История развития персональных компьютеров

История развития персональных компьютеров

 

 

 

 

 Сергей (Serge) Устриков

 

Введение.

 

Значение персональных компьютеров  в современной жизни невозможно недооценить. Сейчас, миновав рубеж  нового века и тысячелетия, человечество как никогда близко подошло к  заветной своей мечте – иметь  верных и умных механических помощников на любой случай жизни. Для работы, для отдыха и развлечений, для  образования незаменим стал персональный компьютер – величайшая игрушка  человечества, променянная на возможность  космической экспансии и развития космонавтики.

Трудно теперь найти хоть одну сферу человеческой деятельности, где не применялись бы компьютеры. От медицины до научных исследований, от управления движением автопотоков  до просмотра видеофильмов в уютной домашней обстановке, от мощных вычислений до расслабляющих развлечений. В  огромном парке эксплуатируемых  на сегодняшний день вычислительных систем особую, уникальную роль занимают компьютеры персональные. В офисах и конторах, в домах и гостиничных  номерах стоят далекие наследники тех первых, собранных в гаражах  и полуподвалах, компьютеров Apple, Altair и IMSAI. Трудно представить, но каких-то тридцать лет едва ли нашелся бы провидец, посмевший утверждать, что  к исходу двадцатого века неуклюжие  компьютеры из фантастических романов  перекочуют в нашу повседневную жизнь, многократно уменьшатся в размерах, а в возможностях своих, наоборот, сильно возрастут. Что ж, не впервые  самые смелые прогнозы фантастов  жизнь превосходит в сотни  раз.

Отдавая дань прогрессу, нельзя все же упустить из виду, что пути развития не были прямыми. Отнюдь не сразу  компьютеры пробили себе широкую  дорогу на рынки, не всегда удачной  была судьба как отдельных людей, так и целых корпораций, сделавших  немало для развития компьютерной техники. Лишь в знак уважения к этим людям  стоило б иной раз оборачиваться  назад, окидывать взглядом пройденный тридцатилетний путь. Скольких ошибок можно избежать, сколько любопытного  почерпнуть, изучая не то что краткую  – кратчайшую по меркам даже человечества – историю зарождения, развития и триумфального шествия по планете  персональных компьютеров.

Мы пройдем этот путь ускоренным, сжатым в тысячи раз темпом. В  одной работе невозможно охватить всего  многообразия и всей сложности мира компьютерной техники. Но даже такой  краткий экскурс в историю  поможет лучше понять те причины, благодаря которым мы сегодня  живем именно в таком мире –  мире компьютеров – а не каком-либо другом. Выяснить, хорош этот мир  ли нет, в цели данной работы не входит.

 

Первые.

«Ты помнишь, как все начиналось…»

 

К сожалению, объем этой работы не предполагает ознакомления с историей развития вычислительной техники с  самого начала. Поэтому в стороне  придется оставить легендарные MARK I и ENIAC, обойти вниманием принципы фон Неймана, положенные в основу всей нынешней вычислительной техники и множество  других, не менее интересных, сторон развития персональных компьютеров.

Начать нужно с действительно  первых, а точнее – с самого первого  персонального компьютера. Но, описывая его, невозможно забыть о том, какие  события послужили причиной его  создания. Волей-неволей мы должны ознакомиться с ситуацией, сложившейся на рынке  полупроводниковой промышленности к середине семидесятых годов  двадцатого века. Впрочем, рынок этот на тот момент был мал и скуден. Царствовали на нем несколько  крупных игроков, производящие большие  и чрезвычайно дорогие компьютеры для нужд военных, научных, крупных  экономических и банковских систем. Рынка вычислительной техники для, как бы мы сказали сегодня, конечного  потребителя, попросту не существовало. Бесплотен был мир и дух  будущих свершений витал над  ним…

