История персонального компьютера

2014.04.05. |

Сегодня персональный компьютер составляет неотъемлемую часть нашей жизни. Трудно себе представить, как можно обойтись без ежедневного использования компьютера. Мы печатаем тесты на нем, разрабатываем программы, общаемся, смотрим фильмы и играем в игры, покупаем и продаем, зарабатываем деньги с помощью нашего верного спутника. Однако дела не всегда обстояли так.

Прежде, чем стать незаменимым инструментом и верным помощником, компьютер прошел долгий и тернистый путь развития. Первые шаги которого я описывал в цикле статей посвященных истории развития вычислительной техники, начиная с механических вычислительных устройств и заканчивая ЭВМ третьего поколения, которые начали появляться с 1964 года. Теперь давайте рассмотрим путь становления персонального компьютера.

Это был четырехразрядный процессор с тактовой частотой – 740 КГц, и быстродействием – 92000 операций в секунду, состоящий из 2250 транзисторов.

Изначально процессор предназначался для замены набора узкоспециализированных микросхем, используемых в калькуляторах и других примитивных вычислительных машинах. Так как микросхемы были узкоспециализированными, то для каждого нового устройства приходилось либо дорабатывать их, либо выпускать новые типы микросхем. В частности, для калькуляторов в среднем использовалось 12 таких микросхем. Тед Хофф предложил заменить часть микросхем универсальной микросхемой – процессором, который мог использоваться в различных устройствах без доработок.

Путь от идеи к созданию устройства занял почти два года, и в результате появился первый процессор компании Intel – Intel 4004. Однако это был не самый первый процессор. Незадолго до этого, в 1970 году, военными был разработан процессор F14 CADC, но он был долгое время засекречен. Поэтому процессор компании Intel считается первым коммерчески доступным однокристальным процессором.

Со временем процессоры совершенствовались. В 1972 году была выпущена линейка процессоров Intel 4040 с увеличенным объемом памяти и поддержкой прерываний. В этом же году, несколько месяцев спустя, была создана серия восьмиразрядных процессоров Intel 8008. Но самое главное событие произошло в 1974 году. Был выпущен процессор (линейка модификаций процессоров) Intel 8080.

Эти процессоры были разработаны Федерико Фаггини (Federico Faggin) и Масатоши Шима (Masatoshi Shima). Существовало множество клонов этой линейки от других фирм (AMD, Eastern Bloc, Mitsubishi, NEC, Texas Instruments и многих других), в том числе клоны, производимые в СССР (580VM80).

Процессоры производились по технологии – 6 мкм, содержали 6000 транзисторов, размещенных в 40-контактном керамическом корпусе. Они имели 16-разрядную шину адреса и 8-разрядную шину данных, адресуемую память – 64 Кб, количество инструкций – 80, тактовую частоту – 2 МГц, производительность – до 500 000 операций в секунду. Помимо самого процессора, компания Intel разработала целый набор микросхем (арифметический сопроцессор, тактовый генератор, формирователи шин, таймера, контроллеры периферийных устройств и т.д.), облегчающих использование процессора.

Именно на базе этого процессора в 1975 году был создан первый, коммерчески распространяемый компьютер Альтаир 8800. Если не считать тех «персональных компьютеров» которые были описаны в разделах статьи «Программируемые калькуляторы» и «Микро-ЭВМ».

2. Первые персональные компьютеры.

Первым персональным компьютером принято считать Альтаир 8800, созданный в 1975 году, хотя это утверждение и не незыблемо. Ведущим разработчиком Альтаир 8800 был американский инженер Генри Эдвард Робертс основатель фирмы MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) расположенной в городе Альбукeрк, штат Нью-Мексико.

Внешне Альтаир 8800 сильно отличался от современных персональных компьютеров. К нему не прилагалась не клавиатура, не мышка, не монитор. Да и возможности его были очень ограничены. Обладая всего 256 байтами оперативной памяти, он не мог решать мало-мальски серьезные задачи. Но все же Альтаир 8800 пользовался огромной популярностью, и, несмотря на свои ограниченные возможности, он вдохновил множество энтузиастов, которые самостоятельно, из купленных комплектующих, собирали компьютер, вооружившись отверткой и паяльником. И разрабатывали небольшие программы, которые затем скрупулезно, в двоичном виде байт за байтом водили в память компьютера с помощью переключателей и наблюдали результат выполнения работы своих программ в виде загорающихся лампочек на переднем табло компьютера.

Альтаир 8800 продавался не толков в виде набора деталей за 439 долларов, но и уже собранном виде, правда, несколько дороже – за 621 доллар.

В обоих случаях цены на Альтаир 8800 были смешные. Только один процессор Intel 8080 в розничной торговле стоил 360 долларов. Так что заказы на комплектующие и уже готовые компьютеры посыпались как из рога изобилия и во много раз превысили возможности фирмы MITS. Так за первые несколько месяцев накопилось более 4000 заявок, при том, что фирма MITS за год могла удовлетворить не более 800. Этим не замедлили воспользоваться конкурирующие компании, которые стали производить и продавать Альтаир 8800, и очень быстро появилась целая сеть магазинов, специализирующаяся на продаже Альтаир 8800 и различных запчастей и комплектующих к ним.

Популярность компьютера все время росла. Через несколько месяцев Пол Аллен и Билл Гейтс создали интерпретатор Бейсик для Альтаир 8800. Однако тут не обошлось без проблем. Для полноценного функционирования интерпретатору требовалось минимум 4 кб оперативной памяти, в то время как базовая комплектация Альтаир 8800 содержала всего 256 байт памяти. Но Альтаир 8800 содержал дополнительные слоты для плат расширения, например в выпущенной в 1976 году модификации компьютера (Альтаир 8800bt) было аж 18 портов расширения. Поэтому в экстренном порядке была разработана карта памяти на 4 кб.

Но не менее важной проблемой Альтаир 8800 – было отсутствие постоянного запоминающего устройство. С таким трудом вводимые программы и результаты их работы невозможно было сохранять. По этому следующим глобальным усовершенствованием первого персонального компьютера был ввод системы хранения данных. Опять-таки Пол Аллен и Билл Гейтс смогли оборудовать Альтаир 8800 дисководом с гибким магнитным диском. Это хоть был и дорогой способ хранения данных, но по сравнению с другими существующими методами – надежный и удобный.

Все это значительно расширило возможности Альтаир 8800 и еще больше повысило его популярность.

Однако, из-за сильной спешки при создании карт памяти они работали со сбоями и не позволяли подключать одновременно несколько карт памяти. Это дало возможность конкурирующим фирмам, таким как Processor Technology, приступить к созданию своих карт памяти и других плат расширения для Альтаир 8800 и несколько подвинуть позиции MITS на рынке персональных компьютеров.

Со временем все больше компаний стали производить комплектующие для Альтаир 8800 и разрабатывать программное обеспечение для пользователей компьютера.

Фирма MITS все больше выпускала из своих рук ситуацию и теряла прибыли из-за конкурентов. Она неоднократно предпринимала различные попытки вернуть себе лидирующие позиции на уже сложившемся рынке персональных компьютеров, но все они не имели успеха. Так, например, была выпущена новая модификация персонального компьютера Altair 680 на базе процессора Motorola / AMS 6800.

Дела компании MITS шли все хуже и хуже. Ведя сразу большое количество направлений в разработке, компания не могла должным образом контролировать качество своей продукции и несла большие издержки. Продукция MITS теряла популярность. В конце концов, Эдвард Робертс продал MITS компании Pertec, что означало конец для бренда Альтаир 8800. Через два года после продажи MITS была закрыта, а Эдвард Робертс полностью порвал все связи с миром вычислительной техники, закончил медицинскую школу и стал врачом. Но Альтаир 8800 свое дело уже сделал, ознаменовав эру персонального компьютера.

Вскоре после появления Альтаир 8800 мир увидели такие персональные компьютеры как: SWTPC 6800, KIM-1, Apple I, TRS-80, Commodore PET и многие другие.

3. Эра персонального компьютера или IBM PC.

К концу 70-х годов персональные компьютеры набрали популярность настолько, что уже стали заметно влиять на спрос на большие ЭВМ и мини ЭВМ. Это не могло не обеспокоить таких гигантов по разработке и производству больших ЭВМ, как IBM. В результате, в 1979 году, в компании IBM было принято решение попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров.

Отнеслись к этой работе как к небольшому эксперименту, все еще не веря в огромные перспективы персональных компьютеров. Таких работ, по созданию нового оборудования в IBM ежегодно проводились чуть ли не десятки, по этому руководство IBM не уделяло особого внимании разработке ПК и предоставило подразделению занимавшемуся этой работой невиданную свободу. В частности, для экономии средств, разрешила использовать в первом персональном компьютере узлы и блоки уже разработанные другими фирмами.

