61
с профессиональными мини-ЭВМ. Именно поэтому первоначально их чаще называли "домашними", а не "персональными".
Открытость архитектуры IBM PC повлияла на развитие персональных компьютеров:
1.Перспективность и популярность IBM PC сделала весьма привлекательным производство различных комплектующих и дополнительных устройств для IBM PC. Конкуренция между производителями привела к удешевлению комплектующих и устройств.
2.Очень скоро многие фирмы перестали довольствоваться ролью производителей комплектующих для IBM PC и начали сами собирать компьютеры, совместимые с IBM PC. Поскольку этим фирмам не требовалось нести огромные издержки фирмы "IBM" на исследования и поддержание структуры громадной фирмы, они смогли продавать свои компьютеры значительно дешевле (иногда в 2—3 раза) аналогичных компьютеров фирмы "IBM". Совместимые с IBM PC компьютеры вначале стали называть «клонами», но эта кличка не прижилась, так как многие фирмы-производители IBM PCсовместимых компьютеров стали реализовывать технические достижения быстрее, чем сама "IBM".
Пользователи получили возможность самостоятельно модернизировать свои компьютеры и оснащать их дополнительными устройствами сотен различных производителей.
Все это привело к удешевлению IBM PC-совместимых компьютеров и стремительному улучшению их характеристик, а значит, к росту их популярности.
Фирма "IBM" произвела в этой области настоящий переворот. Так как еще до появления ее первого ПК IBM была фирмой-производителем больших вычислительных систем и мини-ЭВМ, она просто перенесла модульный принцип их построения в структуру ПК.
Именно в этом смысле его открытая архитектура допускает замену дополнительных устройств на новые при старении прежних. Это качество поддерживается строго соблюдаемым правилом, выработанным производителями аппаратных и программных средств: все новые устройства и программы должны быть совместимыми по принципу "сверху - вниз", то есть последующие версии должны обслуживать все ранее существовавшее. Например: пользователь приобрел ПК IBM РС с одним монитором, а через 1—2 года на рынке появился другой адаптер и монитор. Даже неспециалист в
62
состоянии извлечь из системы устаревшее устройство и заменить его новым. Еще через 2 года появился улучшенный цветной графический контроллер. Пользователь вновь заменяет лишь один из компонентов ПК и так далее. Преимущества подобного подхода очевидны: во-первых, нет необходимости в замене системы в целом, если возможно ее обновление "по частям", во-вторых, совершенствование ПК становится уделом самого пользователя, который вследствие своей близости к конкретному применению ПК лучше представляет себе, что требуется от системы, а в-третьих, процесс ремонта сводится к замене отдельного элемента, а не устройства в целом, что можно делать намного быстрее.
Именно вследствие удачного конструктивного решения через короткий срок после рождения IBM PC (IBM Personal Computer) началось лавинообразное нарастание производства ПК, совместимых с оригинальной моделью. Достаточно сказать, что производитель прежде весьма популярных в свое время микрокомпьютеров TRS-80 фирма "Tandy Corporation" достаточно быстро освоила производство IBM-совместимых ПК, эффективно переориентировав производство. Модели ПК выпускаются и другими фирмами. Как правило, они полностью совместимы с соответствующими моделями "IBM", но стоят дешевле (иногда весьма значительно). Это семейство микрокомпьютеров получило название "клона" IBM. Так как сам по себе принцип открытой архитектуры не подлежит авторской и патентной защите, то вследствие "клонирования" ПК сторонними производителями фирма "IBM" начала быстро утрачивать монополию на контроль рынка ПК и терять доходы. Только тогда специалисты IBM поняли, насколько замечательное решение они предложили. Можно сказать, что в этом отношении фирма сработала частично против себя, но от этого выиграли потребители. Любая из моделей "клона" оказывалась в конечном счете лучше своего прототипа (по быстродействию, дизайну и т.д.), то есть "IBM" как бы инициировала процесс разработки очередного ПК, а затем другие производители всесторонне совершенствовали каждую из моделей. Неудивительно, что к настоящему моменту, "IBM" имея в руках весь арсенал сверхсовременных технологий, является хоть и самым крупным, но не самым популярным производителем ПК своей собственной архитектуры; и совсем не ее модели занимают первые места в рейтинге ПК.
