Персональный компьютер: четыре пятилетки успеха

Андрей Борзенко

В конце апреля 2001 г. московские представительства корпораций Intel (http://www.intel.ru) и IBM (http://www.ibm.ru) провели совместную пресс-конференцию, посвященную 20-летию эры ПК. Интересно, что в этом году IBM исполняется 90, а с момента выпуска первого микропроцессора прошло уже 30 лет.

Не секрет, что все события со временем приукрашиваются и обрастают легендами. Не зря же Бернард Шоу как-то сказал: "А что история? Она, как всегда, солжет!". И все-таки попробуем придерживаться фактов, хотя известно, что в действительности все выглядит не так, как на самом деле.

Не только мэйнфреймы

Корпорация IBM была основана в 1911 г. Вообще говоря, ее история восходит к концу XIX века, когда немецкий эмигрант Герман Холлерит, работавший в бюро переписи населения, предложил автоматизировать статистический учет иммигрантов с помощью перфорированных карточек. Изобретенная им электрическая машина для обработки данных оказалась весьма эффективной, и в 1896 г. Холлерит основал фирму под названием Tabulating Machine Co. В 1911 г. Чарльз Флинт объединил компанию Холлерита и две другие фирмы, специализировавшиеся на автоматизации обработки статистических данных. И вот 15 июня 1911 г. в Нью-Йорке была зарегистрирована новая фирма, получившая название Computing Tabulating Recording (CTR). Она быстро сумела завоевать свой сектор рынка и через некоторое время открыла отделения в Вашингтоне, Детройте, Торонто и Дейтоне.

В 1914 г. генеральным менеджером CTR стал Томас Уотсон-старший, с именем которого связаны основные достижения компании в 20-40-х годах. Сын шотландских эмигрантов, Уотсон уже через 11 месяцев после начала работы в CTR стал ее президентом. К 1919 г. оборот компании удвоился и достиг 2 млн. долл. Поскольку машины от CTR нашли сбыт в Европе, Южной Америке, Азии и Австралии, в 1924 г. CTR была переименована в International Business Machines (IBM). В 1935 г., когда правительству США понадобились системы автоматизированного учета занятости на 26 млн. человек, IBM была готова выполнить этот заказ в кратчайшие сроки. В том же году инженеры корпорации создали первую электрическую печатную машинку.

В начале 40-х в лабораториях IBM совместно с учеными Гарвардского университета шла работа над созданием одной из первых ЭВМ, которая была собрана в 1944 г. и получила название "Марк-1". Эта машина, весившая более пяти тонн, несмотря на невысокую скорость, могла осуществлять довольно сложную последовательность математических вычислений. В 1946 г. IBM предложила первую коммерческую модель электронно-вычислительной машины - IBM 603 Multiplier. В 1952 г. была выпущена IBM 701 на электронно-вакуумных лампах. В отличие от электромеханических переключателей, использовавшихся в "Марк-1", электронные лампы легко заменялись в случае неисправности, а главное, позволяли увеличить скорость вычислений до 17 тыс. операций в секунду. В 1957 г. годовой оборот корпорации IBM превысил 1 млрд. долл.

В 1959 г. IBM создала свой первый мэйнфрейм модели 7090, полностью выполненный на базе транзисторов и способный производить 229 тыс. операций в секунду. В 1964 г. компания предложила System-360, первое семейство IBM-совместимых компьютеров и периферийного оборудования. Владельцы System-360 могли в случае необходимости модернизировать оборудование и программное обеспечение по частям, что позволяло рациональнее расходовать средства.

К концу 70-х годов на компьютерном рынке сложилась довольно неприятная для IBM ситуация. Оказалось, что пользователям нужны не только большие машины (они у IBM были на все случаи жизни), но и небольшие персональные компьютеры - дешевые, автономные, рассчитанные на одного человека устройства. Попытки создать подобные компьютеры IBM предпринимала с 1975 г., но все они оканчивались неудачей, цена готового изделия была слишком высокой. Так, домашнее устройство IBM 5110 с Бейсиком, "зашитым" в ПЗУ, стоило около 10 тыс. долл. И вот 1980 г. руководство IBM приняло решение (как выяснилось потом, революционное) о разработке компьютера, цена которого укладывалась бы в несколько тысяч долларов.

Так выглядел IBM PC

Подразделение систем начального уровня, брошенное на решение этой задачи, было очень маленьким - поначалу всего 12 человек. Да и работали они не в Силиконовой долине, а в Бока-Ратон (шт. Флорида). С одной стороны, хорошо - подальше от начальства - побольше свободы, но с другой - и подальше "от кухни". Говорят, что с финансированием дела обстояли не всегда лучшим образом. Пришлось отказаться от изготовления машин из собственных комплектующих и купить нужное ПО. Решение было в значительной мере вынужденным, ведь развертывание не только производства, но и новой сети распространения для "необычных" компьютеров потребовали бы времени, а его уже практически не оставалось. Для уменьшения затрат на создание ПК IBM использовала разработки других фирм в качестве составных частей для своего детища, в частности микропроцессор Intel и ПО Microsoft.

