微处理器和个人计算机的历史:1980年-1984年

图片

IBM PC 5150型和克隆攻击


该产品彻底改变了个人计算机业务的唯一显着事实是它是由IBM创建的。如果那个时代的任何其他公司创建并发布了IBM Personal Computer Model 5150,那么将来他们将以尊重的态度看待它,而不是将其视为改变行业面貌的产品。

IBM的立场确保了PC启动了广泛传播技术所需的标准化过程。相同的规定保证了竞争对手可以自由使用5150型技术规范,因为IBM不得不根据1956年美国司法部的和解协议披露此类信息,该公司遵守的条款是因为该公司以前曾使用过垄断的参考方法。商业。

5150型传统重要性的第三个因素是由独立设备制造商提供的组件。 IBM业务建立在几乎所有硬件和软件的内部设计和开发之上,从而实现了收入的最大化。付出的代价是市场灵活性的下降:在这样的整体公司中,公司冲突和部门之间的竞争加剧了决策过程的惯性。


Datamaster是一台通用计算机,具有一个CRT文本显示器,键盘,处理器,内存和两个8英寸软盘驱动器,并连接在一起。 (照片:Oldcomputers.net

5150型不是IBM首次尝试创建个人计算机:至少有四个先前的项目被中断,原因是市场的发展速度超过了IBM领导者做出决定的速度。配备Intel 8085处理器的System / 23 DataMaster商业计算机也经历了从1978年2月开始的漫长的开发过程。 DataMaster于1981年7月投放市场,导致了设计策略的改变;此外,设计部门的任务是进行新的PC项目。

最初,IBM计划在其位于德克萨斯州奥斯汀市的研究中心设计基于Motorola 6800处理器的个人计算机,IBM市场部认为PC应该通过Sears,Roebuck&Co.商店销售,但是当发布时间表滞后时,平衡就摇摆了。摩托罗拉6800处理器和辅助芯片。

在奥斯汀进行设计的同时,还准备了一个可能的Project Chess计划,该计划似乎是在Atari要求IBM创建IBM真正需要的个人计算机时制定的。当项目经理William(Bill)Lowe承诺该项目将在一年内完成时,IBM获得了官方批准。为了按时兑现这一承诺,他不得不求助于IBM以外的供应商。

仅需为PC选择处理器和操作系统。 Lowe和Estridge精明到足以意识到IBM的高级管理人员不会偏爱PC,这威胁到该公司的盈利业务,即出售商务用车(当时带有打印机的System / 23 DataMaster终端售价约为9,900美元)。

似乎最初考虑使用8位处理器,这样就可以在设计中使用MOS Tech 6502,Zilog Z80或Intel 8085,但是IBM工程师更喜欢16位,比尔·盖茨(Bill Gates)则游说IBM使用16位计算机进行演示。他公司开发的操作系统的所有功能。 32位架构的摩托罗拉和美国国家半导体(分别为68000和16032)应该在Lowe的一年截止期限完成后投入生产。

最终的解决方案是在8位和16位之间折衷,以减轻与现有软件和扩展硬件的兼容性问题。同时,由于选择了更便宜的处理器和辅助芯片而降低了成本,并且在PC和IBM商用机之间节省了巨大的性能差距。

由于微处理器市场发生了消耗战,IBM的决策得以简化。MOS Tech因德州仪器计算器价格低廉而导致MOS财务崩溃后,MOS Tech被Commodore收购。该公司的工作已从创新转移到了利用6502的成功。6500系列的Western Design Center(WDC)最终实现了16位计算,但是,与许多其他微处理器公司一样,竞争已经使它们在进入市场时就变得不必要了。

Zilog的收入也受到了影响,而其主要股东以及后来的母公司埃克森美孚(Exxon)很高兴看到经验不足的Zilog如何参与自杀产品多元化过程。研发成本超过了收入的35%,开发种类的扩展导致Z8000自己的16位处理器下降。同时,埃克森(Exxon)的愿望和费德里科·法吉纳(Federico Fagina)相对的管理经验不足也变得清晰起来。

