IBM PC kompatibilní -IBM PC compatible

Compaq Portable byl jedním z prvních téměř 100% IBM kompatibilních PC.

Počítače kompatibilní s IBM PC jsou podobné původním IBM PC , XT a AT , všechny od počítačového giganta IBM , které jsou schopny používat stejný software a rozšiřující karty . Takové počítače byly označovány jako klony PC , klony IBM nebo klony IBM PC . Termín „kompatibilní s počítači IBM“ je nyní pouze historickým popisem, protože IBM již neprodává osobní počítače poté, co v roce 2005 prodala svou divizi osobních počítačů čínské technologické společnosti Lenovo . Označení „PC“, jak se používá ve velké části historie osobních počítačů , neznamenalo obecně „osobní počítač“, ale spíše počítač x86 schopný provozovat stejný software, jaký by mohl současný IBM PC. Termín byl zpočátku v kontrastu k paletě domácích počítačových systémů dostupných v časných osmdesátých létech, takový jako Apple II , TRS-80 , a Commodore 64 . Později byl tento termín primárně používán na rozdíl od počítačů Macintosh společnosti Apple .

Tyto „klony“ duplikovaly téměř všechny významné rysy původních architektur IBM PC. Toto bylo usnadněno IBM výběrem komoditních hardwarových komponent , které byly levné, a schopností různých výrobců zpětně upravit firmware BIOSu pomocí techniky „ designu čisté místnosti “. Společnost Columbia Data Products postavila první klon osobního počítače IBM , MPC 1600, implementací systému BIOS s reverzním inženýrstvím v čisté místnosti. Ostatním soupeřícím společnostem, Corona Data Systems , Eagle Computer a Handwell Corporation, hrozila žaloba ze strany IBM, která se s nimi vyrovnala. Brzy poté, v roce 1982, Compaq vydal velmi úspěšný Compaq Portable v roce 1982, také s čistým prostorem reverzně vyvinutý BIOS, a také nebyl napadán legálně IBM.

Některé rané IBM PC kompatibilní používaly stejnou 8bitovou počítačovou sběrnici jako původní modely PC a XT, ale mnoho z nich brzy přijalo 16bitovou sběrnici IBM AT. Později byla přejmenována na sběrnici ISA ( Industry Standard Architecture ) poté, co byl v září 1988 konsorciem prodejců klonů PC, vedeným společností Compaq a nazvaným Gang of Nine, oznámen otevřený standard sběrnice Extended Industry Standard Architecture pro kompatibilní s IBM PC. , jako alternativa k proprietární architektuře Micro Channel (MCA) společnosti IBM představené v řadě PS/2. Brzy poté, co průmysl přijal nové standardy sběrnic podobným kooperativním způsobem: VESA Local Bus (VLB), Peripheral Component Interconnect (PCI) a Accelerated Graphics Port (AGP).

Potomci x86 kompatibilních IBM PC, konkrétně 64bitové počítače založené na čipech " x86-64 /AMD64", tvoří většinu stolních počítačů na trhu od roku 2021, přičemž dominantním operačním systémem je Microsoft Windows . Interoperabilita se strukturou sběrnice a periferiemi původní architektury PC může být omezená nebo vůbec žádná. Mnoho moderních počítačů není schopno používat starý software nebo hardware, který závisí na částech kompatibilní architektury IBM PC, které v moderních počítačích chybí nebo nemají ekvivalenty. Například počítače, které se spouštějí pomocí firmwaru založeného na Unified Extensible Firmware Interface , který postrádá modul podpory kompatibility nebo CSM, který je nutný k emulaci starého rozhraní firmwaru založeného na systému BIOS, nebo mají vypnuté CSM, nemohou nativně spustit MS-DOS , protože MS- Spuštění systému DOS závisí na rozhraní systému BIOS.

Pouze Macintosh si udržel významný podíl na trhu, aniž by měl kompatibilitu s IBM PC, i když se to změnilo s Intel Mac s Mac OS X , často s duálním zaváděním Windows s Boot Camp .

Origins

Původní IBM PC (Model 5150) motivovalo výrobu klonů na počátku 80. let.

IBM se v roce 1980 rozhodla co nejrychleji uvést na trh levný počítač pro jednoho uživatele. 12. srpna 1981 se začalo prodávat první IBM PC . K dispozici pro něj byly tři operační systémy (OS). Nejlevnější a nejoblíbenější byl PC DOS od Microsoftu . V zásadním ústupku dohoda IBM umožnila společnosti Microsoft prodávat svou vlastní verzi, MS-DOS , pro počítače jiných výrobců. Jedinou součástí původní architektury PC, která byla exkluzivně pro IBM, byl BIOS (Basic Input/Output System).

IBM nejprve požádalo vývojáře, aby se vyhnuli psaní softwaru, který by adresoval hardware počítače přímo, a místo toho prováděli standardní volání funkcí BIOSu, které prováděly operace závislé na hardwaru. Tento software by běžel na jakémkoli počítači používajícím MS-DOS nebo PC DOS. Software, který přímo adresoval hardware namísto standardních volání, byl však rychlejší; to se týkalo zejména her. Software adresující hardware IBM PC tímto způsobem by neběžel na počítačích se systémem MS-DOS s odlišným hardwarem. IBM PC se prodávalo v dostatečně vysokých objemech, aby ospravedlnilo psaní softwaru speciálně pro něj, a to povzbudilo ostatní výrobce k výrobě strojů, které by mohly používat stejné programy, rozšiřující karty a periferie jako PC. Počítačový trh 808x rychle vyloučil všechny stroje, které nebyly hardwarově a softwarově kompatibilní s PC. Bariéra 640 KB na "konvenční" systémové paměti, kterou má MS-DOS k dispozici, je dědictvím té doby; ostatní neklonované stroje, i když podléhají omezení, mohou překročit 640 kB.