Воспользовавшись свободой действия, подразделение сполна использовала свой шанс. Новый компьютер, впервые в истории, решили разрабатывать на базе нового 16-ти разрядного процессора Intel 8088 и делать не единым целым, как делали все предшественники, а состоящим из отдельных легко заменяемых модулей, собираемых вместе аналогично детскому конструктору. Причем способ соединения отдельных блоков в единое целое не держались в секрете и был доступен всем желающим.

Впоследствии этот принцип лег в основу так называемой открытой архитектуре, которой сейчас следуют подавляющее большинство производители комплектующих к персональным компьютерам.

Это был гениальный шаг со стороны разработчиков IBM. Ведь какой бы современный и технологический компьютеры они не создали бы, держа в секрете его архитектуру, он бы через 1-2 года устарел и был бы забыт среди сотни схожих с ним конкурентов.

Использование открытой архитектуры сподвигло огромное число небольших фирм включиться в работы по созданию узлов для нового компьютера, получившего название IBM PC и увидевшем свет в августе 1981 года.

Очень немногие производители в одиночку смогли что-либо противопоставить компьютеру, набирающему семимильными шагами популярность, а точнее сказать принципу организации персональных компьютеров, начало которому положила компания IBM PC. Сейчас такие компьютеры ("совместимые с IBM PC") составляют около 90% всех производимых в мире персональных компьютеров (не считая рынка мобильных устройств).

Но новый принцип организации сыграл злую шутку и с самой компанией IBM. Небольшие фирмы, пользуясь наработками IBM, стали производить свои комплектующие для IBM PC и зачастую они были дешевле и появлялись раньше чем разработки от IBM, из-за того, что компании приходилось нести большие накладные расходы на содержание огромного штата и мощностей по производству.

Очень скоро другие фирмы перестали довольствоваться ролью производителей комплектующих и начали сами собирать компьютеры, совместимые с IBM PC.

Но не только аппаратный принцип построения сделал популярным компьютер IBM PC. Заметную веху в истории оставила и операционная система, разработанная для этого компьютера.

Чтобы люди охотнее покупали компьютеры, требовалось сделать управление им как можно более простым. Эта задача была поручена небольшой фирме Microsoft. Ныне Microsoft стала повсеместно известной, крупнейшей фирмой по производству программного обеспечения.

Популярнейшей операционной системой для 8-разрядных персональных компьютеров в то время была CP/M-80 (Control Program for Microcomputers) фирмы Digital Research, но 16-разрядному компьютеру требовалась новая операционная система.

Фирма Digital Research была не готова предложить IBM 16-разрядную операционную систему. А фирма Microsoft, тем временем, успела приобрести права на 16-разрядную систему 86-DOS у компании Seattle Computers Products. 86-DOS представляла собой клон CP/M от Digital Research, портированный для использования на процессоре 8086 и содержащий всего два отличия от оригинала: улучшенную логику буферизации дисковых секторов и новую файловую систему FAT12.

Microsoft переработала 86-DOS, и под маркой MS-DOS предложила фирме IBM.

В августе 1981 года MS-DOS 1.10/1.14, лицензированная корпорацией IBM под наименованием PC DOS 1.0, начала поставляться с новыми персональными компьютерами IBM PC. Для сторонних производителей Microsoft предлагала версию DOS под именем MS-DOS.

Программы, разработанные для CP/M-80 оказалось достаточно легко модифицировать для работы под MS-DOS.

В результате MS-DOS очень быстро стала популярной и на протяжении десятка лет модернизировалась и была самая используемая среди IBM PC совместимых компьютеров.

И так, новый принцип построения персонального компьютера – открытая архитектура, простая и удобная в использовании операционная система и быстро расширяющейся набор программного обеспечения, совершили настоящий прорыв в становлении персонального компьютера и ознаменовали новую эру в вычислительной технике, эру персонального компьютера.

На этом я закончу рассказ об истории развития персонального компьютера, кому будет интересно хронологию появления новых моделей компьютеров, их краткое описание и фотографии можно будет посмотреть в новом разделе «Музей».

Если я вас спрошу, что такое РС, наверное, вы ответите, что это Персональный Компьютер и будете правы. Большинство считают, что РС ничто иное, как небольшая компьютерная система, используемая одним человеком. К сожалению, это определение не совсем точное. Можно согласиться, что PC - это персональный компьютер, но не все персональные компьютеры можно отнести к типу PC. Возьмем, например, систему Apple Macintosh, она разумеется, является персональным компьютером, но вы хоть раз слышали, чтобы ее называли PC, обычно его называют Мак. Гляньте такой вариант . Елка искусственная. Купить на Новый год. Чтобы разобраться в правильном определении PC, нужно «копнуть» чуть глубже.

Под PC подразумевается что-то более своеобразное, нежели примитивно сочетание слов «персональный компьютер». Естественно, это «что-то» каким-то образом связано с первым компьютером IBM, который появился в 1981 году. Оказывается, именно компания IBM придумала PC.

Однако надо понимать тот факт, что IBM не является изобретателем PC как таковым, так как первый персональный компьютер появился в 1975 году, компания MITS представила новинку Altair. Исходя из этого, правильнее определить PC, как любой персональный компьютер совместимый с IBM-системами. И уже много лет, термин PC используется для обозначения IBM совместимых компьютеров.

На самом деле, несмотря на то, что разработчики IBM в 1981 создали первый PC и занимались совершенствованием это стандарта, в настоящее время, этот стандарт она не контролирует. Контроль она потеряла в 1987 году, когда представила модель компьютеров PS/2. И вскоре IBM стала отказываться от многих стандартов, которые первоначально разработала.

По этой причине, термин «IBM совместимый» теперь не совсем подходит для определения персонального компьютера.

Чтобы в этом разобраться, придется выяснить, кто определяет стандарты в индустрии:

программного обеспечения
аппаратных средств

Программное обеспечение для ПК. Кто определяет стандарты?

Как вы думаете, кто задает стандарты для ПК и чья операционная система наиболее популярна в нашей стране? Уверен, что вы безошибочно скажите: «Microsoft!» И я полностью с вами соглашусь.

Бесспорно, сегодня корпорация Microsoft продолжает контролировать разработку операционных систем, используемых на ПК. Так получилось, что первоначально на большинстве персональных компьютеров были установлены и использовались продукты Microsoft: MS-DOS и Windows 3.1/95/98/NT/2000, а теперь Windows XP/Vista/7 и новая Windows 8. Контролируя разработку операционных систем, Microsoft, могла контролировать разработку других типов программного обеспечения для ПК, например утилиты, почтовый клиент и др. Поэтому, многие программы, такие как, работа с графикой, почтой, записные книжки, утилиты дефрагментации и сжатия, которые предлагались независимыми фирмами, были включены в Windows. Конкурировать с такими возможностями на «борту» операционной системы становилось практически невозможно, и это главным образом способствовало популярности Microsoft. К тому же, компания Microsoft даже встроила в операционную систему браузер Internet Explorer, текстовый редактор, блокнот, медиа проигрыватель Windows Media Player, что вызвало панику у конкурентов, создающих аналогичные программы. На этом Microsoft не остановилась. Разрабатывая программное обеспечение для работы с сетями, интегрируя их в Windows, это усилило контроль над операционными системами, по сравнению с другими компаниями.

Именно по этим причинам компания Microsoft теперь доминирует на рынке программного обеспечения для персональных компьютеров, предлагая широкий спектр программ, начиная от текстового редактора Office и заканчивая серверными операционными системами.

Когда-то IBM привлекла Microsoft для разработки программной части для своего первого компьютера. Сама же IBM занималась разработкой аппаратной части. Однако то, что произошло позже, привело к тому, что IBM потеря контроль над стандартом PC, и дорого поплатилась за это. IBM не сумела обеспечить себе исключительные права на разработанную Microsoft операционную систему DOS, предоставив последней право продавать код MS-DOS, разработанный для IBM, другим компаниям.

В результате, некоторые компании, лицензировали код операционной системы, и по сути дублировали ее архитектуру. Все это привело к тому, что конечный пользователь, покупал ту же самую MS-DOS, только под другим названием или в другой упаковке.

Именно эта ошибка, которую допустила IBM при составлении договора, превратила Microsoft, в громадную, доминирующую корпорацию на рынке программного обеспечения, и привела IBM к потере контроля над тем стандартом PC, который она сама же создала.

Главная причина, по которой IBM потеряла контроль над своим же стандартом, состоит в том, что аппаратные средства, которыми занималась IBM защитить авторским правом можно только в соответствии с патентами, а это для IBM было трудно, в силу того, что она в своих разработках опиралась на уже разработанные элементы от Intel. Для получения патента, разработанная аппаратура должна быть уникальной. По большому счету, любой радиолюбитель мог приобрести подобные элементы и заниматься разработкой аппаратной части. Первым была компания IBM, но получить авторские права она не могла, и это привело к тому, что проект первого компьютера (его аппаратная часть) могла дублировать любая компания. Нужно лишь было купить те же микросхемы, что и IBM, у тех же поставщиков и разработать новую системную плату с аналогичной схемой.

