размера и полностью совместимы с IBM PC XT. Для переноски увесистого ящика служит откидывающаяся ручка. Разумеется, переносить IBM PC Portable можно было только на небольшие расстояния, так как пользоваться в автомобиле компьютером не удастся: у IBM PC Portable нет батарей. Питание он получает от стандартной сети 220 V, и в этом состояло главное отличие его от "настоящих" портативных компьютеров.

IBM PC Portable работал под управлением MS-DOS 3.3. Изначально в качестве ОС для IBM PC Portable предназначалась MS-DOS версии 2.1, дебютировавшая в 1983 году на провальном IBM PC Junior. Из практических наблюдений того времени можно было отметить непривычную XT-клавиатуру с всего десятью функциональными клавишами и нетрадиционной компоновкой клавишных блоков. Периодически клавиатура давала сбои, которые выражались в невозможности ввести нужные символы и хаотическом заполнении экрана символами ненужными. Впрочем, проявлялась эта неисправность редко, и в остальном компьютер был полностью работоспособен.

AT

IBM PC/AT

IBM PC/AT или IBM 5170 (сокращение от Advanced Technology) — персональный компьютер, третье поколение IBM PC. Выпускался с 1984 по 1990 год. Стандарты корпусов AT применялись вплоть до конца прошлого века. А все началось опять с IBM и ее компьютера IBM Personal Computer/AT или модели 5170[Источник 10].

Самое главное нововведение новинки заключалось в использовании процессора Intel 80286 с частотой 6, а потом и 8 МГц. С ним было связано множество новых возможностей компьютера. В частности это был полный переход на 16-разрядную шину и поддержку 24-битной адресации, что позволяло доводить объем ОЗУ до 16 Мбайт. На материнской плате появилась батарейка для питания микросхемы CMOS емкостью 50 байт. До этого ее также не было. Для хранения данных теперь применялись 5.25-дюймовые дисководы с поддержкой дискет ёмкостью 1.2 Мбайта, тогда как прошлое поколение обеспечивало объем не более 360 Кбайт. Жёсткий диск теперь имел постоянную ёмкость 20 Мбайт, а заодно был вдвое быстрее предшествующей модели.

Ранние IBM PC/AT (1984—1986 годов выпуска) оснащались CGA, монохромным MDA, EGA или PGA видеоадаптером. Модели, выпущенные позднее (после 1987 года), оснащались только VGA видеоадаптером, обратно совместимым с режимами EGA и CGA. Опционально для профессиональной работы с графикой можно было заказать видеоадаптер PGC (Professional Graphics Controller) стоимостью $4290, способный выводить до 256 цветов на экран монитора с разрешением 640х480 пикселей, а заодно поддерживающий 2D и 3D ускорение для CAD-приложений. Также IBM PC/AT был оборудован блокировкой с цилиндрическим ключом, которая могла использоваться, чтобы предотвратить доступ к компьютеру, отключая клавиатуру. Изначально с IBM PC/AT поставлялась 84-клавишная клавиатура: 84-й кнопкой стала SysRq (System Request), цифровой блок на ней был отделён от основной алфавитно-цифровой группы, а над ним расположили светодиодные индикаторы режимов клавиатуры.

Для поддержки всего этого многообразия инноваций пришлось серьезно доработать операционную систему, которая вышла под названием PC-DOS 3.0.

AT/370

Персональный компьютер IBM AT/370 был схож по характеристикам с AT, но был с двумя 16-битными картами, работающими почти с той же установкой, как и на XT/370.

Convertible

IBM PC Convertible

Компания IBM решила сделать свои портативные компьютеры чем-то более оправдывающим свое звание, и так в апреле 1986 года появился IBM Convertible или IBM 5140. Convertible напоминал уже не чемодан, но большой кейс весом всего 5.8 кг. Стоил он примерно вдвое дешевле — около $2000. PC Convertible имел порт на основе шины ISA для модулей расширения, таких как платы расширения порта принтера и видеовывода. Компьютер также мог быть снабжён внутренним модемом. Возможности установки жёсткого диска предусмотрено не было[Источник 4].

