Глава 8

Аппаратное обеспечение ПК в 80-е годы

Архитектурная мозаика

Если в предыдущей главе основное внимание уделялось феномену Commodore 64 и динамичному рынку домашних компьютеров, то в этой главе мы более подробно рассмотрим аппаратное обеспечение, которое характеризовало персональные компьютеры 1980-х годов, периода великих инноваций и технологической диверсификации. Мы рассмотрим фундаментальные компоненты, составляющие ПК, от материнских плат до устройств хранения данных, подчеркнув различия между различными доминирующими платформами того времени, такими как IBM PC и его совместимыми устройствами, Apple Macintosh и более домашними/мультимедиа-ориентированными машинами, такими как Commodore Amiga и Atari ST.

8.1 Материнская плата и микропроцессор:
Сердце системы

материнская плата представляла собой основу персонального компьютера, основную печатную плату, на которой размещались микропроцессор, память, вспомогательные чипсеты и слоты расширения для дополнительных карт. Микропроцессор был «мозгом» системы, ответственным за выполнение программных инструкций. В 1980-е годы произошла быстрая эволюция микропроцессоров:

• IBM PC и совместимые устройства: В IBM PC первого поколения (1981 г.) использовался микропроцессор Intel 8088 — 16-битный чип с 8-битной шиной данных, работающий на тактовой частоте 4,77 МГц.
• Этот процессор, хотя и не самый мощный в то время, стал фактическим стандартом для рынка ПК благодаря успеху IBM. Впоследствии внедрение Intel 80286 (в IBM PC AT 1984 года) и Intel 80386 (в Compaq Deskpro 386 1986 года) привело к значительному увеличению вычислительной мощности и емкости адресации памяти. Тактовая частота процессоров постепенно увеличивалась на протяжении десятилетия, достигнув 16, 20 и даже 33 МГц для моделей 80386 в конце 1980-х годов.
• Apple Macintosh: Оригинальный Macintosh (1984) был основан на микропроцессоре Motorola 68000 — 16/32-битном чипе, который обеспечивал превосходящую производительность по сравнению с Intel 8088 во многих операциях, особенно при обработке графики. Последующие модели Macintosh продолжали использовать семейство процессоров Motorola 68K, например 68020 и 68030, предлагая повышенную мощность для поддержки все более сложных графических пользовательских интерфейсов и приложений.
• Commodore Amiga: В Amiga (1985) также использовался микропроцессор Motorola 68000 в сочетании со специальными графическими и звуковыми чипсетами, которые давали ей расширенные для своего времени мультимедийные возможности.
• Atari ST: Atari ST (1985) также была основана на Motorola 68000 , позиционируя себя как прямой конкурент Amiga.

Чипсет на материнской плате играл решающую роль в координации связи между микропроцессором, памятью и другими периферийными устройствами. В ранних ПК набор микросхем состоял из нескольких отдельных микросхем, но по мере развития технологии его функциональность интегрировалась во все меньшее и меньшее количество компонентов, что повышало эффективность и снижало затраты.

8.2 Оперативная память:
«Верстак» компьютера

Оперативная память (ОЗУ) была основной памятью компьютера, используемой для временного хранения данных и инструкций запущенных программ. В 1980-е годы объём оперативной памяти в ПК сильно различался в зависимости от модели и цены. Первые IBM PC имели базовую конфигурацию всего в 64 КБ ОЗУ с возможностью расширения до 640 КБ (верхний предел, установленный исходной архитектурой). Первоначальный Macintosh имел 128 КБ оперативной памяти, которая позже была увеличена в более поздних моделях. Amiga и Atari ST часто имели 512 КБ или 1 МБ ОЗУ, что отражало их больший упор на графические и мультимедийные возможности.

ОЗУ обычно представляло собой микросхемы DIP (Dual In-line Package) , которые вставлялись в специальные разъемы на материнской плате. К концу 1980-х годов начали распространяться модули SIMM (Single In-line Memory Module) , что позволило упростить установку больших объемов памяти. Объем доступной оперативной памяти напрямую влиял на способность компьютера запускать сложное программное обеспечение и обрабатывать несколько приложений одновременно.

