« IBM PC–совместимый » относится к классу компьютеров, которые технически совместимы с IBM PC 1981 года и последующими моделями XT и AT от компьютерного гиганта IBM . Как и оригинальный IBM PC, они используют центральный процессор Intel x86 и способны использовать сменное аппаратное обеспечение , такое как карты расширения . Первоначально такие компьютеры назывались клонами ПК , клонами IBM или клонами IBM PC , но термин «совместимый с IBM PC» теперь является только историческим описанием, поскольку подавляющее большинство микрокомпьютеров, произведенных с 1990-х годов, являются совместимыми с IBM. Сама IBM больше не продает персональные компьютеры, продав свое подразделение Lenovo в 2005 году. « Wintel » — похожее описание, которое чаще используется для современных компьютеров.
Обозначение «ПК», используемое в большей части истории персональных компьютеров , не означало «персональный компьютер» в целом, а скорее компьютер x86 , способный запускать то же программное обеспечение, что и современные ПК IBM или Lenovo. Первоначально этот термин противопоставлялся разнообразным домашним компьютерным системам, доступным в начале 1980-х годов, таким как Apple II , TRS-80 и Commodore 64. Позже этот термин в основном использовался в противопоставлении компьютерам Amiga компании Commodore и Macintosh компании Apple .
Эти «клоны» дублировали почти все существенные особенности оригинальной архитектуры IBM PC. Этому способствовал выбор IBM дешевых аппаратных компонентов , а также способность различных производителей проводить обратную разработку прошивки BIOS с использованием техники « чистой комнаты ». Columbia Data Products построила первый клон персонального компьютера IBM , MPC 1600 [1] , с помощью реализации его BIOS, выполненной в чистой комнате. Другие конкурирующие компании, Corona Data Systems , Eagle Computer и Handwell Corporation, подверглись угрозе судебного иска со стороны IBM, которая заключила с ними мировое соглашение. Вскоре после этого, в 1982 году, Compaq выпустила очень успешный Compaq Portable , также с BIOS, выполненным в чистой комнате, и также не оспариваемый юридически IBM.
Ранние IBM PC-совместимые устройства использовали те же компьютерные шины , что и их аналоги IBM, перейдя с 8-битной шины IBM PC и XT на 16-битную шину IBM AT с выпуском AT. Внедрение IBM собственной архитектуры Micro Channel (MCA) в серию PS/2 привело к созданию открытого стандарта шины Extended Industry Standard Architecture консорциумом поставщиков IBM PC-совместимых устройств, переопределив 16-битную шину IBM AT как шину Industry Standard Architecture (ISA). [2] Впоследствии были приняты дополнительные стандарты шины для улучшения совместимости между IBM PC-совместимыми устройствами, включая локальную шину VESA (VLB), соединение периферийных компонентов (PCI) и ускоренный графический порт (AGP).
Потомки совместимых с IBM PC x86, а именно 64-разрядные компьютеры на базе чипов " x86-64 /AMD64", составляют большинство настольных компьютеров на рынке по состоянию на 2021 год, при этом доминирующей операционной системой является Microsoft Windows . Взаимодействие со структурой шины и периферийными устройствами исходной архитектуры ПК может быть ограничено или отсутствовать. Многие современные компьютеры не могут использовать старое программное обеспечение или оборудование, зависящее от частей архитектуры, совместимой с IBM PC, которые отсутствуют или не имеют эквивалентов в современных компьютерах. Например, компьютеры, которые загружаются с использованием встроенного ПО на основе Unified Extensible Firmware Interface , в которых отсутствует модуль поддержки совместимости (CSM), необходимый для эмуляции старого интерфейса встроенного ПО на основе BIOS, или в которых отключены CSM, не могут изначально запускать MS-DOS , поскольку MS-DOS зависит от интерфейса BIOS для загрузки.
Только Macintosh сохранил значительную долю рынка без совместимости с IBM PC, хотя ситуация изменилась в эпоху компьютеров Intel Mac, работающих под управлением Mac OS X , часто с двойной загрузкой Windows с Boot Camp .