Но нашлись такие компании (Phoenix Technologies), которые взяв в команду хороших инженеров, разработали аналогичный BIOS. По функциональности такой BIOS практически ничем не отличался от BIOS IBM, так как, по сути, он его копировал, но по программному коду – это была уникальная разработка.

Система BIOS представляет собой набор управляющих программных компонентов, которые непосредственно вправляют аппаратными устройствами компьютера. Эти компоненты называются драйверами устройств, поэтому BIOS является набором основных драйверов устройств, необходимых для управления системным аппаратным обеспечением и его контроля. Операционная система (DOS или Windows) использует драйверы BIOS для взаимодействия с аппаратными и периферийными устройствами.

После того, как удалось дублировать систему ввода-вывода IBM, оставалась последняя задача – клонировать операционную систему DOS, чтобы получить работоспособную систему, совместимую с системой IBM.

Однако проектировать DOS с нуля, была непосильной задачей, в отличие от BIOS, чьи размеры были значительно меньше. Помимо этого, операционная система постоянно дорабатывалась и видоизменялась.

Чтобы заполучить DOS для IBM совместимого компьютера оставался только один путь – получить права на ее использование. Вот тут-то на сцену и вышла компания Microsoft. А как я уже говорил ранее, IBM допустила большую ошибку, когда заключала договор с Microsoft, она не потребовала от нее подписать эксклюзивное лицензионное соглашение, по которому бы Microsoft могла предоставлять право использования их программной части только IBM.

Microsoft воспользовалась этим и стала продавать DOS любому пользователю. Благодаря лицензии на копирование MS-DOS, компания IBM окончательно потеряла контроль над персональным компьютером, ибо его теперь могли производить другие компании в не зависимости от желаний IBM.

Как вы думаете, почему нет никаких аналогов системы Macintosh Apple, несмотря на то, что аппаратные средства Мак-а легко можно продублировать?

Реальная проблема заключается в том, что компания Apple владеет операционной системой MAC OS и не разрешает никакой другой компании продавать Apple совместимые системы. Более того, в системе MAC, BIOS очень сложная и большая и ее часть интегрирована в операционную систему. Поэтому продублировать ее, как это было с BIOS от IBM практически невозможно.

Заметьте! В 1996-1997 годах Apple лицензировала BIOS и операционную систему

Сейчас, когда компания Apple использует архитектуру компьютеров PC, единственным отличием между компьютерами Mac и PC остается операционная система. Теперь компьютер, на котором запущена OS X, автоматически становится Mac, а на котором Windows - PC.

Несмотря на то, что OS X включает код проверку на наличие специальной микросхемы на материнской плате, исключая запуск этой операционной системы на других компьютерах, проект OSx86 (www.osxproject.org) предоставляет информацию о том, как обойти эти ограничения для запуска OS X на стандартных компьютерах.

Индустрия аппаратных средств ПК. Кто здесь главный?

Теперь мы знаем, что Microsoft контролирует рынок программного обеспечения для ПК, поскольку у нее есть своя собственная операционная система для РС, и права на нее принадлежат только ей.

Теперь давайте пытаемся разобраться с тем, кто контролирует рынок аппаратных средств PC.

Первое время, если быть точным, до 1987 года, безусловно, это была компания IBM, со своими стандартами и разработками. Именно ей принадлежит разработка основного проекта системной платы PC, параллельных и последовательных портов, видео стандарты VGA и XGA , шина расширения, интерфейс жестких и гибких дисков, контроллеры, блоки питания, интерфейс мыши и клавиатуры. По сей день разработки IBM продолжают оказывать влияние на современные системы, хотя с того времени прошло уже боле двух десятилетий.

Кто же в наши дни является лидером по изобретению и разработке новых стандартов аппаратных средств ПК? Это компания Intel со своим девизом «Процессоры нового поколения».

Вы, наверное, удивитесь если узнаете, что Intel не продает полностью собранные компьютеры. И в настоящее время нельзя заказать системный блок или планшет у Intel, как это можно сделать у Apple. Эта компания выступает как лидер по производству системных плат. Системная плата является ключевым звеном в персональном компьютере, и компания ее выпускаемая теоретически становится производителем системы в целом. IBM, в свое время, также производила системные платы и была главным поставщиком PC, несмотря на то, что остальные комплектующие заказывала у других компаний.

Сегодня, крупнейшие компании являются разработчиками своих собственных системных плат, а также микросхем и компонентов системной логики для своих плат.

Intel является как раз той компанией, которая выпускает большую часть материнских плат и больший сегмент рынка принадлежит ей. Незначительным конкурентом Intel выступает компания AMD.

Но AMD производит наборы микросхем системной логики и процессоры и не занимается комплектацией системных плат. Изготовлением системных плат для архитектуры AMD занимаются сторонние производители.

Компании, которые занимаются созданием системных плат для процессоров AMD, изготавливают также и системные платы для компьютеров, создаваемых на базе процессоров Intel, конкурируя тем самым с компанией Intel и ее системными платами.

На самом деле, Intel всегда была доминирующей компанией по поставке процессоров для PC. Это произошло благодаря тому, что IBM выбрала процессор Intel 8088 в качестве центрального в первом IBM компьютере еще в 1981 году. Контролируя рынок процессоров, Intel, естественно, контролировала и рынок микросхем, которые были необходимы для работы процессоров в персональных компьютерах. Это привело к тому, что Intel стала контролировать рынок микросхем системной логики. Первые их продаж начались в 1989 году, а уже к 1994 году она стала крупнейшим в мире производителем и поставщиком системных плат и микросхем системной логики, а также процессоров и других микросхем. С тех пор, она контролирует рынок аппаратных средств ПК.

Подводя итог, можно сказать, так: «Кто контролирует рынок операционных систем, тот управляет и рынком программного обеспечения, а тот, кто контролирует рынок системных плат и процессоров, тот главным образом влияет на рынок аппаратных средств».

И как вы уже знаете, сегодня крупнейшими игроками являются компании Microsoft и Intel, которые совместно контролируют рынок программных и аппаратных средств для ПК.

Не стоит забывать о быстро набирающих обороты компаниях Apple и Google, которые все активнее влияют на компьютерную индустрию. Возможно, в скором времени, контроль над рынком аппаратных и программных средств окажется у других компаний.

Компьютер стал неотъемлемой частью жизни многих людей. Но когда-то ПК был экзотикой либо устройством, совершенно недоступным в силу высокой стоимости или секретности технологий. Однако со временем нашлись инициаторы превращения персонального компьютера в массовый девайс. Благодаря кому ПК стал доступным широкому кругу любителей цифровой техники, а также рядовым гражданам, тем, кто, казалось бы, вполне может обходиться без него? Какие компьютеры принято считать первыми в числе подобных решений?

Критерии первого места

Активные дискуссии касательно того, кто именно выпустил первый массовый персональный компьютер, не утихают до сих пор. Аргументы в пользу того или иного бренда, который изготовил продукт, ставший широко тиражируемым ПК, приводятся самые разные.

Специалисты считают ключевым критерием, который способен внести ясность в вопрос, исторические факты, отражающие конкретное время вывода того или иного продукта на массовый рынок. То есть какой компьютер стал раньше других продаваться (впоследствии став массовым) - тот и должен, по этой методологии, считаться первым. Поэтому наша главная задача - исследовать соответствующие исторические данные.

Первые ПК

Когда появились, собственно, первые ПК - неважно, массовые или единичные? Касательно данного вопроса дискуссии идут едва ли не более ожесточенные, чем в случае с определением тех компьютеров, которые приобрели безоговорочный статус широко тиражируемых. Разнятся версии, отражающие то, кем был выпущен первый ПК, и даже то, в каком государстве он появился. Так, есть сведения, что в 1968 году инженер из Омска, Арсений Анатольевич Горохов, запатентовал вычислительное устройство, по структуре очень схожее с современными ПК. В нем присутствовали монитор, системный блок с носителем данных, а также электронными компонентами, по функциям соответствующими материнской плате, оперативной памяти и видеокарте. Однако изобретение не пошло в производство.

Первый ПК от Apple

Распространена точка зрения, по которой первый полноценный ПК был изобретен все же в США, а именно - стараниями Стива Джобса и Стива Возняка, которые предложили миру инновационную концепцию ПК под брендом Apple в 1976 году.

Первые компьютеры Apple требовали существенных аппаратных дополнений - корпуса, монитора, клавиатуры. Но по факту оснащения ими могли вполне функционировать. Однако уже в 1977 году на рынок был выведен компьютер Apple II, вполне укомплектованный. Данные устройства, как считают многие IT-специалисты и энтузиасты компьютерной истории, вполне соответствовали статусу массовых. Что это значит? То, что ПК Apple образца 1976 года - это, возможно, и есть первый массовый персональный компьютер. За ним вскоре статус доступного широким кругам пользователей приобрел компьютер Apple II.