Pověsti o „podobných“, kompatibilních počítačích, vytvořených bez souhlasu IBM, začaly téměř okamžitě po vydání IBM PC. InfoWorld napsal k prvnímu výročí IBM PC, že

Stinnou stránkou otevřeného systému jsou jeho napodobitelé. Pokud jsou specifikace dostatečně jasné, abyste mohli navrhovat periferie, jsou dostatečně jasné, abyste mohli navrhovat napodobeniny. Apple ... má patenty na dvě důležité součásti svých systémů ... IBM, která údajně nemá žádné speciální patenty na PC, je ještě zranitelnější. Na trhu se začalo objevovat mnoho počítačů kompatibilních s PC – vinná réva uvádí 60 nebo více.

V červnu 1983 PC Magazine definoval „PC ‚klon‘“ jako „počítač [který může] pojmout uživatele, který si vezme disk domů z IBM PC, projde místností a zapojí ho do ‚cizího‘ počítače“. Kvůli nedostatku počítačů IBM toho roku si mnoho zákazníků místo toho zakoupilo klony. Společnost Columbia Data Products vyrobila první počítač víceméně kompatibilní se standardem IBM PC během června 1982, brzy následoval Eagle Computer . Compaq oznámil svůj první produkt, IBM PC kompatibilní v listopadu 1982, Compaq Portable . Compaq byl první přenosný počítač velikosti šicího stroje , který byl v podstatě 100% kompatibilní s PC. Soudní rozhodnutí ve věci Apple v. Franklin bylo, že kód BIOSu byl chráněn autorským zákonem, ale mohl zpětně analyzovat IBM BIOS a poté napsat svůj vlastní BIOS pomocí designu čisté místnosti . Všimněte si, že to bylo více než rok poté, co Compaq vydal Portable. Peníze a výzkum vložené do reverzního inženýrství BIOSu byly vypočítaným rizikem.

Problémy s kompatibilitou

Nekompatibilní počítače se systémem MS-DOS: Workalikes

DEC Rainbow 100 běží na MS-DOS, ale není kompatibilní s IBM PC.

Ve stejné době mnoho výrobců jako Tandy / RadioShack , Xerox , Hewlett-Packard , Digital Equipment Corporation , Sanyo , Texas Instruments , Tulip , Wang a Olivetti představilo osobní počítače, které podporovaly MS-DOS, ale nebyly zcela softwarové nebo hardwarové. - kompatibilní s IBM PC.

Tandy popsal Tandy 2000 , například, jako mít "'příští generaci' opravdový 16-bitový CPU" a s "Větší rychlostí. Více diskového úložiště. Větší expanze" než IBM PC nebo "jiné MS-DOS počítače". Zatímco v roce 1984 přiznala, že mnoho programů pro PC-DOS na počítači nefungovalo, společnost uvedla, že „nejoblíbenější, nejsofistikovanější software na trhu“ byl k dispozici buď okamžitě, nebo „během příštích šesti měsíců“.

Stejně jako IBM bylo zjevným záměrem Microsoftu, že autoři aplikací budou zapisovat do aplikačních programovacích rozhraní v MS-DOS nebo firmwaru BIOS, a že to vytvoří to, co by se nyní nazývalo hardwarová abstraktní vrstva . Každý počítač by měl svou vlastní verzi systému MS-DOS od výrobce originálního vybavení (OEM), přizpůsobenou jeho hardwaru. Jakýkoli software napsaný pro MS-DOS by fungoval na jakémkoli počítači se systémem MS-DOS, navzdory rozdílům v designu hardwaru.

Toto očekávání se na tehdejším počítačovém trhu zdálo rozumné. Do té doby bylo podnikání Microsoftu založeno především na počítačových jazycích, jako je BASIC . Zavedený operační software pro malý systém byl CP/M od společnosti Digital Research , který byl používán jak na úrovni fandů i profesionálů používajících mikropočítače. Aby se dosáhlo tak širokého použití, a tedy aby byl produkt ekonomicky životaschopný, musel operační systém fungovat na celé řadě strojů od různých výrobců, kteří měli velmi odlišný hardware. Zákazníci, kteří potřebovali jiné aplikace než startovací programy, mohli rozumně očekávat, že vydavatelé budou nabízet své produkty pro různé počítače na vhodných médiích pro každý z nich.

Konkurenční operační systém Microsoftu byl původně zamýšlen pro provoz na podobném rozmanitém spektru hardwaru, i když všechny byly založeny na procesoru 8086. MS-DOS byl tedy několik let prodáván pouze jako OEM produkt. Neexistoval žádný MS-DOS pod značkou Microsoft: MS-DOS nebylo možné zakoupit přímo od Microsoftu a každé vydání OEM bylo zabaleno s obchodním oblečením daného prodejce PC. Poruchy měly být hlášeny OEM, nikoli Microsoftu. Nicméně, jak se stroje, které byly kompatibilní s hardwarem IBM – tedy podporovaly přímá volání hardwaru – rozšířily, brzy se ukázalo, že OEM verze MS-DOSu jsou prakticky identické, snad s výjimkou poskytování několika pomocných programů.

