IBM PC совместимый - IBM PC compatible

IBM PC совместимый компьютеры похожи на оригинал IBM PC, XT, и В которые могут использовать одно и то же программное обеспечение и карты расширения. Он был разработан корпорацией Business Machine и PC. IBM. Такие компьютеры назывались Клоны ПК, или IBM клоны. Термин «совместимый с IBM PC» теперь является только историческим описанием, поскольку IBM больше не продает персональные компьютеры. На промышленном жаргоне "ПК" иногда не означает "персональный компьютер "как правило, но компьютер, работающий Microsoft с Windows Операционная система, в отличие от яблоко с macOS, который обычно дает компьютеру обозначение "Mac ".

Эти «клоны» практически полностью дублируют все важные особенности архитектуры IBM PC. Этому способствовал выбор IBM стандартных аппаратных компонентов и способность различных производителей обратный инженер то BIOS прошивка с помощью "дизайн чистой комнаты "техника. Columbia Data Products построил первый клон IBM персональный компьютер реализацией BIOS в чистой комнате.[нужна цитата ]

Ранние совместимые с IBM PC использовали то же самое компьютерный автобус как оригинальные модели ПК и AT. Шина, совместимая с IBM AT, позже была названа Стандартная отраслевая архитектура (ISA) от производителей совместимых компьютеров.

Потомки совместимых IBM PC составляют большинство настольных компьютеров на рынке в настоящее время, с доминирующей Операционная система будучи Майкрософт Виндоус, хотя совместимость со структурой шины и периферийными устройствами исходной архитектуры ПК может быть ограничена или отсутствовать. Некоторые из этих компьютеров работали MS-DOS но имел достаточно аппаратных отличий, совместимых с IBM программного обеспечения нельзя было использовать; примеры включают небольшие различия в карта памяти, последовательные порты или видео оборудование.

Только Macintosh сохранила значительную долю рынка, не имея совместимости с IBM PC.

Происхождение

Оригинал IBM PC (Модель 5150) стимулировала производство клонов в начале 1980-х годов.

В 1980 году IBM решила как можно быстрее выпустить на рынок недорогой однопользовательский компьютер. 12 августа 1981 г. состоялся первый IBM PC пошел на распродажу. Было три операционные системы (ОС) для него. Самым дешевым и самым популярным был ПК DOS сделано в Microsoft. В качестве важной уступки соглашение IBM позволило Microsoft продавать собственную версию, MS-DOS для компьютеров других производителей. Единственным компонентом оригинальной архитектуры ПК, эксклюзивным для IBM, был BIOS (Базовая система ввода вывода).

IBM сначала попросила разработчиков избегать написания программного обеспечения, которое напрямую обращалось бы к аппаратному обеспечению компьютера, а вместо этого делать стандартные вызовы функций BIOS, которые выполняли операции, зависящие от оборудования.[1] Это программное обеспечение будет работать на любой машине с MS-DOS или PC DOS. Однако программное обеспечение, которое напрямую обращалось к оборудованию вместо стандартных вызовов, было быстрее; это было особенно актуально для игр. Программное обеспечение, обращающееся к оборудованию IBM PC таким образом, не будет работать на машинах MS-DOS с другим оборудованием. IBM PC продавался в достаточно больших объемах, чтобы оправдать создание программного обеспечения специально для него, и это побудило других производителей производить машины, которые могли бы использовать те же программы, карты расширения, и периферийные устройства как ПК. Компьютерный рынок 808x быстро исключил все машины, которые не были аппаратно и программно совместимы с ПК. В 640 КБ барьер «обычная» системная память, доступная для MS-DOS, является наследием того периода; другие машины, не являющиеся клонами, хотя и имеют ограничение, могут превышать 640 КБ.

Слухи о «похожих», совместимых компьютерах, созданных без одобрения IBM, появились почти сразу после выпуска IBM PC.[2][3] InfoWorld написал в первую годовщину IBM PC, что[4]

Темная сторона открытой системы - ее имитаторы. Если спецификации достаточно ясны для того, чтобы вы могли разрабатывать периферийные устройства, они достаточно ясны, чтобы вы могли создавать имитации. Apple ... имеет патенты на два важных компонента своих систем ... IBM, у которой, как сообщается, нет специальных патентов на ПК, еще более уязвима. Многочисленные машины, совместимые с ПК, - говорит виноградная лоза 60 или больше - начали появляться на рынке.

К июню 1983 г. Журнал ПК определили «клон ПК» как «компьютер [который может] разместить пользователя, который берет диск домой от ПК IBM, проходит через комнату и подключает его к« чужой »машине».[5] Из-за нехватки компьютеров IBM в том году многие клиенты вместо этого купили клоны.[6][7][8] Columbia Data Products произвел первый компьютер, более или менее совместимый со стандартом IBM PC в июне 1982 года, вскоре после этого Компьютер орла. Compaq анонсировала свой первый IBM PC совместимый в ноябре 1982 г. Compaq Portable. Compaq был первым размером с швейную машину портативный компьютер это было практически на 100% совместимо с ПК. Компания не смогла скопировать BIOS напрямую в результате решения суда в г. Apple против Франклина, но это могло обратный инженер IBM BIOS, а затем напишите свой собственный BIOS, используя дизайн чистой комнаты.

Проблемы совместимости

Смотрите также: Влияние IBM PC на рынок персональных компьютеров

Несовместимые компьютеры с MS-DOS

ОИК Радуга 100 работает под управлением MS-DOS, но несовместима с IBM PC.

В то же время многие производители, такие как Тэнди /RadioShack, Ксерокс, Hewlett Packard, Корпорация цифрового оборудования, Саньо, Инструменты Техаса, Тюльпан, Ван и Olivetti представила персональные компьютеры, которые поддерживали MS-DOS, но не были полностью программно или аппаратно совместимы с IBM PC.