В 1980 году IBM решила как можно быстрее вывести на рынок недорогой однопользовательский компьютер. 12 августа 1981 года в продажу поступил первый IBM PC . Для него было доступно три операционные системы (ОС). Самой дешевой и популярной была PC DOS , созданная Microsoft . В качестве важной уступки соглашение IBM позволило Microsoft продавать свою собственную версию, MS-DOS , для компьютеров, отличных от IBM. Единственным компонентом оригинальной архитектуры ПК, эксклюзивным для IBM, была BIOS (базовая система ввода-вывода).
IBM сначала попросила разработчиков избегать написания программного обеспечения, которое напрямую обращалось к оборудованию компьютера, и вместо этого делать стандартные вызовы к функциям BIOS, которые выполняли аппаратно-зависимые операции. [3] Это программное обеспечение работало на любой машине, использующей MS-DOS или PC DOS. Однако программное обеспечение, которое напрямую обращалось к оборудованию, а не делало стандартных вызовов, было быстрее; это было особенно актуально для игр. Программное обеспечение, обращающееся к оборудованию IBM PC таким образом, не работало на машинах MS-DOS с другим оборудованием (например, PC-98 ). IBM PC продавался в достаточно больших объемах, чтобы оправдать написание программного обеспечения специально для него, и это побудило других производителей производить машины, которые могли использовать те же программы, карты расширения и периферийные устройства, что и ПК. Рынок компьютеров x86 быстро исключил все машины, которые не были аппаратно или программно совместимы с ПК. Барьер в 640 КБ на «обычной» системной памяти, доступной для MS-DOS, является наследием того периода; другие неклонированные машины, хотя и подпадали под ограничение, могли превышать 640 КБ.
Слухи о «похожих», совместимых компьютерах, созданных без одобрения IBM, начались почти сразу после выпуска IBM PC. [4] [5] InfoWorld написал в первую годовщину IBM PC, что [6]
Темная сторона открытой системы — это ее подражатели. Если спецификации достаточно ясны для вас, чтобы разрабатывать периферийные устройства, они достаточно ясны и для вас, чтобы разрабатывать имитации. Apple... имеет патенты на два важных компонента своих систем... IBM, которая, как сообщается, не имеет специальных патентов на ПК, еще более уязвима. На рынке начали появляться многочисленные ПК-совместимые машины — по слухам, их 60 или больше.
К июню 1983 года журнал PC Magazine определил «ПК „клон “ » как «компьютер, [который может] вместить пользователя, который берет домой диск от IBM PC, идет через комнату и подключает его к „чужой“ машине». [7] Из-за нехватки IBM PC в том году многие клиенты вместо этого покупали клоны. [8] [9] [10] Columbia Data Products выпустила первый компьютер, более или менее совместимый со стандартом IBM PC, в июне 1982 года, вскоре за ним последовал Eagle Computer . Compaq анонсировала свой первый продукт, совместимый с IBM PC, в ноябре 1982 года, Compaq Portable . Compaq был первым портативным компьютером размером со швейную машинку , который был по сути на 100% совместим с ПК. Решение суда в деле Apple против Франклина состояло в том, что код BIOS защищен законом об авторских правах, но компания может провести обратную разработку IBM BIOS, а затем написать свой собственный BIOS, используя проектирование в чистой комнате . Обратите внимание, что это произошло более чем через год после того, как Compaq выпустила Portable. Деньги и исследования, вложенные в обратную разработку BIOS, были осознанным риском.
В то же время многие производители, такие как Tandy / RadioShack , Xerox , Hewlett-Packard , Digital Equipment Corporation , Sanyo , Texas Instruments , Tulip , Wang и Olivetti, представили персональные компьютеры, которые поддерживали MS-DOS, но не были полностью программно и аппаратно совместимы с IBM PC.
Tandy описал Tandy 2000 , например, как имеющий «следующее поколение» настоящего 16-битного процессора», и с «большей скоростью. Большей дисковой памятью. Больше расширения», чем у IBM PC или «других компьютеров MS-DOS». [11] Признавая в 1984 году, что многие программы PC DOS не работали на компьютере, компания заявила, что «самое популярное, сложное программное обеспечение на рынке» было доступно либо немедленно, либо «в течение следующих шести месяцев». [12]
Как и IBM, Microsoft, очевидно, намеревалась, чтобы разработчики приложений писали в интерфейсы прикладного программирования в MS-DOS или в BIOS прошивки, и чтобы это сформировало то, что сейчас называется уровнем абстракции оборудования . Каждый компьютер будет иметь собственную версию MS-DOS от производителя оригинального оборудования (OEM), настроенную под его оборудование. 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 бизнес Microsoft основывался в основном на компьютерных языках, таких как BASIC . Установленным программным обеспечением для малых систем была CP/M от Digital Research , которая использовалась как на уровне любителей, так и более профессиональными пользователями микрокомпьютеров. Чтобы добиться такого широкого использования и, таким образом, сделать продукт экономически жизнеспособным, ОС должна была работать на ряде машин от разных поставщиков, которые имели сильно различающееся оборудование. Те клиенты, которым требовались другие приложения, чем начальные программы, могли обоснованно ожидать, что издатели предложат свои продукты для различных компьютеров на подходящих для каждого носителях.