Первый ПК от IBM

Но в отношении рассматриваемой точки зрения активно приводятся самые разнообразные контраргументы. Среди них можно выделить те, что направлены на оспаривание статуса первенства Apple в аспекте вывода на рынок как такового ПК, полноценно укомплектованного. Так, известно, что в 1975 году - до того как появились устройства от Apple, компания IBM успела выпустить компьютер модели 5100. Он характеризовался наличием отдельного монитора, носителя данных, а также клавиатуры, и потому вполне соответствовал, как полагают энтузиасты компьютерной истории, статусу персонального. Вместе с тем его цена - более 20 тыс. долларов за штуку - несколько десятков американских зарплат, вероятно, не способствовала тому, чтобы это был первый массовый персональный компьютер.

IBM PC и критерии «массовости»

В 1981 году компания IBM выпустила на рынок несоизмеримо более доступное, чем модель 5100, но в то же время функциональное, а что особенно важно, обладающее вполне конкурентной концепцией устройство, получившее название IBM PC. Невероятный успех девайса позволил многим специалистам и любителям электроники охарактеризовать именно его как первый массовый персональный компьютер. Какого рода аргументы приводят сторонники подобной оценки?

Прежде всего, они призывают переосмыслить как таковой критерий «массовости». Безусловно, устройство от Apple исторически опередило многие конкурентные решения в части концепции доступного ПК, предложенного рынку. Однако компьютеры IBM PC стали особенно активно распространяться благодаря открытости: пользователь, купив ПК, мог модифицировать его в аспекте замены самых разных компонентов - процессора, памяти, жестких дисков. Поставщиком мониторов и дополнительных устройств мог быть любой бренд. Компьютеры Apple, в свою очередь, представляли собой закрытую платформу. Аналогично обстояли дела и в программном аспекте. Операционная система персонального компьютера в концепции IBM PC могла быть любой. В свою очередь, на устройства Apple должна была устанавливаться в общем случае фирменная ОС.

Две концепции

Таким образом, критерий «массовости» применительно к рынку компьютерной техники может пониматься разными способами. Компьютеры от Apple соответствуют ему в силу того, что с выходом первых устройств от бренда ПК стали доступны по цене широкому кругу пользователей. Говоря о рынке США - любому жителю со средней зарплатой. Компания IBM предложила американскому, а впоследствии и мировому рынку девайсы, которые, не считая ценовой доступности, могли свободно модифицироваться, копироваться на уровне концепции. Программное обеспечение персонального компьютера, соответствующего архитектуре IBM, также могло создаваться любым желающим и умеющим человеком.

Что ж, ответить на главный вопрос статьи мы можем двумя способами. Если говорить о том, когда и кем был разработан первый массовый персональный компьютер в принципе, то можно вполне назвать компанию Apple и одноименное устройство 1976 года пионерами рынка. Но мы знаем, что есть и иные критерии массовости, как-то открытость для любого разработчика аппаратных компонентов или ПО. Им, в свою очередь, соответствует продукт компании IBM. Таким образом, отвечая на вопрос, когда и кем был разработан первый массовый персональный компьютер, мы скажем - главную роль здесь сыграли фирма IBM и ее продукт IBM PC 1981 года.

Трактовка термина «персональный компьютер»

Есть различия в трактовке термина «персональный компьютер» и сопутствующая им разность версий, отражающих первенство того или иного бренда в части вывода ПК на рынок. Каковы точки зрения экспертов на этот счет?

Некоторые из специалистов обращают внимание на то, что сам по себе термин «персональный компьютер» существовал задолго до того, как появились рассматриваемые девайсы от Apple и IBM. По некоторым данным, впервые он был употреблен в отношении устройства Programma 101, выпущенного итальянской компанией Olivetti - опять же, к вопросу о стране происхождения первых ПК. Исходя из этого факта, первенство какому-либо из американских брендов - Apple или IBM отдавать некорректно.

Однако есть дискуссии относительно факторов, повлиявших на массовость распространения термина «персональный компьютер». Здесь версии расходятся фактически синхронно распределению мнений по поводу первенства IBM и Apple в аспекте вывода на рынок девайсов, доступных широким кругам пользователей. Сопоставлять их правомерность, вероятно, также не будет корректно.

Первые массовые компьютеры от Apple: характеристики

Однако вернемся к истории ПК. Мы определили, что по одной из трактовок термина «массовый» поставщиком первых ПК можно считать компанию Apple. Интересно изучить характеристики девайсов, которые американская корпорация вывела на рынок в 1976 и 1977 году. Первый компьютер Apple был оснащен процессором MOS 6502, который работал на частоте 1 МГц. В ПК было установлено 4 КБ оперативной памяти, которую с помощью дополнительных плат можно было увеличить до 48 КБ. Практически те же характеристики были у Apple II.

Первые ПК от Apple: возможности

Что можно было делать на первых ПК от Apple? Может показаться, что процессоры персональных компьютеров соответствующего типа имеют весьма скромный показатель частоты.

Однако отмеченной производительности было достаточно для разработки программ, а также для игр - фактически первые коммерческие приложения соответствующего типа были, как отмечают некоторые историки и специалисты, написаны именно для Apple II. Компьютерные игры, благодаря ПК от Apple, стали доступны, таким образом, широкому кругу пользователей.

IBM PC: характеристики

Характеристики IBM PC, выпущенного в 1981 году, следующие. ПК был оснащен процессором Intel 8088, работающем на частоте 4,77 МГц. На компьютере можно было устанавливать до 640 КБ оперативной памяти. Управлялся ПК операционной системой IBM BASIC или PC-DOS.

Можно отметить, что в качестве ресурса для хранения данных в IBM PC использовались, главным образом, дискеты с диаметром в 5,25 дюйма. Позже в продаже появились ПК с кассетами. Однако IBM PC вскоре решила вопрос с подключением к компьютеру жесткого диска, выпустив отдельный модуль для него, через который можно было подавать питание. Так пользователи получили возможность подключать к ПК диски объемом порядка 10 МБ.

Модель IBM PC оказалась настолько удачной, что предложенная американской компанией концепция стала активно копироваться - как любителями, так и крупными бизнесами. Соответствующие решения именовались "IBM PC Compatible", то есть совместимые с изначальной платформой. Данный термин сохранил актуальность до сих пор.

На основе концепции IBM появились самые разные классы персональных компьютеров - «десктопы», моноблоки, ноутбуки. Многие специалисты считают, что архитектура также и мобильных девайсов, в целом, соответствует данной платформе, так как в них присутствуют процессоры, память, модули обработки видео и хранения данных.

Безусловно, оба бренда - Apple и IBM, внесли важнейший вклад в развитие компьютерной индустрии. По крайней мере, на мировом рынке ПК какие-либо конкурирующие концепции заметно себя не проявили. Фундаментальность обеих платформ предопределила их влияние, которое прослеживается до сих пор - практически во всех основных сегментах компьютерной техники и цифровых девайсов.

Преемственность концепций

Обе концепции - открытая и закрытая, предложенные IBM и Apple, сохраняют, таким образом, актуальность до сих пор. При этом большей массовостью, по мнению специалистов, характеризуется как раз таки платформа от IBM - в силу отмеченной выше открытости.

На современном рынке компьютерной техники есть термин "IBM PC-совместимый компьютер". Это не значит, что его обязательно выпускает компания IBM. Однако он вполне соответствует концепции, которую она предложила в 1981 году. Безусловно, на рынке появились самые разнообразные виды персональных компьютеров, однако с точки зрения принадлежности к платформе они могут быть так или иначе классифицированы как соответствующие концепции от IBM PC.

Платформа от Apple сохраняет статус закрытой. Аналогично обстоят дела с другими сегментами рынка, на которых присутствует бренд - в частности, в сфере мобильных гаджетов. Смартфоны и планшеты от Apple - iPhone, iPad характеризуются закрытостью платформы.

Можно отметить, что их основным конкурентом считается открытая концепция, основанная на использовании операционной системы Android от Google. Таким образом, противостояние открытой и закрытой платформ фактически перенеслось с рынка ПК также и в сегмент мобильной электроники.

Без заземления величина электромагнитного поля превышает в разы допустимый безопасный уровень для здоровья человека, установленный санитарными правилами СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы». При допустимой напряжённости электрического поля не более 25 В/м без заземления у компьютера будет ~75-100 В/м и более.

Терминология

Основные функции

История

Централизованные вычисления

До появления первых персональных компьютеров приобретение и эксплуатация компьютеров были очень дорогостоящими, что исключало владение ими частными лицами. Компьютеры можно было найти в больших корпорациях, университетах , исследовательских центрах, государственных (в том числе военных) учреждениях.

Появление микропроцессоров

Решающую роль в появлении персональных компьютеров сыграло изобретение в 1971 году микропроцессора , который мог воспроизводить в одной микросхеме все функции процессора большой ЭВМ. Первый микропроцессор i4004 был создан сотрудниками компании Intel . В 1974 году фирма Intel выпустила микропроцессор i8080 , ставший первым по-настоящему популярным .