Тэнди описал Тэнди 2000, например, имея «настоящий 16-разрядный ЦП следующего поколения» и с «большей скоростью. Больше дискового пространства. Больше расширения», чем у IBM PC или «других компьютеров MS-DOS».[9] Признавая в 1984 году, что многие программы MS-DOS не поддерживают компьютер, компания заявила, что «самое популярное и сложное программное обеспечение на рынке» доступно сразу или «в течение следующих шести месяцев».[10]

Как и IBM, Microsoft предполагала, что авторы приложений будут писать в интерфейсы прикладного программирования в MS-DOS или прошивке BIOS, и что это сформирует то, что теперь будет называться уровень аппаратной абстракции. У каждого компьютера будет свой Производитель оригинального оборудования (OEM) версия MS-DOS, адаптированная к ее оборудованию. Любое программное обеспечение, написанное для MS-DOS, будет работать на любом компьютере с MS-DOS, несмотря на различия в конструкции оборудования.

Это ожидание казалось разумным на компьютерном рынке того времени. До этого Microsoft была основана в основном на компьютерных языках, таких как БАЗОВЫЙ. Установленное операционное программное обеспечение небольшой системы было CP / M от Цифровые исследования который использовался как любителями, так и профессионалами, использующими микрокомпьютеры. Чтобы добиться такого широкого использования и, таким образом, сделать продукт экономически жизнеспособным, ОС должна была работать на нескольких машинах от разных поставщиков, которые имели сильно различающееся оборудование. Те клиенты, которым нужны были приложения, отличные от начальных, могли с полным основанием ожидать, что издатели будут предлагать свои продукты для различных компьютеров на подходящих носителях для каждого из них.

Конкурирующая операционная система Microsoft изначально предназначалась для работы на таком же разнообразном оборудовании, хотя все они основывались на процессоре 8086. Таким образом, MS-DOS в течение нескольких лет продавалась только как OEM-продукт. Не существовало MS-DOS под брендом Microsoft: MS-DOS нельзя было приобрести напрямую у Microsoft, и каждый выпуск OEM был упакован с торговая одежда данного производителя ПК. О неисправностях нужно было сообщать изготовителю оборудования, а не Microsoft. Однако по мере того, как машины, совместимые с аппаратным обеспечением IBM, а значит, поддерживающие прямые обращения к оборудованию, получили широкое распространение, вскоре стало ясно, что OEM-версии MS-DOS практически идентичны, за исключением, возможно, предоставления нескольких служебных программ.

MS-DOS обеспечивала адекватную функциональность для символьно-ориентированных приложений, таких как те, которые могли быть реализованы только для текстовых приложений. Терминал. Если бы основная часть коммерчески важного программного обеспечения была такого рода, совместимость оборудования низкого уровня могла бы не иметь значения. Однако для обеспечения максимальной производительности и использования аппаратных функций (или обхода аппаратных ошибок) приложения для ПК быстро развивались, выходя за рамки простых терминальных приложений, которые MS-DOS поддерживала напрямую. Таблицы, WYSIWYG текстовые процессоры, программное обеспечение для презентаций и удаленный коммуникационное программное обеспечение открыла новые рынки, на которых использовались сильные стороны ПК, но требовались возможности, выходящие за рамки того, что предоставляла MS-DOS. Таким образом, с самого начала разработки программной среды MS-DOS многие важные коммерческие программные продукты были написаны непосредственно на аппаратном обеспечении по ряду причин:

  • Сама MS-DOS не обеспечивала никакого способа позиционирования текстового курсора, кроме как продвигать его после отображения каждой буквы (режим телетайпа ). Хотя процедуры видеоинтерфейса BIOS подходили для рудиментарного вывода, они обязательно были менее эффективны, чем прямая аппаратная адресация, поскольку добавляли дополнительную обработку; у них не было «строкового» вывода, а только посимвольный телетайп, и они вставили задержки для предотвращения CGA аппаратный "снег" (артефакт отображения карт CGA, возникающий при записи непосредственно в экранную память) - особенно плохой артефакт, поскольку они вызывались IRQ, что усложняет многозадачность. Программа, которая записывала непосредственно в видеопамять, могла достигать скорости вывода в 5-20 раз быстрее, чем создание системные вызовы. Турбо Паскаль использовал эту технику с самых ранних версий.
  • Графика возможности не рассматривались всерьез в первоначальном проекте IBM; графика рассматривалась только с точки зрения создания статической деловой графики, такой как диаграммы и графики. MS-DOS не имела API для графики, а в BIOS включены только элементарные графические функции, такие как изменение режимов экрана и построение отдельных точек. Вызов BIOS для каждой точки, нарисованной или измененной, значительно увеличивал накладные расходы, делая интерфейс BIOS заведомо медленным. Из-за этого, рисование линий, рисование дуги и болтовня приложение должно было выполнить для достижения приемлемой скорости, что обычно делалось путем обхода BIOS и прямого доступа к видеопамяти. Программное обеспечение, написанное для непосредственного обращения к аппаратному обеспечению IBM PC, будет работать на любом клоне IBM, но его придется переписывать специально для каждой несовместимой с ПК машины MS-DOS.
  • Видеоигры Даже самые ранние из них в основном требовали настоящего графического режима. Они также выполняли любые машинно-зависимые трюки, которые только могли придумать программисты, чтобы набрать скорость. Хотя изначально основным рынком для ПК были бизнес-приложения, возможности игр стали важным фактором, побуждающим к покупке ПК по мере снижения цен. Доступность и качество игр могут означать разницу между покупкой ПК-совместимого или другой платформы с возможностью обмена данными, такими как Amiga.
  • Программное обеспечение для связи напрямую обращалось к UART микросхема последовательного порта, потому что API MS-DOS и BIOS не обеспечивали полной поддержки и были слишком медленными, чтобы не отставать от оборудования, которое могло передавать данные со скоростью 19 200 бит / с.
  • Даже для стандартных бизнес-приложений скорость выполнения была значительным конкурентным преимуществом. Интегрированное программное обеспечение Контекст MBA предшествовал Лотос 1-2-3 на рынок и включил больше функций. Контекст MBA был написан на UCSD p-система, что делает его очень портативным, но слишком медленным, чтобы его можно было по-настоящему использовать на ПК. 1-2-3 был написан на ассемблере x86 и выполнял некоторые машинно-зависимые трюки. Он был настолько быстрее, что быстро превысил продажи Context MBA.
  • Диск защита от копирования схемы, обычно используемые в то время, работали путем считывания нестандартных шаблонов данных с дискеты для проверки подлинности. Эти шаблоны невозможно было обнаружить с помощью стандартных вызовов DOS или BIOS, поэтому для работы защиты был необходим прямой доступ к оборудованию контроллера диска.
  • Некоторое программное обеспечение было разработано для работы только на настоящем IBM PC и проверено на наличие реального IBM BIOS.[11]

