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Letzte Aktualisierung:
25-Jul-2008
... über den IBM PC

Vorwort:
1. Der IBM PC (Modell 5150) von 1981 ist der Urvater unserer heutigen PC Generation. Auch aktuelle PC's sind prinzipiell in der Lage, die Software, die vor 25 Jahren ursprünglich für den Ur-PC programmiert wurde, auszuführen. Die IBM-Entwicklungen der Jahre 1981 bis ca. 1990 werden nachfolgend aufgeführt. Auch Anwendungssoftware und Zubehör wie Grafikkarten, Maus, Festplatten (-controller) und Laufwerke etc., die speziell dafür entwicklet wurden, finden Erwähnung ebenso wie einige international operierende Hersteller von Nachbauten (Clones) des IBM PC.
2. Obwohl es nach dem Verkauf der PC-Division von IBM an Lenovo keine "never ending story" mehr währe, beschränke ich mich auf die PC Linien bis zum Ende der PS/2 Baureihe. Bekanntlich ist die auf dem Intel x86 basierende Entwicklung bis heute im Gange. Von Beginn an wurde der Ur-PC stetig aufgerüstet: die Prozessoren wurden leistungsfähiger gemacht, mathematische Co-Prozessoren integriert, CPU-Caches eingeführt und aufgerüstet und - natürlich - der CPU-Takt erhöht. RAM würde im Laufe der Jahre immer billiger und schneller. Zudem modernisierte man mehrmals die Bussysteme. Im Besonderen die Grafikkarten unterliegen kurzen Entwicklungszyklen und wurden bzw. werden mit immer schnelleren und hochauflösenderen Chips sowie mehr Speicher bestückt. Grafikkarten besitzen heute bereits mehr als 100 mal so viel eigenen Speicher wie Mitte der 80iger Jahre ein gut ausgestatter PC. Heutige Festplatten in Home-PC's haben Kapazitäten erreicht, wie sie vor 20 Jahren vielleicht den Mainframes in einigen Großkonzernen zur Verfügung standen. Gleichzeitig wurden sie auch immer kleiner und immer schneller. Aber das alles sind Weiterentwicklungen bestehender Innovationen. Ich werde daher die Entwicklung vorläufig nur bis zum 80486 verfolgen, denn es geht mir nur um den Beginn der PC-Revolution.
3. Mein Motto ist - wie immer - so wenig technische Details wie notwendig, keine ROM-Listings, keine Pin-Belegung irgend eines Bus-Steckplatzes, keine Auflistung der CPU-Befehle etc. Ich denke, das interessiert es nur die Superfreaks, und die wissen wahrscheinlich sowieso mehr darüber als ich hier ausführen könnte.
4. Die Beschreibungen überschneiden sich mit "Wissenwertes über PC/MS-DOS". Dessen Entwicklung und damit die Entwicklung der Fa. Microsoft ist untrennbar mit der Entwicklung des IBM PC's verbunden.

Top Die Vorgeschichte
Die rasante Entwicklung des Mikrocomputermarkts und der "Persönlichen Computer" ab Mitte der 70iger Jahre war natürlich auch der IBM-Führung aufgefallen.
1975 versuchte der Grossrechner-Hersteller IBM übrigens erstmals, mit dem Desktop System 5100 ebenfalls einen "persönlichen Computer" im Markt zu positionieren. Dies scheiterte zum einen am hohen Preis (10.000-20.000 US$), zum anderen an der proprietären Technik des 5100. Mehrfach wurde versucht, das Modell zu verbessern (Nachfolger 5110, 5120). Eine breite Käuferschicht (wie sie ab 1975 der Altair oder der IMSAI erreichten) konnte jedoch damit nicht erschlossen werden. Die Modellreihe war für IBM ein Fehlschlag.

Der erste Satz des obigen Absatzes drückt es bereits aus: entgegen der landläufigen Meinung hat IBM weder den "Personal Computer" noch den Begriff selbst erfunden. IBM benutzt den Begriff lediglich erstmals in der Modellbezeichnung eines Computers. Bis Mitte der 90iger Jahre definiert man - fälschlicherweise - mit dem Ausdruck "PC" ausschließlich einen IBM PC oder kompatiblen Nachbau.

Welche Voraussetzungen muss ein "Personal Computer" erfüllen:

- Digitale Funktionsweise
- Kommerziell verfügbar
- Klein genug, um auf einem Schreibtisch Platz zu finden
- Billig genug, damit ihn eine Vielzahl von Menschen erwerben können
- Einfach genug, das er ohne spezielle Ausbildung nur mit einem mitgelieferten Manual bedient werden kann
- Programmierbar durch den Anwender

Diese Kriterien erfüllen bereits frühere Geräte, wenn auch nicht immer vollständig. Bereits ab Mitte der 60iger Jahre taucht der Begriff "PC" im Zusammenhang mit Tischrechnern wie dem HP 9100, der Olivetti Programma, der DEC PDP-8, dem MITS Altair oder dem Xerox Alto erstmals auf. "IBM" oder "IBM kompatibel", "MS-DOS" oder "Windows" und "Intel x86" sind also keine zwingenden Bestandteile für einen "Persönlichen Computer"! Jedoch wird über diesen Ausdruck viel diskutiert.

Was trieb IBM erneut zur Entwicklung eines eigenen "Personal Computers"? Die Jahre ab 1977 bescherten dem Apple II, dem Commodore PET und dem Tandy TRS-80 bis dahin unbekannte Absatzrekorde. Durch die Entwicklung z.T. neuartiger und leistungsfähiger Büro-Software (VisiCalc, Wordstar u.a.) drängten die Personal Computer Ende der 70iger Jahre in einen Markt, den bis dato IBM mit seinen Mainframes kontrollierte. Selbstständige und Kleinbetriebe waren plötzlich in der Lage, die Büroarbeiten mit einem eigenen Computer abzuwickeln. IBM erwog, einen Mikrocomputerhersteller oder die Technologie zuzukaufen

Top 1980: IBM plant den PC
Donald Philipp Estridge 1980 begannen im IBM-Ingenieurszentrum in Boca Raton (Florida) Anfang 1980 erneut die Planungen für einen völlig neuen Personal Computer. In einer eigens dafür einberufenen Vorstandssitzung war jedoch nur ein Vorstand (Bill Loewe) der Meinung, einen PC in einem Jahr von Grund auf neu entwickeln zu können. Er erhielt den Auftrag für ein neues Projekt, das mit "Chess" bezeichnet wurde. Das Zielprodukt (der IBM PC) erhielt den Codenamen "Acorn". Ein lediglich 12 köpfiges Team entwickelte in nur 30 Tagen einen Prototypen. Nach der Absegnung des Projektes wurde die Leitung von Don Estridge (Bild links, er hatte bereits das Tischmodell System/23 Datamaster entwickelt) übertragen. Das nun auf 26 Ingenieure aufgestockte Team sollte die Möglichkeit haben, die normalerweise langwierigen IBM-Entscheidungswege zu umgehen um so schneller und effektiver arbeiten zu können. Die Fehler der früheren 5100er Modelle sollten vermieden werden. Estridge (er kam zusammen mit seiner Frau Mary 1985 bei einem Flugzeugabsturz ums Leben) wird heute als "technischer Vater" des IBM PC's bezeichnet. Er stand unter erheblichen Zeitdruck, denn innerhalb eines Jahres sollte das Produkt am Markt sein. Obwohl man bei IBM alles für einen PC notwendige hätte selber entwickeln und produzieren können (Mainboard, CPU, Laufwerke, Betriebssystem etc.) entschied man sich für einen anderen Weg. Man würde wesentliche Komponenten nicht nur aus dem firmeneigenen Regal nehmen, sondern wenn nötig auf dem freien Markt zukaufen. Der hohe Zeitaufwand einer Eigenentwicklung (bei IBM i.d.R. 4 Jahre) würde so vermieden werden. Auch die Vermarktung des Produkts wurde vollkommen abgeschottet von der restlichen IBM Produktlinie geplant. Diese Entscheidung und die daraus resultierende IBM-untypische Vorgehensweise sollte auch die Entwicklung von Zulieferfirmen wie z.B. Intel, AMD, Microsoft, Tandon und (später) Seagate entscheidend beeinflussen.

Informationen über die Architektur des IBM PC's stellte man den Entwicklern anderer Hardwarehersteller frühzeitig zu Verfügung, wodurch diese in der Lage waren, frühzeitig eigene Hardware (z.B. Zusatzkarten) für den zukünftigen IBM PC zu entwickeln. Die Bus-Architektur (ISA, Industry Standard Architecture) sowie die Tastatur übernahm man vom System/23 Datamaster. Auch das BIOS (Basic Input Output System) entwickelte man selbst, aber dafür wollte man später von Nachbauern Lizenzgebühren nehmen. Dazu weiter unten mehr.