В качестве процессора использовался Intel 8088 (точнее, его обновленная версия 80c88), работающий на частоте 4.77 МГц. Зато вместо 5.25-дюймовых дисководов использовались 3.5-дюймовые, способные работать с дисками емкостью 720 Кбайт. Объем оперативной памяти составлял 256 Кбайт, но его можно было нарастить до 512 Кбайт. Но куда более важной инновацией было использование монохромного ЖК-дисплея, способного на разрешение 80х25 для текста или 640х200 и 320х200 для графики. Дисплей был недостаточно большим по высоте, поэтому символы текста и графика были сжаты по вертикали примерно в два раза относительно своего нормального размера, выводимого настольными IBM PC-совместимыми компьютерами.

А вот возможности расширения у Convertible были куда скромнее, чем у IBM Portable. Имелся только один ISA-слот, тогда как первое поколение портативных ПК голубого гиганта позволяло установить чуть ли не столько же карт расширения, сколько и обычный настольный компьютер (еще бы он не позволял при таких-то габаритах). Это обстоятельство, а также пассивный экран без задней подсветки и наличие на рынке более производительных (либо моделей с такой же конфигурацией, но доступных по значительно более низкой цене) аналогов от Compaq, Toshiba и Zenith не сделали IBM Convertible популярным решением. Но он изготовлялся до 1991 года, когда был заменен IBM PS/2 L40 SX.

Следующее поколение IBM PS/2

IBM PS/2

PS/2 – это Personal System/2, компьютер, представленный IBM в 1987 году. Он относился к третьему поколению персоналок голубого гиганта, чье назначение было вернуть утраченные позиции на рынке ПК. Предполагалось, что его продажи будут высокими, однако IBM PS/2 провалился. Его система была очень инновационной и закрытой, что автоматически подняло ее конечную стоимость. Потребители предпочли более доступные по цене клоны IBM PC. Тем не менее, после себя архитектура PS/2 оставила очень много[Источник 11].

Основная операционная система PS/2 была IBM OS/2. Для нее новые ПК оснащались сразу двумя BIOS: ABIOS (Advanced BIOS) и CBIOS (Compatible BIOS). Первый был необходим для загрузки OS/2, а второй — для обратной совместимости с софтом IBM PC/XT/AT. Тем не менее, первые несколько месяцев PS/2 поставлялась с PC-DOS. Позже в качестве опции можно было установить Windows и AIX (один из вариантов Unix).

Вместе с PS/2 был представлен новый стандарт шины для расширения функциональности компьютеров — MCA (Micro Channel Architecture). Она должна была заменить ISA. По скорости MCA соответствовала представленной несколькими годами позже PCI. К тому же она обладала множеством интересных нововведений, в частности поддерживалась возможность обмена данными напрямую между платами расширения, либо одновременно между множеством карт и процессором по отдельному каналу. Все это позже нашло применение в серверной шине PCI-X. Сама MCA так и не получила распространения из-за отказа IBM лицензировать ее, дабы опять не появилось клонов. К тому же новый интерфейс был не совместим с ISA.

В те времена для подключения клавиатуры применялся разъем DIN, а для мыши — COM. Немаловажный вклад PS/2 сделали и в рынок видео карт. До 1987 года существовало несколько видов разъемов для мониторов. Зачастую они имели много контактов, чье число равнялось количеству отображаемых цветов. IBM решила заменить их все одним универсальным коннектором D-SUB. Через него передавалась информация о глубине красного, зеленого и синего цветов, доводя число отображаемых оттенков до 16.7 миллионов. К тому же для программного обеспечения стало проще работать с одним типом разъема, чем поддерживать несколько.

Еще одна новинка IBM – видеокарты со встроенным кадровым буфером (Video Graphics Array или VGA), который сегодня называется памятью видеокарты. Тогда ее объем в PS/2 составлял 256 Кбайт. Этого было достаточно для разрешения 640х480 с 16 цветами, либо 320х200 и 256 цветов. Новые видеокарты работали с интерфейсом MCA, поэтому были доступны только для компьютеров PS/2. Тем не менее стандарт VGA со временем получил широчайшее распространение. Вместо больших и не самых надежных 5.25-дюймовых дискет IBM решила использовать 3.5-дюймовые накопители. Компания стала первой, кто начал применять их в качестве основного стандарта. Главной новинкой новых компьютеров стала вдвое увеличенная емкость дискет — до 1.44 Мбайта. А к закату PS/2 она удвоилась до 2.88 Мбайт.