Не всем знакомы имена  тех, кто перевернул мир. Что ж, пришло время познакомиться с ними. В  первую очередь, это Роберт Нойс (Bob Noyce), человек, придумавший, как разместить на одной подложке несколько транзисторов и создавший таким образом  первую интегральную микросхему. Произошло  это в 1959-м году. Это Гордон Мур (Gordon Moore), основавший вместе с Нойсом фирму Intel. Начинала фирма с разработки биполярной статической оперативной  памяти. Это приносило небольшой  доход, но едва ли Intel превратилась бы в  себя сегодняшнюю, не произойди одно важное событие. К руководству Intel обратилась японская фирма Busicom. Она занималась производством калькуляторов и  предлагала заказ на двенадцать различных  микросхем. На тот момент у Intel не было возможности вести разработку такого количества продуктов сразу. Все  могло закончиться, не начавшись, если бы не один из инженеров фирмы. Звали  его Тед Хофф (Ted Hoff), и он предложил  изящное решение: если мы не можем  разрабатывать двенадцать микросхем  сразу, почему бы нам не разработать  одну единственную универсальную микросхему, которая сможет заменить все двенадцать. Было принято решение профинансировать эту перспективную разработку, и  под руководством Федерико Феджина (Federico Faggin) была проведена вся работа по воплощению идеи в жизнь.

У фирмы-заказчика (Busicom) за 60 тысяч долларов были выкуплены все  права на  изобретение (Busicom вскоре обанкротилась) и первый микропроцессор Intel 4004 с тактовой частотой 108 КГц  поступил в открытую продажу в 1971 году. Нельзя сказать, что его рыночная судьба была безоблачна. Один из сотрудников Intel вспоминает: "Бывали недели, за которые Intel продавал больше справочной документации, чем самих микропроцессоров".

Но от микропроцессора  до компьютера предстоял еще один длинный шаг. И основой первого  персонального компьютера стал другой процессор Intel – 8080, разработанный в 1974 году. В отличие от первого 4004 этот процессор имел тактовую частоту 2 МГц и мог адресовать 64 КБ памяти (4004 – только 640 байт).

Ситуация, сложившаяся на рынке электронных компонентов, благоприятствовала появлению первого  персонального компьютера, и вопрос был лишь в том, кто первым догадается объединить различные компоненты в  единый блок. Первой стала фирма MITS.

На обложке январского номера за 1975 год журнала "Popular Electronics" красовалось изображение первого  в мире микрокомпьютера Altair 8800,  собранного на базе новейшего микропроцессора 8080 фирмы Intel. Так закрутился маховик, так началась история ПК. Впрочем, персональным компьютером Altair 8800 (кстати, название "Альтаир" придумала  дочь Робертса, владельца компании MITS; так называлась звезда из популярного  телесериала "Звёздный поход") мы сегодня назвали бы с большой  натяжкой. Что же получали покупатели (их оказалось неожиданно много) за свои 397 долларов (именно за эту цену продавался Altair 8800)? Как ни странно, почти ничего. Комплект представлял  из себя просто кучу деталей и ящик для корпуса. Пользователям приходилось  самостоятельно паять и тестировать  собранные узлы, а если сборка завершалась  успешно, они становились программистами и создавали программы для  своего Альтаира на машинном языке, то есть с помощью нулей и единиц. В компьютере не было ни клавиатуры, ни дисплея, ни долговременной памяти. Весь объём ОЗУ составлял 256 байт. Программы вводились переключением  тумблеров на передней панели, а  результаты считывались со светодиодных индикаторов. И, тем не менее, люди любили свои Альтаиры, ведь это были настоящие  персональные компьютеры.

Практически одновременно с  Альтаиром, запоздав лишь на несколько  месяцев, появился компьютер производства IMS Associates, Inc. Система IMSAI 8080 стала вторым шагом персональных компьютеров  к завоеванию мира. Уже в сентябре того же года на обложке первого  номера журнала BYTE красовался лозунг: "Компьютеры: величайшая игрушка  мира". По техническим характеристикам IMSAI 8080 почти не отличался от MITS Altair 8800. Тот же процессор Intel 8080, тот же объем ОЗУ в 256 байт, тот же железный ящик-корпус с тумблерами.

Вслед за первыми ласточками в небо взвилась целая стая, и  уже к концу семидесятых годов  в мире было несколько десятков фирм, предлагавших персональные компьютеры и комплектующие к ним.