Bei der Auswahl der CPU soll neben einer IBM eigenen RISC-CPU anfangs sogar der Hersteller Motorola (6800, 68000) in Erwägung gezogen worden sein. Angeblich legte man sich dann aufgrund des segmentierten Speichers (ich wiederhole: nicht obwohl, sondern gerade wegen der Segmentierung) auf den 8086 fest, einen 16-Bit Prozessor von Intel. Die grundsätzliche Entscheidung für eine 16-Bit CPU hat angeblich Bill Gates bereits mit beeinflusst (s.a. Wissenwertes über PC/MS-DOS). Doch der 8086 hätte auch einen aufwändigen 16-Bit Datenbus benötigt. Später revidierte man diese Entscheidung zugunsten des billigeren Intel 8088. Dieser arbeitet intern zwar wie der 8086 mit 16-Bit Worten, die Aussenverbindungen des 8088 sind jedoch nur 8-Bit breit und setzen auch einen nur ebenso breiten Datenbus voraus. Die Diskettenlaufwerke liess man von der Firma Tandon liefern, die Drucker kaufte man bei Epson zu, die Monitore stammen aus Taiwan.
Das mit vielen Standardbauteilen bestückte Motherboard entwickelte IBM selbst. Wie bereits oben erwähnt wurde die ISA- und andere Spezifikationen des Mainboards über ein "Technical Reference Manual" frühzeitig Entwicklern zugänglich gemacht. Diese praktizierte "offene Architektur" war ein Novum bei IBM und vielleicht - neben dem guten Namen "IBM" - der wichtigste Grundstein für den späteren Erfolg des PC's. Andere Hardwarehersteller hatten so die Möglichkeit, mit eigenen Produkten am Erfolg des IBM-Geräts zu partizipieren. Man hatte bei IBM aus den Erfolgen des Apple II sowie der S-100 basierten Rechnern (Altair, IMSAI, Northstar etc.) gelernt. Der S-100 Bus war übrigens noch 1981 das verbreiteteste Bussystem für 8-Bit Rechner, denn es gab dafür inzwischen Unmassen an Erweiterungskarten.

Um den PC auf internationale Verwendung vorzubereiten erweiterte man den bereits 1965 definierten Zeichensatz ASCII (American Standard Code for Information Interchange) von 7Bit auf 8Bit, wodurch statt 128 Zeichen nun 256 Zeichen und damit zusätzliche internationale Schriftzeichen darstellbar waren (CodePages). Leider führte das zu Inkompatibilitäten in der Kommunikation mit Grossrechnersystemen, wo der 7Bit ASCII-Zeichensatz ja bereits vorher eingesetzt wurde.

Mit verschiedenen Softwareherstellern (z.B. VisiCorp, dem Hersteller der ersten Tabellenkalkulation für den Apple II) schloss man Verträge zur Umsetzung ihrer Software auf den neuen PC. Darunter war natürlich auch Microsoft, die neben DOS auch verschiedene Programmiersprachen entwickeln sollten.

Top 1981: Der IBM PC kommt auf den Markt
Im August 1981 - nach nur einem Jahr Entwicklungszeit - erschien der IBM PC 5150 zusammen mit dem Betriebssystem PC-DOS 1.0 (s.a. Wissenwertes über PC/MS-DOS), zu kaufen für 1565 bis 6300 US-Dollar - je nach Ausstattung. Angeblich mußte die IBM Softwareabteilung in den letzten Wochen noch über 300 Fehler aus dem neuen DOS-Betriebssystem entfernen. Unten die schlichte Ankündigung von IBM vom 12. August 1981. Zu diesem Zeitpunkt lagen IBM übrigens bereits 30.000 Bestellungen nur von den eigenen Angestellten für den PC vor. Was aus heutiger Sicht an der Anzeige auffällt: das neue Betriebssystem DOS 1.0 wird hier so direkt gar nicht erwähnt. Daneben die ganzseitige Anzeige von Apple im Wall Street Journal von 1981. Diese drückt aus, wie selbstbewußt so mancher der vergleichweise kleinen, aber erfolgreichen Homecomputer- bzw. PC-Hersteller dem Engagement des Weltkonzerns IBM gegenüberstand.

DOS 1.1 mit Handbuch und SchuberWelcome IBM

Konfigurationen und Preise
Standardmäßig bot der IBM PC, Modelbezeichnung 5150/001 auch für damalige Verhältnisse eine nur geringe Ausstattung. Natürlich die mit 4,77MHz getaktete Intel 8088 CPU, ROM-Diagnose (POST), fünf 8-Bit ISA Steckplätze und nur 16K RAM. Zudem eine Farbgrafikkarte (CGA, Colour Graphics Adapter), die den Anschluß des Rechners über einen Composite-Ausgang an den heimischen Farbfernseher ermöglichte. Eine Tastatur war dabei. Als Standard-Speichermedium war ein externer Kassettenrekorder vorgesehen, ein entsprechender Anschluß ist auf dem Motherboard bereits integriert. Ebenso ein Sockel für den mathematischen Co-Prozessor Intel 8087. Im einem ROM befand das Kassetten-Basic von Microsoft. Also: keine Floppy, kein Monitor, kein Betriebssystem (lediglich das MS-Basic im ROM) und das Ganze kostete 1265 US$.

IBM PC Model 5150, 1 Floppy, Tastatur, Extras: Grünmonitor
Modell 5150-176 mit 2 FDD's, von vorne und von hinten. Beachten Sie den Anschluss für den Kassettenrekorder neben dem Tastaturanschluss.
Das gleiche Modell geöffnet, rechts die 2 Floppy-Laufwerke, Extras: CGA Grafik, Netzwerkkarte, Speichererweiterung
Schematische Darstellung der Inneansicht
IBM typische Handbücher im Schuber: DOS 1.0, Benutzerhandbuch, DOS, Basic. Die "Technische Referenz" rechts gehört nicht zum normalen Lieferumfang des PC

IBM's Aufpreisliste war lang. Orderte man seinen 5150 mit 64K RAM und einem 160KB-Floppy Laufwerk und dem dann notwendigen Betriebssystem PC-DOS 1.0, dann musste man bereits mindestens 2665 US$ hinlegen. Wollte man den Fernseher für die Familie freihalten und legte sich die IBM Farbgrafikkarte zu, außerdem ein zweites Floppy Laufwerk sowie den IBM Grafikdrucker, dann erhöhte sich der System-Preis auf 4425 US$.

Natürlich gab es da noch "Kleinigkeiten" zum Nachrüsten wie I/O Karten (seriell, paralell), Uhrenkarten, Speichererweiterungen, Modem- und Netzwerkadapter, 3270- und 5280-Emulationskarten bzw. Software. Im Gegensatz zu heutigen Mainboards waren "Selbstverständlichkeiten" wie Text-/Grafik-und Netzwerkkarten sowie serielle und paralelle Schnittstellen noch nicht auf dem Board integriert. Sound, CD-ROM, Maus und auch Festplatten sind 1981 natürlich noch kein Thema und sollten erst in den kommenden Jahren folgen. Trotzdem kann man sich leicht vorstellen, das die fünf Steckplätze (zwei waren i.d.R. bereits belegt durch Text-/Grafikkarte und Floppy-Adapter) nicht ausreichten. Nachfolgend eine entsprechende minimale Konfiguration, die notwendig war, um DOS 1.x zu booten. Zur Verdeutlichung wurde das PC-System ausserhalb des Gehäuses aufgebaut:

IBM PC 5150 Motherboard mit Mono-Display-Adapter (linke Steckkarte) und Floppy-Controller (rechte Steckkarte), Floppy-Laufwerk (rects unten) und Netzteil (rechts oben) sowie Grünmonitor und Tastatur
Die Bestandteile nochmal
aus einem anderen Blickwinkel

 

Motherboard
Das Board des IBM PC verfügt über 4 Speicherbänke mit je 8 Bausteinen. Mit den verwendeten 4164 RAM Chips ist so ein maximaler Hauptspeicher von bis zu 64KB möglich. Über Steckkarten konnte jedoch ein maximaler Ausbau bis 544KB (später 640KB) erreicht werden. Der 20 Bit Adressbus des IBM PC würde zwar eine Adressierung von max. 1024 KB RAM ermöglichen, doch die Adressen über 640 KB waren für das Betriebssystem sowie für Peripheriesysteme (Bildschirmreserviert. Natürlich verfügt das Board über einen Tastaturanschluß und einen Ausgang für einen Kassettenrekorder. Alles andere wie Text- und Grafikkarten, Floppy-Controller, serielle- und/oder parallele Schnittstellen nahmen einen der fünf Steckplätze in Beschlag (Abbildung siehe 1983 - Modellverbesserungen).