MS-DOS poskytoval adekvátní funkčnost pro znakově orientované aplikace, jako jsou ty, které mohly být implementovány na textovém terminálu . Pokud by většina komerčně důležitého softwaru byla této povahy, nemusela by kompatibilita hardwaru na nízké úrovni záležet. Aby však bylo možné poskytnout maximální výkon a využít hardwarové funkce (nebo obejít hardwarové chyby), PC aplikace se rychle vyvinuly nad rámec jednoduchých terminálových aplikací, které MS-DOS přímo podporoval. Tabulkové procesory , textové procesory WYSIWYG , prezentační software a software pro vzdálenou komunikaci vytvořily nové trhy, které využívaly silné stránky PC, ale vyžadovaly schopnosti nad rámec toho, co poskytoval MS-DOS. Od velmi raného vývoje softwarového prostředí MS-DOS bylo tedy mnoho významných komerčních softwarových produktů zapsáno přímo na hardware, a to z různých důvodů:

  • Samotný MS-DOS neposkytoval žádný způsob, jak umístit textový kurzor jinak, než jej posouvat po zobrazení každého písmene ( režim dálnopisu ). Zatímco rutiny video rozhraní BIOSu byly dostatečné pro základní výstup, byly nutně méně účinné než přímé hardwarové adresování, protože přidávaly další zpracování; neměly „řetězcový“ výstup, ale pouze dálnopisný výstup znak po znaku a vkládaly zpoždění, aby zabránily „ sněžení“ hardwaru CGA (artefakt displeje CGA karet produkovaný při zápisu přímo do paměti obrazovky) – což je obzvláště špatné artefakt, protože byly volány IRQ , takže multitasking je velmi obtížný. Program, který zapisoval přímo do videopaměti, mohl dosáhnout výstupní rychlosti 5 až 20krát rychleji než systémová volání . Turbo Pascal používal tuto techniku ​​od svých prvních verzí.
  • Grafické schopnosti nebyly v původním návrhu IBM brány vážně; grafiky byly posuzovány pouze z pohledu generování statické obchodní grafiky, jako jsou tabulky a grafy. MS-DOS neměl API pro grafiku a BIOS obsahoval pouze základní grafické funkce, jako je změna režimů obrazovky a vykreslování jednotlivých bodů. Vyvolání volání BIOSu pro každý nakreslený nebo upravený bod značně zvýšilo režii, takže rozhraní BIOSu je notoricky pomalé. Kvůli tomu musela aplikace pro dosažení přijatelné rychlosti provádět kreslení čar , obloukové kreslení a blitting , což se obvykle provádělo obcházením systému BIOS a přímým přístupem k video paměti. Software napsaný pro přímou adresu hardwaru IBM PC by běžel na jakémkoli klonu IBM, ale musel by být přepsán speciálně pro každý počítač MS-DOS, který není kompatibilní s PC.
  • Videohry , dokonce i ty rané, většinou vyžadovaly skutečný grafický režim . Také provedli jakýkoli trik závislý na stroji, který programátoři vymysleli, aby získali rychlost. Ačkoli zpočátku hlavním trhem pro PC byly obchodní aplikace, herní schopnosti se staly důležitým faktorem motivujícím k nákupu PC, protože ceny klesaly. Dostupnost a kvalita her by mohla znamenat rozdíl mezi nákupem kompatibilního PC nebo jiné platformy s možností výměny dat, jako je Amiga .
  • Komunikační software přímo přistupoval k čipu sériového portu UART , protože MS-DOS API a BIOS neposkytovaly plnou podporu a byly příliš pomalé na to, aby držely krok s hardwarem, který dokázal přenášet data rychlostí 19 200 bit/s.
  • I pro standardní podnikové aplikace byla rychlost provádění významnou konkurenční výhodou. Integrovaný software Context MBA předcházel Lotus 1-2-3 uvedení na trh a zahrnoval více funkcí. Context MBA byl napsán v UCSD p-System , takže je velmi přenosný, ale příliš pomalý na to, aby byl skutečně použitelný na PC. 1-2-3 byl napsán v assembleru x86 a prováděl některé triky závislé na stroji. Bylo to o tolik rychlejší, že rychle překonalo prodeje Context MBA.
  • Schémata ochrany disku proti kopírování , v té době běžně používaná, fungovala tak, že četl nestandardní datové vzory na disketě, aby se ověřila originalita. Tyto vzory nebylo možné detekovat pomocí standardních volání DOSu nebo BIOSu, takže pro fungování ochrany byl nutný přímý přístup k hardwaru řadiče disku.
  • Některý software byl navržen tak, aby běžel pouze na skutečném IBM PC, a byl zkontrolován pro skutečný IBM BIOS.

První generace PC workalikes od konkurentů IBM

Název počítače Výrobce Datum zavedení procesor hodinová frekvence Max RAM Kapacita diskety Pozoruhodné vlastnosti
Hyperion Dynalogic ledna 1983 8088 4,77 MHz 640 kB 320 kB Kanadský, licencovaný, ale nikdy neprodán Commodore
Olivetti M24 / AT&T 6300 Olivetti , prodávané společností AT&T 1983 (AT&T 6300, červen 1984) 8086 8 MHz (později 10 MHz) 640 kB 360 kB (později 720 kB) skutečně kompatibilní s IBM; volitelná barevná grafika 640x400
Zenith Z-100 Zenith Data Systems června 1982 8088 4,77 MHz 768 kB 360 kB volitelná 8 barevná grafika 640x255, externí 8" disketové mechaniky
HP-150 Hewlett Packard listopadu 1983 8088 8 MHz 640 kB 270 kB (později 710 kB) primitivní dotykový displej
Compaq Portable Compaq ledna 1983 8088 4,77 MHz 640 kB 360 kB prodáván jako skutečně kompatibilní s IBM
Compaq Deskpro Compaq 1984 8086 8 MHz 640 kB 360 kB prodává se jako skutečně kompatibilní s IBM XT
MPC 1600 Datové produkty Columbia června 1982 8088 4,77 MHz 640 kB 360 kB skutečně kompatibilní s IBM, uváděný jako první klon PC
Eagle PC / řada 1600 Počítač Eagle 1982 8086 4,77 MHz 640 kB 360 kB 750×352 mono grafika první 8086 CPU
Profesionální počítač TI Texas Instruments ledna 1983 8088 5 MHz 256 kB 320 kB Barevná grafika 720x300
DEC Rainbow Digital Equipment Corporation 1982 8088 4,81 MHz 768 kB 400 kB Textový režim 132x24, CPU 8088 a Z80
Wang PC Wangovy laboratoře Srpen 1985 8086 8 MHz 512 kB 360 kB Mono grafika 800x300
MBC-550 Sanyo 1982 8088 3,6 MHz 256 kB 360 kB (později 720 kB) 640x200 8 barevná grafika (R, G, B bitplanes)
Meruňkový PC Meruňkové počítače 1983 8086 4,77 MHz 768 kB 720 kB Černobílá grafika 800x400, textový režim 132x50
TS-1603 Televideo dubna 1983 8088 4,77 MHz 256 kB 737 kB klávesnice měla opěrky dlaní, 16 funkčních kláves; vestavěný modem
Tandy 2000 Společnost Tandy Corporation září 1983 80186 8 MHz 768 kB 720 kB předefinovatelná znaková sada, volitelná 640x400 8barevná nebo monografická grafika