Fajin和Ungermann创立了Zilog来创建微处理器,但Exxon收购了Zilog作为机器的装备,据Exxon称,该机器与其他电子和软件公司一起将创建一个伟大的项目,该项目应与IBM竞争。所有这些导致了灾难,损失了数十亿美元。

尽管Z80用于大量计算机,终端机和工业机器,并已成为公司的二级供应商,但Zilog的收入却下降了。拥有Intel 8085的AMD许可证并没有赋予其后代8086处理器相同的权利,因此,为了寻找16位处理器,Jerry Sanders被迫与Motorola或Zilog联系,因为美国国家半导体的项目似乎很有希望,但并不能证明其合理性。

由于摩托罗拉开发工作的延迟以及AMD无法创建自己的竞争架构,Zilog似乎是一个更具吸引力的选择。此外,该公司是一个相对较新的公司,这意味着使用起来更容易,因此AMD选择了Z8000。处理器与8位软件的向后兼容性的缺乏注定了其销售失败,而Z80吸引的客户迅速转向了英特尔。 Zilog用成功的Z80弥补了失败,而全球最大的石油公司弥补了亏损,而AMD没有这样的机会。

就其本身而言,英特尔计划在8080创建后立即在处理器体系结构上进行一次重大飞跃。计划的芯片名称为8816,是8位芯片大小的四倍,具有16位和32位功能,以及一组现代处理器特有的功能。

1976年4月14日,很明显,这种架构的制造非常耗时,而且很可能没有时间按时出现与摩托罗拉,Zilog,美国国家半导体和德州仪器(TI)的16位芯片竞争。

英特尔至少需要一个中间架构来对抗竞争对手并继续发展。软件主管Terry Oddendik接受了挑战,并着手在短短10周内设计出新的处理器体系结构-据估计,这是一年中制造芯片的最长时间。 Opdendik选择了专门研究软件的工程师Steve Morse,他撰写了毁灭性的评论8816,并发起了这个项目。第一次,没有软件工程师参与英特尔芯片体系结构的设计。


16位Intel 8086微处理器的晶振8086是著名的x86架构的开始,最终成为最成功的Intel处理器系列。

架构设计工作始于五月,由两个人组成的团队:Morse和项目经理Bill Polman;该体系结构的第一个版本于8月准时出现。该体系结构必须满足两个要求:与8080向后兼容的可用性和高达128 KB的可寻址内存-是8080的两倍。

解决第二个问题的方法相当笨拙:使用分段寻址,这允许在处理16位数据的芯片中使用20位内存地址;这样就可以寻址多达1 MB的内存。尽管1978年6月8日发布的8086效率低下,但它使英特尔在创建商业上成功的16位处理器的竞争中击败了摩托罗拉和Zilog。

对于第二年的8086,英特尔以较低的价格发布了8088,与8086相比,其外部总线宽度从16位减少到了8位。对于希望延长基于8080和8085以及相关软件的系统寿命的用户而言,该处理器的定位是更为经济的购买。

尽管摩托罗拉自己的16位处理器68000在8086之后的15个月内发布了,但是它的架构比8086更具优势,并且在发布开始后,它就使Intel占据了市场领导地位。尽管Zilog被视为一家小公司,尽管埃克森美孚投入了很多资金,但摩托罗拉还是一家受人尊敬的半导体公司,历史悠久,在市场上享有很高的知名度。


在最初的Apple Macintosh及其最初的后代中,使用Motorola 68000处理器作为CPU,

直到那时,英特尔才从未向客户“出售”其产品。它的产品线通常优于竞争对手(或至少与之匹配),需求经常超过供应。因此,英特尔卓越的销售水平可以说是自满和自大的结合。买家在等待机会,不同意公司的立场。

在这种背景下,英特尔在全国范围内开展了首个营销活动。她是由运营工程师Don Buckhout撰写的长达八页的报告所驱动的,该报告详细解释了Motorola架构领先于Intel架构的地方。该公司为自己设定了任务:一年四季每个月,170名销售代表中的每个人都必须赢得比赛(即到1980年12月为止获得2,000场胜利)作为“粉碎行动”的一部分。该名称是根据类似于丹佛野马队美式足球俱乐部的防守策略选择的;此外,该运动旨在“粉碎”摩托罗拉。

面对面对更好处理器的竞争对手,英特尔将重点放在整个系统和辅助芯片上(在这一领域,摩托罗拉的地位相对较弱)。英特尔的主要业务是处理器,而对于摩托罗拉来说,它们只是一小部分产品。英特尔对客户的恐惧感,犹豫不决和怀疑表示无耻,问了一个问题:摩托罗拉可以提供新处理器的支持,集成和发布吗?