Eine Neuerung, die IBM mit dem PC einführt, ist der 40KB große, nichtflüchtige ROM-Bereich auf dem Motherboard. Darin gespeichert sind drei Programme:
POST: eine Diagnoseroutine, die beim Einschalten des Rechners Hardwarefehler entdecken und über Fehlercodes am Bildschirm anzeigen kann. Auslöser solcher Fehlermeldungen können dabei echte Defekte sein (wie z.B. ein defekter RAM-Chip) oder auch Probleme, die mit fehlerhafter Konfiguration zusammenhängen. Dabei findet POST auch Wege, sich mitzuteilen, wenn keine Bildschirmausgabe mehr möglich ist. Es wird nach bestimmten Schematas lang und kurz gepiept. In technischen Referenzen oder Reparatur-Handbüchern kann dann der Fehler diagnostiziert werden. Eine Technik übrigens, die IBM aus der eigenen Grossrechnertechnik adaptierte.
Kassetten-Basic: Eine weitere Besonderheit des 5150-Boards ist die Reaktion, in ein Basic zu springen, wenn kein passendes Boot-Medium gefunden wird. Diese von Microsoft an den IBM PC angepasste Programmiersprache ist ebenfalls im ROM gespeichert. Die Logik, beim Fehlen eines Bootmediums dieses Basic zu aktivieren beruhte auf der Annahme, das der Anwender in solch einem Fall mit Kassettenrekorder arbeiten will. Und für diesen Betriebsmodus war ausschliesslich Microsofts Basic vorgesehen. IBM's Zugeständnis an die zu Beginn der 80iger Jahre stattfindende Hochzeit der Homecomputer!
BIOS: Die Konfiguration der eingebauten Hardware (z.B. Größe des RAM's, Anzahl der Floppy-Laufwerke, Art des Bildschirm-Adapters, Diagnose Modus, Co-Prozessor) wird über zwei Schaltergruppen eingestellt. Eine selbstständige Erkennung vorhandener Komponenten ist noch nicht möglich. Dennoch ist das ebenfalls im ROM integrierte BIOS ein echter Fortschritt, denn zum ersten Mal schafft es ein Hersteller, seine (proprietäre) Hardware mittels einer solchen "Zwischenschicht" für die darauf aufsetzende Software (z.B. für das Betriebssystem PC-DOS) zu abstrahieren. Beim Vorgänger-Systemen mit dem Betriebssystem CP/M wurden diese Anpassung durch softwaremässige Modifikation des Betriebssystems vorgenommen.
Ein spezieller Sockel auf dem Mainboard war für den Einbau eines mathematischen Ko-Prozessors vorgesehen. Intel stellte dafür den 8087 zur Verfügung. Um einen Vorteil aus dieser teuren Zusatzkomponente zu ziehen, war spezieller Programmcode notwendig, den anfangs nur wirklich rechenintensive Programme wie z.B. das CAD-Programm Autocad implementierten.

Es gibt drei verschiedene BIOS für den 5150, die an ihrem Datum erkannt werden:
- BIOS Datum: 24. April 1981: Erstes BIOS, unterstützt 544KB of RAM und hatte den Fehler, keine ROM's auf Zusatzkarten zu erkennen (z.B. EGA Karten, MFM- und SCSI-Controller). Diese BIOS-Version ist selten zu finden und deutet auf einen der ersten hergestellten PC's hin.
- BIOS Datum: 19. Oktober 1981: die erste Revision unterstützt zwar immer noch nur 544KB RAM und hat die gleiche Macke, auf Zusatzkarten und darauf installierte ROMs (z.B. MFM- und SCSI-Controller) nicht zu reagieren. Es wurden jedoch viele andere kleine Fehler behoben.
- BIOS Datum: 27. Oktober 1982: die zweite Revision stellt gleichzeitig die letzte BIOS-Version dar, die das Modell 5150 bis zum Ende seiner Laufzeit Ende 1985 behalten sollte. Jetzt werden die vollen 640KB RAM unterstützt und ROM's auf Erweiterungskarten werden erkannt. Diese BIOS Revision konnte bei IBM nachgeordert werden, um den 5150 benutzerfreundlicher zu machen.

Merkmale der frühen Modelle (für Sammler):
1. Motherboard mit der Bezeichnung '16 - 64 KB CPU '  
2. BIOS-Datum
In Peter Norton's Buch 'Programming the IBM PC' findet sich ein kleines Basic Programm, das das BIOS Datum in der Form MM-DD-YYYY ausgibt.



3. Schwarzes Netzteil mit fast unhörbarem Lüfter kurz nach dem Einschalten

4. Gehäuseabdeckung hinten mit nur zwei statt mit fünf Schrauben befestigt (rot eingekreist)

Betriebssysteme und Software
Als Betriebssysteme standen neben dem obligatorischen PC-DOS (Aufpreis 40 US$) auch das inzwischen fertiggestellte CP/M 86 von Digital Research (Aufpreis 200 US$) sowie UCSD Pascal (University of Southern California at San Diego, Aufpreis 200 US$) zur Verfügung. Letztere erlangten aufgrund des hohen Preises keine grosse Bedeutung. Durch das Basic im ROM konnte der 5150 jedoch auch ohne ladbares Betriebssystem benutzt werden und kam so einem einfachen Homecomputer - vor allem mit der optionalen CGA-Karte - recht nahe.

Im Bereich der Anwendungssoftware sorgte IBM dafür, das weitere erfolgreiche Programme für den PC umschrieben wurden. Natürlich bemühte sich auch Microsoft, die Softwarepalette für den IBM PC bzw. für das eigene Betriebsystem DOS zu erweitern. Doch die damals noch kleine Firma war vollauf damit beschäftigt, Programmierwerkzeuge für IBM in Form eines Assemblers sowie für die Sprachen Basic, Cobol, Fortran und Pascal herzustellen. Ansonsten sah es mit Geschäftsanwendungen zum Erscheinungstermin eher mager aus, aber bereits im darauf folgenden Jahr sollte sich das ändern.

- VisiCalc 1.0 (Tabellenkalkulation, Visi Corp.)
- Easy Writer 1.0 (Textverarbeitung, Information Unlimited Software)

Top 1982: Der Erfolgszug des IBM PC's beginnt

Am Ende dieses Jahres hatte IBM bereits 30000 PC's verkauft und wurde von diesem Erfolg völlig überrascht. Der Grossrechner-Hersteller hatte seine eigene Marktmacht und den Bedarf an so einem "Spielzeug" vollkommen unterschätzt. Die IBM eigenen Verkaufsprognosen lagen bei ca. 250.000 Stück in 5 Jahren! Noch bevor diese 5 Jahre erreicht waren, verkaufte IBM diese Stückzahl im Monat! Lieferungen nach Europa waren 1982 nur begrenzt möglich, da IBM die Nachfrage in den USA kaum befriedigen konnte. Personal musste firmenintern "umgeschichtet" werden. Noch heute bestätigen IBM Mitarbeiter, das viele Angestellte, die ursprünglich bei IBM mit Mainframes beschäftigt waren und in die neugegründete PC-Abteilung wechseln sollten, sich ernsthaft geweigert haben. Der Wechsel in die "Spielzeugabteilung" wurde quasi als Strafversetzung betrachtet und so mancher musste per Dienstanweisung zu diesem Schritt "überredet" werden. Bei IBM bestand jedoch Handlungsbedarf, denn für den Konzern war aufgrund der Verkaufszahlen ein vollkommen neuer, Gewinn versprechender Produktionszweig entstanden.

Aufgrund der Lieferengpässe konnten sich bei uns in Deutschland in den Jahren 1981 und 1982 andere MS-DOS basierte PC's verbreiteten. Hier wäre der (dem IBM PC hardwaretechnisch überlegene) "Sirius I" zu nennen. Sirius dürfte einer der ersten OEM Kunden von Microsoft gewesen sein (DOS 1.25). Zur Erinnerung: Microsoft lieferte DOS an IBM, welche das Betriebssystem als IBM PC-DOS zusammen mit ihren PC's vermarkteten. MS behielt sich jedoch vor, sein DOS auch an andere Firmen zu verkaufen. So gab es bereits von der DOS-Version 1 ab OEM Versionen. Auch DEC brachte mit dem "Rainbow 100" eine DOS-Maschine auf den Markt, die in Deutschland noch vor dem IBM PC verfügbar war. Doch das alles bedeutete keinen Schaden für "Big Blue". Keiner dieser Konkurrenten konnte sich in diesem einen Jahr, den sie in Deutschland Vorsprung hatten, entscheidende Marktanteile sichern. In den USA - wo die Konkurrenten gegeneinander antreten mussten - war dieser Kampf übrigens relativ schnell zugunsten von IBM entschieden.