«Оперативно совместимый»

Compaq Portable был одним из первых почти полностью совместимых с IBM ПК. В Диналогический Гиперион, выпущенный несколько раньше, однако имел аппаратную несовместимость.
MS-DOS версии 1.12 для персональных компьютеров Compaq

Первое, о чем следует подумать при рассмотрении IBM-совместимого компьютера: «Насколько он совместим?»

— БАЙТ, Сентябрь 1983 г.[12]

В мае 1983 года компания Future Computing определила четыре уровня совместимости:[13]

  • Оперативно совместимый. Может запускать «самое продаваемое» программное обеспечение IBM PC, использовать платы расширения ПК, а также читать и записывать диски ПК. Имеет «дополнительные функции», такие как портативность или более низкая цена, которые отличают компьютер от ПК, который продается в том же магазине. Примеры: (Лучшие) Columbia Data Products, Compaq; (Лучше) Корона; (Хорошо) Орел.
  • Функционально совместимый. Имеет собственную версию популярного программного обеспечения для ПК. Не может использовать платы расширения ПК, но может читать и записывать диски ПК. Не может стать функционально совместимым. Пример: TI Professional.
  • Совместимость с данными. Не может запускать верхнее программное обеспечение ПК. Может читать и / или записывать диски ПК. Может стать функционально совместимым. Примеры: NCR Decision Mate, Olivetti M20, Ван ПК, Зенит Z-100.
  • Несовместимый. Не удается прочитать диски ПК. Может стать совместимым с данными. Примеры: Альтос 586, DEC Rainbow 100, Сетка Компас, Виктор 9000.

В процессе разработки инженеры Compaq обнаружили, что Симулятор полета Microsoft не побежал из-за чего ПОДЛОГИКА с Брюс Артвик описывается как «ошибка в одном из чипов Intel», вынуждающая их делать свой новый компьютер ошибка совместимая с IBM PC.[14] Сначала несколько клонов, кроме Compaq, предлагали действительно полную совместимость.[15] Джерри Пурнель купил IBM PC в середине 1983 года "гнилая клавиатура и все такое, потому что у него было четыре кубических фута неоцененного программного обеспечения, большая часть которого не будет работать ни на чем, кроме IBM PC. Хотя многие машины утверждают, что они на 100% совместимы с IBM PC, я еще не получил ни одной ... Увы, многие вещи не работают с Eagle, Z-100, Compupro, или что-нибудь еще, что у нас есть здесь ".[16] Колумбийский университет сообщил в январе 1984 г., что Кермит запускалась без изменений на клонах Compaq и Columbia Data Products, но не на клонах от Eagle или Seequa. Для других компьютеров с MS-DOS также требовался специальный код.[17]

В феврале 1984 года компания Future Computing заявила, что некоторые компьютеры «совместимы с пресс-релизами», что преувеличивает их фактическую совместимость с IBM PC.[18] Многие компании не хотели проверять совместимость своих продуктов с ПК. Когда Журнал ПК запросили образцы у производителей компьютеров, которые утверждали, что производят совместимые устройства для обзора в апреле 1984 года, 14 из 31 отказались.[19][20] Corona Data Systems уточнил, что «В наших системах работает все программное обеспечение, которое соответствует стандартам программирования IBM PC. И самое популярное программное обеспечение работает».[21] Когда БАЙТ журналист попросил проверить Персиковый текст весной 1983 г. COMDEX Представители Corona "хмыкали и хмыкали, но в конце концов увели меня ... в угол, где никто не увидит, если он потерпит неудачу". Журнал сообщил, что «в их колебаниях не было необходимости. Диск загрузился без проблем».[12] Zenith Data Systems был смелее, хвастаясь, что его Z-150 запускал все приложения, с которыми люди тестировали на 1984 Компьютерная ярмарка Западного побережья.[22]

Творческие вычисления в 1985 году заявил: «Мы повторяем нашу стандартную линию в отношении совместимых с IBM PC: попробуйте пакет, который вы хотите использовать, прежде чем покупать компьютер».[23] Компании модифицировали BIOS своих компьютеров для работы с недавно обнаруженными несовместимыми приложениями,[11] и рецензенты и пользователи разработали стресс-тесты измерить совместимость; к 1984 году способность управлять Lotus 1-2-3 и Симулятор полета стал стандартом,[7][24][11][25][23][26] с совместимыми устройствами, специально разработанными для их работы.[22][14]

IBM считала, что некоторые компании, такие как Eagle, Corona и Handwell, нарушили ее авторские права, и после Apple Computer, Inc. против Franklin Computer Corp. успешно заставили производителей клонов прекратить использование BIOS. В Phoenix BIOS в 1984 году, однако, и аналогичные продукты, такие как AMI BIOS, позволила производителям компьютеров законно создавать по существу 100% совместимые клоны без необходимости самостоятельно реконструировать BIOS ПК.[27][28][29] Сентябрь 1985 г. InfoWorld В таблице перечислены семь совместимых устройств с 256 КБ ОЗУ, двумя дисковыми накопителями и монохромными мониторами по цене от 1495 до 2320 долларов, в то время как эквивалентный компьютер IBM PC стоит 2820 долларов.[30] Недорогой Передовая модель D даже совместим с проприетарным диагностическим программным обеспечением IBM, в отличие от Compaq Portable.[31] К 1986 г. Вычислить! заявил, что «клоны обычно надежны и примерно на 99 процентов совместимы»,[32] а в обзоре 1987 года, опубликованном в журнале индустрии клонирования, совместимость программного обеспечения не упоминалась, утверждая, что «ПК к настоящему времени стал обозначать компьютер, способный запускать программы, управляемые MS-DOS».[33]

Падение влияния IBM

Основная причина, по которой стандарт IBM не беспокоит, заключается в том, что он может способствовать процветанию конкуренции. IBM скоро станет таким же узником своих стандартов, как и ее конкуренты. После того, как будет закуплено достаточное количество машин IBM, IBM не сможет внезапно изменить их базовую конструкцию; то, что может быть полезно для борьбы с конкурентами, отпугнет еще больше клиентов.