 

Открытая архитектура.

«Сперва кто-то делает гениальную вещь, потом все удивляются –  до чего же она проста…»

 

К началу 80-х годов руководство  компании IBM встревожилось наметившимся падением спроса на большие компьютеры фирмы. Однако, персональный компьютер  в то время не вызывал у совета директоров доверия, казался игрушкой, не имеющей больших перспектив. Поэтому, вынужденная идти в ногу со временем, IBM начала разработку первой модели персонального  компьютера, но средств на разработку выделила мало. Подразделение фирмы, которому была дана задача разработать  модель персонального компьютера, была вынуждена обходиться тем малым, что руководство сочло нужным выделить. К счастью, инженеры подразделения  отличались свежим умом и технической  смекалкой и сполна выжали из скудного финансирования все, что было можно. Прежде всего, была выбрана такая  архитектура компьютера, которая  позволяла собирать его из отдельных  блоков, подобно детскому конструктору. Самой главной, повлиявшей на ход  всей компьютерной истории, находкой была не применявшаяся до тех пор нигде новая концепция – принцип открытой архитектуры. В чем он заключался? У нас мало средств для разработки всей нужной перефирии, рассудили инженеры IBM, так пусть ее за нас разрабатывают другие, сторонние фирмы. Пользователь сам сможет выбирать, какие комплектующие ему понадобятся, и по мере необходимости сможет докупать их. Так в мир пришла открытая архитектура.

Компьютер фирмы IBM, model 5150, незатейливо  названный IBM PC (Personal Computer – персональный компьютер), едва ли сильно превосходил  множество своих конкурентов  того времени. В сфере работы с  графикой он уступал продукции Apple. Мощности процессора Intel 8088 хватало  на работу с разработанной для  компьютера операционной системой MS-DOS, но едва ли хватало на обработку  игровых программ. Стандартно компьютер  комплектовался 64-я Кб ОЗУ, правда, с  возможностью расширения до 640 Кб. Но, скорей всего, этот компьютер так и остался  бы одним из множества, если бы не революцтонный  принцип открытой архитектуры. Пользователи быстро поняли всю прелесть возможности  приобретать небходимые комплектующие  по мере необходимости, а не все сразу. И уж тем более, оценили нововведение разработчики устройств. Спустя короткое время на рынке предлагалось уже  множество устройств и комплектующих  для IBM PC, разработанных как самой IBM, так и сторонними производителями.

Минусы своего открытия IBM почувствовала очень скоро. Маленьким  фирмам, занятым разработками «железа» для РС, не нужно было нести таких  больших издержек, как гиганту IBM, кроме того, времени на разработку и реализацию у них уходило  меньше. Через некоторое время IBM оказалось одной из множества  фирм, разрабатывающих и продающих  компьютеры, совместимые с РС. Впрочем, несколько лет лидирующее положение  корпорация занимала, успев выпустить  модернизированный РС – model 5160, оснащенный тем же процессором 8088 и таким  же объемом ОЗУ, но предусматривающим  возможность установки жесткого диска объемом 10 или 20 Мб. Это произошло  в 1983 году, а спустя еще год IBM выпустила  следующую модель, названную PC AT (Advanced Technology – Усовершенствованная Технология). Главным новшенством компьютера стало использование нового процессора Intel – 80286. На этом лидерство компании закончилось, и первый "IBM-совместимый" компьютер на базе следующего процессора – Intel 80386 был выпущен уже не IBM. Фирма оказалась одним из множества  игроков на рынке персональных компьютеров, и попытка исправить ошибки прошлого выпуском новой модели IBM PS/2, архитектура  которой была запатентована, окончилась неудачей.

 

Первые портативные.