Doch was löste diesen Erfolg des IBM PC aus?

Zum einen natürlich der Name IBM. Den kannte jeder und man hatte Vertrauen in die Firma.

IBM sicherte sich Charlie Chaplin (natürlich nur ein Double, CC starb 1977) als Werbeträger. Der weltbekannte Komiker wurde in zahlreichen Werbeanzeigen und für Merchandising-Produkte in Zusammenhang mit dem IBM Personal Computer abgelichtet. Dieser Werbevertrag hielt bis mindestens 1985. 20 Millionen Franken kostete IBM diese Kampagne, zahlbar an die Schweizer Chaplin-Erben.

Betriebssysteme und Software
Die erste Betriebssystemversion DOS 1.0 hatte viele Bugs. Eine erste korrigierte Revision erschien bereits 1982 mit der Versionsnummer 1.1. Im Laufe dieses Jahres erreichen auch eine Reihe angepasster bzw. speziell für den IBM PC entwickelte Anwendungen den Markt. Diese und auch die des Jahres 1983 (siehe weiter unten) sollten Geschichte schreiben:

- Multiplan (Tabellenkalkulation, Microsoft)
- dBase II ( Datenbank, Ashton-Tate)
- Wordstar 3.3 (Textverarbeitung, MicroPro)
- WordPerfect (Textverarbeitung, Satellite Software)
- Autocad 1.0 (CAD, Autodesk)

IBM wusste, das ein Computer nur so gut war wie die dafür verfügbare Software. Daher ließen sie nicht nur Microsoft Programmiersprachen entwickeln, sondern gaben auch Anwendungen bei Softwarefirmen in Auftrag, die dann unter dem IBM-Label verkauft wurden. Eine Firma, die in den Anfangsjahren auffällig viele Programme für das IBM Regal bereitstellen durfte, ist "Software Publishing Corp." Sie lieferten u.a. die umfangreiche "IBM Assistant"-Reihe sowie die Programme "pfs:file" und "pfs:report". Auch spezielle Branchenanwendungen wie Finanzbuchhaltungen oder Warenwirtschaftssysteme - aufgrund spezieller Anforderungen meist von national operierenden Softwarefirmen hergestellt - vermarktete IBM im typischen Schuber-Design.

Nachbauten
Mit zunehmenden Erfolg tauchten - beinahe zwangsweise - erste Nachbauten des IBM PC auf: der MPC - ein portables Modell der Firma "Columbia Data Products" - kann diese historische Leistung für sich verbuchen. Nochmal zum besseren Verständnis: IBM wollte das eigentlich gar nicht verhindern, daher die frühzeitige Offenlegung der ISA-Bus Architektur. Lediglich für das eigenentwickelte BIOS des PC wollte IBM Lizenzgebühren haben. Doch es lief nicht wie von IBM gewünscht, denn bald hatten findige Programmierer die Funktion des BIOS analysiert und rekonstruiert. Das erste vollständig IBM-kompatible BIOS wurde im Compaq Portable eingesetzt. Die junge Firma musste 1 Million US$ für die Entwicklung aufwenden.

Neben den bereits genannten "Sirius I" und dem "DEC Rainbow" (s.o.) erschienen einige weitere besondere Nachbauten, die ebenfalls nur bedingt kompatibel mit dem IBM PC waren, aber die gleiche CPU und das gleiche Microsoft-Betriebssystem benutzen. Diese möchte ich hier zusammenfassen, obwohl sie nicht alle 1982 erschienen sind: da wäre da ab 1982 der Wang "Professional PC". Eine Riesenkiste, in Deutschland oftmals in Schulen zu finden. Viele Standardprogramme für den IBM PC (z.B. Wordstar, dBase) gab es auch in Versionen für den Wang PC. Beim Wang scheitert bereits der Datenaustausch mit dem IBM PC am unterschiedlichen Diskettenformat. Ähnliches gilt für den "Professional Computer" von Texas Instruments, der 1983 als Desktop und Portable erschien. Der TI kann zwar IBM-Disketten lesen, aber wie beim Wang können keine Erweiterungskarten des IBM PC verwendet werden.

Zubehör
Die Firma Davong Systems stellt die erste 5MB Festpaltte für den PC vor (Preis ca. 2000 US$)

Werbung
In den Jahren 1981 und 1982 findet man in deutschen Computerzeitschriften keine Werbung für den IBM PC. Der Grund dafür war sicher, das IBM im den ersten Produktionsjahr den amerikanischen Markt kaum befriedigen konnte, das Produkt in Europa also gar nicht verfügbar war. Nachfolgend einige Werbungen aus US-Fachzeitschriften (beide Abbildungen stammen von der Seite www.oldcomputers.com)

 

Top 1983: Die erste Weiterentwicklung: der PC/XT

Bei IBM sind mittlerweile 9500 Menschen nur mit dem PC beschäftigt. Dadurch ist Anfang Januar 1983 der IBM PC 5150 endlich auch in Deutschland verfügbar. Leider gibt es zu Beginn große Probleme mit dem deutschen Tastaturtreiber. Diese Probleme sind alle behoben als am 8. März 1983 der PC XT (eXtended Technology, Modell 5160) vorgestellt wird. Der XT sollte den PC 5150 nicht ablösen (der wurde noch bis Ende 1985 weiterprodziert), sondern die Modellpalette nach oben ergänzen. Die Hauptspeicherchips wechselten von 16Bit auf 64Bit, wodurch auf der Hauptplatine ein maximaler Speicher von 256KB möglich wurde (s.a. Vergleich Motherboard's 5150 weiter oben). Ausgeliefert wird der XT anfangs jedoch nur mit 128KB. Die Zahl der Steckplätze für Erweiterungskarten (Slots) erhöhen sich von fünf auf acht. Als Laufwerke kamen - neben der üblichen Konfiguration mit zwei 5,25" Floppy's (jetzt 360KB doppelseitig) - auch eine 10 MB MFM-Festplatte (Seagate ST 412, 90ms Zugriffszeit) zum Einsatz. Wurde sie geordert, konnte natürlich nur noch eine Floppy eingebaut werden. In späteren Modell sollten Laufwerke mit halber Höhe verwendet werden, wodurch diese Beschränkung wegfiel. Andere Festplattenhersteller wurden von der verwendeten Controllerkarte nicht unterstützt, ausser sie stellten eine Platte her, die vollständig zur ST-412 kompatibel war. So entwickelte sich die Schnittstelle dieser Festplatte zu einem Standard. Ein notwendiger Nebeneffekt des Festplattenbetriebs im XT: ein stärkeres Netzteil mit 135W. Das Netzteil des 5150 war mit 63W recht schwach ausgelegt. Eine serielle Schnittstelle war beim XT ebenfalls Standard.

IBM PC XT mit 1 Floppy und CGA-Monitor sowie als Extra einer 10 MB Harddisk.
IBM PC XT Originalverpackung.
IBM PC XT, schematische Darstellung des Motherboards

Eine der wichtigsten und teuersten Erweiterungen für den PC 5150/5160 ist die "Expansion Unit" mit der Modellbezeichnung 5161. Im identischen Gehäuse untergebracht wie der PC selbst bringt sie 8 zusätzliche Steckplätze mit sowie zwei Laufwerkseinschübe voller Bauhöhe. Sie verfügt natürlich über ein eigenes Netzteil (100W). Um den PC und die "Expansion Unit" miteinander zu verbinden, ist PC-seitig eine spezielle Steckkarte notwendig (im Lieferumfang). An dieser und an der Erweiterungseinheit wird ein daumendickes Kabel angeschlossen, welches Daten und Befehle überträgt. Theoretisch können so z.B. 4 Floppy-Laufwerke oder auch 2 Floppy-Laufwerke und 2 Festplatten verbaut werden.

IBM PC 5150, Grünmonitor, 2 Floppy-Laufwerke, IBM Grafikdrucker, darunter Expansion Unit 5161
Das Ganze von hinten, deutlich erkennbar das dicke Verbindungskabel vom PC zur Expansion Unit.
Vorder- und Rückseite der Erweiterungseinheit. Die einzige herausgeführte Steckkarte ist hier der Ausgang für das Verbindungskabel zum PC.
Innenansicht der "Expansion Unit". Beachten Sie den Festplattencontroller sowie die großen Seagate ST-412 Festplatten (je 10 MB)

Festplatten können bei PC's 5150, die vor 1983 gebaut wurden, erst mit Verwendung von PC-DOS Versionen ab 2.0 benutzt werden. Zudem ist ein BIOS-Update auf Revision 3 notwendig. Erst dann ist es möglich, in der Expansion Unit eingebaute Festplatten in Verbindung mit dem PC 5150 zu benutzen. Prinzipiell besteht nach Durchführung dieser Nachrüstungen natürlich auch die Möglichkeit, eine Festplatte direkt ins Gehäuse des PC 5150 einzubauen, wenn ein Floppy-Laufwerk ausgebaut würde. Leider ist das Standard-Netzteil des 5150 mit 68W für Festplattenbetrieb sehr knapp bemessen.