尽管英特尔不喜欢那些必须与之打交道的企业形象,但是技术支持水平和公司产品仍然不可否认。英特尔放弃了在开发之前禁止产品广告的政策,而是允许其在专门用于芯片开发的一百页目录中宣传其未来的产品系列。

摩托罗拉没有专注于拥有68,000的营销和技术优势,而是吞下了诱饵,并试图以更适中的替代产品来应对Intel产品。从那时起,摩托罗拉和68000处理器的优势开始融合。

英特尔设定了自己的目标,即在1980年12月之前赢得2000场竞争性胜利。粉碎行动的成功使最终的胜利数量接近2500;在一定程度上,销售代表及其运营工程师获得了最多的胜利,从而激发了这种结果。比尔·汉德尔(Bill Handel)赢得了近100份合同。其中包括带有电子温度监控器的紧身胸衣的草稿,该草稿将其怀孕的最佳时间通知其主人。作为冠军,Handel和他的运营工程师获得了86股英特尔股票;此外,他们与达到期望水平的其他销售代表一起被授予大溪地之旅。

Bill Handel赢得了Operation Crush事件,但销售代表Earl Weststone借此机会致电位于Boca Raton的IBM开发实验室,尽管事实上IBM一直在内部设计其处理器。幸运的是,国际象棋计划刚刚启动。英特尔使用Operation Crush最大限度地提高了8086的普及率,但是2,500场胜利中最大的一次是,带有8位外部/ 16位内部总线(基于8086开发)的截断的8088混合芯片最终出现在IBM PC 5150型中。


带有IBM CGA显示器,IBM PC键盘,IBM 5152打印机和纸架的IBM个人计算机5150型。

像公司的大型机一样,IBM PC的设计使用户有机会对其进行升级。但是,大型机模块化基于IBM创建的设备,而PC可以提供第三方供应商提供的更大功能。该计算机支持两种独立的图形卡-专为家庭用户设计的CGA(彩色图形适配器),以及用于商业用户的带有矩阵打印机端口的MDA(单色显示适配器)。 IBM设计的主板为大多数用户提供了足够数量的扩展端口(五个),以及相当广泛的RAM选项,驱动器和打印机。

IBM还外包了操作系统的选择。许多人将DataMaster的漫长开发过程与设计理念的改变联系在一起:在开发阶段,系统选择了BASIC解释器,IBM注意到了这一课。导致IBM选择Microsoft的事件的确切顺序尚不十分清楚。但是有一点很明确-它始于IBM与Digital Research的Gary Kildall联系。

在个人计算机行业阶段,许多供应商选择了Kildall的CP / M作为操作系统。 Kildall专注于开发OS,而Bill Gates和Paul Allen专注于创建BASIC编程语言的变体。好像有一项默契协议,没有一家公司侵犯了另一家公司的专业化领域。

Digital Research Inc.的融合破坏了这种和平共处。 (DRI)与编译器系统公司(随后收购了该公司),由基尔多尔的一位前学生戈登·尤班克斯(Gordon Eubanks)领导,他为IMSAI编写了自己的BASIC(CBASIC)版本。在选择操作系统的过程中,IBM与Kildall进行了约谈,意在使CP / M适应8086和8088处理器;

当IBM代表Jack Sams到达DRI讨论该建议时,Kildall不在办公室。了解了IBM臭名昭著的单向NDA的条款后,Dorothy Kildall拒绝在没有事先法律建议的情况下签订合同。 Kildall可能在几个小时后参加了会议,现在讨论细节已经为时已晚。萨姆斯后来飞往西雅图,与比尔·盖茨会面。