"Provozně kompatibilní"

První věc, na kterou byste měli myslet, když uvažujete o počítači kompatibilním s IBM, je: "Jak je kompatibilní?"

—  BYTE , září 1983

V květnu 1983 Future Computing definoval čtyři úrovně kompatibility:

  • Provozně kompatibilní . Může provozovat „nejprodávanější“ software IBM PC, používat rozšiřující desky PC a číst a zapisovat disky PC. Má „doplňkové funkce“, jako je přenosnost nebo nižší cena, které odlišují počítač od počítače, který se prodává ve stejném obchodě. Příklady: (Nejlepší) Columbia Data Products, Compaq; (Lepší) Corona; (Dobrý) Orel.
  • Funkčně kompatibilní . Provozuje vlastní verzi oblíbeného PC softwaru. Nelze použít rozšiřující desky PC, ale umí číst a zapisovat disky PC. Nelze se stát provozně kompatibilním. Příklad: TI Professional .
  • Data kompatibilní . Nemusí spustit špičkový počítačový software. Dokáže číst a/nebo zapisovat PC disky. Může se stát funkčně kompatibilním. Příklady: NCR Decision Mate, Olivetti M20 , Wang PC, Zenith Z-100 .
  • Nekompatibilní . Nelze číst disky PC. Může se stát datově kompatibilní. Příklady: Altos 586 , DEC Rainbow 100 , Grid Compass , Victor 9000 .
MS-DOS verze 1.12 pro osobní počítače Compaq

Během vývoje inženýři společnosti Compaq zjistili, že Microsoft Flight Simulator nebude fungovat kvůli tomu, co Bruce Artwick ze subLOGIC popsal jako „chybu v jednom z čipů Intelu“, což je přinutilo, aby jejich nová počítačová chyba byla kompatibilní s IBM PC. Zpočátku jen několik klonů jiných než Compaq nabízelo skutečně plnou kompatibilitu. Jerry Pournelle si v polovině roku 1983 koupil IBM PC, „ shnilou klávesnici a všechno“, protože měl „čtyři kubické stopy nevyhodnoceného softwaru, z nichž velká část nebude fungovat na ničem jiném než na IBM PC. I když spousta strojů tvrdí, že být 100procentně kompatibilní s IBM PC, ještě mi jeden nedorazí... Bohužel, spousta věcí nefunguje s Eagle, Z-100, Compupro nebo čímkoli jiným, co tu máme“. Prodejní brožura Columbia Data Products z listopadu 1983 uvedla, že během testů s počítači zakoupenými v maloobchodě v říjnu 1983 byly její vlastní produkty a produkty Compaq kompatibilní se všemi testovanými PC software, zatímco produkty Corona a Eagle byly kompatibilní méně. Columbia University v lednu 1984 oznámila, že Kermit běžel bez úprav na klonech Compaq a Columbia Data Products, ale ne na klonech od Eagle nebo Seequa. Ostatní počítače se systémem MS-DOS také vyžadovaly vlastní kód.

Společnost Future Computing v únoru 1984 uvedla, že některé počítače jsou „kompatibilní s tiskovou zprávou“, což zveličuje jejich skutečnou kompatibilitu s IBM PC. Mnoho společností se zdráhalo nechat testovat kompatibilitu svých produktů s PC. Když si časopis PC Magazine vyžádal vzorky od výrobců počítačů, kteří tvrdili, že vyrábějí kompatibilní, pro recenzi v dubnu 1984, 14 z 31 odmítlo. Společnost Corona Data Systems uvedla, že "Naše systémy provozují veškerý software, který odpovídá programovacím standardům IBM PC. A nejoblíbenější software ano." Když novinář BYTE požádal o otestování Peachtextu na jarním COMDEXu 1983, zástupci Corony "trochu lemovali a škubali, ale nakonec mě odvedli... do rohu, kde by to nikdo neviděl, kdyby to selhalo". Časopis uvedl, že „jejich váhavost byla zbytečná. Disk naběhl bez problémů“. Společnost Zenith Data Systems byla odvážnější a chlubila se, že její Z-150 provozoval všechny aplikace, které lidé přinesli k testování na veletrhu West Coast Computer Faire v roce 1984 .