— Экономист, Ноябрь 1983 г.[34]

В феврале 1984 г. Байт писал, что «растущее влияние IBM в компьютерном сообществе сдерживает инновации, потому что многие другие компании подражают Big Blue»,[35] но Экономист заявил в ноябре 1983 года: «Основная причина, по которой стандарт IBM не вызывает беспокойства, заключается в том, что он может способствовать процветанию конкуренции».[34]

К 1983 году на долю IBM приходилось около 25% продаж персональных компьютеров от 1000 до 10 000 долларов, а на компьютеры с некоторой совместимостью с ПК приходилось еще 25%.[18] По мере роста рынка и конкуренции влияние IBM уменьшалось. В ноябре 1985 г. Журнал ПК заявил: «Теперь, когда он создал рынок [ПК], рынок не обязательно нуждается в IBM для машин. Это может зависеть от IBM, чтобы установить стандарты и разработать более производительные машины, но IBM лучше соответствовать существующим стандартам, поэтому чтобы не обидеть пользователей ».[36] В январе 1987 г. Брюс Вебстер написал в Байт слухов о том, что IBM представит проприетарные персональные компьютеры с проприетарная операционная система: «Кого волнует? Если IBM сделает это, они, скорее всего, просто изолируют себя от крупнейшего рынка, на котором они действительно больше не могут конкурировать». Журнал предсказал, что в 1987 году рынок «завершит переход от стандарта IBM к стандарту Intel / MS-DOS / шины расширения ... Люди не столько озабочены совместимостью IBM, сколько Lotus 1-2-. 3 совместимость ».[37] К 1992 г. Macworld заявил, что из-за клонов «IBM потеряла контроль над собственным рынком и стала второстепенным игроком со своей собственной технологией».[38]

Экономист предсказал в 1983 году, что «IBM скоро станет таким же узником своих стандартов, как и ее конкуренты», потому что «после того, как будет куплено достаточное количество машин IBM, IBM не сможет внезапно изменить их базовую конструкцию; то, что может быть полезно для избавления от конкурентов, будет избавиться от еще большего количества клиентов ».[34] После того, как IBM объявила OS / 2 Ориентированная на линию PS / 2 в начале 1987 года продажи существующих DOS-совместимых ПК выросли отчасти из-за отсутствия собственной операционной системы.[39] В 1988 г. Gartner Group подсчитано, что население закупило 1,5 клона на каждый ПК IBM.[40] К 1989 году Compaq была настолько влиятельной, что руководители отрасли говорили о «совместимости с Compaq», а наблюдатели утверждали, что заказчики считали компанию равной IBM.[41] или выше.[42]

После 1987 года совместимые с IBM PC доминировали как на домашнем, так и на корпоративном рынках массовых компьютеров.[43] с другими известными альтернативными архитектурами, используемыми на нишевых рынках, такими как Macintosh компьютеры, предлагаемые Apple Inc. и используется в основном для настольная издательская система в то время устаревшие 8-битные Коммодор 64 который к тому времени продавался за 150 долларов и стал самым продаваемым компьютером в мире, 32-разрядный Коммодор Амига линия, используемая для теле- и видеопроизводства, а также 32-битная Atari ST используется в музыкальной индустрии. Однако к 1990 году сама IBM потеряла основную роль на рынке совместимых с IBM PC. Несколько важных событий в ретроспективе:

  • IBM разработала ПК с открытая архитектура что позволяло производителям клонов использовать свободно доступные непатентованные компоненты.[44]
  • Microsoft включила в свой контракт с IBM пункт, разрешающий продажу готовой операционной системы для ПК (ПК DOS ) другим производителям компьютеров. Эти конкуренты IBM лицензировали его, поскольку MS-DOS, чтобы предложить совместимость с ПК по меньшей цене.[45]
  • Введение в 1982 г. Compaq Portable, первый компьютер, на 100% совместимый с IBM PC, обеспечивающий портативность, недоступную в то время IBM.
  • Независимое бизнес-подразделение (IBU) в IBM разработало IBM PC и XT. IBU не участвовали в корпоративных НИОКР расход. После того как IBU превратился в подразделение Entry Systems Division, он потерял это преимущество, что значительно снизило маржу.[46]
  • Доступность к 1986 году Turbo XT стоимостью менее 1000 долларов. PC XT совместимые, в том числе ранние предложения от Компьютер Dell, снижая спрос на модели IBM.[47][48] Можно было купить две из этих «универсальных» систем дешевле, чем стоимость одной системы марки IBM. ПК AT, и многие компании сделали именно это.
  • За счет интеграции большего количества периферийных устройств в сам компьютер, совместимые устройства, такие как Модель D, имеют больше свободных Слоты ISA чем ПК.[31]
  • Compaq первой выпустила Intel 80386 на базе компьютера, почти на год раньше IBM,[42] с Compaq Deskpro 386. Билл Гейтс позже сказал, что это был «первый раз, когда люди начали понимать, что не только IBM устанавливает стандарты».[49]
  • IBM представила в 1987 году несовместимое и запатентованное Микроканальная архитектура (MCA) компьютерный автобус, для своего Персональная система / 2 (PS / 2) линия.[40]
  • Разделение партнерства IBM и Microsoft в разработке OS / 2. Напряженность, вызванная рыночным успехом Windows 3.0 разорвал совместное усилие потому что IBM была привержена защищенному режиму 286, что ограничивало технический потенциал OS / 2. Windows может в полной мере использовать преимущества современной и все более доступной архитектуры 386 / 386SX. Кроме того, между партнерами существовали культурные различия, и Windows часто поставлялась вместе с новыми компьютерами, в то время как OS / 2 была доступна только за дополнительную плату. В результате раскола IBM стала единственным управляющим OS / 2, и ей не удалось угнаться за Windows.
  • Представление в 1988 году компаниями "Банды девяти" конкурирующего автобуса, Расширенная отраслевая стандартная архитектура, предназначенные для конкуренции, а не для копирования MCA.[40]
  • Дуэль расширенная память (EMS) и расширенная память (XMS) стандартов конца 1980-х годов, оба разработаны без участия IBM.