Технологии

Электроника

Материнская плата IBM 5150

Основная печатная плата ПК называется материнской платой (терминология IBM называет ее планарной). В основном это процессор и оперативная память, и у него есть шина с разъемами для карт расширения. На материнской плате также находятся подсистема ПЗУ, контроллеры DMA и IRQ, гнездо сопроцессора, схема звука (динамик ПК, генерация тона) и интерфейс клавиатуры. Оригинальный компьютер также имеет интерфейс для кассет[Источник 1].

Шина, используемая на оригинальном ПК, стала очень популярной, и впоследствии ее назвали ISA. Хотя она была популярна, но была более известна как PC-bus или XT-bus; термин ISA возник позже, когда лидеры отрасли решили продолжить производство машин на основе архитектуры IBM PC AT, вместо того, чтобы лицензировать архитектуру PS/2 и свою шину MCA от IBM. Затем XT-шина была названа 8-битным ISA или XT ISA, в то время как неквалифицированный термин ISA обычно относится к 16-битной AT-шине. AT-шина является расширением шины PC/XT и используется по сей день в компьютерах промышленного назначения, где ее относительно низкая скорость, 5-вольтовые сигналы и относительно простой, прямой дизайн дают им технические преимущества (например, помехоустойчивость для надежности).

Монитор и любые флоппи-дисководы или жесткие диски подключаются к материнской плате через кабели, подключенные к графическому адаптеру и дисковым контроллерам, соответственно, установленные в слоты расширения. Каждый слот расширения на материнской плате имеет соответствующее отверстие в задней части корпуса компьютера, через которое карта может открывать разъемы; металлическая заглушка закрывает это отверстие (для предотвращения проникновения пыли и мусора и контроля воздушного потока), когда карта расширения не установлена.

Для ПК с процессорами Intel 8086 и 8088 требуется расширенная память (EMS) для работы с памятью более 640 Кбайт. В исходном IBM PC AT использовался процессор Intel 80286, который может иметь доступ до 16 МБ памяти. Компьютеры на базе Intel 80286, работающие под управлением OS/2, могут работать с максимальной памятью.

Периферийные интегральные схемы

Набор периферийных чипов, выбранных для первоначального IBM PC, определил функциональность совместимого с IBM. Они стали фактической базой для последующих специализированных интегральных схем (ASIC), используемых в совместимых продуктах.

Исходными системными микросхемами были один программируемый контроллер прерываний Intel 8259 (PIC) (по адресу ввода-вывода 0x20), один контроллер доступа к памяти прямого доступа (DMA) Intel 8237 (по адресу ввода-вывода 0x00) и программируемый таймер Intel 8253 (PIT) (по адресу ввода-вывода 0x40). PIT обеспечивает 18,2 Гц тактов синхронизации, динамическую синхронизацию памяти и может использоваться для вывода динамика; Один канал DMA используется для выполнения обновления памяти. Математическим сопроцессором был Intel 8087, использующий адрес ввода-вывода 0xF0. Это вариант для пользователей, которым необходима расширенная арифметика с плавающей запятой, например, пользователи компьютерного черчения.

Клавиатура

Клавиатура IBM 5150

Клавиатура, поставляемая вместе с IBM 5150, была чрезвычайно надежной и высококачественной электронной клавиатурой, первоначально разработанной в Северной Каролине для Datamaster. Для IBM PC отдельный корпус клавиатуры был разработан с новой функцией удобства использования, которая позволяла пользователям настраивать угол клавиатуры для личного комфорта. По сравнению с клавиатурами других малых компьютеров в то время клавиатура IBM PC была намного лучше и сыграла значительную роль в создании высококачественного впечатления. Важность клавиатуры была окончательно установлена, когда 1983 IBM PCjr потерпела крах, во многом благодаря наличию совершенно другой и посредственной клавиатуры Chiclet, которая произвела плохое впечатление на клиентов. Как ни странно, то же самое произошло почти с исходным IBM PC, когда в начале 1981 года руководство серьезно рассматривало вопрос о замене более дешевой и низкокачественной клавиатуры.