Creative Computing v roce 1985 uvedl: "Opakujeme naši standardní linii týkající se kompatibility IBM PC: vyzkoušejte balíček, který chcete použít, než si koupíte počítač." Společnosti upravily BIOS svých počítačů pro práci s nově objevenými nekompatibilními aplikacemi a recenzenti a uživatelé vyvinuli zátěžové testy k měření kompatibility; v roce 1984 se schopnost provozovat Lotus 1-2-3 a Flight Simulator stala standardem s kompatibilními speciálně navrženými pro jejich provoz.

IBM se domnívala, že některé společnosti jako Eagle, Corona a Handwell porušily její autorská práva, a poté, co Apple Computer, Inc. v. Franklin Computer Corp. úspěšně donutili výrobce klonů, aby přestali BIOS používat. Phoenix BIOS v roce 1984 a podobné produkty, jako je AMI BIOS , však umožnily výrobcům počítačů legálně vytvářet v podstatě 100% kompatibilní klony, aniž by museli sami zpětně analyzovat PC BIOS. Žebříček InfoWorld ze září 1985 uváděl sedm kompatibilních s256 KB RAM, dvě diskové jednotky a monochromatické monitory za 1 4952 320 USD , zatímco ekvivalentní IBM PC stojí 2 820 USD . Levný Leading Edge Model D je dokonce kompatibilní s proprietárním diagnostickým softwarem IBM, na rozdíl od Compaq Portable. Do roku 1986 Počítejte! uvedl, že „klony jsou obecně spolehlivé a asi z 99 procent kompatibilní“ a průzkum v časopise klonového průmyslu z roku 1987 se nezmiňoval o softwarové kompatibilitě a uvedl, že „PC nyní znamená počítač schopný spouštět programy, které jsou spravované MS-DOS“.

Klesající vliv IBM

Hlavním důvodem, proč není standard IBM znepokojující, je to, že může pomoci rozkvět konkurence. IBM bude brzy stejně zajatcem svých standardů jako její konkurenti. Jakmile bylo nakoupeno dostatek strojů IBM, IBM nemůže provádět náhlé změny v jejich základní konstrukci; co by mohlo být užitečné pro zbavení se konkurentů, by setřáslo ještě více zákazníků.

—  The Economist , listopad 1983

V únoru 1984 Byte napsal, že „narůstající vliv IBM v PC komunitě dusí inovace, protože tolik jiných společností napodobuje Big Blue“, ale The Economist v listopadu 1983 uvedl: „Hlavním důvodem, proč není standard IBM znepokojující, je to, že může pomoci rozkvět konkurence“.

PowerPak 286, počítač kompatibilní s IBM PC, na kterém běží AutoCAD pod MS-DOS .

V roce 1983 měla IBM asi 25 % prodejů osobních počítačů mezi 1 000 a 10 000 USD a počítačů s určitou kompatibilitou s PC dalších 25 %. Jak trh a konkurence rostly, vliv IBM se zmenšoval. V listopadu 1985 PC Magazine uvedl: „Teď, když vytvořil trh [PC], trh nutně nepotřebuje IBM pro stroje. Může záviset na IBM, aby stanovila standardy a vyvinula výkonnější stroje, ale IBM měla lepší vyhovovat stávajícím standardům, aby nepoškozovaly uživatele“. V lednu 1987 Bruce Webster v Byte napsal o fámách, že IBM zavede proprietární osobní počítače s proprietárním operačním systémem : „Koho to zajímá? Pokud to IBM udělá, s největší pravděpodobností se jen izolují od největšího trhu, na kterém skutečně mohou stejně už nesoutěžit“. Časopis předpověděl, že v roce 1987 trh „dokončí svůj přechod ze standardu IBM na standard Intel/MS-DOS/rozšiřující sběrnice... Lidi se tolik nestarají o kompatibilitu IBM, jako o Lotus 1-2- 3 kompatibilita". V roce 1992 Macworld uvedl, že kvůli klonům „IBM ztratila kontrolu nad svým vlastním trhem a stala se menším hráčem s vlastní technologií“.

The Economist v roce 1983 předpověděl, že „IBM bude brzy stejně zajatcem svých standardů jako její konkurenti“, protože „Jakmile bylo zakoupeno dostatek strojů IBM, IBM nemůže provádět náhlé změny v jejich základní konstrukci; co by mohlo být užitečné pro odstranění konkurenti by setřásli ještě více zákazníků“. Poté, co IBM začátkem roku 1987 oznámila řadu PS /2 orientovanou na OS/2 , prodeje existujících PC kompatibilních s DOSem vzrostly, částečně proto, že proprietární operační systém nebyl dostupný. V roce 1988 Gartner Group odhadla, že veřejnost zakoupila 1,5 klonu pro každý IBM PC. V roce 1989 byl Compaq tak vlivný, že manažeři v oboru hovořili o „kompatibilitě Compaq“, přičemž pozorovatelé uváděli, že zákazníci považují společnost za rovnocennou nebo lepší pro IBM.

Po roce 1987 dominovaly IBM PC compatibles na domácím i obchodním trhu komoditních počítačů, přičemž na okrajových trzích se používaly další pozoruhodné alternativní architektury, jako jsou počítače Macintosh nabízené společností Apple Inc. a používané v té době hlavně pro desktop publishing . -bit Commodore 64 , který se v té době prodával za 150 dolarů a stal se celosvětově nejprodávanějším počítačem, 32bitová řada Commodore Amiga používaná pro televizní a video produkci a 32bitový Atari ST používaný hudebním průmyslem. Nicméně, IBM sama ztratila hlavní roli na trhu s IBM PC kompatibilními v roce 1990. Důležité je několik událostí zpětně:

  • IBM navrhlo PC s otevřenou architekturou , která umožňovala výrobcům klonů používat volně dostupné nechráněné komponenty.
  • Microsoft zahrnul do své smlouvy s IBM klauzuli, která umožňovala prodej hotového operačního systému pro PC ( PC DOS ) dalším výrobcům počítačů. Tito konkurenti IBM jej licencovali jako MS-DOS , aby nabídli kompatibilitu s PC za nižší cenu.
  • Představení Columbia Data Products MPC 1600 v roce 1982, prvního počítače 100% kompatibilního s IBM PC.
  • V roce 1983 bylo představeno Compaq Portable , poskytující přenositelnost, která byla v té době od IBM nedostupná.
  • Nezávislá obchodní jednotka (IBU) v rámci IBM vyvinula IBM PC a XT. IBU se nepodílely na firemních nákladech na výzkum a vývoj . Poté, co se IBU stala divizí Entry Systems, ztratila tuto výhodu a výrazně se snížila marže.
  • Dostupnost "Turbo XT" PC XT kompatibilních do roku 1986 pod 1 000 USD , včetně raných nabídek od Dell Computer , snížila poptávku po modelech IBM. Bylo možné koupit dva z těchto „generických“ systémů za méně než cenu jednoho PC AT značky IBM a mnoho společností to udělalo.
  • Díky integraci více periferií do samotného počítače mají kompatibilní jako Model D více volných ISA slotů než PC.
  • Compaq byl první, kdo vydal počítač s procesorem Intel 80386 , téměř rok před IBM, s Compaq Deskpro 386 . Bill Gates později řekl, že to bylo „poprvé, kdy lidé začali mít pocit, že standardy neurčuje jen IBM“.
  • IBM představila v roce 1987 nekompatibilní a proprietární počítačovou sběrnici MicroChannel Architecture (MCA) pro svou řadu Personal System/2 (PS/2).
  • Rozdělení partnerství IBM-Microsoft ve vývoji OS/2 . Napětí způsobené úspěchem Windows 3.0 na trhu přerušilo společné úsilí , protože IBM se zavázalo k chráněnému režimu 286, což brzdilo technický potenciál OS/2. Windows by mohly plně využít moderní a stále dostupnější architekturu 386 / 386SX. Mezi partnery byly také kulturní rozdíly a Windows byl často dodáván s novými počítači, zatímco OS/2 byl k dispozici pouze za příplatek. Rozdělení ponechalo IBM jediným správcem OS/2 a nedokázalo držet krok s Windows.
  • Představení konkurenčního autobusu Extended Industry Standard Architecture společností „Gang of Nine“ z roku 1988 , zamýšlelo konkurovat spíše než kopírovat MCA.
  • Soubojné standardy rozšířené paměti (EMS) a rozšířené paměti (XMS) z konce 80. let, oba byly vyvinuty bez vstupu od IBM.

Navzdory popularitě své sady notebooků ThinkPad se IBM během dubna 2005 nakonec vzdala své role výrobce spotřebitelských PC, když prodala své divize notebooků a stolních počítačů ( ThinkPad / ThinkCentre ) společnosti Lenovo za 1,75 miliardy USD .

V říjnu 2007 měly Hewlett-Packard a Dell největší podíl na trhu s PC v Severní Americe. Úspěšné byly také v zámoří, pozoruhodné jsou také společnosti Acer , Lenovo a Toshiba . Na celém světě je obrovské množství počítačů " bílých krabic " systémů sestavených nesčetnými místními výrobci systémů. Přes pokroky počítačové technologie zůstaly IBM PC kompatibilní s původními počítači IBM PC, ačkoli většina komponent implementuje kompatibilitu ve speciálních režimech zpětné kompatibility používaných pouze během spouštění systému . Často bylo praktičtější provozovat starý software na moderním systému pomocí emulátoru, než se spoléhat na tyto funkce.

V roce 2014 Lenovo koupilo za 2,1 miliardy USD podnik IBM s x86 servery ( System x ) .

Rozšiřitelnost

Jednou ze silných stránek designu kompatibilního s PC je jeho modulární hardwarový design. Koncoví uživatelé mohli snadno upgradovat periferie a do určité míry i procesor a paměť, aniž by museli upravovat základní desku počítače nebo vyměňovat celý počítač, jak tomu bylo u mnoha tehdejších mikropočítačů . S rostoucí rychlostí procesoru a šířkou paměti však bylo brzy dosaženo limitů původního návrhu sběrnice XT/AT, zejména při řízení grafických grafických karet. IBM zavedla vylepšenou sběrnici v počítači IBM PS/2 , která překonala mnoho technických limitů sběrnice XT/AT, ale tato byla zřídka používána jako základ pro počítače kompatibilní s IBM, protože vyžadovala licenční platby IBM pro obě zařízení PS. /2 sběrnice a jakékoli předchozí návrhy sběrnice AT vyrobené společností žádající o licenci. To nebylo mezi výrobci hardwaru oblíbené a konsorcia vyvinula několik konkurenčních standardů sběrnic s přijatelnějšími licenčními podmínkami. Byly učiněny různé pokusy o standardizaci rozhraní, ale v praxi byly mnohé z těchto pokusů buď chybné, nebo ignorovány. I tak existovalo mnoho možností rozšíření a i přes zmatek svých uživatelů se PC kompatibilní design prosazoval mnohem rychleji než ostatní konkurenční designy té doby, i když jen díky své dominanci na trhu.

"IBM PC kompatibilní" se změní na "Wintel"

Během 90. let začal vliv IBM na architekturu PC klesat. "IBM PC kompatibilní" se v 90. letech stává "Standardním PC" a později " ACPI PC" v roce 2000. PC značky IBM se stalo spíše výjimkou než pravidlem. Namísto kladení důrazu na kompatibilitu s IBM PC začali prodejci klást důraz na kompatibilitu s Windows . V roce 1993 byla vydána verze Windows NT , která mohla pracovat na jiných procesorech, než je sada x86 . I když to vyžadovalo překompilování aplikací, což většina vývojářů neudělala, jeho nezávislost na hardwaru byla využita pro pracovní stanice Silicon Graphics (SGI) x86 – díky hardwarové abstraktní vrstvě (HAL) NT mohly provozovat NT (a jeho rozsáhlou knihovnu aplikací) .