Ebenfalls 1983 bringt IBM mit dem XT 3270 eine Variante des PC XT auf den Markt. Im 3270 ist zusätzliche Hardware in Form einer speziellen Grafikkarte sowie eines Tasturcontrollers verbaut, die ihn - zusammen mit einer ebenso speziellen Tastatur - zusätzlich wie ein einfaches Terminal für IBM Grossrechner arbeiten lassen. Die Funktionalität des normalen PC XT wird dabei nicht eingeschränkt, ausser das durch die dafür notwendigen Zusatzkarten praktisch alle Steckplätze des XT's belegt sind. Ein mitgelieferte Steuersoftware erlaubt Anpassungen der Grafikkarte (z.B. bezüglich der Bildschirmattribute) und des Tastaturcontrollers an die Bedürfnisse des Host-Rechners. Im Laufe der Jahre wird der 3270 (u.a. durch Farbfähigkeit und Mausunterstützung) einige Male verbessert und modernisiert.

IBM 3270 PC mit 1 Floppy und 10 MB Harddisk. Vorne die spezielle Tastatur.
Der IBM 3270 PC links von innen mit Zusatzkarten monochrom
Ein anderer IBM 3270 PC von innen mit Zusatzkarten für Farbdarstellung

Ein weiteres Sondermodell stellt der XT /370 dar. Er ist baugleich zum normalen XT und unterscheidet sich lediglich durch drei spezielle Emulationskarten (vom Typ S/370), die es dem Computer ermöglichten, Befehlsfolgen des Großrechnersystems 370 auszuführen, indem sie sowohl das Betriebssystem VM/CMS als auch einen virtuellen Speicher von 4 MByte verfügbar machten. Auf der Karte 370-P sind zwei CPUs vom Typ 68000 untergebracht, die verwendete Version des einen Prozessors wurde jedoch von Motorola speziell für IBM entwickelt und findet sich in keiner offiziellen Motorola-Preisliste. Dieser Prozessor enthält die allgemeinen verwendbaren Register, das PSW, die Logik zur Dekodierung und zur Auslesung von Opcodes sowie 72 der am häufigsten verwendeten S/370 Befehle. Der andere 68000er ist ein nur leicht modulierter Standardprozessor, der die restlichen Festkommaoperationen, die der erste Chip nicht abdeckt, berücksichtigt. Ein weiterer Prozessor, vom Typ Intel 8087, übernimmt die Fließkommaberechnungen und ist mit einer gesonderten Schnittstelle mit dem Hauptprozessor verbunden. Die Karte 370-M stellt der P-Karte, sowie dem XT Prozessor 512 KByte Arbeitsspeicher mit eigener Paritätsprüfung zu Verfügung. Die Karte 3277-EM verbindet den XT mit dem Großrechner via Koaxialkabel. Anwender des damaligen Systems beklagten die erheblichen Wartezeiten beim Laden größerer Programme. Diese Verzögerung sei den langsamen Festplatten des XT 370 zu verdanken.

Quelle IBM XT /370: http://computer-modell-katalog.de

Die Auflistung der Modellverbesserungen der Modelle 3270 und /370 spare ich mir in den nachfolgenden Texten. Mit zunehmender Leistungsfähigkeit der PC's wurden so aufwändige und teuere Lösungen wie der 3270 Ende der 80iger Jahre massiv von softwarebasierten Terminal-Emulationen verdrängt. Ich besitze einige 3270 sowie einen /370 Rechner, die - wahrscheinlich nach der Ausmusterung aus einem Terminal-Host-System - ihrer spezifischen Mainframe- bzw. Terminal-Hardware "beraubt", um eine normale Grafikkarte "bereichert" und so als normale XT's betrieben wurden.

Betriebssysteme und Software
Um die von IBM gewünschte Festplatte zu unterstützen setzte Microsoft das Betriebssystem DOS mit der Version 2.0 vollkommen neu auf und führte dabei zur besseren Organisation derartig großer Medien das hierarchische Dateisystem ein (s.a. Wissenwertes über PC/MS-DOS). PC DOS hatte einen 95%igen Marktanteil an den zusammen mit dem IBM PC verkauften Betriebssystemen. Grund dafür ist, das CP/M 86 und USCD nicht nur mehr kosteten, auch eine Programmiersprache musste bei beiden Systemen separat erworben werden. Bei PC-DOS ist zumindest ABasic (später GW-Basic) bereits im Lieferumfang.

- Word 1.0 (Textverarbeitung, Microsoft)
- R:Base 4000 (relationale Datenbank, Microrim)
- Lotus 1-2-3 1.0 (Tabellenkalkulation, Lotus)
- Turbo Pascal 1.0 (Programmiersprache, Borland)
- Sidekick 1.0 (erstes speicherresidentes Utility (TSR, terminate and stay resident), Borland)
- Netware (Netzwerk-OS, Novell)

Modellverbesserungen
Das Motherboard des PC 5150 wurde überarbeitet. Auf dem Mainboard können nun 256MB RAM statt nur 64KB untergebracht werden. IBM hatte eingesehen, das ein maximaler Hauptspeicher von 64KB RAM zu "mager" für einen Computer mit professionellem Anspruch war. Man bedenke: der Homecomputer Commodore 64 wurde 1982 mit 64KB RAM ausgeliefert! Da man die vorhandenen vier Speicherbänke auf dem Mainboard nicht erweitern konnte, erhöhte man den maximal möglichen RAM Ausbau durch einen Wechsel der RAM-Chips (4116 auf 4164) auf immerhin auf 256KB. Dafür mussten jedoch ein paar "Eingriffe" auf dem Motherboard durchgeführt werden. Nachfolgend das Ur-Motherboard "16-64KB CPU " und das Revisionsboard "64-256KB CPU " (erschien im April 1983) im Vergleich. Die Typenbezeichnung finden sich auf den Abbildungen oben mittig auf das Board gedruckt. Auch kann man die zusätzlich notwendig gewordene Verdrahtung auf dem Revisionsboard deutlich erkennen (rechtes Bild).

IBM PC 5150 Motherboard von 1981 mit maximal 64KB Hauptspeicher (64KB bestückt)
BIOS 1 und Revision 1
IBM PC 5150 Motherboard Revision von 1983 mit maximal 256KB Hauptspeicher (64KB bestückt)
BIOS Revision 2
IBM PC 5150, schematische Darstellung des Motherboards

Die Modellanzahl für den 5150 wird bereinigt. Es gibt jetzt zwei Modelle zu kaufen:

IBM PC 5150 Model 166: 256KB RAM, 1 x 360KB Floppy-Laufwerk
IBM PC 5150 Model 176: 256KB RAM, 2 x 360KB Floppy-Laufwerk

Obwohl eine CGA-Farbgrafikkarte von Anfang an verfügbar war, gab es erst ab 1983 einen passenden RGB-Farbmonitor von IBM (Modell 5153). Bis zu diesem Zeitpunkt mussten sich Besitzer einer solchen Karte bei anderen Anbietern von Composite- oder RGB-Monitoren umsehen. Alternativ konnten Modelle mit CGA Karte über den Composite-Ausgang auch an ein entsprechendes Fernsehgerät angeschlossen werden. In beiden Fällen wurden die Fähigkeiten der Karte nicht ausgereizt (auch bei Fremdherstellern von RBG-Monitoren wurde das Intensity-Signal der CGA-Karte nicht unterstützt, daher nur 8 Farben statt 16).

Nachbauten
Ab 1983 setzte ein Flut von Nachbauten ein. Herauszuheben ist der Hersteller Compaq, der mit einem hochwertigen Portable erfolgreich eine Marktlücke findet. Der Eagle PC ist einer der ersten und interessantesten Desktop-Nachbauten. Man hat zwar die Technik des Originals kopiert, beim Gehäuse jedoch eine modernere Lösung gefunden.