Конструкторы и самодельные компьютеры

Создание персональных компьютеров стало возможным в 1970-х годах , когда любители стали собирать свои собственные компьютеры иногда лишь для того, чтобы в принципе иметь возможность похвастаться таким необычным предметом. Ранние персональные компьютеры почти не имели практического применения и распространялись очень медленно.

Родившись в качестве жаргонизма, синонима названия микрокомпьютер , наименование персональный компьютер постепенно меняло своё значение. Так, первое поколение персональных компьютеров можно было приобрести только в виде комплекта деталей, а иногда даже просто обыкновенной инструкции для сборки. Сама сборка, программирование и наладка системы требовали определённого опыта, навыка работы с машинными кодами или языком ассемблера . Чуть позднее, когда подобные устройства стали привычны и начали продаваться готовыми, вместе с некоторым набором адаптированных программ, в обиход вошло название домашний компьютер .

Macintosh

Windows и конфликт с Apple

Отсутствие в то время адекватной поддержки железа, мультимедиа, высокие требования к квалификации пользователя, малое количество и сравнительная примитивность игр мешали Linux распространиться в среде обычных домашних ПК, где безраздельно господствовали Mac и Windows.

Однако уже во второй половине 1990-х годов ситуация меняется - во всё большем количестве появляются всё более удачные и функциональные открытые игры (как портированные из других ОС, так и написанные изначально для Линукс), мультимедиа-программы, офисные пакеты, аудио- и видеоредакторы, средства обработки изображений, 2D- и 3D-графические редакторы, утилиты и пр. для Linux, решены (за редкими исключениями) проблемы поддержки компьютерной аппаратуры и периферии для домашних ПК. В настоящее время Linux является рекордсменом среди ОС, используемых на ПК, по количеству созданных для неё разнообразных программ.

Теперь Linux эффективно поддерживает профессиональную компьютерную аппаратуру, в том числе профессиональные видеоадаптеры и др. профессиональное мультимедиа-оборудование.

Подавляющее большинство созданных для Linux программ бесплатны и открыты (исключениями являются лишь Linux-версии ряда проприетарных профессиональных программ (Maya , CATIA , , Autodesk 3ds Max (начиная с выпуска 2013) и некоторые др.) и проприетарных игр (например Doom III)).

Благодаря возможности - уникальной для семейства Unix-подобных систем , в данном случае для Линукс - запускать Linux-дистрибутив с LiveCD , не устанавливая его на жёсткий диск ПК и не удаляя уже имеющуюся на нём ОС (например, другой Linux-дистрибутив или Windows/Mac OS), стало возможным опробовать LiveCD-Linux-дистрибутив прежде, чем решиться установить его. LiveCD-Linux-дистрибутивы поддерживают широкий спектр компьютерной аппаратуры и содержат богатый набор прикладных программ. К примеру, можно смотреть видео, слушать музыку, работать в Internet, обрабатывать любые офисные документы (тексты, презентации, таблицы и др.) и даже играть в игры, запустив Linux c LiveCD.
Во многих сферах деятельности - как профессиональных, так и на домашних ПК - Линукс уверенно теснит другие операционные системы. Происходит это в силу следующего (не полного) перечня достоинств:

бесплатности (вам не угрожает проверка на лицензирование ОС и программ, особенно в офисе);
управляемости пользователем (Линукс не принудит пользователя к переходу на новую версию ОС, обновлению или установке того или иного программного компонента; пользователь может модифицировать Линукс как хочет и умеет, будучи ограничен только своей квалификацией);
возможности выбрать дистрибутив с набором необходимого для конкретных (в том числе специфических - к примеру, для создания мультимедиа-контента) задач и условий;
достаточно качественной поддержки - как силами сообществ многочисленных пользователей того или иного дистрибутива, так и - для некоторых, главным образом профессиональных, дистрибутивов - платной поддержки.

Один компьютер - один хозяин

Как правило, единичный персональный компьютер в течение единичного сеанса работы используется только одним пользователем (то есть, например, несколько пользователей (например, в семье) могут пользоваться одним ПК только по очереди, то есть в режиме разделения компьютерного времени). В соответствии со своим назначением, он обеспечивает работу наиболее часто используемых приложений , таких как текстовые процессоры , веб-браузеры , почтовые программы , мессенджеры , мультимедийные программы , компьютерные игры , графические программы , среды разработки программного обеспечения и т. п. Для упрощения взаимодействия с людьми подобные программы оснащаются удобным графическим интерфейсом .

Продажи во всём мире

По данным аналитической компании IDC , в 2005 году мировые поставки персональных компьютеров составили 202,7 млн штук (рост на 15,8 % по сравнению с 2004 годом).

По данным Gartner, во втором квартале 2013 года продано 76 млн. ПК, на 10,9 % меньше, чем во втором квартале 2012 года . Уменьшение объёма продаж ПК в мире продолжается уже несколько кварталов и является наиболее долгим в истории, это связывают с растущей популярностью недорогих tablet computer .

По данным аналитической компании IDC на январь 2016, продажи домашних PC в -м упали до рекордно низкой отметки с 2007 года. В 2015-м в магазины по всему миру было отгружено 276 миллионов PC, что на 10,4 процента меньше по сравнению с 2014 годом.

В Российской Федерации производится преимущественно сборка персональных компьютеров из импортных компонентов: производители - RoverComputers , ранее Квант , КМ, и другие. Процессоры и другие электронные компоненты производятся для военных и других особых государственных нужд, хотя и в этом случае значительную долю составляет импорт. Персональные компьютеры и смартфоны, продаваемые под собственными марками известных российских торговых сетей, изготавливаются за рубежом, включая сборку.

Стационарные ПК

Первые персональные компьютеры (как и любые первые компьютеры вообще) не предназначались для переноски. То есть первые ПК были стационарными. Они состояли из отдельных конструктивно завершённых частей, как например системного блока, монитора и клавиатуры, соединённых интерфейсными кабелями с системным блоком. Это пример раздельной схемы построения ПК. Но в настоящее время также широкое распространение получили ПК-моноблоки , в которых системный блок, монитор и, нередко, другие устройства (клавиатура, звуковая подсистема, веб-камера , микрофон) конструктивно объединены в одно устройство.

Раздельная схема

Раздельная схема - в противоположность моноблочной - предполагает, что ПК состоит из системного блока и разнообразных внешних , то есть конструктивно самостоятельных подключаемых к системному блоку извне через стандартные интерфейсы (например: USB, D-Sub, DVI, FireWire), устройств (в частности: мониторы, клавиатура, мышь, микрофоны, громкоговорители, веб-камеры, принтеры, сканеры, различные внешние модемы, игровые устройства).

Исторически такая схема ПК была самой первой. Она же до сих пор остаётся самой распространённой схемой стационарных ПК. Например, профессиональные рабочие станции практически всегда строятся по такой схеме.

Главное достоинство раздельной схемы - сравнительно лёгкая масштабируемость. То есть в любой момент можно без особых затруднений заменить любой из компонентов ПК (например, монитор). Но обратная сторона медали - наименьшая транспортабельность и сравнительная громоздкость такого ПК. Естественно раздельная схема применяется тогда когда главное требование к ПК - лёгкость и простота масштабирования.

Функциональным ядром в раздельной схеме стационарного ПК естественно является системный блок.

Известны два вида конструктивной компоновки системного блока:

desktop - горизонтальная конструктивная компоновка системного блока, с возможностью размещения монитора на таком системном блоке;
tower - «башенный» системные блок в вертикальной конструктивной компоновке.

Но возможно появление и «стоечных» системных блоков, пригодных для монтажа во встроенную в компьютерный стол стойку, подобно тому как монтируются стоечные серверные системные блоки в серверную стойку.

Десктоп

Десктопы в основном выпускаются крупными, brand-name компаниями. Гораздо более распространёнными были корпуса mini-tower. Причина, как и сегодня, заключается экономии места на столе. «Башня» размещается под столом, рядом с ногой пользователя и потому наиболее практична.

Кроме того, монитор находится ниже и не заставляет пользователя задирать голову. Разумеется, если стул допускает регулировку по высоте, проблемы нет. Однако так бывает не всегда.

Многими фирмами выпускаются тонкие десктопы - слим-десктопы (slim-desktop). Естественно, тонкий десктоп эргономичнее чем классический «толстый» десктоп, так как почти не влияет на высоту установки размещаемого на нём монитора.

Tower

«Башенный» системный блок - системный блок типа Tower («башня») - высокий и потому обычно располагается под столом (часто в специально предназначенных для это нишах или отделениях компьютерных столов). Из-за уменьшения размеров и массы комплектующих также стало возможно уменьшение и размеров самих «башенных» системных блоков. В результате сначала появились системные блоки mini-tower, а потом и slim-tower. Мini-tower потом вышли из эксплуатации, уступив место системным блокам middle-tower.