Конкурирующая ОС Microsoft изначально предназначалась для работы на похожем разнообразном спектре оборудования, хотя все они были основаны на процессоре 8086. Таким образом, MS-DOS в течение нескольких лет продавалась только как OEM-продукт. Не было никакой торговой марки Microsoft MS-DOS: MS-DOS нельзя было купить напрямую у Microsoft, и каждый OEM-релиз был упакован с фирменным стилем данного поставщика ПК. О неисправностях следовало сообщать OEM, а не Microsoft. Однако, поскольку машины, совместимые с оборудованием IBM, — таким образом, поддерживая прямые вызовы оборудования, — стали широко распространенными, вскоре стало ясно, что OEM-версии MS-DOS были практически идентичны, за исключением, возможно, предоставления нескольких служебных программ.
MS-DOS обеспечивала адекватную функциональность для приложений, ориентированных на символы, таких как те, которые могли быть реализованы на текстовом терминале . Если бы основная часть коммерчески важного программного обеспечения была такого рода, совместимость с оборудованием низкого уровня могла бы не иметь значения. Однако, чтобы обеспечить максимальную производительность и использовать аппаратные возможности (или обойти аппаратные ошибки), приложения для ПК быстро вышли за рамки простых терминальных приложений, которые MS-DOS поддерживала напрямую. Электронные таблицы , текстовые процессоры WYSIWYG , программное обеспечение для презентаций и программное обеспечение для удаленной связи создали новые рынки, которые использовали сильные стороны ПК, но требовали возможностей, выходящих за рамки того, что предоставляла MS-DOS. Таким образом, с самого начала разработки программной среды MS-DOS многие значимые коммерческие программные продукты были написаны непосредственно для оборудования по разным причинам:
Первое, о чем следует подумать при выборе IBM-совместимого компьютера: «Насколько он совместим?»
- БАЙТ , сентябрь 1983 г. [42]
В мае 1983 года Future Computing определила четыре уровня совместимости: [43]
Во время разработки инженеры Compaq обнаружили, что Microsoft Flight Simulator не запускается из-за того, что Брюс Артвик из subLOGIC описал как «ошибку в одном из чипов Intel», что заставило их сделать свой новый компьютер совместимым с IBM PC. [44] Поначалу лишь немногие клоны, кроме Compaq, предлагали действительно полную совместимость. [45] Джерри Пурнелл купил IBM PC в середине 1983 года, « с гнилой клавиатурой и всем остальным», 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 заявляют, что они на 100 процентов совместимы с IBM PC, мне еще ни одна не пришла... Увы, многое не работает с Eagle, Z-100, Compupro или чем-либо еще, что у нас есть здесь». [46] В брошюре Columbia Data Products за ноябрь 1983 года говорилось, что во время тестов с розничными компьютерами в октябре 1983 года ее собственные продукты и продукты Compaq были совместимы со всем протестированным программным обеспечением для ПК, в то время как Corona и Eagle были менее совместимы. [47] Колумбийский университет сообщил в январе 1984 года, что Kermit работал без изменений на клонах Compaq и Columbia Data Products, но не на клонах от Eagle или Seequa. Другие компьютеры с MS-DOS также требовали специального кода. [48]