Weitere Nachbauten: Olivetti M24 (XT), Compaq Portable Plus (XT)

Top 1984: Der AT und das IBM Portable

Mit dem AT (Advanced Technologie, Modell 5170) machte IBM den Sprung zum reinen 16Bit System. Der verwendete Prozessor Intel 80286 wird anfangs mit 6MHz getaktet und benötigt einen 16Bit Datenbus. Damit 8-Bit Karten weiterhin verwendet werden können, erhielt jeder der Steckplätze lediglich eine zusätzliche Steckleiste für den neuen 16-Bit Bus (Kontakte für 4 zusätzliche Steuer- und 8 zusätzliche Datenleitungen). Die Taktung des Bussystems beträgt 8MHz. Insgesamt konnte die Systemleistung gegenüber dem XT - unter günstigen Umständen - nahezu verfünffacht werden. Zudem führt IBM mit dem AT das konfigurierbare, batteriegepufferte CMOS RAM ein, in dem - im Prinzip wie bei heutigen Rechnern auch - die Konfiguration des PC eingestellt und abgespeichert wird. Eine Systemuhr ist jetzt vorhanden. Die Parameter von 17 Festplatten sind hier ebenfalls bereits voreingestellt. Das entlastete zwar die Festplatten-Controller, die kein eigenes ROM zum Speichern der Laufwerksgeometrie der Festplatte mitbringen haben mussten. Der Nachteil war, das nur Festplatten verwendet werden konnten, deren Laufwerksgeometrie zu einer der 17 Möglichkeiten passten. Eine Möglichkeit, andere Festplatten zu definieren gab es erst später.

Typ

Köpfe

Sekt./Zylinder

Zylinder

Landezone

Kapazität in MB

1

4

17

306

305

10

2

4

17

615

615

21

3

6

17

615

615

32

4

8

17

940

940

65

5

6

17

940

940

65

6

4

17

615

615

21

7

8

17

462

511

32

8

5

17

733

733

31

9

15

17

900

901

117

10

3

17

820

820

21

11

5

17

855

855

37

12

7

17

855

855

52

13

8

17

306

319

21

14

7

17

733

733

44

16

4

17

612

663

21

17

5

17

977

977

42

Das Ändern der Einstellungen muss - im Gegensatz zu heutigen Rechnern, bei denen befindet auch das Einstellungsprogramm bereits im CMOS - mit einem speziellen Programm auf Diskette vorgenommen werden. Die Kapazität des Diskettenlaufwerks erhöhte sich - unter Verwendung spezieller HD Disketten - auf nunmehr 1,2 MB. Leider spendierte IBM dem AT in der Grundausstattung (5170 01) nur 256KB RAM. Auf der Hauptplatine wären bis zu 512KB möglich. Theoretisch können in den AT aufgrund des nun 16-Bit breiten Datenbusses über Erweiterungskarten bis zu 16MB RAM eingebaut und auch adressiert werden. Aufgrund eines BIOS Bugs waren es dann aber nur 12,6MB. Das mit dem AT ausgelieferte und speziell für den AT entwickelte PC-DOS 3.0 war aufgrund der 640KB Barriere mit diesem Adressraum allerdings überfordert. In diesem Zusammenhang muss angefügt werden, das 12MB im Jahre 1984 für einen Privatanwender sowieso unbezahlbar gewesen wären. Auch die meisten Novell- und Unix-Server dieser Zeit waren nur 6-8MB RAM ausgestattet. In einer anderen Modellvariante (5170 02) gehören 512KB RAM, eine 20MB Festplatte sowie eine I/O Karte mit serieller und paraleller Schnittststelle zur Grundausstattung. Das dürfte dann auch die mehr verkaufte Variante gewesen sein. Ein erweiterte Tastatur (allerdings noch nicht die mit 102 Tasten, die kommt erst später) gehört ebenfalls zu den Neuerungen, die der AT mit sich bringt.

IBM AT 5170
IBM AT 5170 Originalverpackung
IBM AT 5170 von innen (oben rechts neben den Befestigungen der Steckplätze befindet sich die Pufferbatterie)
Schematische Darstellung des Motherboards

Die IBM Modelle der AT Reihe können nur schwer - bei massiver Modifikation praktisch gar nicht mehr - identifiziert werden. Verzeihen Sie daher, wenn Sie als IBM-Profi das eine oder andere Mal in einer Abbildung einen IBM AT 01 und ein IBM AT 02 erkennen, der hier einfach als AT bezeichnet wird. Für Hinweise jedoch bin ich trotzdem sehr dankbar.

Ermutigt durch dem Erfolg einiger als Portables konzipierte Nachbauten (Columbia, Compaq...) bringt auch IBM mit dem Modell 5155 einen eigenen tragbaren PC auf den Markt. Technisch basiert das IBM Portable auf dem XT, auch von der standardmäßigen XT-Ausstattung her. Wichtigster Unterschied: eine Festplatte ist - vermutlich um Gewicht zu sparen - nicht eingebaut. Viele Anwender rüsteten im Laufe der Zeit sogenannte Filecards (lange Steckkkarten mit Festplattencontroller und Harddisk) nach. Auch netzunabhängig kann der IBM nicht betrieben werden, eine Steckdose muss also immer in der Nähe sein. Obwohl im Gehäuse ein bernsteinfarbener 9" Monitor untergebracht ist, geht im Vergleich zum Desktop XT nur ein Steckplatz verloren (7 statt 8). Ein externer (CGA-) Farbmonitor kann direkt angeschlossen werden. Wie die Portables der Konkurrenz ist das IBM Portable mit 13,7kg sehr schwer und dadurch nur über kurze Strecken wirklich tragbar.

IBM Portable 5155 "tragfertig"
IBM Portable mit zwei Floppy-Laufwerken. Extras: Filecard 20 MB
Schematische Darstellung der Innenansicht

Am Ende war es keine gute Idee von IBM, den PC auch als billigen Homecomputer vermarkten zu wollen. Mit dem PCjr (Modell 4860), auch als "Peanut" bezeichnet) versuchte man das und wollte den Homecomputermarkt ebenso im Sturm erobern wie die PC-Reihe den Geschäftskundenmarkt erobert hatte. Man bot den 4860 in zwei Varianten an: einmal mit 64KB RAM und ohne Floppy-Laufwerk um 669 US$, und mit 128KB und eingebauter Floppy um 1269 US$. Doch beides war zu teuer, Commodore's und Atari's waren im Strassenpreis fast um die Hälfte günstiger zu haben. Da nutzten weder serienmäßige Farbfähigkeit, das Gimmick einer (schlecht funktionierenden) Infrarot-Tastatur noch die vom PC ererbten Eigenschaften wie 16Bit CPU, ordentliches Betriebssystem (DOS 2.1 statt Basic wie die meisten Homecomputer) und 80 Zeichen Darstellung was. An den Homecomputer wurde gezockt, und das war nicht das, was die im PCjr ebenfalls verwendete Intel 8088 CPU besonders gut konnte. Die Produktion wird dann auch bereits 1985 wieder eingestellt.

Aufgebaut mit speziellem IBM Farbmonitor
Der PCjr in der Orginalverpackung, mit ein bisschen Zubehör
PCjr geöffnete Originalverpackung

 

 

Betriebssysteme und Software
- Framework (Integierte Software, Ashton Tate)

Nachbauten
Schon bald nach dem Erscheinen des IBM AT 5170 wurde auch dieser nachgebaut, oftmals mit höheren Taktfrequenzen der CPU (8 - 10 MHz) und mit Grundausstattungen bis zu 1MB RAM. Erwähnenswert: bei den Clone-Herstellern setzte sich im monochromen Bereich die Hercules-Karte durch, da sie kompatibel zum IBM MDA-Adapter, aber zusätzlich grafikfähig ist.

Weitere Nachbauten: Commodore PC 10/20 (XT), Compaq Deskpro (XT), Dynalogic Hyperion (Portable, XT), NCR PC4i (XT), Olivetti M19 (XT, Portable), Victor Vicki (XT, Portable)

Auch noch 1984 bringen Hersteller wie z.B. ACT mit dem "Apricot F1" oder Siemens mit dem "PC-D" XT-Clones auf den Markt, die aufgrund bestimmter Eigenschaften (z.B. 8086 oder 80186 CPU oder stark modifizierter DOS-Versionen) nicht 100% kompatibel mit dem PC XT sind. Beim "Apricot F1" werden z.B. bereits 3,5" Laufwerke verwendet, die das Betriebssystem DOS zu diesem Zeitpunkt noch gar nicht offiziell unterstützt.

Top 1985:

Betriebssysteme und Software
Integierte Software, Ashton Tate, Framework

- Der 5170 AT erscheint in der Variante 03 mit 512KB RAM und 30MB HD. Zudem werden ab jetzt auch im BIOS 3,5" Floppy-Laufwerke mit 720KB Kapazität unterstützt.

Nachbauten
Compaq Deskpro 286 (AT), Compaq Portable 286 (AT, Portable), Philips YES (XT), Tandon XPC (XT), Zenith Z-171 (XT, Portable), Zenith Z-148 (XT)

Modellausläufe (End of Life)
- Die Produktion des PCjr (Modell 4860) wird eingestellt.