Моноблок

Конструктивная схема стационарного ПК, в которой системный блок, монитор и, в настоящее время, микрофон, громкоговорители, веб-камера конструктивно объединены в одно устройство - моноблок. Такой ПК эргономичнее (занимает минимум пространства) и более привлекателен с эстетической точки зрения. Также, такой ПК более транспортабелен, чем стационарные ПК, построенные по раздельной схеме. С другой стороны, такой ПК сложнее масштабировать и, в том числе, затруднена самостоятельная техническая модернизация и обслуживание. Например, если у моноблока сломается микрофон, то заменить его на исправный нередко возможно только в сервис-центре.

Мобильные (носимые) ПК

Ноутбуки

Компактные компьютеры, содержащие все необходимые компоненты (в том числе монитор) в одном небольшом корпусе, как правило, складывающемся в виде книжки (отсюда и название данного вида ПК). Приспособлены для работы в дороге, на небольшом свободном пространстве. Для достижения малых размеров в них применяются специальные технологии: специально разработанные специализированные микросхемы (ASIC), ОЗУ и жёсткие диски уменьшенных габаритов, компактная клавиатура, часто не содержащая цифрового поля, внешние блоки питания, минимум интерфейсных гнёзд для подключения внешних устройств.

Как правило, содержат развитые средства подключения к проводным и беспроводным сетям, встроенное мультимедийное оборудование (динамики, часто, также, микрофон и веб-камеру). В последнее время вычислительная мощность и функциональность ноутбуков не сильно уступают стационарным ПК, а иногда и превосходит их. Очень компактные модели не оснащаются встроенным CD/DVD-дисководом.

Подключая к ноутбуку внешние клавиатуру, мышь, монитор, громкоговорители, модемы, игровые устройства и иные внешние устройства ноутбук можно превратить в настольный ПК. Это можно делать вставляя ноутбук в специальный док, как это делалось раньше или напрямую (современные ноутбуки, особенно предназначенные для замены стационарных ПК в качестве рабочих станций, дают такую возможность).

Планшетные ПК

Аналогичны ноутбукам, но содержат сенсорный, то есть чувствительный к нажатию, экран и не содержат механической клавиатуры. Ввод текста и управление осуществляются через экранный интерфейс, часто доработанный специально для удобного управления пальцами. Некоторые модели могут распознавать рукописный текст, написанный на экране.

Чаще всего корпус не раскрывается, как у ноутбуков, а экран расположен на внешней стороне верхней поверхности. Бывают и комбинированные модели, у которых корпус может тем или иным образом раскрываться (например, как слайдер), предоставляя доступ к расположенной внутри клавиатуре.

По вычислительной мощи планшетные ПК уступают стационарным и ноутбукам, так как для длительной работы без внешнего источника питания приходится использовать энергосберегающие комплектующие, жертвуя их быстродействием.

Карманные ПК (PDA)

Сверхпортативные ПК, умещающиеся в кармане. Управление ими, как правило, происходит с помощью небольшого по размерам и разрешению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специальной палочки-указки - стилуса , а клавиатура и мышь отсутствуют. Однако некоторые модели [ ] содержат миниатюрную фиксированную или выдвигающуюся из корпуса клавиатуру. Были популярны в начале 2000-х годов.

Разрешение экрана стремится быть наиболее высоким, в среднем около 800×480 в современных моделях.

В таких устройствах используются сверхэкономичные процессоры и флеш-накопители небольшого объёма, поэтому их вычислительная мощь несопоставима с другими ПК (особенно стационарными). Тем не менее, они содержат все признаки персонального компьютера: процессор, накопитель, оперативную память, монитор, операционную систему, прикладное ПО и даже игры и ориентированность на индивидуальное использование.

КПК с функциями мобильного телефона носили название «коммуникаторы» . Сейчас такие устройства называются смартфонами и, в связи с падением популярности классических КПК, обычно рассматриваются как отдельный класс устройств. Встроенный коммуникационный модуль позволяет не только совершать звонки, но и подключаться к Интернету в любой точке, где есть сотовая связь совместимого стандарта (GSM /GPRS / , CDMA , для современных смартфонов также ).

Нестандартные конструкции ПК

Barebone

Barebone - компьютеры, строящиеся пользователем для выполнения определённых задач (обычно в качестве мультимедийной станции). В продажу поступают в виде так называемых «скелетных» баз в составе корпуса, материнской платы и системы охлаждения. Материнская плата, как правило, оснащена встроенными звуковым и видеоконтроллерами. Выбор конфигурации и соответственно комплектующих в виде дисковых накопителей, памяти и периферии, а также других устройств (ТВ-тюнера, дополнительной видеокарты и т. п.) остаются на усмотрение пользователя. Как правило, «баребоны» имеют меньшую высоту корпуса и, как следствие, уменьшенный внутренний объём, а также усовершенствованную систему охлаждения, отличающуюся низкой шумностью.

Защищённые ПК

Ряд компаний производит компьютеры, обладающие устойчивостью к агрессивным средам: сильной вибрации, ударам, большой запылённости, влажности, вандализму - условиям, в которых обычные ПК быстро бы вышли из строя. Как правило, устойчивые ПК выпускаются в формате ноутбуков , более тяжёлых и больших по размерам, чем обычные. Их стоимость также значительно выше. Одна из сфер применения таких ПК - военное дело (например, эксплуатация в полевых штабах).

Промышленные ПК

Предназначены для решения задач промышленной автоматизации. Отличаются стойкостью к различным внешним воздействиям, увеличенным жизненным циклом изделия, возможностью подключения к промышленным сетям (PROFINET , Profibus).

Тихий ПК

Для использования в жилых комнатах используются конструкции ПК, производящие минимум шума или работающие совершенно бесшумно. Такие модели можно оставлять включенными постоянно, что даёт ряд преимуществ: отсутствует период загрузки, компьютер всегда готов к работе и может постоянно отслеживать новую почту или мгновенные сообщения для пользователя. В целом, постоянно включённый ПК может выполнять ряд особенных задач:

быть мультимедийной станцией (воспроизводить видео-, аудиозаписи, интернет-радио);
работать как видеомагнитофон: записывать передачи телевидения или радио для последующего просмотра или прослушивания в удобное время;
служить P2P -клиентом (обмениваться файлами в автоматическом режиме с другими компьютерами);
служить домашним или даже интернет-сервером ;
следить за температурой или присутствием с помощью соответствующих датчиков или фото-, видеокамеры (веб-камеры).

Чтобы сделать ПК тихим, используется несколько технологий:

безвентиляторные типы охлаждения:
- жидкостное (с передачей жидкости на большой пассивно-охлаждаемый радиатор)
- применение термотруб (передача всей энергии путём термотруб на поверхность корпуса, также состоящего из меди или алюминия)
- применение очень крупных радиаторов (часто с термотрубами)
- погружение всей электроники в резервуар с маслом-диэлектриком .
- фреоновое (применяется микрохолодильник с соответствующей электроникой и изоляцией. Не всегда «тихий». К примеру Vapo-chill)
- жидкий азот (только кратковременное, не предназначено для сколь-либо долгой эксплуатации, как правило для «разгона» - хотя бесшумно);
малошумные вентиляторы с лопастями специальной формы;
процессоры , не требующие активного охлаждения (ввиду их маломощности, это не всегда приемлемое решение);
малошумные жёсткие диски , а также установка их на шумопоглощающие крепления;
замена жёстких дисков на твердотельные накопители (SSD) или удалённые дисковые массивы;
установка бесшумного (noiseless) блока питания.

Большинство современных персональных компьютеров способны снижать потребляемую мощность и уровень шума в моменты низкой нагрузки, но для постоянной тихой работы не обойтись без применения специальных технологий, указанных выше.

Компактные ПК

Некоторые компании предлагают ПК значительно меньших размеров, чем стандартные. Такие модели занимают меньше места в рабочей или домашней обстановке, легче вписываются в интерьер, зачастую красивее и тише обычных ПК. Собрать компактную модель по силам большинству пользователей, если подобрать специальные модели корпуса и материнской платы.

Одними из первых компактных компьютеров были модели Macintosh в 1984 году , которые представляли собой моноблок : системные компоненты в одном корпусе с

В употребление термин был введён в конце 1970-х годов компанией Apple Computer для своего компьютера Apple II и впоследствии перенесён на компьютеры IBM PC . C начала 1980-х годов персональным компьютером стали называть любую машину, имеющую архитектуру IBM PC (см. IBM PC-совместимый компьютер). С появлением таких процессоров, таких, как AMD , Cyrix (ныне VIA), название стало иметь более широкую трактовку. Курьёзным фактом стало противопоставление «персональным компьютерам» вычислительных машин Amiga и Macintosh , долгое время использовавших собственную компьютерную архитектуру .

Чаще всего под ПК понимают настольные ПК, ноутбуки, планшетные и карманные ПК. Однако персональным может считаться любой полноценный компьютер - даже суперкомпьютер, - используемый в качестве персонального, то есть личного.