Несмотря на популярность своего ThinkPad набор портативных ПК, IBM наконец отказалась от своей роли производителя потребительских ПК в апреле 2005 года, когда она продала свои подразделения ноутбуков и настольных ПК компании Lenovo за 1,75 миллиарда долларов США.

По состоянию на октябрь 2007 г. Hewlett Packard и Dell имел самые большие доли рынка ПК в Северной Америке. Они также добились успеха за рубежом, с Acer, Lenovo, и Toshiba тоже примечательно. Во всем мире огромное количество компьютеров "белая коробка «системы, собранные множеством локальных системостроителей. Несмотря на достижения компьютерных технологий, устройства, совместимые с IBM PC, оставались очень совместимыми с исходными компьютерами IBM PC, хотя большинство компонентов реализуют совместимость в специальных Обратная совместимость режимы, используемые только во время система ботинок. Часто практичнее запускать старое программное обеспечение в современной системе, используя эмулятор вместо того, чтобы полагаться на эти функции.

В 2014 году Lenovo приобрела серверный бизнес IBM на базе x86 за 2,1 миллиарда долларов.

Возможность расширения

Одной из сильных сторон ПК-совместимой конструкции является модульная конструкция оборудования. Конечные пользователи могли легко модернизировать периферийные устройства и, в некоторой степени, процессор и память, не внося изменений в компьютер. материнская плата или заменить весь компьютер, как это было со многими из микрокомпьютеры времени. Однако по мере увеличения скорости процессора и ширины памяти вскоре были достигнуты пределы исходной конструкции шины XT / AT, особенно при использовании графических видеокарт. IBM действительно представила модернизированную шину в IBM PS / 2 компьютер, который преодолел многие технические ограничения шины XT / AT, но он редко использовался в качестве основы для IBM-совместимых компьютеров, поскольку требовал лицензионных платежей в IBM как за шину PS / 2, так и за любые предыдущие конструкции шины AT, произведенные компанией компания, ищущая лицензию. Это было непопулярно среди производителей оборудования, и консорциумы разработали несколько конкурирующих стандартов шин с более приемлемыми условиями лицензии. Были предприняты различные попытки стандартизировать интерфейсы, но на практике многие из этих попыток были либо ошибочными, либо проигнорированы. Несмотря на это, было много вариантов расширения, и, несмотря на замешательство пользователей, дизайн, совместимый с ПК, развивался намного быстрее, чем другие конкурирующие разработки того времени, даже хотя бы из-за его доминирования на рынке.

«Совместимость с IBM PC» становится «Wintel»

В течение 1990-х годов влияние IBM на архитектуру ПК начало снижаться. «Совместимый с IBM PC» становится «Стандартным ПК» в 1990-х годах и позже »ACPI ПК »в 2000-х. ПК марки IBM стал скорее исключением, чем правилом. Вместо того, чтобы придавать значение совместимости с IBM PC, производители стали делать упор на совместимость с Windows. В 1993 г. появилась версия Windows NT был выпущен, который мог работать на процессорах, отличных от x86 набор. Хотя требовалась перекомпиляция приложений, чего не делали большинство разработчиков, его аппаратная независимость использовалась для Силиконовая Графика (SGI) Рабочие станции x86 - благодаря NT Уровень аппаратной абстракции (HAL), они могли работать с NT (и ее обширной библиотекой приложений)[требуется разъяснение ].

Ни один массовый производитель оборудования для персональных компьютеров не осмелился быть несовместимым с последней версией Windows и ежегодным ежегодником Microsoft. WinHEC конференции предоставили среду, в которой Microsoft могла лоббировать - а в некоторых случаях и диктовать - темпы и направление развития аппаратного обеспечения индустрии ПК. Microsoft и Intel стали настолько важными для непрерывного развития аппаратного обеспечения ПК, что отраслевые авторы начали использовать слово Wintel для обозначения комбинированной программно-аппаратной системы.

Сама по себе терминология становится неправильной, поскольку Intel утратила абсолютный контроль над направлением разработки оборудования x86 с AMD с AMD64. Кроме того, операционные системы, отличные от Windows, такие как macOS и GNU /Linux установили присутствие на архитектуре x86.

Ограничения дизайна и другие проблемы совместимости

Несмотря на то, что IBM PC был разработан с возможностью расширения, разработчики не могли предвидеть ни аппаратных разработок 1980-х годов, ни масштабы отрасли, которую они породили. Что еще хуже, выбор IBM Intel 8088 для ЦП введено несколько ограничений для разработки программного обеспечения для ПК-совместимой платформы. Например, процессор 8088 имел только 20-битную память. адресное пространство. Расширять ПКпревышающие один мегабайт, Lotus, Intel и Microsoft совместно создали расширенная память (EMS), схема переключения банков, позволяющая увеличить объем памяти, предоставляемой дополнительным оборудованием, и доступ к которой осуществляется набором из четырех 16-Килобайт «окна» внутри 20-битной адресации. Позже процессоры Intel имели большее адресное пространство и могли напрямую адресовать 16- мегабайты (MiBs) (80286) или более, что заставляет Microsoft разрабатывать расширенная память (XMS), для которого не требовалось дополнительное оборудование.

