IBM PC，最具影响力的发明

是什么让 IBM PC 在个人电脑历史上如此重要？它的影响远远超出了它作为一款简单产品的意义——它是标准化和可访问性的象征，重塑了未来几十年的行业格局。

以今天的眼光来思考这个问题……游戏台式机与家用游戏机有什么区别？是可以选择任何你想要的部件和外围设备吗？还是支持在计算机诞生几十年前创建的游戏？在过去，主要的区别是键盘。

20 世纪 80 年代早期的典型计算机。

如今，苹果是唯一一家生产带有专属软件和外设的电脑的公司。但在 20 世纪 80 年代初，这是常态。当时，家用电脑被视为升级版游戏机，主要用于游戏和编程。在许多情况下，它们甚至是由同一家公司生产的。IBM PC 方法改变了个人电脑的定义。

通过采用第三方硬件和软件，IBM PC 标准化了计算机市场，将其名称借给了整个行业，并赋予了微软和英特尔（后来也包括 AMD）双头垄断数十年的主导地位。

妥协的艺术

20 世纪 70 年代，IBM 是世界上最大的计算机公司。然而，该公司专注于为政府、大学和企业制造占满房间的大型计算机，而不是服务家庭用户。

1979 年底，随着电子表格应用程序 VisiCalc 的发布，情况开始发生变化。VisiCalc 将家用电脑从发烧友的小玩意变成了大多数人都能用的东西。这是IBM参与进来的标志。

IBM 最大的障碍是它自己。由于严格的朝九晚五工作文化和过多的审批委员会，它生产的任何家用电脑在进入市场时都会过时。IBM 员工曾开玩笑说，如果公司想把一个空箱子运到商店，也需要九个月的时间。

IBM 高管 Bill Lowe 负责制定公司针对家庭市场的战略。他的初步计划非常大胆：收购 Atari，后者已凭借 8 位计算机成功进入家庭计算领域。

然而，IBM 董事长弗兰克·卡里 (Frank Cary) 拒绝了这个想法，而是选择在 IBM 内部创建一个小型的“独立业务部门”。洛威提出了一项计划，绰号为“国际象棋计划”，计划在一年内制造出家用电脑。

IBM 董事长弗兰克·卡里

由于时间紧迫，IBM 决定只设计机箱和主板等基本部件，其他部件全部外包。Philip "Don" Estridge 负责该项目，这款计算机的代号为 Acorn。

兼容性的诞生

IBM 首台个人电脑的 CPU 选择当时看似简单，但最终却影响了现代计算的未来。IBM 选择了英特尔的 8088 微处理器，而不是功能更强大的 16 位 8086，这一决定主要出于成本、时间限制以及与现有 8 位硬件的兼容性考虑。虽然许多工程师批评这一选择是一种妥协，但事实证明，这是技术史上的一个关键时刻。

8088 基于 16 位 Intel 8086，使用相同的 x86 指令集，但具有 8 位外部总线。这种设计使 IBM 能够使用更便宜、更广泛使用的组件，例如与基于 Intel 8085 的 System/23 Datamaster 兼容的组件。这一决定影响深远：8088 的 x86 架构成为未来几代处理器（包括当今的 CPU）的基础。

此外，为了避免对单一供应商的依赖， IBM 要求英特尔将其 x86 处理器授权给另一家制造商，从而促成了与 AMD 的合作。

在选择操作系统时，决策会稍微复杂一些。自然而然的候选者是 CP/M，它由 Gary Kildall 创建，当时用于许多家用电脑。关于 IBM 访问失败的故事有很多，但真正的问题是 IBM 意识到创建 x86 版本的 CP/M 会花费 Kildall 的公司 (Digital Research) 太长时间，并且会使电脑过于昂贵。IBM 需要快速找到替代方案。

解决方案来自西雅图计算机产品公司 (SCP)。SCP 的程序员 Tim Paterson 开发了一款 x86 兼容操作系统，非正式名称为 QDOS（Quick and Dirty 操作系统）。它使用 CP/M 的公开应用程序编程接口 (API)，使开发人员可以轻松移植他们的应用程序。

与当时的大多数家用计算机一样，IBM 机器包含一个带有 Microsoft BASIC 版本的 ROM（只读存储器）芯片，因此用户可以创建自己的应用程序——这是早期获取应用程序的最简单方式。

运行 CP/M 的飞利浦 P2000C

该公司求助于微软来处理操作系统谈判。微软与 SCP 达成协议，授权 QDOS，最初只支付 25,000 美元的版税，因为 IBM 是他们唯一的客户。后来，微软聘请帕特森根据 IBM 的需求调整 QDOS，包括支持较新的 5.25 英寸软盘。微软意识到 QDOS 的潜力，以 50,000 美元的价格从 SCP 直接购买了 QDOS，获得了独家权利。

就这一点而言，制造一台计算机可能听起来很简单。您可能会想：为什么数十家电子公司没有效仿 IBM 的方法？关键区别在于一项关键创新：IBM 的基本输入/输出系统 (BIOS)。

BIOS 存储在 ROM 芯片上，充当硬件和软件之间的桥梁。它允许计算机运行并非专门为其硬件编写的操作系统。这一抽象层改变了游戏规则，实现了跨机器的软件兼容性，并为个人计算的未来奠定了基础。

克隆的蓝色海洋

IBM 个人电脑（型号 5150）于 1981 年 8 月在新闻发布会上亮相，并很快被称为 IBM PC。发布会上还进行了一场巧妙的广告宣传活动，以查理·卓别林的角色“流浪汉”为主角。这标志着 IBM 首次主要通过零售店销售电脑。