К декабрю 1983 года Future Computing заявила, что такие компании, как Compaq, Columbia Data Products и Corona, которые подчеркивали совместимость с IBM PC, добились успеха, в то время как несовместимые компьютеры нанесли ущерб репутации других, таких как TI и DEC, несмотря на превосходную технологию. На встрече в Сан-Франциско она предупредила 200 участников, из многих американских и иностранных компьютерных компаний, а также саму IBM, «прыгнуть в вагон IBM PC-совместимых — быстро и как можно более совместимыми». [49] Future Computing заявила в феврале 1984 года, что некоторые компьютеры были «совместимы по пресс-релизу», преувеличивая их фактическую совместимость с IBM PC. [50] Многие компании не хотели проводить тестирование совместимости своих продуктов с ПК. Когда журнал PC Magazine запросил образцы у производителей компьютеров, которые утверждали, что производят совместимые, для обзора в апреле 1984 года, 14 из 31 отказались. [51] [52] Corona уточнила, что «наши системы запускают все программное обеспечение, которое соответствует стандартам программирования IBM PC. И самое популярное программное обеспечение так и есть». [53] Когда журналист BYTE попросил разрешения протестировать Peachtext на весенней выставке COMDEX 1983 года , представители Corona «немного помялись, но в конце концов отвели меня... в угол, где никто не увидит, если он выйдет из строя». Журнал сообщил, что «их нерешительность была излишней. Диск загрузился без проблем». [42] Zenith Data Systems была смелее, хвастаясь, что ее Z-150 запускал все приложения, которые люди приносили для тестирования на компьютерной выставке West Coast Computer Faire 1984 года . [54]
Creative Computing в 1985 году заявила: «Мы повторяем нашу стандартную линию относительно совместимых с IBM PC компьютеров: попробуйте пакет, который вы хотите использовать, прежде чем покупать компьютер». [55] Компании модифицировали BIOS своих компьютеров для работы с недавно обнаруженными несовместимыми приложениями, [13] а обозреватели и пользователи разработали стресс-тесты для измерения совместимости; к 1984 году возможность работы с Lotus 1-2-3 и Flight Simulator стала стандартом, [9] [56] [13] [57] [55] [58] на совместимых компьютерах, специально разработанных для их запуска. [54] [44]
IBM считала, что некоторые компании, такие как Eagle, Corona и Handwell, нарушили ее авторские права, и после того, как Apple Computer, Inc. против Franklin Computer Corp. успешно заставила производителей клонов прекратить использование BIOS. Однако Phoenix BIOS в 1984 году и аналогичные продукты, такие как AMI BIOS , позволили производителям компьютеров легально создавать по сути 100%-совместимые клоны без необходимости самостоятельного реверс-инжиниринга BIOS ПК. [59] [60] [61] В сентябрьской 1985 года таблице InfoWorld перечислены семь совместимых с256 КБ ОЗУ, два дисковых накопителя и монохромные мониторы по цене от 1495 до 2320 долларов , в то время как эквивалентный IBM PC стоил 2820 долларов . [62] Недорогая модель Leading Edge Model D даже совместима с фирменным диагностическим программным обеспечением IBM, в отличие от Compaq Portable. [63] К 1986 году Compute! заявил, что «клоны, как правило, надежны и совместимы примерно на 99 процентов», [64] а обзор 1987 года в журнале индустрии клонов не упоминал о совместимости программного обеспечения, заявив, что «в настоящее время ПК стал обозначать компьютер, способный запускать программы, управляемые MS-DOS». [65]
Основная причина, по которой стандарт IBM не вызывает беспокойства, заключается в том, что он может помочь процветанию конкуренции. IBM вскоре станет таким же пленником своих стандартов, как и ее конкуренты. Как только будет куплено достаточно машин IBM, IBM не сможет вносить внезапные изменения в их базовую конструкцию; то, что может быть полезно для избавления от конкурентов, оттолкнет еще больше клиентов.
— The Economist , ноябрь 1983 г. [66]
В феврале 1984 года Byte писал, что «растущее влияние IBM в сообществе ПК душит инновации, поскольку многие другие компании подражают Big Blue» [67] , но The Economist в ноябре 1983 года заявил: «Главная причина, по которой стандарт IBM не вызывает беспокойства, заключается в том, что он может способствовать процветанию конкуренции» [66] .