«Расширенная» и «расширенная» память имеют несовместимые интерфейсы, поэтому любой, кто пишет программное обеспечение, которое использует более одного мегабайта, должен обеспечивать максимальную совместимость для обеих систем, пока MS-DOS не начала включать EMM386, который имитировал память EMS с использованием памяти XMS. А защищенный режим ОС также может быть написана для 80286, но совместимость приложений DOS была более сложной, чем ожидалось, не только потому, что большинство приложений DOS обращались к оборудованию напрямую, минуя процедуры BIOS, предназначенные для обеспечения совместимости, но также и то, что большинство запросов BIOS было сделано первыми 32 векторы прерываний, которые были помечены Intel как «зарезервированные» для исключений процессора в защищенном режиме.

Видеокарты страдали от собственной несовместимости. Не было стандартного интерфейса для использования более высокого разрешения. SVGA графические режимы, поддерживаемые более поздними видеокартами. Каждый производитель разработал свои собственные методы доступа к памяти экрана, включая разные нумерации режимов и разные переключение банка договоренности. Последние использовались для адресации больших изображений в одном сегменте памяти размером 64 КБ. Ранее стандарт VGA использовал планарный устройства видеопамяти с тем же эффектом, но это нелегко распространить на большую глубину цвета и более высокое разрешение, предлагаемые адаптерами SVGA. Попытка создания стандарта с именем Расширения VESA BIOS (VBE), но не все производители использовали его.

Когда был представлен 386-й, снова защищенный режим Для этого можно было написать ОС. На этот раз совместимость с DOS была намного проще из-за виртуальный режим 8086. К сожалению, программы не могли напрямую переключаться между ними, поэтому в конце концов были разработаны некоторые новые API-интерфейсы модели памяти, VCPI и DPMI, последний становится самым популярным.

Из-за большого количества адаптеров сторонних производителей и отсутствия для них стандарта программирование ПК могло быть затруднительным. Профессиональные разработчики будут работать с большим набором тестов, состоящих из различных, как известно, популярных комбинаций оборудования.

Тем временем потребители были поражены конкурирующими несовместимыми стандартами и множеством различных комбинаций предлагаемого оборудования. Чтобы дать им некоторое представление о том, какой компьютер им понадобится для работы с их программным обеспечением, Мультимедийный ПК Стандарт (MPC) был установлен в 1990 году. ПК, отвечающий минимальному стандарту MPC, мог продаваться с логотипом MPC, что давало потребителям простую для понимания спецификацию, которую нужно было искать. Программное обеспечение, которое может работать на ПК, минимально совместимом с MPC, будет гарантировано[кто? ] работать на любом ПДК. Стандарты MPC level 2 и MPC level 3 были установлены позже, но термин «MPC-совместимый» так и не стал популярным. После уровня ПДК 3 в 1996 г. никаких дополнительных стандартов ПДК не устанавливалось.

Вызовы господству Wintel

К концу 1990-х годов успех Майкрософт Виндоус водил конкурирующую рекламу операционные системы на грани исчезновения, и гарантировал, что компьютер, совместимый с IBM PC, был доминирующим вычислительная платформа. Это означало, что если разработчик делал свое ПО только для Wintel платформы, они по-прежнему будут доступны для подавляющего большинства пользователей компьютеров. Единственный крупный конкурент Windows с более чем несколькими процентными пунктами рыночная доля был Apple Inc. с Macintosh. Вначале Mac позиционировался как «компьютер для всех нас», но высокие цены и закрытая архитектура превратили Macintosh в образование и настольная издательская система ниша, из которой она появилась только в середине 2000-х. К середине 1990-х рыночная доля Mac сократилась примерно до 5%, и внедрение новой конкурирующей операционной системы стало слишком рискованным коммерческим предприятием. Опыт показал, что даже если операционная система технически превосходит Windows, она потерпит неудачу на рынке (BeOS и OS / 2 Например). В 1989 г. Стив Джобс сказал о своем новом Следующий system: «Это будет либо последняя новая аппаратная платформа, которая добьется успеха, либо первая, которая потерпит неудачу».[нужна цитата ] Четыре года спустя, в 1993 году, NeXT объявила о прекращении производства NeXTcube и портирование Следующий шаг к процессорам Intel.

Очень рано в истории ПК некоторые компании представили свои собственные XT-совместимые чипсеты. Например, Чипы и технологии представил свои 82C100 Контроллер XT, который интегрировал и заменил шесть оригинальных схем XT: одну 8237 Контроллер DMA, один 8253 таймер прерывания, один 8255 контроллер параллельного интерфейса, один 8259 контроллер прерываний, один 8284 тактовый генератор и один 8288 контроллер шины. Подобные чипсеты не-Intel появились для AT-совместимых, например OPTi 82C206 или 82C495XLC, которые были обнаружены во многих 486 и ранних системах Pentium.[50] Однако рынок чипсетов x86 был очень нестабильным. В 1993 г. Технология СБИС стал доминирующим игроком на рынке, а через год Intel фактически уничтожил его. С тех пор Intel остается безоговорочным лидером.[51] По мере того как платформа Wintel стала доминирующей, Intel постепенно отказалась от практики лицензирования своих технологий другим производителям чипсетов; в 2010 году Intel была вовлечена в судебный процесс, связанный с их отказом в лицензировании своей процессорной шины и связанных технологий другим компаниям, таким как Nvidia.[52]

Такие компании как AMD и Cyrix разработали альтернативные процессоры x86, которые были функционально совместимы с процессорами Intel. К концу 1990-х AMD занимала все большую долю рынка процессоров для ПК. AMD даже в конечном итоге сыграла значительную роль в руководстве разработкой платформы x86, когда ее линейка процессоров Athlon продолжала развивать классическую архитектуру x86, поскольку Intel отклонилась от своей Netburst архитектура для процессоров Pentium 4 и IA-64 архитектура для Itanium набор серверных процессоров. AMD разработала AMD64, первое крупное расширение, созданное не Intel, позднее принятое Intel как x86-64. В 2006 году Intel начала отказываться от Netburst, выпустив свой набор процессоров Core, которые представляли собой развитие более раннего Pentium III.