История

Централизованные вычисления

Конструкторы и самодельные компьютеры

Amiga и Macintosh

Windows 95, мультимедийные возможности ПК

В 1995 году произошло два ключевых события в истории ПК: банкротство корпорации Commodore и появление Microsoft Windows 95 , приблизившей IBM PC-совместимые компьютеры к тем возможностям, которые существовали на Commodore Amiga и Apple Macintosh . Сегодня возможности мультимедиа доступны в каждом доме и на любой аппаратной платформе.

Один компьютер - один хозяин

Как правило, единичный персональный компьютер в течение единичного сеанса работы на нём используется только одним пользователем (то есть, например, несколько пользователей (например, в семье) могут пользоваться одним ПК только по очереди, то есть в режиме только разделения компьютерного времени). В соответствии со своим назначением, он обеспечивает работу наиболее часто используемых приложений , таких как текстовые процессоры , веб-браузеры , почтовые программы , мессенджеры , мультимедийные программы , компьютерные игры , графические программы , среды разработки программного обеспечения и т. п. Для упрощения взаимодействия с людьми подобные программы оснащаются удобным графическим интерфейсом .

Продажи во всём мире

Отечественные персональные компьютеры

В качестве дисплея использовался телевизор, воспринимавший низкочастотный видеосигнал, или монитор, а устройством внешней памяти служил бытовой кассетный магнитофон. На экран информация выводилась в двух режимах: в чёрно-белом, 64 символа в строке, и в цветном (4 цвета), 32 символа в строке; всего информационных строк было 25. Максимальная разрешающая способность компьютера составляла 512х256 точек. Звук подавался на встроенный спикер тем же способом, как и данные - на магнитофон.

Ключевые изменения в архитектуре распространённых персональных компьютеров

Внедрение жёсткого диска
Появление графического режима
Переход с 5,25-дюймовых дискет на 3,5-дюймовые
Появление BIOS SETUP
Появление стандарта ATA
Появление extended memory (более 1 Мб).
Появление звуковых карт
Переход с 16-битных на 32-битные процессоры .
Переход с дискет на USB-носители
Появление , DVD и BD-ROM -приводов.
Появление USB
Появление перезаписываемой BIOS
Замена шины ISA на шину PCI .
Появление графических ускорителей
Внедрение шины AGP .
Появление стандарта ATX .
Переход с интерфейса ATA на SATA .
Переход с шины AGP (и PCI) на PCI Express .
Внедрение многоядерных процессоров.
Переход с 32-битных на 64-битные процессоры.
Появление UEFI и Secure Boot
Внедрение сенсорных дисплеев

Стационарные ПК

Первые персональные компьютеры (как и любые первые компьютеры вообще) не предназначались для переноски. То есть первые ПК были стационарными. Они состояли из отдельных конструктивно завершенных частей, как например системного блока, монитора и клавиатуры, соединенных интерфейсными кабелями с системным блоком. Это пример раздельной схемы построения ПК. Но в настоящее время также широкое распространение получили ПК-моноблоки , в которых системный блок, монитор и, нередко, другие устройства (клавиатура, звуковая подсистема, веб-камера , микрофон) конструктивно объединены в одно устройство.

Раздельная схема

Раздельная схема - в противоположность моноблочной - предполагает, что ПК состоит из системного блока и разнообразных внешних, то есть конструктивно самостоятельных подключаемых к системному блоку извне через стандартные интерфейсы (например: USB, D-Sub, DVI, FireWire), устройств (в частности: мониторы, клавиатура, мышь, микрофоны, звуковые колонки, веб-камеры, принтеры, сканеры, различные внешние модемы, игровые устройства).

Исторически такая схема ПК было самой первой. Она же до сих пор остается самой распространенной схемой стационарных ПК. Например, профессиональные рабочие станции практически всегда строятся по такой схеме.

Главное достоинство раздельной схемы - сравнительно легкая масштабируемость. То есть в любой момент можно без особых затруднений заменить любой из компонентов ПК (например, монитор). Но обратная сторона медали - наименьшая транспортабельность и сравнительная громоздкость такого ПК. Естественно раздельная схема применяется тогда когда главное требование к ПК - легкость и простота масштабирования.

Функциональным ядром в раздельной схеме стационарного ПК естественно является системный блок.

Известны два вида конструктивной компоновки системного блока:

desktop - горизонтальная конструктивная компоновка системного блока, с возможностью размещения монитора на таком системном блоке;
tower - «башенный» системные блок в вертикальной конструктивной компоновке.

Десктоп

Десктоп («настольный компьютер» в буквальном смысле слова) - стационарный компьютер, имеющий такой форм-фактор, что его удобнее располагать на столе (отсюда и применение термина «десктоп», от англ. desktop - «рабочая поверхность (письменного стола)») дома или в офисе. Раньше системные блоки такого типа обычно были широкими и места на них было достаточно для размещения на нём ЭЛТ-монитора. Это в свою очередь позволяло экономить место на рабочем столе, на который устанавливался десктоп. Естественно, это было учтено конструкторами корпусов, создававшими корпуса для таких системных блоков, способные выдерживать вес ЭЛТ-монитора. Но в результате десктоп получался по цене дороже «башенного» системного блока.

Десктопы применяются до сих пор, и до сих пор монитор ставят на десктоп. Однако из за уменьшения габаритов и веса комплектующих и ещё более резкого уменьшения веса и глубины мониторов (современные «доскообразные» мониторы - сплошь ЖК-мониторов - сравнительно малы по весу и глубине), стало возможным создавать и использовать сравнительно компактные и дешевые десктопы. В результате современный десктоп способен конкурировать с «башенным» системным блоком не только по эргономике но и по цене. А следовательно по соотношению цена/эргономика десктоп в настоящее время может быть ещё более выгодным, чем в «эпоху ЭЛТ-мониторов», приобретением. В частности многими фирмами выпускаются тонкие десктопы - слим-десктопы (slim-desktop). Естественно, тонкий десктоп эргономичнее чем классический «толстый» десктоп, так почти не влияет на высоту установки размещаемого на нём монитора.

Tower

«Башенный» системный блок - системный блок типа Tower («башня») - высокий и потому обычно располагается под столом (часто в специально предназначенных для это нишах или отделениях компьютерных столов). Из-за уменьшения размеров и массы комплектующих также стало возможно уменьшение и размеров самих «башенных» системных блоков. В результате, сначала появились системные блоки mini tower, а потом и slim tower. Мini tower потом вышли из эксплуатации, уступив место системным блока middle tower, являющихся в настоящее время самой многочисленной подгруппой «башенных» системных блоков. А slim tower доминируют в категории компактных «башенных» системных блоков.

Моноблок

Конструктивная схема стационарного ПК, в которой системный блок, монитор и, в настоящее время, микрофон, звуковая колонки, веб-камера конструктивно объединены в одно устройство - моноблок . Такой ПК эргономичнее (занимает минимум пространства) и более привлекателен с эстетической точки зрения. Также, такой ПК более транспортабелен, чем стационарные ПК, построенные по раздельной схеме. С другой стороны, такой ПК сложнее масштабировать и, в том числе, затруднена самостоятельная техническая модернизация и обслуживание. Например, если у моноблока сломается микрофон, то заменить его на исправный нередко возможно только в сервис-центре.

Мобильные (носимые) ПК

Ноутбуки

Компактные компьютеры, содержащие все необходимые компоненты (в том числе монитор) в одном небольшом корпусе, как правило, складывающемся в виде книжки (отсюда и название данного вида ПК). Приспособлены для работы в дороге, на небольшом свободном пространстве. Для достижения малых размеров в них применяются специальные технологии: специально разработанные специализированные микросхемы (ASIC), ОЗУ и жёсткие диски уменьшенных габаритов, компактная клавиатура, не содержащая цифрового поля, внешние блоки питания, минимум интерфейсных гнезд для подключения внешних устройств.

Подключая к ноутбуку внешние клавиатуру, мышь, монитор, звуковые колонки, модемы, игровые устройства и иные внешние устройства ноутбук можно превратить в настольный ПК. Это можно делать вставляя ноутбук в специальный док, как это делалось раньше или напрямую (современные ноутбуки, особенно предназначенные для замены стационарных ПК в качестве рабочих станций, дают такую возможность).

Планшетные ПК

Планшетный ноутбук Toshiba 3500

Карманные ПК (PDA)

КПК Acer N10

Сверхпортативные ПК, умещающиеся в кармане. Управление ими, как правило, происходит с помощью небольшого по размерам и разрешению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специальной палочки-указки - стилуса, а клавиатура и мышь отсутствуют. Однако некоторые модели [уточнить ] содержат миниатюрную фиксированную или выдвигающуюся из корпуса клавиатуру.

Разрешение экрана стремится приблизиться к мониторам обычных компьютеров, в среднем около 800×480 в современных моделях.