显然,基尔德尔的行为与萨姆斯的公司理念(以及IBM本身)背道而驰。与美国最大的公司之一一致的专业水平和尊重程度显然不存在。同样明显的障碍是Kildall在CP / M-86(与8086/8088兼容的OS)的开发过程中的缓慢性。同时,比尔·盖茨(Bill Gates)清楚地了解了IBM的状况,并准备满足IBM的需求,如果这有助于建立他的业务。

比尔·盖茨的唯一真正问题是他没有可以出售给IBM的操作系统。但是他知道拥有它的人。盖茨联系了西雅图计算机产品公司,该计算机公司在SCP-200B开发套件中使用了8086,在出售这些套件时,SCP和其他8086卖方一样,都面临着缺乏操作系统的问题。该公司决定设计自己的操作系统。但是,在这种情况下,“设计”是一个很大的词,因为来自SCP的蒂姆·帕特森(Tim Paterson)积极地借用了CP / M的代码,仔细地复制了其API调用(操作系统用来与其他软件进行交互)。

最终的QDOS(快速而肮脏的操作系统)在IBM开始在DRI和Microsoft中搜索OS的一个月后于1980年7月完成,但它的发行仅在9月底开始。 SCP的丢失立即对Microsoft来说是一个巨大发现,因为Bill Gates和Microsoft的第一任商业总监Steve Ballmer为IBM提供了许可协议,以为其提供新的操作系统,软件和四种编程语言。根据该协议的条款,微软应该获得使用费。

一个重要的因素是Microsoft保留将MS-DOS许可证出售给其他提供商的权利。


保罗·艾伦和比尔·盖茨紧随第一批台式机系统。

IBM接受了这些条款,并在QDOS被Microsoft收购后,每周支付了700多美元的预付款。保罗·艾伦(Paul Allen)获得了获取操作系统并隐藏从SCP建立帝国的可能性的任务,保罗·艾伦(Paul Allen)同意与SCP达成协议,以每万美元的价格出售许可证,外加以5,000美元的价格公开源代码;交易已完成,预付款为1万。据了解,盖茨和艾伦拥有大量被许可人,其名称被合同条款隐藏,在此之下,微软客户名单应予以保密。实际上,此列表上只有一个客户。

不久之后,IBM需要重新制作86-DOS(以现在称为OS)来适应其需求,因此Tim Paterson进入了Microsoft。到IBM PC准备发布时,SCP的所有者Rod Brock即将破产,因为没有注册来获取86-DOS许可证。该公司的程序员离开了很长时间,Brock没有足够的资金维持生计,因此他接受了盖茨提出的以5万美元的价格出售这家86-DOS公司的提议-十年后,这笔钱相当于该操作系统流行高峰时两分钟的销售额,已经称为MS-DOS。


DOS的第一个版本不支持硬盘驱动器,目录或可下载的设备驱动程序。 (照片:OS / 2 Museum

IBM的一个重要方面是供应链的完整性。对于其他IBM产品,这意味着将产品从一个部门交付到另一个部门。外包组件开发是一个普遍存在制造和产品发布问题的行业的标准做法,因此尽管英特尔强烈反对,IBM还是要求找到8088的二级供应商。

二级制造商的交货还有另一个优势-质量控制还有另一个层次,因为可以比较每个公司的加工商的性能和交货时间表。 IBM首选二级供应商AMD,AMD正在寻找其销售不佳的Zilog Z8000许可副本(称为AMZ8000)的替代品。

由于“粉碎行动”,摩托罗拉在微处理器市场的份额下降到15%,因此候选人很明显。

英特尔与AMD于1982年2月达成协议。就英特尔而言,它已经遵守了IBM的要求,而AMD知道,由于IBM的强硬而削弱了英特尔的地位,因此它已经获得了一项长期许可协议。 AMD必须向英特尔支付三年的专利使用费,这期间的付款是根据英特尔是否决定考虑许可AMD产品而计算的。协议的这一部分在通过后的十年中至少有效五年。