К 1983 году IBM имела около 25% продаж персональных компьютеров стоимостью от 1000 до 10 000 долларов , а компьютеры с некоторой совместимостью с ПК составляли еще 25%. [50] По мере роста рынка и конкуренции влияние IBM уменьшалось. В ноябре 1985 года журнал PC Magazine заявил: «Теперь, когда он создал рынок [ПК], рынку не обязательно нужна IBM для машин. Возможно, от IBM зависит установление стандартов и разработка более производительных машин, но IBM лучше бы соответствовала существующим стандартам, чтобы не навредить пользователям». [68] В январе 1987 года Брюс Вебстер написал в Byte о слухах о том, что IBM представит фирменные персональные компьютеры с фирменной операционной системой : «Кого это волнует? Если IBM это сделает, они, скорее всего, просто изолируют себя от крупнейшего рынка, на котором они в любом случае больше не могут конкурировать». Он предсказал, что в 1987 году рынок «завершит переход от стандарта IBM к стандарту Intel/MS-DOS/expansion bus... Людей не так волнует совместимость с IBM, как совместимость с Lotus 1-2-3». [69] К 1992 году Macworld заявил, что из-за клонов «IBM потеряла контроль над собственным рынком и стала второстепенным игроком со своей собственной технологией». [70]
The Economist предсказал в 1983 году, что «IBM скоро станет таким же пленником своих стандартов, как и ее конкуренты», потому что «как только будет куплено достаточно машин IBM, IBM не сможет вносить внезапные изменения в их базовую конструкцию; то, что может быть полезно для избавления от конкурентов, оттолкнет еще больше клиентов». [66] После того, как Compaq Deskpro 386 стал первым ПК на базе 80386, PC написал, что владельцам нового компьютера не нужно бояться, что будущие продукты IBM будут несовместимы с Compaq, потому что такие изменения также затронут миллионы настоящих ПК IBM: «Приставая к конкурентам, IBM сделает то же самое со своими собственными людьми». [71] После того, как IBM объявила о линейке PS/2, ориентированной на OS/2, в начале 1987 года, продажи существующих совместимых с DOS ПК выросли, отчасти потому, что фирменная операционная система была недоступна. [72] В 1988 году Gartner Group подсчитала, что население покупало 1,5 клона на каждый ПК IBM. [73] К 1989 году Compaq стала настолько влиятельной, что руководители отрасли говорили о «совместимости с Compaq», а наблюдатели утверждали, что клиенты считали компанию равной IBM [74] или превосходящей ее. [75]
После 1987 года IBM PC-совместимые компьютеры доминировали как на домашнем, так и на деловом рынках потребительских компьютеров, [76] с другими известными альтернативными архитектурами, используемыми на нишевых рынках, такими как компьютеры Macintosh , предлагаемые Apple Inc. и используемые в основном для настольных издательских систем в то время, устаревший 8-битный Commodore 64 , который к тому времени продавался по цене 150 долларов и стал самым продаваемым компьютером в мире, 32-битная линейка Commodore Amiga, используемая для теле- и видеопроизводства , и 32-битный Atari ST, используемый музыкальной индустрией. Однако сама IBM потеряла основную роль на рынке IBM PC-совместимых компьютеров к 1990 году. Несколько событий в ретроспективе важны:
Несмотря на популярность серии ноутбуков ThinkPad , IBM окончательно отказалась от роли производителя потребительских ПК в апреле 2005 года, когда продала свои подразделения ноутбуков и настольных ПК ( ThinkPad / ThinkCentre ) компании Lenovo за 1,75 млрд долларов США .
По состоянию на октябрь 2007 года Hewlett-Packard и Dell имели самые большие доли на рынке ПК в Северной Америке. Они также добились успеха за рубежом, среди которых выделяются Acer , Lenovo и Toshiba . Во всем мире огромное количество ПК представляют собой системы « white box », собранные множеством местных сборщиков систем. Несмотря на достижения компьютерных технологий, совместимые с IBM PC компьютеры оставались в значительной степени совместимыми с оригинальными компьютерами IBM PC, хотя большинство компонентов реализуют совместимость в специальных режимах обратной совместимости, используемых только во время загрузки системы . Часто было практичнее запускать старое программное обеспечение на современной системе с помощью эмулятора , а не полагаться на эти функции.
В 2014 году Lenovo приобрела бизнес IBM по производству серверов на базе x86 ( System x ) за 2,1 млрд долларов США .