Развитие модельного ряда компьютеров фирмы "IBM"
Первая модель ПК IBM - IBM PC (IBM Personal Computer), созданная в 1981
году, использовала микропроцессор Intel 8088 и имела 64 КБ оперативной
63
памяти, магнитофон для загрузки/(сохранения) программ и данных, дисковод и встроенную версию языка BASIC. Через два года в 1983 году эта модель была усовершенствована. Новая модификация получила название "расширенного"
ПК - IBM PC/XT (Personal Computer/eXTended version).
Производители отказались от использовании магнитофона в качестве накопителем информации, добавили второй дисковод гибких дисков, а также возможность использования жесткого диска емкостью 10-30 МБ. В настоящее время наличие жесткого диска в ПК XT является практически обязательным. Модель базировалась на использовании того же микропроцессора Intel 8088.
Компьютер IBM PC/AT
Вследствие естественного прогресса в области разработки и производства микропроцессорной техники фирма "Intel" — постоянный партнер "IBM" — освоила выпуск новой серии процессоров Intel 80286. В 1985 году появилась и новая модель ПК IBM. Она получила название IBM PC/AT (Personal Computer/Advanced Technology) — "ПК усовершенствованной технологии". В связи с использованием нового микропроцессора производительность системы возросла более чем вдвое. Она укомплектована дисководами гибких дисков нового типа (с устроенным объемом хранимой информации), жестким диском от 40 МБ и выше. Шина ПК расширена до 16 бит.
Компьютер PS/2
Накал конкурентной борьбы заставил разработчиков "IBM" на время отказаться от принципа "открытой архитектуры". Новое семейство моделей ПК IBM получило название PS/2 (Personal System 2 — "персональная система/2"). Она абсолютно несовместима с первым поколением на аппаратном уровне, но сохраняет совместимость на уровне программного обеспечения. В модели PS/2 фирма заявила о своем переходе на новую шинную архитектуру — микроканальную (Micro Channel Architecture, MCA).
Это позволило отгородиться от сторонних производителей, но ограничило потребителей в выборе: все дополнительные устройства для этих ПК выпускает только сама "IBM", другие фирмы ее практически не поддерживают. Первые модели семейства PS/2 использовали микропроцессор Intel 80286 и фактически копировали ПК AT, но на базе иной архитектуры. Затем "IBM" начала использовать микропроцессор Intel 80386, а затем Intel 80486.
Компьютер IBM PC/AT-386
Новая модель ПК на базе очередного поколения микропроцессоров Intel 80386 (ПК 386) была впервые разработана уже не "IBM", а фирмой "Compaq" в 1987 году. Этот ПК мог работать в реально многозадачном и многопользовательском режимах. С некоторым запозданием "IBM" выпустила компьютер такого класса, как новую модель семейства PS/2.
64
Вцелом, надежды фирмы "IBM", возлагавшиеся на концепцию новой архитектуры PS/2 так называемую микроканальную (кстати, действительно более прогрессивную в смысле скорости обмена данными), пока коммерчески не оправдались. Пользователи-неспециалисты оказались практичнее профессионалов и не захотели приобретать ПК, новая конструкция которых не поддержана другими производителями дополнительных устройств.
Другие производители (в их числе такие гиганты, как "Compaq", "Zenith", "AST", "Apricot" и др.) разработали модели ПК 386 на основе использования прежней архитектуры. С этот момента фирма "IBM", породившая ПК как идеологию, перестала быть его самым популярным производителем. Сотни фирм в десятках стран мира производят модели клона "IBM", включая модель с микропроцессором Intel 80386, причем эти модели раскупаются едва ли не охотнее, чем PS/2 фирмы "IBM". Первое место среди различных вариантов модели ПК 386 (по данным 1989 года) занимал микрокомпьютер Compaq DeskPro/386.
Компьютер на базе процессоров Intel 486 (IBM PC/AT-486)
Именно с появлением Intel 386™ и его клонов, стала зарождаться платформа Wintel (Windows+Intel). Производительность и возможности процессоров третьего поколения была востребована с появлением новых версий программного обеспечения.