Žádný velkoprodejce hardwaru osobních počítačů se neodvážil být nekompatibilní s nejnovější verzí Windows a každoroční konference WinHEC společnosti Microsoft poskytly prostředí, ve kterém mohl Microsoft lobbovat – a v některých případech diktovat – tempo a směr hardwaru počítače. průmysl. Microsoft a Intel se staly tak důležitými pro pokračující vývoj PC hardwaru, že průmysloví spisovatelé začali používat slovo Wintel pro označení kombinovaného systému hardware-software.

Tato terminologie sama o sobě se stává nesprávným pojmem, protože Intel ztratil absolutní kontrolu nad směrem vývoje x86 hardwaru s AMD64 . Kromě toho se na architektuře x86 prosadily i jiné operační systémy než Windows, jako je macOS a Linux .

Omezení návrhu a další problémy s kompatibilitou

Přestože byl IBM PC navržen s ohledem na rozšiřitelnost, konstruktéři nemohli předvídat vývoj hardwaru v 80. letech, ani velikost odvětví, které zplodí. Aby toho nebylo málo, volba Intel 8088 ze strany IBM pro CPU přinesla několik omezení pro vývoj softwaru pro platformu kompatibilní s PC. Například procesor 8088 měl pouze 20bitový adresovací prostor paměti . Aby bylo možné rozšířit počítače o více než jeden megabajt, Lotus, Intel a Microsoft společně vytvořili expandovanou paměť (EMS), schéma přepínání bank, které umožňuje více paměti poskytované přídavným hardwarem a přístupné pomocí sady čtyř 16kilobajtových oken . " uvnitř 20bitového adresování. Později měly procesory Intel větší adresní prostory a mohly přímo adresovat 16 MB (80286) nebo více, což způsobilo, že Microsoft vyvinul rozšířenou paměť (XMS), která nevyžadovala další hardware.

"Expanded" a "extended" paměť mají nekompatibilní rozhraní, takže každý, kdo píše software, který používal více než jeden megabajt, musel zajistit pro oba systémy co největší kompatibilitu, dokud nezačal MS-DOS včetně EMM386, který simuloval paměť EMS pomocí paměti XMS. Pro 80286 lze také napsat chráněný režim operačního systému, ale kompatibilita aplikací DOS byla obtížnější, než se očekávalo, a to nejen proto, že většina aplikací DOS přistupovala k hardwaru přímo a obcházela rutiny systému BIOS určené k zajištění kompatibility, ale také proto, že většina požadavků systému BIOS byla zadána prvních 32 vektorů přerušení, které byly společností Intel označeny jako „rezervované“ pro výjimky procesorů v chráněném režimu.

Grafické karty trpěly vlastní nekompatibilitou. Neexistovalo žádné standardní rozhraní pro použití grafických režimů SVGA s vyšším rozlišením podporovaných pozdějšími grafickými kartami. Každý výrobce vyvinul své vlastní metody přístupu k paměti obrazovky, včetně různého číslování režimů a různých uspořádání přepínání bank . Ty byly použity k adresování velkých obrázků v rámci jednoho segmentu paměti o velikosti 64 KB. Dříve standard VGA používal planární uspořádání videopaměti se stejným efektem, ale to se nedalo snadno rozšířit na větší barevné hloubky a vyšší rozlišení nabízené adaptéry SVGA. Byl učiněn pokus o vytvoření standardu s názvem VESA BIOS Extensions (VBE), ale ne všichni výrobci jej používali.

Když byl představen 386, opět pro něj mohl být napsán chráněný režim OS. Tentokrát byla kompatibilita DOS mnohem jednodušší díky virtuálnímu režimu 8086 . Bohužel programy nemohly přepínat přímo mezi nimi, takže nakonec byly vyvinuty některé nové API pro paměťový model, VCPI a DPMI , z nichž poslední se stalo nejoblíbenější.

Vzhledem k velkému počtu adaptérů třetích stran a žádnému standardu pro ně může být programování počítače obtížné. Profesionální vývojáři by provozovali velkou testovací sadu různých známých hardwarových kombinací.

Mezitím byli spotřebitelé ohromeni konkurenčními, nekompatibilními standardy a mnoha různými kombinacemi nabízeného hardwaru. Aby získali určitou představu o tom, jaký druh PC by potřebovali pro provoz svého softwaru, byl v roce 1990 stanoven standard Multimedia PC (MPC). -porozumět specifikaci, kterou hledat. Software, který by mohl fungovat na počítači minimálně kompatibilním s MPC, by zaručeně fungoval na jakémkoli MPC. Standardy MPC úrovně 2 a MPC úrovně 3 byly stanoveny později, ale termín „vyhovující MPC“ se nikdy neprosadil. Po úrovni MPC 3 v roce 1996 nebyly zavedeny žádné další normy MPC.