Одной из сильных сторон ПК-совместимого дизайна является его модульная конструкция оборудования. Конечные пользователи могли легко модернизировать периферийные устройства и, в некоторой степени, процессор и память без модификации материнской платы компьютера или замены всего компьютера, как это было в случае со многими микрокомпьютерами того времени. Однако, по мере увеличения скорости процессора и ширины памяти, вскоре были достигнуты пределы исходного дизайна шины XT/AT, особенно при управлении видеокартами. IBM действительно представила модернизированную шину в компьютере IBM PS/2 , которая преодолела многие технические ограничения шины XT/AT, но она редко использовалась в качестве основы для IBM-совместимых компьютеров, поскольку требовала лицензионных платежей IBM как за шину PS/2, так и за любые предыдущие разработки шины AT, произведенные компанией, которая искала лицензию. Это было непопулярно среди производителей оборудования, и несколько конкурирующих стандартов шин были разработаны консорциумами с более приемлемыми условиями лицензирования. Были предприняты различные попытки стандартизировать интерфейсы, но на практике многие из этих попыток были либо несовершенными, либо игнорировались. Тем не менее, существовало множество вариантов расширения, и, несмотря на замешательство пользователей, ПК-совместимая конструкция развивалась гораздо быстрее, чем другие конкурирующие конструкции того времени, хотя бы из-за своего доминирования на рынке.
В 1990-х годах влияние IBM на архитектуру ПК начало снижаться. «IBM PC compatible» становится «Standard PC» в 1990-х годах, а позже « ACPI PC» в 2000-х годах. ПК под брендом IBM стали скорее исключением, чем правилом. Вместо того чтобы придавать значение совместимости с IBM PC, поставщики начали подчеркивать совместимость с Windows . В 1993 году была выпущена версия Windows NT , которая могла работать на процессорах, отличных от набора x86 . Хотя это требовало перекомпиляции приложений, чего большинство разработчиков не делали, ее аппаратная независимость использовалась для рабочих станций Silicon Graphics (SGI) x86 — благодаря слою абстракции оборудования (HAL) NT они могли работать с NT (и ее обширной библиотекой приложений) [ необходимо разъяснение ] .
Ни один поставщик оборудования для персональных компьютеров массового рынка не осмеливался быть несовместимым с последней версией Windows, а ежегодные конференции Microsoft WinHEC предоставляли обстановку, в которой Microsoft могла лоббировать — а в некоторых случаях и диктовать — темпы и направление развития оборудования в индустрии ПК. Microsoft и Intel стали настолько важны для продолжающегося развития оборудования для ПК, что отраслевые авторы начали использовать слово Wintel для обозначения объединенной системы аппаратного и программного обеспечения.
Эта терминология сама по себе становится неправильной, поскольку Intel утратила абсолютный контроль над направлением разработки оборудования x86 с AMD64 от AMD . Кроме того, операционные системы, отличные от Windows, такие как macOS и Linux, утвердились на архитектуре x86.
Хотя IBM PC был разработан для расширяемости, проектировщики не могли предвидеть ни аппаратных разработок 1980-х годов, ни размера отрасли, которую они породят. Чтобы сделать ситуацию еще хуже, выбор IBM Intel 8088 в качестве ЦП ввел несколько ограничений для разработки программного обеспечения для совместимой с ПК платформы. Например, процессор 8088 имел только 20-битное адресное пространство памяти . Чтобы расширить ПК за пределы одного мегабайта, Lotus, Intel и Microsoft совместно создали расширенную память (EMS), схему переключения банков, позволяющую предоставлять больше памяти с помощью дополнительного оборудования и доступную набору из четырех 16- килобайтных «окон» внутри 20-битной адресации. Позже процессоры Intel имели большие адресные пространства и могли напрямую адресовать 16 МБ (80286) или более, что заставило Microsoft разработать расширенную память (XMS), которая не требовала дополнительного оборудования.
«Расширенная» и «расширенная» память имеют несовместимые интерфейсы, поэтому любой, кто пишет программное обеспечение, использующее более одного мегабайта, должен был предусмотреть обе системы для максимальной совместимости, пока MS-DOS не начала включать EMM386, которая имитировала память EMS с помощью памяти XMS. ОС защищенного режима также может быть написана для 80286, но совместимость приложений DOS оказалась сложнее, чем ожидалось, не только потому, что большинство приложений DOS обращались к оборудованию напрямую, минуя процедуры BIOS, предназначенные для обеспечения совместимости, но и потому, что большинство запросов BIOS делались первыми 32 векторами прерываний, которые были помечены Intel как «зарезервированные» для исключений процессора защищенного режима.