И вот 13 августа 1981 г. корпорация IBM анонсировала систему IBM 5150 Personal Computer, которая вошла в историю под названием просто IBM PC. Она была построена на базе микропроцессора i8088 с тактовой частотой 4,77 МГц, имела 64 Кб оперативной памяти, один накопитель на флоппи-дисках размером 5,25 дюйма емкостью 160 Кб. Монохромный монитор отображал только алфавитно-цифровую информацию. Компьютер работал под управлением ОС PC-DOS 1.0 (MS-DOS) и стоил 3 тыс. долл. За 6 тыс. долл. можно было купить систему с цветным дисплеем и адаптером CGA, который при разрешающей способности 640х320 точек отображал 16 цветов. В минимальной конфигурации (с 16 Кб памяти) система стоила около 1600 долл.

Один из первенцев эры ПК

Сегодня за такие деньги можно приобрести систему на базе микропроцессора Pentium 4 с тактовой частотой 1,5 ГГц, объемом оперативной памяти 128 Мб и жестким диском емкостью 40 Гб. Конечно же, с цветным монитором, акустической системой с сабвуфером и прочими необходимыми аксессуарами.

В IBM PC разработчики применили принцип открытой архитектуры: модули системы были универсальными, что позволяло модернизировать компьютер по частям. Выпускались варианты машин с двумя флоппи-приводами, с накопителем НМЛ и т. д. Почти незамедлительно на рынке появились платы дополнительной памяти на 256 Кб, графические адаптеры, платы с последовательными и параллельными портами. Выход IBM PC породило лавинообразный спрос на ПК, которые стали орудием труда людей самых разных профессий. Наряду с этим возник гигантский спрос на ПО и компьютерную периферию. На этой волне возникли сотни новых фирм, занявших свои ниши на компьютерном рынке.

Когда принималось решение о разработке ПК, предполагалось, что их будет произведено не более 250 тыс. штук. Продажи IBM PC начались в октябре 1981 г., а уже к концу того же года было продано более 35 тыс. машин. Грамотно построенные рекламные акции представляли IBM PC как мощное средство, необходимое для любого бизнесмена. В течение первого года разошлось 136 тыс. подобных систем, а уже пять лет спустя их количество достигло 3 млн. штук. За последние 15 лет в США было куплено ПК больше, чем автомобилей.

Миссия Intel

В конце 60-х годов многие талантливые инженеры уходили из компании Fairchild Semiconductor, известной своим планарным процессом производства полупроводниковых элементов, и создавали собственные фирмы (впоследствии все эти фирмы-потомки Fairchild часто именовались не иначе, как Fairchildren). В июне 1968 г. Роберт Нойс и Гордон Мур основали свою компанию и стали ее первыми сотрудниками. Энди Гроув, покинув Fairchild, стал четвертым по счету. А вот кто был третьим, история, как обычно, почему-то умалчивает. Нынешний же президент корпорации Крейг Барретт устроился на работу только в 1974 г. Кстати, финансиста из Сан-Франциско, который ранее помогал создать Fairchild Semiconductor, а потом поддержал и новое предприятие Нойса и Мура, звали Артур Рок. Именно ему принадлежит маленькое дополнение к закону Мура[[1]]: "Стоимость основных фондов, используемых в производстве полупроводников, удваивается каждые четыре года". Однако, полагаясь на репутацию и глубокие знания основателей новой компании, мистер Рок в течение двух дней предоставил им необходимые деньги - ни много ни мало 2,5 млн. долл. Кстати, название Intel (INTegrated ELectronics, "интегрированная электроника") появилось не сразу. Говорят, рассматривался даже вариант назвать фирму именами основателей - Moore Noyce. Правда, звучал он не очень хорошо, уж слишком похоже на "more noise" ("больше шума").

Первоначально миссия Intel была сформулирована следующим образом: создание рынка запоминающих устройств для вычислительных машин на базе кремниевых кристаллов. Уже в то время стало очевидно, что память на основе кремния сулит колоссальные перспективы для повышения уровня вычислительных и исполнительных возможностей электронных устройств. Но в те времена задача казалась трудновыполнимой, поскольку кремниевая память стоила в 100 раз дороже господствовавших на рынке магнитных носителей. Корпорация начала с изготовления микросхем оперативной памяти. Первым серийным изделием стала 64-битная биполярная микросхема статической памяти с диодами Шоттки 3101.