Výzvy k nadvládě Wintelu

Pozdními devadesátými léty, úspěch Microsoft Windows řídil konkurenční komerční operační systémy k téměř-zánik, a zajistil, že “IBM PC kompatibilní” počítač byl dominantní počítačová platforma . To znamenalo, že pokud by vývojář vyrobil svůj software pouze pro platformu Wintel , stále by byl schopen oslovit drtivou většinu uživatelů počítačů. Jediným hlavním konkurentem Windows s více než několika procentními body podílu na trhu byl Macintosh společnosti Apple , Inc. Mac začal být účtován jako „počítač pro nás ostatní“, ale vysoké ceny a uzavřená architektura vehnaly Macintosh do oblasti vzdělávání a počítačového publikování , z níž se vynořil až v polovině 21. století. V polovině 90. let se podíl Maců na trhu zmenšil na přibližně 5 % a zavedení nového konkurenčního operačního systému se stalo příliš riskantním komerčním podnikem. Zkušenosti ukázaly, že i kdyby byl operační systém technicky lepší než Windows, znamenalo by to selhání trhu ( například BeOS a OS/2 ). V roce 1989 Steve Jobs o svém novém systému NeXT řekl : "Buď to bude poslední nová hardwarová platforma, která uspěje, nebo první, která selže." O čtyři roky později v roce 1993 NeXT oznámil, že končí s výrobou NeXTcube a portuje NeXTSTEP na procesory Intel.

Velmi brzy v historii PC některé společnosti představily své vlastní čipové sady kompatibilní s XT . Například společnost Chips and Technologies představila svůj řadič 82C100 XT, který integroval a nahradil šest původních obvodů XT: jeden řadič 8237 DMA, jeden časovač přerušení 8253 , jeden řadič paralelního rozhraní 8255 , jeden řadič přerušení 8259 , jeden generátor hodin 8284 a jeden Řadič sběrnice 8288 . Podobné čipové sady jiných výrobců než Intel se objevily pro AT-kompatibilní, například OPTi 82C206 nebo 82C495XLC, které byly nalezeny v mnoha 486 a dřívějších systémech Pentium. Trh s čipsety x86 byl však velmi volatilní. V roce 1993 se technologie VLSI stala dominantním hráčem na trhu, aby ji o rok později Intel prakticky vymazal. Intel je od té doby nesporným lídrem. Jak platforma „Wintel“ získala převahu, Intel postupně opustil praxi licencování svých technologií jiným výrobcům čipových sad; v roce 2010 byl Intel zapojen do soudního sporu souvisejícího s jejich odmítnutím udělit licenci na jejich procesorovou sběrnici a související technologie jiným společnostem, jako je Nvidia .

Společnosti jako AMD a Cyrix vyvinuly alternativní x86 CPU, které byly funkčně kompatibilní s Intelem. Ke konci 90. let 20. století AMD získávala stále větší podíl na trhu CPU pro PC. AMD dokonce nakonec sehrálo významnou roli při řízení vývoje platformy x86, když její řada procesorů Athlon pokračovala ve vývoji klasické architektury x86, protože Intel se odchýlil svou architekturou Netburst pro procesory Pentium 4 a architekturou IA-64 pro procesory Itanium . sada serverových CPU. AMD vyvinulo AMD64, první velké rozšíření nevytvořené Intelem, které Intel později přijal jako x86-64 . Během roku 2006 Intel začal opouštět Netburst s vydáním jejich sady „Core“ procesorů, které představovaly vývoj dřívějšího Pentia III.

Hlavní alternativou k nadvládě Wintelu je vzestup alternativních operačních systémů od počátku 21. století, který byl označen jako začátek éry po PC .

IBM PC kompatibilní dnes

Termín „kompatibilní s IBM PC“ se v současnosti běžně nepoužívá, protože mnoho současných běžných stolních a přenosných počítačů je založeno na architektuře PC a IBM již PC nevyrábí. Konkurenční hardwarové architektury byly buď ukončeny, nebo, jako Amiga , byly odsunuty na specializované trhy pro nadšence. V minulosti byla nejúspěšnější výjimkou platforma Macintosh společnosti Apple , která od svého počátku používala procesory jiných výrobců než Intel. Ačkoli byl Macintosh zpočátku založen na řadě Motorola 68000 , poté přešel na architekturu PowerPC , počítače Macintosh přešly na procesory Intel od roku 2006. Do roku 2020 sdílely počítače Macintosh stejnou systémovou architekturu jako jejich protějšky Wintel a mohly spouštět Microsoft Windows bez kompatibility s DOS . Karta . S oznámením interně vyvinutého CPU M1 založeného na ARM jsou však opět výjimkou z hlediska kompatibility IBM.

Rychlost procesoru a kapacita paměti moderních počítačů jsou o mnoho řádů vyšší, než tomu bylo u původního IBM PC , a přesto byla zpětná kompatibilita z velké části zachována – 32bitový operační systém vydaný během 21. století může stále provozovat mnoho jednodušších programů. napsaný pro OS časných osmdesátých lét bez potřeby emulátoru , ačkoli emulátor jako DOSBox nyní má blízko-nativní funkčnost při plné rychlosti (a je nutný pro jisté hry, které mohou běžet příliš rychle na moderních procesorech). Mnoho moderních počítačů navíc může stále spouštět DOS přímo, i když v nástroji pro nastavení systému BIOS může být nutné nastavit speciální možnosti, jako je starší režim USB a emulace SATA-to-PATA. Počítače používající UEFI mohou být nutné nastavit na starší režim BIOS, aby bylo možné spustit DOS. Možnosti BIOS/UEFI ve většině masově vyráběných počítačů spotřebitelské třídy jsou však velmi omezené a nelze je nakonfigurovat tak, aby skutečně zvládaly operační systémy, jako jsou původní varianty DOSu.

Rozšíření architektury x86-64 dále vzdálilo vnitřní podobnost současných počítačů a operačních systémů s původním IBM PC zavedením dalšího režimu procesoru s instrukční sadou upravenou pro 64bitové adresování, ale procesory schopné x86-64 si také zachovávají standardní x86 kompatibilita.

Viz také

Reference