Видеокарты страдали от собственной несовместимости. Не было стандартного интерфейса для использования графических режимов SVGA с более высоким разрешением , поддерживаемых более поздними видеокартами. Каждый производитель разрабатывал собственные методы доступа к памяти экрана, включая различную нумерацию режимов и различные схемы переключения банков . Последние использовались для адресации больших изображений в пределах одного сегмента памяти размером 64 КБ. Ранее стандарт VGA использовал планарные схемы видеопамяти для того же эффекта, но это нелегко распространялось на большую глубину цвета и более высокие разрешения, предлагаемые адаптерами SVGA. Была сделана попытка создания стандарта под названием VESA BIOS Extensions (VBE), но не все производители использовали его.
Когда был представлен 386, для него снова можно было написать защищенный режим ОС. На этот раз совместимость с DOS была намного проще из-за виртуального режима 8086. К сожалению, программы не могли напрямую переключаться между ними, поэтому в конечном итоге были разработаны некоторые новые API-интерфейсы модели памяти, VCPI и DPMI , причем последний стал самым популярным.
Из-за большого количества сторонних адаптеров и отсутствия стандарта для них программирование ПК может быть затруднено. Профессиональные разработчики будут оперировать большим набором тестов различных известных популярных аппаратных комбинаций.
Между тем, потребители были ошеломлены конкурирующими, несовместимыми стандартами и множеством различных комбинаций предлагаемого оборудования. Чтобы дать им некоторое представление о том, какой тип ПК им понадобится для работы их программного обеспечения, в 1990 году был установлен стандарт Multimedia PC (MPC). ПК, который соответствовал минимальному стандарту MPC, мог продаваться с логотипом MPC, предоставляя потребителям простую для понимания спецификацию для поиска. Программное обеспечение, которое могло работать на ПК, минимально соответствующем MPC, гарантированно [ кто? ] будет работать на любом MPC. Стандарты MPC уровня 2 и MPC уровня 3 были установлены позже, но термин «соответствующий MPC» так и не стал популярным. После MPC уровня 3 в 1996 году никаких дополнительных стандартов MPC не устанавливалось.
К концу 1990-х годов успех Microsoft Windows привел к тому, что конкурирующие коммерческие операционные системы оказались практически на грани исчезновения, а компьютер, совместимый с IBM PC, стал доминирующей вычислительной платформой . Это означало, что если разработчик создавал свое программное обеспечение только для платформы Wintel , он все равно мог охватить подавляющее большинство пользователей компьютеров. Единственным крупным конкурентом Windows с долей рынка более нескольких процентных пунктов был Macintosh компании Apple Inc. Mac изначально позиционировался как «компьютер для всех нас», но высокие цены и закрытая архитектура вывели Macintosh в нишу образования и настольных издательских систем , из которой он вышел только в середине 2000-х годов. К середине 1990-х годов доля рынка Mac сократилась примерно до 5%, и введение новой конкурирующей операционной системы стало слишком рискованным коммерческим предприятием. Опыт показал, что даже если операционная система технически превосходила Windows, она потерпела бы неудачу на рынке ( например, BeOS и OS/2 ). В 1989 году Стив Джобс сказал о своей новой системе NeXT : «Она будет либо последней успешной новой аппаратной платформой, либо первой, которая потерпит неудачу». [ необходима цитата ] Четыре года спустя, в 1993 году, NeXT объявила о прекращении производства NeXTcube и портировании NeXTSTEP на процессоры Intel.