Top 1986: Das IBM Laptop und der "Spar"-AT: PC XT Model 286

Das PC Convertible, Model 5140 sollte der Nachfolger des IBM Portable Modell 5155 sein und ist der erste Versuch IBM's einen Laptop herzustellen. Im Unterschied zum Portable konnte der Convertible netzunabhängig betrieben werden. Auch machte er seinem Namen alle Ehre: ein spezielles Bussystem ermöglichte den einfachen Anbau weiterer Komponenten wie I/O Schnittstellen oder auch eines (Thermo-)Druckers (s.u.). Wehrmutstropfen: alle Erweiterungen mussten bei IBM relativ teuer gekauft werden. Toll ist das wartungsfreundliche Gehäuse, das nach Öffnen von nur zwei Schrauben den Zugriff auf die Hauptplatine ermöglicht. Vom Design her wurde mit dem Convertible der PS/2 PC-Serie, die 1987 folgend sollte, bereits vorgegriffen. Viele Stilelelemente dieser neuen Computerreihe finden sich bereits in diesem Modell. Was bekam man noch für die 3495 US$: erstmals gab es einen Standby-Modus in einem tragbarem Computer (möglich geworden durch die Verwendung von statischen RAM's). Das 9" LCD-Display konnte leicht abgenommen und optional ein Farb-LCD bzw. ein externer Farbmonitor angeschlossen werden. Diese Option war auch dringend nötig, denn die Darstellungsqualität des Standard-Displays ist eher schlecht. Eine Hintergrundbeleuchtung hätte ihm gut getan. Aus diesem und anderen technischen Gründen (Standard-Schnittstellen wie PAR und SER Ports sind z.B. kein Standard und mussten teuer nachgerüstet werden) zogen die Käufer die besser ausgestatteten Modelle von Toshiba (T1000) und Zenith (Z-180) dem IBM vor. Erst mit der Thinkpad-Serie sollte IBM die Nachfolger des 5140 auf den Markt bringen.

IBM PC Convertible mit angebautem Drucker und externem Netzteil.
IBM PC Convertible Front, mit zwei 3,5" Laufwerken je 720KB
Noch ein IBM PC Convertible ohne Drucker, dafür in originaler IBM Tragetasche
Schematische Darstellung des Motherboard

 

Im September 1986 erschien mit dem IBM PC XT Modell 286 (5162) ein ziemlich aussergewöhnliches Gerät am Markt. Vermutlich um den billigen AT Clones entgegenzuwirken steckte IBM ein AT Board in ein XT Gehäuse und verkaufte das Ganze zu einem wesentlich geringeren Preis als den eigenen "echten" AT. Technisch brauchte sich der XT Modell 286 jedoch nicht hinter dem IBM AT zu verstecken. Es war alles drin, was einen AT ausmacht: 80286 CPU mit 6MHz, 5 x 16Bit und 3 x 8Bit Erweiterungsplätze, ein 1,2MB Floppy-Laufwerk. Zudem eine 20MB Festplatte sowie eine I/O Karte mit serieller und paralleler Schnittstelle. Zudem wurde das XT Modell 286 mit 640KB RAM ausgeliefert, während sich der AT-Käufer mit 512KB ab Werk zufriedengeben musste.

IBM PC XT Model 286
mit EGA Monitor
IBM PC XT Model 286
Innenansicht
Schematische Darstellung des Motherboards

Im Vergleich zu einem PC XT (5160) ist das PC XT Model 286 ca. 3 mal so schnell. Und obwohl der 80286 nur mit 6MHz getaktet wurde, war es im Betrieb genau so schnell wie der PC AT (5170) des Modelljahres 1986, dessen 80286 mit 8Mhz betrieben wird. Warum? Der PC AT wird "ausgebremst", denn er muss ein Waitstate beim Zugriff auf das RAM einlegen. Das PC XT Model 286 arbeitet ohne Waitstates. Übrigens, das Enhanced Keyboard mit 102 Tasten, das mit PC XT 286 ausgeliefert wurde, besaß erstmals die bei Standard-Tastaturen bis heute gebräuchlichen Indikator LED's .

Modellverbesserungen
- Die CPU-Leistung des IBM 5170 AT wird auf 8MHz erhöht, standardmäßig gibt es jetzt eine 30MB Festplatte.
- Bei den XT-Modellen stellte man auf halbhohe Laufwerke um. Neben entsprechenden Floppy-Laufwerken kamen auch 20 MB-Festplatten zum Einsatz, meist waren diese von Seagate (Typ ST-225, 65ms Zugriffszeit). Auch der Einbau von 3,5" Diskettenlaufwerken (720KB) ist möglich, sofern ein DOS ab Version 3.2 benutzt wird. Neben CGA entwickelte sich auch die von der Bildschirmdarstellung her hochwertige EGA-Farbgrafikkarte zum neuen Standard.

IBM PC XT von 1985 mit halbhohen Laufwerken: 20 MB HD ST-225. Extras: EGA-Grafikkarte und Monitor.

Betriebssysteme und Software
Integierte Software, Ashton Tate, Framework

Top 1987: Die PS/2 Reihe kommt

Das lang erwartete Erscheinen der PS/2 Generation (Personal System /2) im April 1987 beendet alle Weiterentwicklungen der ersten PC-Serie, also aller bisher genannten Modelle. Wichtigste technische Merkmale:

  • 3½" Disketten-Laufwerke - Anfangs verfügten die IBM Floppy-Laufwerke über eine Kapazität von 720KB, bald danach über 1,44MB und am Ende der Baureihe sogar über 2,88MB. Die Laufwerke entsprechen vom Formfaktor her keinem Standard und konnten nur bei IBM bezogen werden (4 x so teuer wie Standard 3,5"-Laufwerke).
  • PS/2-PC's der ersten Serie benutzten 30-pin RAM's, bei späteren Modell (ab 80386 und schneller) kommen 72-pin RAM's zum Einsatz. Diese sollten bis weit in die 90iger Jahre den Standard definieren.
  • Keine Stromleitungen (ausser zum Anschluss von Geräten) werden mehr durch das Gehäuse geführt. Die ersten PS/2-Gehäuse schalteten das Netzteil über ein Gestänge aus und ein, spätere Modell über einen elektronischen Impuls.
  • Das PS/2 Interface ersetzte die alten DIN-Stecker für Maus und Tastaur. Es erlaubte bidirektionale Kommunikation mit den angeschlossenen Eingabegeräten. Der PS/2 Maus- und Tastaturanschluss wurde bis 2005 verwendet und erst danach durch USB abgelöst.
  • VGA Grafik (256 KB Video-RAM, 640x480 Auflösung mit 16 Farben) gehörte bei jedem PS/2 Modell - mit Ausnahme der Einstiegsmodelle 25 und 30 - zur Standardausstattung des Motherboards. Der VGA Adapter musste nicht abgeschaltet werden, wenn eine höherwertige Grafikkarte (z.B. 8514) in einem Steckplatz verwendet wurde. Der MCA-Bus kümmerte sich darum, das für Textmodus und Auflösungen bis 640x480 weiterhin der VGA Chip zum Einsatz kam. Die zusätzlich eingebaute Grafikkarte konnte sich daher ausschließlich auf die höherauflösenden Modi konzentrieren.
  • Auf dem Motherboard sind bereits Komponenten wie serielle und parallele Schnittstelle, Maus- und Tastaturanschluss, ein VGA-Adapter sowie Disketten- und Festplattenkontroller integriert.
  • BIOS mit Boot-Passwort und Möglichkeit der Einstellung der Boot-Sequenz (Festplatte, Diskette, Netzwerk). Zusätzlich ein weiteres, alternatives BIOS (ABIOS) für den Betrieb mit dem BetriebssytemOS/2.
  • Austauschbare CPU-Module. Die CPU-Karten kombinieren den Prozessor, den Speicher- und den Cache-Controller, den L1 & L2 Cache, den DMA controller sowie den I/O Bus-Controller. Bei einem Wechsel werden also auch diese für die Systemleistung wichtigen Komponenten mit ausgetauscht.
  • Eine neue 32-Bit Bus-Architektur für Adress- und Datenbus (Micro Channel Architecture, MCA) - sie löste den langsamen und veralteten ISA Bus ab und kam in den leistungsfähigeren PS/2 Modellen zum Einsatz. Der Bustakt beträgt 10 MHz, wodurch eine theoretische Datentransferrate von 20 MB/s möglich ist. Der MCA Bus ist störungsunempfindlicher als ISA und hat technisch Ähnlichkeiten mit dem heute noch verwendeten PCI-Bus. MCA-Karten benötigten keine Jumper mehr für die Konfiguration. Alle Konfigurationsmöglichkeiten einer Karte wird über eine softwaremäßig modifizierbare ADF-Datei ("Adapter Definition File") festgelegt und die Einstellungen dann über die POS-Schnittstelle ("Programmable Option Selection") auf die Karte übertragen. Durch die asynchrone Auslegung des MCA-Bus können Karten dem System mitteilen, ob z.B. Daten gesendet/empfangen werden können und so ggfs. Waitstates der CPU erzwingen. Dadurch ist MCA im Unterschied zu ISA nicht mehr von einer bestimmten Systemleistung abhängig und macht Systemaufrüstungen mit schnelleren CPU's möglich.

