7. История появления и развития платформ.

Подавляющее большинство открытий и изобретений были сделаны вовсе не благодаря гениальному предвидению, скрупулезному планированию и старательной работе. Чаще всего главной виновницей становилась Фортуна. История персональных компьютеров в целом и IBM PC в частности — наилучшее тому подтверждение.

Это вовсе не значит, что развитие электроники могло пойти таким путем, что вершиной вычислительной техники до сих пор оставались бы калькуляторы или механические арифмометры. Но тот факт, что наибольшего успеха добились персоналки фирмы IBM, которые на долгие годы стали стандартом в индустрии ПК и определили облик всех современных систем, — это и есть чистейшая случайность!

От перфокарты до мейнфрейма

Для того чтобы досконально разобраться в предыстории возникновения IBM PC, не помешает ознакомиться с историей “голубого гиганта” — так принято называть IBM в Штатах.

Все началось еще в далеком 1896 году, когда Герман Холлерит, который изобрел новое средство хранения информации — перфокарты, создал фирму Tabulating Machine. Тогда перфокарты обрабатывались с помощью электромеханических перфорационных машин, а сама технология использовалась для хранения и обработки статистических данных. Первыми клиентами компании стали правительственные организации, а также крупные бизнес-компании, которые использовали новую технологию для системного анализа и планирования. Изобретателем Холлерит был неплохим, но удачливого бизнесмена из него не вышло: к1911 году его компания оказалась на гране банкротства. В этом же году успешный финансист Чарльз Флинт объединил Tabulating Machine с двумя своими фирмами и назвал детище Computing Tabulating Recording (CTR). После этого дела CTR стремительно пошли в гору, к 1919 году оборот компании достиг $2 млн — фантастические деньги по тем временам. К середине 20-х CTR вырвалась на мировой рынок, и в 1924-м компания была переименована в International Business Machines или просто IBM.

В 30-е годы, когда весь мир продолжал пользоваться счетами, арифмометрами и логарифмическими линейками, IBM по заказу правительства США разработала и внедрила системы автоматического учета занятости, способные обрабатывать данные 26 млн человек. В начале 40-х в лабораториях IBM “прописались” ученые Гарвардского университета во главе с Говардом Айкеном, которые к 1944 году разработали электромеханический компьютер Марк-1.

Ламповый компьютер ENIAC весил более 30 тонн.

К слову, приблизительно в это же время Преспер Экерти Джон Мачли, работавшие на Министерство обороны США, уже были на пару шагов впереди, так как создали первый компьютер на электронных лампах — ENIAC. В1951-м этот же дуэт, но уже под крылом компанииUnisys, разработал первый коммерческий компьютер для бизнесменов и ученых, который получил названиеUNIVAC (UNIversal Automatic Computer, универсальный автоматический вычислитель).

Но, увы, события пошли по сюжету “Горе от ума”: аналитики Unisys потратили огромные средства на анализ рынка и оценку перспектив детища и пришли к выводу, что к 2000 году будет продано всего около тысячи подобных машин. После чего боссы Unisys с чистой совестью “спихнули” свое изобретение IBM, которая тоже интересовалась подобными технологиями. Абсурдность ситуации заключалась в том, что IBM в отличие от Unisys не забивала себе голову сложными и дорогими маркетинговыми исследованиями, однако потенциал компьютерного рынка оценивала еще более скромно — в две-три штуки подобных машин.

В 1953-м, всего через два года после сделки с Unisys, инженеры IBM представили свой вариант лампового компьютера — IBM 701, также известный как Defense Calculator(название “оборонный калькулятор” лишний раз подчеркивало главное назначение машины — расчеты для военных). IBM 701, как и ее предшественники ENIAC и UNIVAC, занимал огромный зал, весил десятки тонн и стоил около миллиона долларов при вычислительной мощности всего 17 тыс. операций в секунду. Теперь скромные прогнозы Unisys и IBM уже не кажутся такими скромными. Вопреки мрачным ожиданиям, несмотря на кучу недостатков и невероятную цену, уже в первый год выпуска было получено 11заказов.