从技术上讲，你可以花 1,565 美元（相当于今天的 5,000 多美元）购买一台 IBM PC，但如果你想保存你的工作，你需要将它连接到盒式录音机。然而，它配备了Model F 键盘，至今仍因其机械质量而备受推崇。另一个流行的外围设备是高分辨率 5151 单色显示器，提供令人印象深刻的 720 x 350 像素分辨率。

只需花费几乎两倍的钱，您就可以升级到带有两个软盘驱动器的 5150 版本（内置硬盘直到 5160 型号才出现）。CP/M-86 最终作为替代操作系统提供，但其高昂的价格（比重新命名的 PC DOS 高出 200 美元）基本上被忽略了。

IBM 估计，这款 PC 将在五年内销售 25 万台，主要销往小型企业。但实际上，两年内就售出了 75 万台，其中很多是家庭使用。没人想到会有这么多人想要一台昂贵的家用电脑。这当然是一台好电脑，但也许更重要的是，这是一台 IBM 电脑。

1982 年，《时代》杂志将“个人电脑”评选为年度风云人物（后更名为“年度机器”）。这一评选标志着一个文化转折点，承认了个人电脑对社会和经济的深远影响。

兼容性的兴起

在推出一年内，IBM PC 上就有数百款应用程序可用。许多竞争对手的计算机制造商看到了这一机会，纷纷采用 x86 处理器和更名后的 MS-DOS，希望能够利用 IBM 日益壮大的生态系统。微软利用这一点，以每台机器为单位授权其操作系统，而 IBM 并没有提供这种授权。

然而，一个重大障碍出现了：一些软件绕过操作系统，直接与 IBM 的 BIOS 通信。革命性的 Lotus 1-2-3 电子表格和 Microsoft Flight Simulator 等程序无法在这些早期克隆版上正常运行。

IBM PC、PC Portable 和 Compaq Portable II

解决方案出现在 1983 年的Compaq Portable中，这款手提箱大小的机器成为第一台真正意义上的 PC 兼容计算机。

IBM 决定使用现成的组件，这意味着他们无法为 IBM PC 的设计申请专利，这使得竞争对手可以相对轻松地对机器进行逆向工程并制造“与 IBM 兼容”的克隆产品。例如，康柏公司通过使用“洁净室”方法对 IBM 的 BIOS 进行逆向工程来实现兼容性：从未见过受版权保护的源代码的程序员重新创建了其功能。

1984 年，Phoenix Technologies 紧随其后，将其逆向工程 BIOS 授权给其他制造商。这一突破让小公司能够制造出速度更快、价格更便宜、更具创新性的 PC 克隆产品，超越了 IBM 本身。

传奇永不消亡

IBM 试图通过 1987 年推出的个人系统/2 (PS/2) 系列将其计算机与日益增多的 PC 克隆浪潮区分开来。该系列推广了 3.5 英寸软盘和您可能熟悉的连接器，例如 VGA（视频图形阵列）和 PS/2 鼠标/键盘连接器。

然而，IBM 决定在其高端机型中使用专有的微通道架构 (MCA) 扩展槽，这疏远了用户。MCA 与现有的行业标准架构 (ISA) 卡不兼容，这实际上将 IBM 与更广泛的 PC 市场隔离开来。这两种标准最终在 20 世纪 90 年代被 PCI（当今 PCIe 的前身）取代。

几年之内，克隆产品制造商涌入市场，削弱了 IBM 自身的销售量，因为 IBM 公司无意中创造了一个新标准（“IBM 兼容 PC”），但最终失去了对其开拓的市场的控制。

当 IBM 步履蹒跚时，运行兼容 DOS 的 Windows 系统的 PC 克隆产品却一路领先。到 20 世纪 90 年代初，Packard Bell、HP 和 Dell 等竞争对手占据了市场主导地位，推出了基于 Motorola 68000 的 Commodore Amiga 和 Atari ST 等替代系统。只有 Apple Macintosh 仍然是可行的替代品。

联想仍在使用 ThinkPad 品牌

1991 年，摩托罗拉与 IBM 和苹果联合成立了 AIM 联盟，旨在打造一个与“Wintel”竞争的平台。其结果是 PowerPC 架构和处理器在 1994 年至 2006 年间为苹果电脑提供支持。后来，该架构还被用于任天堂 Wii、PlayStation 3和 Xbox 360 等家用游戏机。然而，Windows 用户仍坚持使用 x86。

IBM 最终退出了 PC 业务，于 2005 年以 17.5 亿美元的价格将该部门出售给联想。一年后，就连苹果也转向了英特尔 CPU（这一决定在 15 年后被推翻）。

持久的传承

20 世纪 90 年代，法院裁定允许 AMD 销售自己的 x86 处理器，AMD 成为英特尔 x86 的主要竞争对手。AMD 推出 x86-64（x86 架构的 64 位扩展）巩固了其重要性。

虽然英特尔在 21 世纪初试图用 Itanium 架构取代 x86，但消费者更喜欢 AMD 的向后兼容解决方案，最终迫使英特尔也采用它。时至今日，这种架构不仅支持大多数台式机，还支持现代 PlayStation 和 Xbox 游戏机。

与此同时，Arm 架构在 21 世纪初开始主导手持设备，包括智能手机、平板电脑和任天堂的便携式游戏机。Apple 将在 2020 年至 2022 年期间在其台式机和笔记本电脑中采用 Arm 处理器。

想象一下没有 IBM PC 的世界，Apple Mac 就是最好的选择。它外观时尚，但功能受限，无法升级硬件，兼容性仅限于近几年推出的应用程序（Mac 甚至无法运行 2010 年代推出的 macOS 应用程序）。

如果没有 IBM PC，家用电脑可能都会走上这条封闭的专有道路——PC 对技术爱好者来说是一个历史性的胜利。