В один прекрасный день в Intel обратилась японская фирма Busicom, которая занималась производством калькуляторов и хотела, чтобы для нее спроектировали 12 различных микросхем. Но у инженера Intel по имени Тед Хофф появилась замечательная идея - вместо 12 специализированных микросхем создать одну универсальную. Нойс и Мур поняли изящество предложения Хоффа. Понравилось оно и фирме Busicom, было решено финансировать создание именно универсальной микросхемы. Через девять месяцев напряженной работы группа под руководством Федерико Феджина добилась успеха - так появился первый в мире микропроцессор Intel 4004. Он состоял из 2300 полупроводниковых транзисторов и свободно умещался на ладони. Крошечный кристалл i4004 имел такое же быстродействие, как огромный компьютер ENIAC, занимающий объем 85 куб. м и имеющий 18 000 вакуумных ламп.

После микропроцессора i4004 последовал i4040, а в 1972 г. - i8008. Затем в 1974 г. - триумф с 8-разрядным i8080 (см. http://www.computer-museum/frgnhist/i8080.htm). В 1978 г. были созданы 16-разрядные устройства i8088 и i8086. К моменту создания IBM PC на рынке кроме микропроцессоров Intel присутствовали и кристаллы других производителей, весьма серьезных конкурентов, таких, как Zilog (Z8000) или Motorola (M68000). От решения Голубого гиганта зависело многое, и только после получения от IBM первых крупных заказов на процессоры окончательно стало ясно - это самая крупная победа Intel.

Третий элемент

Согласно законам коммерции, компьютер может быть положительно принят пользователями только в том случае, если для него имеется достаточное количество ПО, в частности, ОС с широкими возможностями, текстовых редакторов, систем управления базами данных, электронных таблиц, компиляторов языков программирования, графических редакторов, обучающих и коммуникационных программ, издательских систем и, разумеется, компьютерных игр (как же без них). По понятным причинам, на момент рождения IBM PC большинства из вышеперечисленных продуктов еще не было. Сегодня, конечно, всем очевидно, что ключевую роль в создании необходимого ПО для ПК сыграла корпорация Microsoft (http://www.microsoft.com).

Существует расхожее мнение, что участие Microsoft в проекте IBM PC стало для нее манной небесной. Трудно отрицать влияние ошеломляющего успеха ПК, но справедливости ради стоит отметить, что его тогда особо никто и не ожидал. А компания Билла Гейтса была к тому времени уже крупнейшим производителем интерпретаторов языка Бейсик. Кстати, именно Бейсик собиралась приобрести IBM у Microsoft для IBM PC. И лишь непонятное поведение Гэри Килдуэлла, создателя операционной системы CP/M, который так или иначе сорвал переговоры с IBM, позволило Гейтсу взять инициативу в свои руки.

У Microsoft нет ОС? Ноу проблем! Тим Паттерсон, программист фирмы Seattle Computer Products, вооружившись руководством по использованию CP/M, написал собственную ОС - QDOS (Quick & Dirty Operating System). Уже в апреле 1980 г. Тим работал в Microsoft (а испытания MS-DOS на прототипе ПК прошли еще в феврале). Чтобы выкупить права на QDOS, Гейтс был вынужден заплатить 50 тыс. долл. из 80 полученных от IBM за интерпретатор Бейсика и будущую ОС. Навар невелик, но в скором времени он обернулся многомиллиардными прибылями. Вот что значит предвидение! Иначе Гейтс и не был бы Гейтсом. Кстати, именно он убедил руководство IBM увеличить объем оперативной памяти в ПК с 16 до 64 Кб. Однако в том же году он заявил, что "любому должно хватить 640 Кб". Наверное. Если не пользоваться ПО Microsoft, добавим с улыбкой.

Продолжение следует

Компьютер NetVista - достойный преемник IBM PC

Говорят, что эра ПК проходит и на это есть свои причины. Хотя появление компьютеров на базе микропроцессора Pentium 4 дало Крейгу Барретту повод провозгласить наступление эры ПК с расширенными возможностями. Она предполагает организацию домашних сетей с подключением разнообразных периферийных устройств, расширяющих сферу применения ПК дома и за его пределами. Но так или иначе, свое дело персональные компьютеры уже сделали, и уже неважно, как они будут называться в будущем. В заключение хочется просто привести слова Гордона Мура: "Я полагаю, что мы самые настоящие революционеры. Ведь эти новейшие достижения электроники изменяют мир в гораздо большей степени, чем всякие политические события".

Примечаниe

1.Закон Мура

В 1965 г. Гордон Мур сделал весьма знаменательное наблюдение. Представив в виде графика рост производительности микросхем, он обнаружил любопытную закономерность: новые модели разрабатывались спустя 18-24 месяца после появления их предшественников, а емкость их при этом возрастала каждый раз примерно вдвое. Если такая тенденция продолжится, заключил Мур, то мощность вычислительных устройств экспоненциально возрастет на протяжении относительно короткого промежутка времени.

Наблюдение Мура впоследствии блестяще подтвердилось, а обнаруженная им закономерность наблюдается и в наши дни, причем с поразительной точностью, и является основой для многочисленных прогнозов роста производительности.

Статья опубликована в PC Week/RE №(285)15 2001 г.
Перепечатывается с разрешения автора.