    IBM versuchte mit der neuen Reihe, Fehler der ersten PC-Serie zu korrigieren. Die PS/2 Rechner waren keine "zusammen geschusterten Kisten" mehr. Technisch ist die PS/2-Reihe durchdacht, die Verarbeitung hochwertig, das Design durchgängig. Trotzdem fand die technische Architektur ausserhalb der PS/2-Welt praktisch keine Anwendung, es gab also praktisch keine PS/2-Clones. Dafür gibt es zwei plausible Gründe: einmal die völlige Inkompatibilität zum bestehenden ISA-Bus. Keine vorhandenen Grafik-, I/O- oder Netzwerkkarten konnte mehr verwendet werden. Zum anderen die zu hohen Lizenzgebühren, die IBM jetzt für die Nachbauten verlangte. Empört über das IBM-Diktat schlossen sich 1988 mehrere Hersteller unter Federführung von Compaq (noch dabei: HP, NEC, AST, Olivetti, Tandy, Wyse, Zenith) zusammen und entwickelten den EISA Bus (Extended Industry Standard Architecture). Das Ziel war, einen schnellen, zum IBM MCA gleichwertigen, aber zum ISA Standard kompatiblen 32 Bit-Datenbus zu entwickeln und so keine Lizenzgebühren an IBM zahlen zu müssen. EISA taktete zwar nur mit 8,33 MHz, schaffte aber einen Datendurchsatz von bis zu 66MB/s. Anm.: ein modifizierter EISA-Bus ist in so manchem Server als 64 Bit Version bis heute noch im Einsatz und leistet eine Datenrate bis zu 133 MB/s.

Trotz dieser völlig neu konzipierten Hardware wurde darauf geachtet, das sämtliche vorhandene DOS Software weiterhin benutzbar blieb. Standardmäßig gab es nur noch 3,5" Floppy-Laufwerke in den PS/2 Rechnern. Daher musste vorhandene Software und evtl. vorhandene Datendisketten entweder umkopiert oder die Anschaffung eines optional lieferbaren externen 5,25" Laufwerks in Betracht gezogen werden.

Übersicht der lieferbaren PS/2 Modelle des Jahres 1987
Quelle: www.computercraft.com

Im Byte-Magazine vom Juli 1987 finden sich 23(!) Farb-Hochglanzseiten als Werbung für IBM's neue PC's. Zusammen mit der PS/2 Modellreihe wird ein auch neues Betriebssystem angekündigt, das DOS ersetzen und endlich die erweiterten Fähigkeiten der 80286 CPU ausnützen soll. Ende 1987 kommt es als OS/2 auf den Markt. Am stabilsten und am häufigsten lief das neue OS - wen wundert's - auf den PS/2 Maschinen.

Modell 25 (8525) und Modell 30 (8530)

Beide sind Einstiegsmodelle und basierten - wie die Vorgänger IBM PC XT (5160) bzw. AT (5170) - noch auf dem ISA-Bus. Als CPU kommt bei beiden Modellen ein 8086 mit 8MHz zum Einsatz. Das Modell 25 wurde mit zwei 720 KB Laufwerken ausgeliefert. Monitor und Zentraleinheit teilen sich hier ein Gehäuse. Eine Festplatte ist für dieses Modell nicht verfügbar, dafür gab es eine Terminalversion mit integrierter Nertzwerkkarte. Für das Modell 30 gibt es eine 20MB Festplatte, jedoch nur als Option. Ebenfalls optional: 80286 Prozessor und 30MB HD. Beide 30iger-Modelle werden - obwohl mit MCGA Farbgrafik ausgestattet - oft mit billigeren Graustufen-Monitoren ausgeliefert. Die Festplattentechnologie dieser Modelle wurde ebenfalls überarbeitet, um den alten und zu langsamen ST412/506-Standard zu ersetzen. IBM entwickelte eine proprietäre XT-IDE-Schnittstelle ein, die aber mit dem Modell 30/286 wieder eingestellt wurde.

Modell 50 (8550, 8555) und Modell 60 (8560)

Leistungs- und preismäßig höher angesiedelt sind die Modelle mit Microchannel-Bus. Im Einstiegsbereich lagen die Modelle mit 80286 Prozessor und 16Bit MCA-Bus. Zum einen das Desktopgerät Modell 50 (IBM 8550-021), zum anderen die Tower-Variante in Form des Modell 60 (IBM 8560). Den Einstieg in die 386er Welt ermöglichte das Modell 55SX (8555), ebenfalls ein Desktop-Gerät ähnlich dem Modell 30, mit dem preiswerten Intel 80386SX Prozessor. Als Festplatten wurde in den ersten Modelle weiterhin die veraltete MFM Technik (ST412/506-Standard) verbaut. Hohe Durchsatzraten waren damit nicht gegeben.

Modell 80 (8580)

Die Leistungsspitze bildete 1987 das Modell 80 (Tower-Gehäuse), das auf einem 80386DX basierte und mit einem 32Bit Microchannel-Bus ausgestattet war. Hier wurden auch ESDI (Enhanced System Device Interface, ein modifizierter ST-506 Standard) oder SCSI Controller zur Ansteuerung entsprechender Festplatten verbaut, wodurch der Rechner hohe Festplattenleistungen erbrachte und somit auch als Server in kleinen Netzwerken verwendet werden konnte.

Modellausläufe (End of Life)
- Die Produktion des Ur-PC (Modell 5150) wird am 2. April 1987 offiziell eingestellt.

Top 1988: Die PS/2 Reihe wird erweitert

Die Leistungsspitze bildete 1987 das Modell 80 (Tower-Gehäuse), das auf einem 80386DX basierte und mit einem 32Bit Microchannel-Bus ausgestattet war.

 

Auszug aus einem Artikel der Schweizer "Weltwoche", Ausgabe 33/06, www.weltwoche.ch

Es (Anm.: der Verkaufserfolg des IBM PC) war Sieg und Niederlage zugleich. Ein Sieg, weil die Firma (Anm.: IBM) endgültig einen Massenmarkt schuf und darin dank ihrer Wucht auch erfolgreich war – vorerst. «IBM hatte das Vertrauen», sagt Branco Weiss, der Schweizer Hightech-Pionier. «Das ist immer das Problem kleiner Unternehmer: Sie können noch so gute Produkte haben, ohne Glaubwürdigkeit läuft wenig.» Laut Businessplan beabsichtigte der Konzern, in fünf Jahren 241000 Stück des neuen PC zu verkaufen. Am Ende ging der PC 5150 drei Millionen Mal weg.

Zur Niederlage wurde es, weil IBM mit seiner Politik der offenen Hand eine noch grössere Zukunft verspielte: In weniger als einem Jahr war das Original umzingelt von billigeren Klonen. Denn Herz und Kopf des PC wurden von anderen kontrolliert – vom Chiphersteller Intel (der heute vier von fünf PC-Mikroprozessoren herstellt) und vor allem von den Softwaredenkern des Hauses Microsoft. Die einen wie die andern hatten eigene Absatzpläne: Sie arbeiteten nicht allein für Big Mama IBM, sondern obendrein für die ganze Konkurrenz. «Hardware wird viel weniger interessant», prophezeite Bill Gates 1982 einem Computerblatt, «der eigentliche Job ist die Software, und wir werden in der Lage sein, grosse, fette Programme zu schreiben.» Gates’ Microsoft nutzte das PC-Universum einfach als Sprungbrett, um selber zur wegleitenden Digitalmacht aufzusteigen – während Elefant IBM schon bald in den Abwärtssog der Preise trudelte: 1985 lieferte der Konzern weltweit zwei von drei PC, die auf seinem Standard beruhten; 1987 war es noch jeder dritte; und 1996 lag der Anteil bei klammen acht Prozent. «IBM-kompatibel» stand schliesslich für eine Gerätewelt, in der IBM zur Randfigur verkommen war. Dass der Konzern aus Armonk, New York, seine PC-Technologie aus der Hand gleiten liess – so frotzelte Oracle-Chef Larry Ellison später einmal –, sei wohl der grösste Businessfehler der Weltgeschichte gewesen: der «100 billion dollar mistake».

 

wird fortgesetzt...

Copyright @ 2004-2008 Wolfgang Kainz-Huber

Der Autor hat zwar im Rahmen seiner Möglichkeiten sorgfältig recherchiert, kann aber keine Verantwortung
für die Richtigkeit der Angaben übernehmen.

Quellen: Original PC Hardware Reference, www.computercraft.com