«Всегда найдутся тем, кому мало будет просто сидеть и ждать…»

 

Персональные компьютеры вошли в жизнь так же незаметно  и постепенно, как в свое время  автомобиль, радио и телевидение. Сперва лишь игрушка, удел немногих энтузиастов, потом все более и более  привычная вещь, и, наконец, привычная  примета повседневности. К началу восьмидесятых персональные компьютеры уже, кажется, вышли из разряда непонятных игрушек, но в категорию обязательного  элемента любого офиса еще не попали. Тем более, далеко не в каждом доме можно было найти персональный компьютер. Казалось бы, перспективы еще неясны, есть ли будущее у ПК – неизвестно, и шаги по вложению капитала в компьютерную индустрию должны быть взвешенными  и осторожными. К счастью, прогресс движется вперед и осторожность скептиков ему не помешает. А поводом для скепсиса в 1981 году мог стать один из первых «портативных» ПК – Osborne 1. В самом деле, мог воскликнуть скептик, ну какая же это портативность, когда железный ящик весом поболее 10 кг приходится таскать на себе только ради сомнительного удовольствия разглядывать на крохотном пятидюймовом экранчике результаты работы компьютера,  построенного на процессоре Zilog Z80 с тактовой частотой 4 МГц, и оснащенного 64-я Кб ОЗУ. Сегодняшний избалованный пользователь счел бы это железное чудовище лишь насмешкой над словом «портативность». Но… в начале 80-х деревья еще были большими, а оперативная память маленькой. Возможность работы с компьютером «в поле» была нужна, как воздух. И вслед за Osborne 1 потянулись Kaypro II (несмотря на название, это была первая модель фирмы Kaypro), вышедший в 1982 и имевший экран уже в 9 дюймов; IBM Portable – Model 5155, весом аж в тринадцать с половиной килограмм, и многие, многие другие, превратившиеся со временем в то, что мы привыкли называть словами «ноутбук» или «лаптоп».

Впрочем, «портативности мало не бывает». В конце восьмидесятых  стали появляться предтечи нынешних «карманных компьютеров», «персональных  органайзеров», «палмтопов» и т.д. Одним из таких пионеров «суперпортативности» стал Atari Portfolio, разработанный компанией DIP. Этот малыш весом в 450 гр был, хоть и не полностью, совместим с IBM PC, чем снискал себе немалую популярность. Одним из доказательств популярности можно признать участие Portfolio в культовом  фантастическом кинобоевике «Терминатор 2. Судный день». В фильме юный герой  при помощи Portfolio взламывал систему  уличных банкоматов, что, конечно, сегодня  может вызвать только улыбку.

Однако, сам Portfolio даже сегодня  вызывает уважение. Построенный на базе процессора Intel 80C88 с тактовой частотой ок. 5 МГц и оснащенный всего 128-ю  Кб ОЗУ, он имел весь набор нормального  персонального органайзера: прошитые в ПЗУ урезанный DOS 2.1, текстовой  и табличный редакторы, программу  связи, календарь и «напоминалку». Пожалуй, подходящий набор и для  сегодняшнего дня. Хороший контрастный  экран Portfolio позволял достаточно комфортно  работать с компьютером при достаточном  освещении, поскольку подсветки, разумеется, не имел.

Osborne 1 и IBM Portable, Kaypro II и  Atari Portfolio стали одними из первых, и за это люди, вложившие свои  силы в их разработку достойны  всяческого уважения.

 

Заключение.

 

В такой короткой работе невозможно охватить и тысячной доли того, что  представляет собой компьютерная история. Ценовые войны и новаторские  решения, смелые идеи и катастрофические провалы, - все это лишь части огромного  мира компьютерной индустрии. Сколько  игроков, бывших когда-то великими, сошли  с дистанции. Atari и Commodore, Osborne и Kaypro –  когда-то были известны, успешно торговали  своей продукцией и даже были законодателями «компьютерной моды». Но их время  ушло, на рынок вышли другие производители, тоже полные амбициозных планов и  оригинальных идей. Кому-то из них повезет  больше, кому-то меньше. Рынок есть рынок, и так было всегда. Единственное отличие начала двухтысячных от середины семидесятых заключается в том, что едва ли у одиночек, таких, какими были Джобс и Возняк, Пол Аллен  и Билл Гейтс есть возможность  пробиться к вершинам компьютерной индустрии. Впрочем так было всегда – на смену одиночкам приходит мощная система, двигающая мир в том направлении, в котором он раньше идти не собирался.

Впрочем, темой данной работы это не является.