Овчинка определенно стоила выделки, поэтому в 1955-м была выпущена IBM 705 — первая ламповая машина с поддержкой вычислений с плавающей запятой. Математики и физики были в восторге, особенно после создания под эту систему языка программированияFORTRAN (FORmula TRANslator, транслятор формул). Крупные компании также охотно покупали этих вычислительных монстриков для решения аналитических задач, прогнозирования и планирования.

IBM System/360 можно было даже конфигурировать.

Уже в 1957-м годовой оборот компании превысил 1млрд долларов и продолжал непрерывно расти на 30% в год в течение шести лет. Что именно делали в этот момент боссы Unisys — грызли локти или бились головой об стену, история умалчивает.

После такого признания в IBM быстро смекнули, что технологическое лидерство — прямой путь к миллиардным прибылям, в результате чего была разработана стратегия научных исследований и разработок, при которой на науку выделялось не менее9% от прибыли компании. Ранее на эти цели выделили всего 3% прибыли.

К сожалению, первый “научный блин” — проектSTRETCH — вышел комом. $20 миллионов, потраченные на разработку системы, были пущены на ветер. Но и на ошибках можно учиться. Следующую систему IBM ждала совсем другая участь: выпущенный в 1959 году первый транзисторный компьютер IBM 1401разошелся “тиражом” более 10 тысяч. В этом же году IBM создала модель IBM 7090 с быстродействием 229 тыс. операций в секунду, а в 1961-м разработала модель IBM 7030для ядерной лаборатории США. Приблизительно в это же время началось деление компьютеров на классы — большие ЭВМ (мейнфреймы), мини-компьютеры и микрокомпьютеры. В те времена железно работало правило: “чем больше места занимает компьютер, тем он мощнее”.

В 1964 году IBM представила целое семейство программно совместимых ЭВМ и периферийного оборудования — System/360. Помимо программной совместимости, в них впервые была реализована концепция конфигурируемости и расширяемости. Можно было приобрести минимальную комплектацию системы, а в дальнейшем докупить дополнительные устройства — принтеры, терминалы, накопители на магнитных лентах и так далее. Что еще более важно: в отличие от транзисторных компьютеров, System/360 была построена на интегральных схемах, что позволило уменьшить габариты и увеличить производительность. Выпуск этой модели ознаменовал начало эпохи компьютеров третьего поколения (к первому относили ламповые ЭВМ, ко второму — транзисторные).

Последующие модели компьютеров IBM (System/370 в 1971-м, ESA/370 в 1983-м, и так далее) уже выпускались по принципу совместимости “снизу-вверх”: в новых машинах можно было использовать все ПО, разработанное на старой технике.

Таким образом, три особенности современных ПК — конфигурируемость, расширяемость и совместимость “снизу-вверх” — были реализованы уже тогда.

Голубой карлик

Потрясающий успех IBM вдохновил другие компании, и к началу 70-х у голубого гиганта появились конкуренты. Однако на стратегически важном рынке — мейнфреймов — конкурировать с IBM было непросто, поэтому компании попытались внедриться в смежные ниши и разработать мини- и микрокомпьютеры.

В 1975 году MITS выпустила микропроцессорный комплект Altair на базе процессора Intel 8080. Информация в Altair выводилась не на экран, а на специальный индикаторный блок, объем памяти составлял всего 256 байт. Стоило это чудо техники $395, причем собирать компьютер нужно было самому.

Малютка IBM 5100 весил 35 кг и стоил целых $9000.

В IBM, хоть и не считали подобные направления перспективными, тоже решили не отставать и начали экспериментировать с небольшими машинами. В том же 1975 году фирма выпустила свою версию “персонального” компьютера — IBM 5100 с ОЗУ 16Кбайт и монохромным текстовым экраном на 16 строк. Слово “персональный” взято в кавычки не случайно — система весила 35 кг и стоила $9000. Причем в IBM не считали эту модель полноценным компьютером, называя его “программируемым терминалом”. Спрос на систему оказался очень низким, но не только из-за высокой цены, но также из-за схемы реализации продукции. Все поставки ЭВМ компания осуществляла через дилерскую сеть. Нужно ли говорить, что дилерам было глубоко начхать на этот “программируемый терминал” стоимостью всего $9000, когда можно было продать всего один мейнфрейм за несколько сотен тысяч долларов и честно получить свои комиссионные.