Основная альтернатива доминированию Wintel - это появление альтернативных операционных систем с начала 2000-х годов, которое было отмечено как начало пост-ПК эпоха.

IBM PC совместимый сегодня

Смотрите также: ПК без устаревших версий

Термин «совместимость с IBM PC» в настоящее время обычно не используется, поскольку все современные настольные и портативные компьютеры массового производства основаны на архитектуре ПК, и IBM больше не производит ПК. Конкурирующие аппаратные архитектуры либо сняты с производства, либо, как и Amiga, были отнесены к нишевым рынкам для энтузиастов. В прошлом наиболее удачным исключением было яблоко с Macintosh платформа, которая с самого начала использовала процессоры сторонних производителей. Хотя Macintosh изначально был основан на Семейство Motorola 68000, затем перешел на PowerPC архитектура, компьютеры Macintosh перешли на процессоры Intel начиная с 2006 года. Современные компьютеры Macintosh используют ту же системную архитектуру, что и их аналоги Wintel, и могут ботинок Microsoft Windows без Карта совместимости с DOS.

Скорость процессора и объем памяти современных ПК очень велики. порядки величины больше, чем они были для оригинала IBM PC и все же обратная совместимость в значительной степени сохранялась - 32-разрядная операционная система, выпущенная в 2000-х гг. может по-прежнему работать со многими простыми программами, написанными для ОС в начале 1980-х, без необходимости эмулятор, хотя эмулятор вроде DOSBox теперь имеет почти нативную функциональность на полной скорости (и необходимо для некоторых игр, которые могут работать слишком быстро на современных процессорах). Кроме того, многие современные ПК по-прежнему могут запускать DOS напрямую, хотя специальные параметры, такие как устаревший режим USB и эмуляция SATA-to-PATA, могут потребоваться в программе настройки BIOS. Компьютеры, использующие UEFI может потребоваться установить в устаревшем режиме BIOS для загрузки DOS. Однако возможности BIOS / UEFI в большинстве массовых компьютеров потребительского уровня очень ограничены и не могут быть настроены для полноценной работы с такими ОС, как оригинальные варианты DOS.