На раннем этапе истории ПК некоторые компании представили собственные чипсеты , совместимые с XT . Например, Chips and Technologies представили свой контроллер 82C100 XT, который интегрировал и заменил шесть оригинальных схем XT: один контроллер DMA 8237 , один таймер прерываний 8253 , один контроллер параллельного интерфейса 8255 , один контроллер прерываний 8259 , один тактовый генератор 8284 и один контроллер шины 8288. Аналогичные чипсеты не от Intel появились для AT-совместимых, например, 82C206 или 82C495XLC от OPTi, которые использовались во многих системах 486 и ранних Pentium. [83] Однако рынок чипсетов x86 был очень нестабильным. В 1993 году VLSI Technology стала доминирующим игроком на рынке, но через год ее фактически вытеснила Intel. С тех пор Intel является неоспоримым лидером. [84] По мере того, как платформа «Wintel» становилась все более доминирующей, Intel постепенно отказывалась от практики лицензирования своих технологий другим производителям чипсетов; в 2010 году Intel была вовлечена в судебный процесс, связанный с отказом лицензировать свою процессорную шину и связанные с ней технологии другим компаниям, таким как Nvidia . [85]
Такие компании, как AMD и Cyrix, разработали альтернативные процессоры x86, которые были функционально совместимы с процессорами Intel. К концу 1990-х годов AMD заняла все большую долю рынка процессоров для ПК. AMD даже сыграла значительную роль в руководстве разработкой платформы x86, когда ее линейка процессоров Athlon продолжила развивать классическую архитектуру x86, в то время как Intel отклонилась со своей архитектурой NetBurst для процессоров Pentium 4 и архитектурой IA-64 для набора серверных процессоров Itanium . AMD разработала AMD64, первое крупное расширение, созданное не Intel, которое Intel позже приняла как x86-64 . В 2006 году Intel начала отказываться от NetBurst с выпуском своего набора процессоров «Core», которые представляли собой развитие более раннего Pentium III.
Главной альтернативой доминированию Wintel является рост альтернативных операционных систем с начала 2000-х годов, что ознаменовало начало эпохи пост-ПК . [ необходима ссылка ] Сюда можно отнести как быстрый рост смартфонов (использующих Android или iOS) в качестве альтернативы персональным компьютерам, так и растущую распространенность Linux и Unix-подобных операционных систем в серверных фермах крупных корпораций, таких как Google или Amazon.
Термин «совместимый с IBM PC» в настоящее время обычно не используется, поскольку [ требуется ссылка ] многие современные настольные и портативные компьютеры основаны на архитектуре ПК, [86] [87] [88] [89] : 39–40 и IBM больше не производит ПК. Конкурирующие аппаратные архитектуры либо были сняты с производства, либо, как Amiga , были отнесены к нишевым рынкам энтузиастов. В прошлом наиболее успешным исключением была платформа Macintosh от Apple , которая с самого начала использовала процессоры не Intel. Хотя Macintosh изначально был основан на серии Motorola 68000 , а затем перешел на архитектуру PowerPC , компьютеры Macintosh перешли на процессоры Intel , начиная с 2006 года. До 2020 года компьютеры Macintosh использовали ту же системную архитектуру, что и их аналоги Wintel, и могли загружать Microsoft Windows без карты совместимости DOS . Однако с переходом на процессоры Apple на базе ARM собственной разработки они снова стали исключением из совместимости с IBM.
Скорость процессора и объем памяти современных ПК на много порядков больше, чем у оригинального IBM PC , и все же обратная совместимость в значительной степени сохранена — 32-разрядная операционная система, выпущенная в 2000-х годах, [обновлять]по-прежнему может работать со многими более простыми программами, написанными для ОС начала 1980-х годов, без необходимости использования эмулятора , хотя такой эмулятор, как DOSBox, теперь имеет почти родную функциональность на полной скорости (и необходим для некоторых игр, которые могут работать слишком быстро на современных процессорах). Кроме того, многие современные ПК по-прежнему могут запускать DOS напрямую, хотя в утилите настройки BIOS могут потребоваться специальные параметры, такие как режим USB legacy и эмуляция SATA-to-PATA. Компьютеры, использующие UEFI, могут потребовать установки режима legacy BIOS для загрузки DOS. Однако параметры BIOS/UEFI в большинстве массовых потребительских компьютеров очень ограничены и не могут быть настроены для настоящей работы с такими ОС, как оригинальные варианты DOS.
Распространение архитектуры x86-64 еще больше отдалило внутренние сходства современных компьютеров и операционных систем от оригинального IBM PC, введя еще один режим процессора с набором инструкций, модифицированным для 64-битной адресации, однако процессоры с поддержкой x86-64 также сохраняют стандартную совместимость с x86.
Columbia Data Products (301-992-3400) выпускает еще один компьютер с раздвоением личности, который вполне уместно называют Multi-Personal Computer. Используя только микропроцессор Intel 8088, он проявляет свою двойственность в способности запускать как ориентированное на IBM программное обеспечение, так и программное обеспечение, требующее операционной системы MP/M-86.