随着IBM PC的发布日期临近,讨论的重点是由美国标志性公司生产的计算机对消费者的可用性。对于计算机迷来说,使用BIOS,IBM对系统完整性的关注,实现为14个阶段的自动开机自检(POST)测试以及详细的用户手册非常重要-今天,所有这些都是理所当然的,但是在1981年,这是一个真正的突破。


IBM PC的基本配置均不能视为公司的“标准”,但通常认为典型型号的价格为1,595美元。全功能版本的价格超过了6000美元。它包括其他设备-双软盘驱动器,内存扩展套件以及其他操作系统(套件价格中包含BASIC,MS-DOS的价格为40美元,CP / M-86的价格为240美元,UCSD p-System的价格为- 695美元; CP / M-86包含在选项列表中,以避免Digital Research进行任何反广告。


CP / M-86是Digital Research为Intel 8086和Intel 8088创建的CP / M OS的版本。

想要运行CP / M机器的IBM PC所有者可以购买额外的协处理器板,例如,带有Z80处理器的Xedex浅蓝色卡。年底前售出的13,533台PC的平均价格(相对于预付超过3.5万辆汽车的价格)约为3,000美元。在六个月的时间里,IBM Model 5150的销量达到了5万本,一年后达到了20万本。

当时,Model 5150的问世并没有改变个人计算机市场上的情况。对于许多人来说,这辆车太贵了,就像Apple II一样,销售量的增长主要归功于商业用户。凭借其声誉,IBM PC已成为可靠的选择。直到IBM标签的吸引力不及IBM Compatible为止,PC对行业的影响才如此明显。

在1981年最后几个月,IBM售出的13,533台PC仅占总销售额的不到1%,在30亿美元的个人计算机市场中所占的利润仅为1.9%。例如,Radio Shack和Apple的销售额占市场的37%(分别为20%和17%)。 IBM PC的第一个成就是扩展板市场几乎立即增长,并为软件开发人员奠定了坚实的基础。

由于1982年的增长,个人计算机的销售量比上年增长了一倍,全球销售了280万台设备。这种增长的很大一部分是由Commodore 64的问世驱动的,它改变了Commodore VIC 20,Atari 400和800以及TRS 80以前拥有的PC市场预算。与此同时,出售的Sinclair ZX81等低端机器也出现了。以前只能买一个袖珍计算器的钱。

这些入门级汽车扩大了计算机娱乐市场,而Commodore 64通过借鉴Atari 2600的Sprite的想法而获得了成功,尽管其图形进行了重新设计。 1982年还标志着SGI,大力神,钻石多媒体,兰花技术,第九号,Autodesk AutoCAD,电子艺术的成立。今年,On-Line变成了Sierra On-Line:在IBM的帮助下,公司的规模不断扩大,例如MSA的Peachtree Accounting软件,IUS的EasyWriter,ISS的WordPerfect和Lotus电子表格应用程序1 -2-3。

允许Lotus软件开始工作的风险投资部分由两个人提供,这两个人为Silicon Graphics(SGI)和Electronics Arts初创公司提供了资金。 Al Jay Sevin和Ben Rosen还提供了Compaq Computers初始资金的一半。该公司由三名沮丧的德州仪器(TI)工程师创建,他们很快加入了TI的许多其他员工,该公司认为便携式PC版PC的潜在市场。

Compaq并非第一个注意到,PC的销售并没有受到计算机设备功能的刺激,而是受到可用软件的刺激,因此理想的产品应该是可以使用现有软件的产品。由于IBM本身正在铺路,因此可以很有信心地说,该标准将以其自己的自由意志或武力在市场上取得成功。此外,还有另一个优势-您可以(间接)与“蓝色巨人”建立联系,将您的产品定位为与IBM PC兼容(“ IBM PC兼容”)。

寻求“尾随”市场领导者的公司并非新生事物。富兰克林计算机公司发布了苹果II的精确复制品,称为Ace 100,苹果迅速对富兰克林提起诉讼。富兰克林继续continued窃苹果设备,直到1983年8月美国上诉法院判决对苹果不利。