Тем не менее, оригинальная 83-клавишная клавиатура IBM PC 1981 года была подвергнута критике машинистами за нестандартное размещение клавиш Return и левый ⇧ Shift и еще по нескольким другим причинам. В 1982 году Key Tronic представила стандартную 101-клавишную клавиатуру для ПК. В 1984 году IBM скорректировала клавиши Return и левый ⇧ Shift на своей AT-клавиатуре, но сократила клавишу Backspace, что затрудняло доступ к ней. В 1986 году IBM перешла на 101-клавишную расширенную клавиатуру, которая добавила отдельные курсорные и цифровые клавиши, переместила все функциональные клавиши и клавиши Ctrl, а клавиша Esc также была перемещена на противоположную сторону клавиатуры.

Еще одна особенность оригинальной клавиатуры - относительно громкий «щелчок» звука, создаваемый каждой клавишей при нажатии. Поскольку пользователи пишущей машинки привыкли не сводить глаз с печатной копии, на которой они печатали, и стали полагаться на механический звук, который был сделан, когда каждый символ был напечатан на бумаге, чтобы убедиться, что они достаточно сильно нажали на клавишу (и только один раз), клавиатура ПК использовала кнопочный переключатель, который производил щелчок и имел тактильный выступ, предназначенный для обеспечения того же самого успокоения пользователей.

Набор символов

Исходный IBM PC использовал 7-битный алфавит ASCII в качестве основы, но расширил его до 8 бит с помощью нестандартных символьных кодов. Этот набор символов не подходит для некоторых международных приложений, и вскоре появилась настоящая индустрия, предоставляющая варианты исходного набора символов в различных национальных вариантах. В традициях IBM эти варианты назывались кодовыми страницами. Эти кодировки теперь устарели, были заменены более систематическими и стандартизированными формами кодирования символов, такими как ISO 8859-1, Windows-1251 и Unicode. Исходный набор символов известен как кодовая страница 437.

Носители информации

Кассеты

IBM оборудовала модель 5150 кассетным портом для подключения кассетного привода и предположила, что домашние пользователи купили бы бюджетную модель и сохранили файлы на кассетах, как это было типично для домашних компьютеров того времени. Однако DOS не был доступен на кассетной ленте, только на гибких дисках, а 5150 модель с только внешними кассетными магнитофонами для хранения могла использовать только встроенную ROM BASIC в качестве своей операционной системы.

Кассетный интерфейс IBM PC кодирует данные с использованием частотной модуляции с переменной скоростью передачи данных. Ноль или единица представлялись одним циклом квадратной волны, но частоты прямоугольных волн различаются в два раза, так же как и частоты с более низкой частотой. Поэтому битовые периоды для нулей и единиц также различаются в два раза, причем необычный эффект состоит в том, что поток данных с большим количеством нулей будет использовать меньше ленты (и времени), чем поток данных равной длины (в битах), содержащий единиц больше, чем нулей, или если они будут иметься в равном количестве.

Дискеты

Большинство или все 5150 ПК имели один или два 5,25-дюймовых флоппи-дисковода. DSDD-диски были обратно совместимы; Они могли читать и записывать SSDD-дискеты. Один и тот же тип носителя физической дискеты может использоваться для обоих дисков, но диск, отформатированный для двустороннего использования, невозможно прочитать на одностороннем диске. Диски содержали 40 дорожек с каждой стороны при плотности 48 дорожек на дюйм (TPI) и первоначально были отформатированы так, чтобы содержать восемь секторов на дорожку. Это означало, что SSDD-диски изначально имели отформатированную емкость 160 Кбайт, а диски DSDD - 320 Кбайт. Тем не менее, операционная система DOS была позже обновлена, чтобы позволить форматирование дисков с девятью секторами на дорожку.