Распространение x86-64 Архитектура еще больше отдаляет текущие компьютеры и операционные системы от внутреннего сходства с исходным IBM PC, вводя еще один режим процессора с набором команд, измененным для 64-битной адресации, но процессоры с поддержкой x86-64 также сохраняют стандартную совместимость с x86.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Нортон, Питер (5 февраля 1985 г.). «Программное обеспечение для всех». Журнал ПК. п. 103. Получено 28 октября 2013.
  2. ^ Либес, Сол (декабрь 1981). "Bytelines". БАЙТ. стр. 314–318. Получено 29 января 2015.
  3. ^ "Двойники из дома и за рубежом". Журнал ПК. Февраль – март 1982 г. с. 5. Получено 20 октября 2013.
  4. ^ Зуссман, Джон Унгер (23 августа 1982 г.). «Давайте оставим эти системы открытыми». InfoWorld. п. 29. Получено 29 января 2015.
  5. ^ Сэндлер, Кори (июнь 1983 г.). "Знакомство с вами". Журнал ПК. п. 31 год. Получено 21 октября 2013.
  6. ^ Бармаш, Исадор (10 июня 1983 г.). «Корпоративный триумф, затем смерть в Ferrari». Нью-Йорк Таймс. п. А1. ISSN  0362-4331. Получено 19 июн 2019.
  7. ^ а б Мейс, Скотт (9–16 января 1984 г.). «Создатели клонов IBM PC избегают полной совместимости». InfoWorld. стр. 79–81. Получено 4 февраля 2015.
  8. ^ Повар, Карен; Лэнгделл, Джеймс (24 января 1984 г.). «Портативные компьютеры, совместимые с ПК». Журнал ПК. п. 39. Получено 23 октября 2013.
  9. ^ "Компьютерный каталог Radio Shack RSC-12, страница 4". radioshackcatalogs точка com. Тэнди / Radio Shack. Получено 27 июн 2017.
  10. ^ "Компьютерный каталог Radio Shack RSC-11, страница 6". radioshackcatalogs точка com. Тэнди / Radio Shack. Получено 27 июн 2017.
  11. ^ а б c Пурнель, Джерри (ноябрь 1984 г.). "Размышления NCC". БАЙТ. п. 361. Получено 23 октября 2013.
  12. ^ а б Маллой, Рич (сентябрь 1983 г.). "Портативный компьютер Corona". БАЙТ. стр. 226–228. Получено 16 августа 2015.
  13. ^ Уорд, Ронни (ноябрь 1983 г.). «Уровни совместимости с ПК». БАЙТ. стр. 248–249. Получено 19 марта 2016.
  14. ^ а б Якал, Кэти (январь 1985 г.). «Брюс Артвик / Разработчик Flight Simulator II». Бюллетень Compute!. п. 32. Получено 6 июля 2014.
  15. ^ Олсоп, Стюарт (31 января 1994). «Общедоступная панель Windows для большей совместимости». InfoWorld. п. 102. Получено 28 февраля 2011.
  16. ^ Пурнель, Джерри (Сентябрь 1983 г.). «Орлы, текстовые редакторы, новые компиляторы и многое другое». БАЙТ. п.307. Получено 7 апреля 2019.
  17. ^ да Круз, Франк (23 января 1984). "IBM PC Кермит". Инфо-Кермит Дайджест (Список рассылки). Проект Кермит, Колумбийский университет. Получено 23 февраля 2016.
  18. ^ а б Солсбери, Дэвид Ф. (9 февраля 1984 г.). «Почему IBM PC породил толпу двойников». Christian Science Monitor. ISSN  0882-7729. Получено 7 октября 2020.
  19. ^ Краснов, Барбара (20 марта 1984 г.). "Неважно, кто был приглашен, некоторые окажутся несовместимыми". Журнал ПК. п. 57. Получено 24 октября 2013.
  20. ^ Краснов, Барбара (3 апреля 1984 г.). «Тестирование совместимости с ПК». Журнал ПК. стр. 110–144. Получено 24 октября 2013.
  21. ^ "Возьмите там, где IBM уходит". InfoWorld (Реклама). 27 февраля 1984 г. с. 41 год. Получено 18 января 2015.
  22. ^ а б Пурнель, Джерри (Июль 1984 г.). "Ярмарка Западного побережья". Байт. п. 136. Получено 8 ноября 2011.
  23. ^ а б Локвуд, Расс (сентябрь 1985). «Зенит Z-151; выбор ВВС и ВМС США». Творческие вычисления. п. 50. Получено 26 февраля 2013.
  24. ^ Бедный, Альфред (2 октября 1984 г.). «Зенит наносит двойной удар». Журнал ПК. п. 206. Получено 25 октября 2013.
  25. ^ Калламарас, Питер В. (ноябрь 1984 г.). "Многопользовательский компьютер Колумбии-Вице-президент". БАЙТ. п. 276. Получено 23 октября 2013.
  26. ^ Мейс, Скотт; Карен Соренсен (5 мая 1986 г.). «Эмуляторы Amiga, Atari Ready для ПК». InfoWorld. п. 5. Получено 28 февраля 2011.
  27. ^ Карузо, Дениз (27 февраля 1984 г.). «IBM выигрывает споры по поводу авторских прав на ПК». InfoWorld. п. 15. Получено 18 января 2015.
  28. ^ Лэнгделл, Джеймс (10 июля 1984 г.). «Phoenix заявляет, что его BIOS может помешать искам IBM». Журнал ПК. п. 56. Получено 25 октября 2013.
  29. ^ Шмидт, Роберт (июль 1994). "Что такое BIOS?". Основы вычислений. Архивировано из оригинал 10 марта 2012 г.. Получено 19 сентября 2011.
  30. ^ «Конкуренция по цене». InfoWorld. 30 сентября 1985 г. с. 1. Получено 20 февраля 2015.
  31. ^ а б Фриз, Кен (16 декабря 1985). "Leading Edge: превосходная ценность в конкурсе на рынке клонов IBM-PC". InfoWorld. п. 43 год. Получено 22 июля 2014.
  32. ^ Халфхилл, Том Р. (декабрь 1986). «Вторжение MS-DOS / IBM-совместимые устройства возвращаются домой». Вычислить!. п. 32. Получено 9 ноября 2013.
  33. ^ Феррелл, Кит (июль 1987 г.). «Совместимость с IBM: Вселенная расширяется». Вычислить!. п. 14. Получено 31 января 2020.
  34. ^ а б c "Может ли кто-нибудь заняться IBM?". Экономист. 26 ноября 1983 г.
  35. ^ Карран, Лоуренс Дж. (Февраль 1984 г.). "Безумие совместимости". БАЙТ. п. 4. Получено 26 августа 2015.
  36. ^ Махроне, Билл (26 ноября 1985 г.). «Войны совместимости - здесь и за рубежом». Журнал ПК. п. 59. Получено 29 октября 2013.
  37. ^ Вебстер, Брюс (январь 1987 г.). «Просмотр и обзоры». Байт. п. 367. Получено 4 ноября 2013.
  38. ^ Боррелл, Джерри (май 1992 г.). «Открытие ящика Пандоры». Macworld. С. 21–22.
  39. ^ Паркер, Рэйчел (4 мая 1987 г.). «Продажи производителей ПК выросли после дебюта PS / 2». InfoWorld. С. 1, 85.
  40. ^ а б c Сциско, Питер (декабрь 1988 г.). "Автобус, Автобус, Волшебный Автобус". Вычислить!. п. 10. Получено 10 ноября 2013.
  41. ^ ЛаПланте, Алиса; Фургер, Роберта (23 января 1989 г.). «Compaq стремится стать IBM 90-х». InfoWorld. стр.1, 8. Получено 17 марта 2016.
  42. ^ а б Льюис, Питер Х. (22 октября 1989 г.). "ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР; Гонка за рынок 486-й машины". Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 20 мая 2020.
  43. ^ Реймер, Джереми. «Общая доля: цифры доли рынка персональных компьютеров за 30 лет». Ars Technica. Получено 13 сентября 2008.
  44. ^ Миллер, Майкл. «Почему у IBM PC была открытая архитектура». впередсмысл точка pcmag точка com. Зифф Дэвис. Получено 27 июн 2017.
  45. ^ Браун, Марсель. «IBM подписывает сделку с дьяволом». thisdayintechhistory точка ком. MB Tech, Inc. Получено 27 июн 2017.
  46. ^ Киллен, Майкл (осень 1984). «Прогноз IBM / доминирование на рынке». Байт. стр. 30–38. Получено 18 марта 2016.
  47. ^ Объявление InfoWorld за июль 1986 года: «Стартовый набор для карьеры: все, что вам нужно, чтобы немедленно начать серьезные вычисления». 7 июля 1986 г.
  48. ^ InfoWorld июль 1986 г.. 28 июля 1986 г.
  49. ^ Гейтс, Билл (25 марта 1997 г.). «Интервью: Билл Гейтс, Microsoft» (Интервью). Беседовал Майкл Дж. Миллер. С. 230–235.
  50. ^ Майк Тули (2005). Контрольно-измерительные приборы на базе ПК (3-е изд.). Новизна. п. 32. ISBN  978-1-136-37449-4.
  51. ^ Скотт М. Мюллер (2011). Обновление и ремонт ПК (20-е изд.). Que Publishing. п. 171. ISBN  978-0-13-268218-3.
  52. ^ Intel против Nvidia: технология, лежащая в основе судебного дела