IBM免受此类模拟器攻击的唯一保护措施是BIOS,并且该公司错误地认为竞争对手将无法提供比这家蓝色巨人便宜的组件。

哥伦比亚数据产品MPC 1600于1982年6月发布,是IBM PC的第一个克隆,尽管它比Model 5150便宜近三分之一,但重新创建的BIOS逆向工程与IBM硬件和软件并不完全兼容。 Eagle Computers,Corona和Handwell尝试采用更便宜的方式,并从IBM本身的BIOS开始,IBM的完整代码已包含在PC手册中。但这只会使他们受到IBM可怕的法律部门的攻击。一些厂商还寻求扩大Model 5150的功能范围,尤其是Seequa DEC和Seequa Chameleon计算机。在两种型号中,都使用了Z80和8088,并且都因缺乏与IBM PC的完全兼容性而在商业上遭受失败。

另一方面,在启动PC项目之前,康柏咨询律师并使用“无尘室”概念来保护自己-BIOS程序员从未见过原始的IBM代码。Phoenix Technologies在开发BIOS ROM时,使用了相同的开发方法,因此,任何公司都可以以每片25美元的价格获得与IBM的现成兼容性,外加29万美元的专利使用费。


Compaq Portable是第一台完全兼容的IBM PC和第一台完全可移植的产品。(照片:Maximum PC

Compaq的第一个产品是1982年11月4日发布的便携式个人计算机。事实证明,这是第一台与IBM Model 5150完全硬件和软件兼容的机器。1983年1月发布了前300台,到年底售出50,000台,这是当时基于8088台售出的800万台计算机的很小一部分。尽管销量没有提及(IBM在1983年售出了50万台PC,苹果售出了75万台计算机,这相当于Commodore 64的总销量),但是克隆的问世尤其是康柏宣布了IBM在市场上的短期统治地位的终结。从那时起,将其产品同时用于PC及其模仿产品的公司(英特尔和微软)成为推动力。

英特尔和微软都没有加入苹果业务,乍一看,公司似乎正在蓬勃发展。 1983年6月,她卖出了百万分之一的Apple II,直到苹果公司专注于Macintosh为止,它一直畅销。取得这一成功的主要原因是Apple III计算机的相对故障,它由于对细节的疏忽而注定要发生故障,以及一条自动装配线,该装配线无法在足以提供必要接触的努力下将芯片安装在印刷电路板上。

苹果建议将机器抬起几英寸,然后放下,重复此过程,直到所有组件都放到位,并且计算机恢复了功能为止;对于用户来说,这样的建议似乎是完全不专业的解决方案。丽莎(Lisa)项目是在史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)于1979年12月访问施乐PARC之后创建的,它也是浪费资源。乔布斯用联网的Alto工作站重建PARC美好国家的研发费用超过了5000万美元,这是开发Apple II的成本的一千倍。但即使Lisa设法仅以10万辆的流通量销售汽车,但至少这些技术已成功应用于以后的产品中。

Apple Lisa的根本缺点是价格。目标市场价格为每辆车1万美元,目标市场太小,由于与Lisa网络的连通性不足,目标市场变得更小。


苹果公司在与Lisa并行开发的Macintosh项目中优化了价格(并满足了消费者的需求)。它包含了许多功能,但是更简单的体系结构的成本是Lisa的四倍。由雷德利·斯科特(Ridley Scott)导演的广告,利用乔治·奥威尔(George Orwell)1984年的著作的动机,被认为是1984年1月成功发行Macintosh之前广告艺术的巅峰之作。

得益于稳定的销售,Macintosh将继续刺激苹果的市场份额增长,但是其价格及其收入一直在稳步下降-传统上,Windows 3.0以及与此操作系统相关的办公应用程序(例如Excel和Word)已逐渐占据了领土由Apple Mac拥有。

Altair问世后的头四年中,全球个人计算机的总销量达20万台。十年后的1988年,他们的个人计算机数量增加到了1900万。该业务由业余爱好者在车库中启动,现已发展成为一个数十亿美元的产业,由合伙企业联合起来的发烧友让位于激烈的市场竞争中,该市场不久将开始使用专利和知识产权作为经济武器。

奖励视频

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/


All Articles