На самых ранних IBM PC были установлены односторонние дисководы гибких дисков, пока весной 1982 года не появились двухсторонние диски. После того, как в начале 1983 года появились обновленные ПК с материнской платой 64k-256k, односторонние диски и модель кассеты больше не использовались. Исходная карта контроллера флоппи-диска IBM также включала внешний 37-контактный разъем D-shell. Это позволило пользователям подключить дополнительные внешние флоппи-диски сторонними поставщиками, но IBM не предлагала свои собственные внешние дискеты до 1986 года.

Жесткие диски

5150 не мог самостоятельно управлять жесткими дисками без модернизации более мощного источника питания, но позже IBM предложила Expansion Unit (блок расширения) 5161, который не только обеспечивал дополнительные слоты расширения, но также включал в себя жесткий диск объемом 10 МБ (позже 20 МБ), питаемый от собственного отдельного 130-ваттного источника питания 5161. IBM 5161 Expansion Unit был выпущен в начале 1983 года.

В течение первого года работы IBM PC для него было обычным делом устанавливать винчестеры сторонних производителей, которые обычно подключались к контроллеру гибких дисков и требовали исправленной версии PC-DOS, которая рассматривала их как гигантскую гибкую дискету (не было поддержка подкаталогов). Позже IBM начала предлагать жесткие диски с XT, однако оригинальный ПК никогда не продавался вместе с ними. Тем не менее, многие пользователи установили в них жесткие диски и модернизированные источники питания.

BIOS

Общий экран настройки AT, отображающий параметры BIOS

BIOS (базовая система ввода-вывода) предоставляет основной ПЗУ-код для ПК. Он содержал библиотеку функций, которые могли быть вызваны для выполнения основных задач, таких как вывод видео, ввод с клавиатуры и доступ к диску в дополнение к обработке прерываний, загрузка операционной системы при начальной загрузке, тестирование памяти и других системных компонентов.

Исходная версия IBM PC BIOS имела размер 8 Кбайт и занимала четыре материнских платы на 2 Кбайт ПЗУ, а пятый и шестой пустые слоты оставались доступными для любых дополнительных ПЗУ, которые пользователь хотел установить. IBM предлагала три различных версии BIOS в течение срока службы ПК. Исходный BIOS был датирован апрелем 1981 года и был представлен на самых ранних моделях с односторонними флоппи-дисками и PC DOS 1.00. Вторая версия была датирована октябрем 1981 года и появилась на моделях «Revision B», продаваемых с двухсторонними дисками и PC DOS 1.10. В ней были исправлены некоторые ошибки, но в остальном почти ничего не изменилось. Наконец, третья версия BIOS была датирована октябрем 1982 года и была на всех ПК IBM с новой материнской платой 64k-256k. Эта доработанная версия была более или менее идентична BIOS XT. Она добавляла поддержку для обнаружения ПЗУ на картах расширения, а также возможность использовать 640 КБ памяти (предыдущие версии BIOS имели ограничение 544 КБ). В отличие от XT, оригинальный ПК оставался функционально неизменным с 1983 года до его прекращения в начале 1987 года и не получал поддержку 101-клавишных клавиатур или 3,5-дюймовых флоппи-дисков.

Первые впечатления

В октябре 1981 года в журнале BYTE писали, что аппаратные средства IBM PC впечатляют, но еще более поразительными являются два решения, принятые IBM: использование внешних поставщиков, уже признанных в микрокомпьютерной отрасли, а также предоставление информации и помощи независимым мелким разработчикам программного обеспечения и производителям периферийных устройств. Они похвалили «умный» дизайн аппаратного обеспечения и заявили, что его цена не намного выше, чем у 8-битных машин от Apple и других компаний[Источник 1]. Рецензент BYTE также писал:
"... появление этого компьютера стало шоком. Было ожидаемо, что этот гигант споткнется, переоценив или недооценив потребности, которых хотела добиться общественность, и упорно настаивая на несовместимости с остальной частью мира микрокомпьютеров. Но IBM вовсе не споткнулись; вместо этого они прыгнули вперед всех своих конкурентов. Единственное разочарование в отношении персонального компьютера IBM — его скучное имя".