В1989 году корпорация "Intel" выпускает свой очередной процессор — Intel 486™ DX (25 МГц, 33МГц и 50 МГц). Intel 486 ™ DX стал первым процессором
всемействе 486 и имел значительный прирост производительности по сравнению с семейством 386 (до 100-150% при той же тактовой частоте).
Прирост производительности был получен благодаря следующим улучшениям: стало меньше время исполнения команд, за счет уменьшения требуемого числа тактов; увеличения степени конвейеризации; введения кэшпамяти первого уровня; интеграции математического сопроцессора. По своей сути, процессор Intel 486™DX представлял собой быстрый Intel 386DX™, объединенный с математическим сопроцессором и 8 Кб кэш-памяти на одном кристалле. Такая интеграция позволила увеличить скорость коммуникаций между блоками до очень высоких значений. Однако именно из-за этого размер кристалла оказался большим, и при изготовлении неизбежно снизился процент выхода годных кристаллов. Поэтому правдоподобной выглядит история о том, что процент выхода годных процессоров Intel 486™ DX и послужил причиной появления процессоров Intel 486™ SX (1991 год). Стоимость процессора была значительно ниже за счет того, что исключался один этап тестирования.
Вмаркировке Intel 486™ SX (16 МГц, 25МГц, и 33МГц), в отличие от предыдущего поколения, буквенный индекс означает отсутствие встроенного математического сопроцессора при полной 32-разрядности.
65
С выходом процессоров семейства 486, фирмой "Intel" осенью 1989 г. была развернута рекламная кампания, ставшая предшественницей программы "Intel Inside". В лозунге "Intel: The Computer Inside", утвержденный в 1990 г., была заложена ключевая мысль, которую корпорация стремилась донести до потребителя. Чуть позже он был сокращен до "Intel Inside" (рекламная кампания "Intel Inside" была официально развернута в июле 1991 года).
Ктому времени "Intel" уже лишилась прав собственности на товарные знаки х86, и теперь подобные наименования использовали множество производителей. Тогда и обострилась конкурентная борьба между производителями процессоров x86.
Кмоменту выходу Intel 486™ DX-33 ни один процессор не мог сравниться с ним по производительности, но в достаточно короткий срок, производители, конкуренты "Intel", смогли предложить свои решения, соизмеримые по производительности с продуктами "Intel" и даже превосходящие их: на рынке появились процессоры серии AMD 486™ от "AMD", M6 и M7 (известные как Cx486) от "Cyrix", TI486 от "Texas Instruments". Выпустили свои аналоги и
"IBM", "UMC", "SGS-Thomson".
При достижении Intel 486™DX тактовой частоты в 50 МГц возникла определенная проблема: во-первых, сам процессор требовал эффективного охлаждения из-за большой рассеиваемой мощности, во-вторых, не все компоненты системы могли работать в таком темпе. Стоит помнить, что в то время распространенной была локальная шина VESA VL-bus, весьма чувствительная к частоте (не более двух устройств при частоту свыше 33 МГц) из-за своего устройства, а шина PCI (инициатива Intel) только начала устанавливаться.
Последующее увеличение производительности процессоров стало возможно за счет введения умножения частоты внешней шины в 1992 году. Это решение позволило обойти проблему сложности увеличения частоты шины: частота внешней шины осталась на привычных 25 МГц и 33 МГц, а сам процессор работал на вдвое большей частоте: 50 МГц и 66 МГц (Intel 486™ DX2 — 50
МГц и 66 МГц, Intel 486™ SX2 — 50 МГц).
Intel 486™ DX2 надолго стал "классическим процессором". "Intel" продал огромное число процессоров, впрочем, как и "AMD" с "Cyrix". IBM присоединились значительно позже, когда покупатели уже переключили свой интерес на последние, самые производительные процессоры семейства 486: Intel 486™ DX4 и Am486DX4, использующие утроение частоты и достигающие частот в 100 МГц и более.
Intel 486™ DX4 продолжил направление, начатое Intel 486™DX2, допускающий работу быстрых процессоров на "медленных" платах. Процессор