К началу 80-х расклад поменялся — продажи недорогих персоналок стали уверенно набирать обороты, особенно после выхода Apple II. IBM почувствовала, что еще немного — и можно пролететь мимо перспективного направления. Поэтому в спешном порядке было создано подразделение Entry Systems Division (ESD) для разработки персонального компьютера.

Небольшую группу разработчиков из 12 человек возглавил Дон Эстридж, а главным конструктором проекта был назначен Льюис Эггебрехт. Чуть позже к этой дюжине подключился еще один участник — Дэвид Бредли, который является изобретателем самой известной в мире клавиатурной комбинации Ctrl+Alt+Del.

Почти все инженеры ESD в 1980 году принимали участие в разработке усовершенствованной модели IBM 5100 — IBM 5110, также известной как System/23 DataMaster. Система разрабатывалась с прицелом на рынок небольших офисных систем. Однако в продажу DataMaster так и не поступил, в первую очередь из-за провала IBM 5100.

До формирования ESD IBM всегда конструировала компьютеры по единой, обкатанной схеме — свое железо, своя ОС и базовый набор ПО, плюс совместимость с предыдущими семействами компьютеров.

Применить этот же метод для разработки ПК боссы IBM не захотели. Во-первых, конечный результат в виде работающего ПК был нужен как можно скорее, а во-вторых, денег на разработку ЭВМ в неприоритетной нише было мало. В общем, сложилась ситуация из серии “и рыбку съесть, и на машинке покататься”. Самое удивительное, что все получилось!

Вместо щедрого финансирования и щадящих сроков Эстридж и Ко получили карт-бланш на использование технологий сторонних разработчиков. В вольном изложении задача для Entry Systems Division звучала так: “творите что хотите и как хотите, но через год у нас должен быть конкурентоспособный ПК”. И вот такой набор случайностей привел к разработке самого известного компьютера за всю историю вычислительной техники — IBM PC.

Прогрессивный IBM PC использовал 16-битный процессор Intel 8088.

За основу IBM PC была выбрана архитектура System/23 — в нем использовалась та же системная шина, разводка разъемов для плат расширения и раскладка клавиатуры. В качестве “мотора” для ПК решено было взять новый 16-разрядный процессор Intel 8088 с 8-битной внешней шиной данных. Это было мудрое решение — в конкурирующих ПК на тот момент использовались только 8-разрядные процессоры, что накладывало ограничение на объем адресуемой оперативной памяти, тогда как IBM PC позволял использовать 1 Мбайт ОЗУ. Между прочим, в DataMaster также использовался процессор от Intel — 8-разрядная модель 8085, что позволило сохранить не только аппаратную, но и частичную программную совместимость ПК с DataMaster и использовать весь ассортимент дополнительных устройств и драйверов, разработанных для System/23.

Следующий ход IBM ESD заключался в исследовании запросов пользователей в этом секторе рынка. Командой Эстриджа были учтены все существующие на тот момент стандарты и технологии, в результате чего в IBM PC были встроены самые перспективные возможности. Более того, IBM PC изначально планировалось выпустить как открытую систему, дальнейшее развитие и поддержку которой должны были осуществлять и сторонние разработчики.

Удачным решением стал выбор операционной системы для персоналки. У IBM на тот момент не было своей ОС для процессора Intel 8088, поэтому первоначально было решено обратиться к фирме Digital Research, которая являлась автором CP/M (Control Program for Microcomputers) — самой популярной ОС для персональных компьютеров на тот момент. Однако компания отказалась от портирования CP/M под IBM PC — идея играть на рынке компьютеров с открытыми картами (именно это предлагала IBM со своей открытой архитектурой) показалась им абсурдной.

Зато использовать этот шанс не отказался другой одиозный компьютерный герой — Билл Гейтс. Тут следует напомнить, что фирма Microsoft была создана аккурат после выпуска комплекта Altair, а ее первой работой стала разработка интерпретатора BASIC для процессора Intel 8080, на базе которого и был построен этот комплект. Поначалу Гейтс вел переговоры с IBM только о разработке BASIC, однако после отказа Digital Research стал горячо убеждать представителей IBM в том, что Microsoft способна обеспечить ПК перспективной ОС. Невероятно, но факт — подобные заверения Гейтса были не чем иным, как чистейшей воды блефом, ибо у компании на тот момент операционной системы для 16-разрядных процессоров не было даже в планах...