В более подробном обзоре в январе 1982 года BYTE назвали IBM PC "синтезом лучшего, что было предложено на сегодняшний день для индустрии микрокомпьютеров, хорошо спроектированным как внутри, так и снаружи". Журнал похвалил клавиатуру как "не имеющую аналогов, лучшую, чем на другом микрокомпьютере", и описывал необычное расположение клавиш Shift как "незначительные проблемы" по сравнению с некоторыми огромными ошибками, имеющимися на почти любой другой микрокомпьютерной клавиатуре. Обзор также был дополнен руководством IBM, которое, по прогнозам рецензентов журнала, "будет устанавливать стандарт для всей документации микрокомпьютеров в будущем". Оно было не только хорошо структурировано и понятно, но и было дано в полной мере. Заметив, что его подробная техническая информация была доступна "намного раньше, чем для других машин", журнал предсказал, что "с учетом разумного периода времени для этого компьютера будет разработано большое количество оборудования и программного обеспечения". В обзоре также говорилось, что хотя IBM PC стоит дороже, чем компьютеры Apple II и TRS-80, а недостаточное количество слотов для всех желательных карт расширения было его самой серьезной слабостью, "пользователи получат намного больше возможностей за свои деньги", и заключили мнением, что через два года этот компьютер будет одним из самых популярных и что IBM должны гордиться теми людьми, которые ее спроектировали.

В специальном выпуске 1984 года, посвященном IBM PC, BYTE пришли к выводу, что ПК преуспел как из-за своих функций, таких как открытая архитектура и высококачественная клавиатура и некоторые другие, так и благодаря "неспособности других крупных компаний воплотить эти самые фундаментальные особенности до этого".

Ссылки/Литература

Источники

  1. 1,0 1,1 1,2 IBM Personal Computer // Wikipedia. [2017-2017]. Дата обновления: 02.05.2017. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Personal_Computer (дата обращения: 28.04.2017).
  2. Компания IBM выпустила первый персональный компьютер // Calend. [2005-2017]. URL: http://www.calend.ru/event/3013/ (дата обращения: 29.04.2017).
  3. 3,0 3,1 IBM PC // Wikipedia. [2017-2017]. Дата обновления: 12.04.2017. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/IBM_PC (дата обращения: 29.04.2017).
  4. 4,0 4,1 4,2 История IBM PC // Chernykh. [2007-2017]. URL: http://chernykh.net/content/view/567/765/ (дата обращения: 29.04.2017).
  5. История создания первого IBM PC // Sites.google. [2017-2017]. Дата обновления: 17.03.2012. URL: https://sites.google.com/site/informatika26011991/istoria-sozdania-pervogo-ibm-pc (дата обращения: 30.04.2017).
  6. IBM PC/XT // Wikipedia. [2017-2017]. Дата обновления: 28.11.2016. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/IBM_PC/XT (дата обращения: 29.04.2017).
  7. Персональные ЭВМ типа IBM PC/XT/AT // Museum.lissi-crypto. [2011-2017]. URL: http://museum.lissi-crypto.ru/documents/4/ (дата обращения: 30.04.2017).
  8. IBM PCjr // Old-Games. [2017-2017]. Дата обновления: 04.10.2011. URL: http://www.old-games.ru/wiki/IBM_PCjr (дата обращения: 30.04.2017).
  9. IBM PC Portable // Phantom.Sannata. [2001-2017] Дата обновления: 14.06.2005. URL: http://www.phantom.sannata.ru/museum/ibm_portable.shtml (дата обращения: 30.04.2017).
  10. ЭВМ: Что? Где? Когда? | IBM PC/AT // Evmhistory. [2013-2017]. URL: http://evmhistory.ru/history/ibmpcat.html (дата обращения: 30.04.2017).
  11. IBM Personal System/2 // Chernykh. [2007-2017]. URL: http://chernykh.net/content/view/568/766/ (дата обращения: 30.04.2017).