Всё более популярными становятся КПК с функциями мобильного телефона (коммуникаторы ). Встроенный коммуникационный модуль позволяет не только совершать звонки, но и подключаться к Интернету в любой точке, где есть сотовая связь совместимого стандарта (GSM /GPRS / , CDMA).

Нестандартные конструкции ПК

Barebone

Компьютер формата barebone

Barebone - компьютеры, строящиеся пользователем для выполнения определенных задач (обычно в качестве мультимедийной станции). В продажу поступают в виде так называемых «скелетных» баз в составе корпуса, материнской платы и системы охлаждения. Материнская плата, как правило, оснащена встроенными звуковым и видеоконтроллерами. Выбор конфигурации и соответственно комплектующих в виде дисковых накопителей, памяти и периферии, а также других устройств (ТВ-тюнера, дополнительной видеокарты и т. п.) остаются на усмотрение пользователя. Как правило, «баребоны» имеют меньшую высоту корпуса и, как следствие, уменьшенный внутренний объём, а также усовершенствованную систему охлаждения, отличающуюся низкой шумностью.

Защищённые ПК

Ряд компаний производит компьютеры, обладающие устойчивостью к агрессивным средам: сильной вибрации, ударам, большой запыленности, влажности, вандализму - условиям, в которых обычные ПК быстро бы вышли из строя. Как правило, устойчивые ПК выпускаются в формате ноутбуков , более тяжёлых и больших по размерам, чем обычные. Их стоимость также значительно выше. Одна из сфер применения таких ПК - военное дело (например, эксплуатация в полевых штабах).

Промышленные ПК

Тихий ПК

Бесшумный компьютер Zonbu

Для использования в жилых комнатах используются конструкции ПК, производящие минимум шума или работающие совершенно бесшумно. Такие модели можно оставлять включенными постоянно, что даёт ряд преимуществ: отсутствует период загрузки, компьютер всегда готов к работе и может постоянно отслеживать новую почту или мгновенные сообщения для пользователя. В целом, постоянно включенный ПК может выполнять ряд особенных задач:

быть мультимедийной станцией (воспроизводить видео-, аудиозаписи, интернет-радио);
работать как видеомагнитофон: записывать передачи телевидения или радио для последующего просмотра или прослушивания в удобное время;
служить P2P -клиентом (обмениваться файлами в автоматическом режиме с другими компьютерами)
служить домашним или даже интернет-сервером ;
следить за температурой или присутствием с помощью соответствующих датчиков или фото-, видеокамеры (веб-камеры).

Чтобы сделать ПК тихим, используется несколько технологий:

безвентиляторные типы охлаждения:
- жидкостное (с передачей жидкости на большой пассивно-охлаждаемый радиатор)
- применение термотруб (передача всей энергии путем термотруб на поверхность корпуса, также состоящего из меди или алюминия)
- применение очень крупных радиаторов (часто с термотрубами)
- погружение всей электроники в резервуар с некондуктивным маслом
- фреоновое (применяется микрохолодильник с соответствующей электроникой и изоляцией. Не всегда «тихий». К примеру Vapo-chill)
- жидкий азот (только кратковременное, не предназначено для сколь-либо долгой эксплуатации, как правило для разгона - хотя бесшумно)
малошумные вентиляторы с лопастями специальной формы;
процессоры , не требующие активного охлаждения (ввиду их маломощности, это не всегда приемлемое решение);
малошумные жёсткие диски , а также установка их на шумопоглощающие крепления;
замена жёстких дисков на флеш-память или удалённые дисковые массивы;
установка бесшумного (noiseless) блока питания.

Компактные ПК

Одними из первых компактных компьютеров были модели Macintosh в 1984 году , которые представляли собой моноблок : системные компоненты в одном корпусе с монитором . Значительно позже идея была продолжена в моделях eMac и iMac . Аналогичные по формату компьютеры пытались выпускать и другие компании (например, eMachines), но без особого успеха.

Параллельно технологии миниатюризации отрабатывались на тонких клиентах , которые обычно невелики по размерам и весу, но полноценными ПК не являлись. (Тонкий клиент - это на самом деле «умный» терминал, позволяющий, например, превратить ПК в многопользовательский компьютер).

Долгое время [когда? ] вершиной миниатюризации считался [кем? ] компьютер Mac mini . Этот чрезвычайно компактный компьютер (по размерам как небольшая, но толстая книга) обладает тем не менее адекватной вычислительной мощностью (процессор Intel Core Duo) и работает бесшумно. Однако в настоящее время, с появлением плат форм-фактора pico-ITX , появились модели, соперничающие по размерам с Mac mini.

Существует несколько конкурирующих между собой проектов компактных и дешёвых в производстве персональных компьютеров, некоторые из которых предназначены для развивающихся стран: OLPC , VIA pc-1 Initiative, Classmate PC , Asus Eee PC и др. Однако удешевление и миниатюризация достигнуты ценой заметного отставания по вычислительной мощности от полноразмерных ПК.

Технологии, уменьшающие габариты ПК:

материнская плата уменьшенного формата (mini-ITX и др.);
малогабаритный корпус;
встроенные CD/DVD-дисководы со щелевой загрузкой или отсутствие таких дисководов;
меньшее количество отсеков для жёстких дисков и DVD/CD-дисководов, зачастую всего один;
меньше гнёзд USB, аудио и т. д.;
внешние блоки питания и устройства (например, CD/DVD-дисководы) вместо встроенных.

Хакинтош

Хакинтош (англ. hackintosh , от слов хакер или хак и макинтош ) - ПК, собранный любителем и способный работать под управлением Mac OS X , во взломанном для запуска на «неяблочном» компьютере варианте называемой OSx86 , то есть более дешёвый аналог компьютера от Apple . Так как современные макинтоши рассчитаны на процессоры Intel и другие стандартные компоненты, возникает теоретическая возможность запускать Mac OS X на любых ПК на базе этих процессоров. В реальности поддерживается только узкий набор аппаратных конфигураций, которые встречается в настоящих макинтошах, поэтому «хакинтош» должен повторять одну из этих конфигураций. С другой стороны Mac OS X создана для макинтоша и только, и корректно и максимально производительно будет работать только на макинтоше. Кроме того, в легально поставляемой Mac OS X присутствуют ограничения, не позволяющие ей работать на чужой аппаратуре, так что в «хакинтоше» применяют старую служебную версию без этих ограничений, либо взломанную более свежую версию, либо специальные аппаратные средства, имитирующие сигнатуры макинтоша, проверяемые системой. Установка системы Mac OS X на компьютеры, не произведённые Apple, является также нарушением лицензии на эту ОС.

Персональный сервер

Любой сервер, используемый неким человеком в качестве личного сервера и по этому признаку относимый к ПК. Но конструктивно такой сервер, как любой сервер, может быть каким угодно. В частности такой сервер может быть и стоечным.

Персональная рабочая станция

Конструктивно любой компьютер, используемый в качестве персональной, то есть однопользовательской, рабочей станции и который, зачастую, ПК можно признать лишь по этому признаку. То есть конструктивно это может быть даже суперкомпьютер, но он может считаться ПК, если используется в качестве персональной рабочей станции.

Персональный суперкомпьютер

Естественно это такой же суперкомпьютер, только являющийся личным суперкомпьютером некоего человека. И хотя случаев владения персональными, то есть личными, суперкомпьютерами ещё не было, но в принципе возможно и такое. Ведь многие люди владеют, например, личными самолётами.

Проблемы терминологии

В конце 1970-х, после начала массового производства микросхем всё большей степени интеграции, стоимость компьютеров резко упала. Это привело к созданию вместо многопользовательских мейнфреймов компьютеров, которые эксплуатировались одним человеком. Такие компьютеры стали называть «персональными компьютерами».

Персональные компьютеры всё же имели довольно большую стоимость (несколько тысяч долларов) и в домашних условиях практически не применялись.

В начале 1980-х годов годов фирмы стали производить облегчённые варианты персональных компьютеров, обычно размещаемых в клавиатурах. Эти компьютеры имели небольшую стоимость, были доступны для семей со средним достатком и ориентированы на домашнее (в том числе игровое) использование. Такие компьютеры получили общее название «домашний компьютер».

В настоящее время подавляющее большинство продаваемых компьютеров ввиду своей функциональности и стоимости могут эксплуатироваться как в офисах, так и в домашних условиях.

Термины «ЭВМ», «персональный компьютер» и «домашний компьютер» постепенно теряют первоначальный смысл и сливаются в более короткий и привычный термин «компьютер», который подразумевает вычислительную машину с клавиатурой, системным блоком и монитором.

Чтобы отличать ПК от других типов компьютеров, существуют уточняющие термины: ноутбук (лэптоп ), нетбук , планшетный компьютер и т. д.

См. также

Примечания

Литература

Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. - 17-е изд. - М .: Вильямс, 2007. - 1504 с. - ISBN 0-7897-3404-4
Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. - М .: Диалектика, 2007. - 992 с. - ISBN 978-5-8459-1196-4

Ссылки

Компоненты персонального компьютера
Системный блок