8.3 Видеокарты и мониторы:
Просмотр информации

Видеокарты (или видеокарты) отвечали за генерацию видеосигнала, отправляемого на монитор. В 1980-е годы произошла быстрая эволюция графических стандартов для ПК:

• MDA (адаптер монохромного дисплея): Первоначальный стандарт для IBM PC, он предлагал только монохромный текст (обычно зеленый или желтый) с хорошей резкостью для текстовых бизнес-приложений.

• CGA (адаптер цветной графики): Он представил возможность отображения цветной графики с разрешением 320x200 пикселей и 4 цветов или 640x200 пикселей в черно-белом режиме. Качество изображения было ограниченным, но оно открыло путь для цветных игр на ПК.
• EGA (адаптер улучшенной графики): Он предлагал более высокое разрешение (640x350 пикселей) и 16-цветную палитру, что значительно улучшало качество графики по сравнению с CGA и становилось стандартом для профессиональных приложений и некоторых игр.
• VGA (видеографический массив): Представленный вместе с IBM PS/2 в 1987 году, VGA стал доминирующим стандартом в конце 1980-х годов и позже. Он предлагал разрешение 640x480 пикселей с 16 цветами или 320x200 пикселей с 256 цветами, обеспечивая значительно более высокое качество графики.

Мониторы , используемые с ПК в 1980-х годах, в основном были типа ЭЛТ (электронно-лучевой трубки) . Они могут быть монохромными или цветными, в зависимости от используемой видеокарты. Качество и разрешение монитора были важными факторами четкости текста и рендеринга графики.

Macintosh отличался интегрированным графическим интерфейсом и мониторами, которые часто предлагали более высокое разрешение, чем стандарты ПК того времени. Amiga и Atari ST могли похвастаться специальными графическими чипсетами, которые позволяли им отображать больше цветов и более эффективно обрабатывать спрайты и анимацию, что делало их хорошо подходящими для игровых и мультимедийных приложений.

8.4 Звуковые карты и динамики:
Звук в мире ПК

Звуковые возможности ранних IBM PC были крайне ограничены и часто сводились к простым «звуковым сигналам», издаваемым внутренним динамиком. Однако в середине 1980-х годов появились первые специализированные звуковые карты , которые значительно улучшили качество звука на ПК.

• AdLib: Одна из первых успешных звуковых карт для ПК. В ней использовался чип Yamaha для синтеза FM-звука, позволяющий создавать более сложную музыку и звуковые эффекты в играх.
• Sound Blaster: Представленный Creative Labs в 1989 году, Sound Blaster быстро стал стандартом де-факто для звуковых карт ПК. Он поддерживал FM-синтез, воспроизведение цифровых семплов и предлагал совместимость с картами AdLib, что делало его незаменимым для компьютерных геймеров.

Macintosh, Amiga и Atari ST имели более продвинутые звуковые возможности, встроенные непосредственно в материнскую плату, часто со специальными звуковыми чипами, которые позволяли воспроизводить оцифрованные (семплированные) звуки с более высоким качеством, чем ранние ПК со звуковыми картами. Внешние динамики ​​ были необходимы для прослушивания звука, генерируемого звуковыми картами или интегрированными аудиосхемами.

8.5 Устройства хранения данных:
Дискеты, жесткие диски и магнитные ленты

В персональных компьютерах 1980-х годов использовалось несколько типов устройств для хранения данных и программ:

• Дисковод гибких дисков: Дискета была наиболее распространенным съемным носителем информации. К началу 1980-х годов 5,25-дюймовые дискеты были стандартом, емкостью от нескольких сотен килобайт до 1,2 мегабайта (для дисков высокой плотности, представленных позже).
• К концу десятилетия 3,5-дюймовые дискеты меньшего размера, более надежные и с большей емкостью (обычно 1,44 мегабайта) начали заменять 5,25-дюймовые. Дискеты использовались для распространения программного обеспечения, передачи файлов и резервного копирования данных.
• Жесткие диски: Жесткие диски (жесткие диски) предлагали гораздо большую емкость, чем дискеты, и более быстрое время доступа. Изначально дорогие и не всегда встречающиеся в недорогих ПК, жесткие диски в 1980-е годы становились все более доступными и широко распространенными. Емкость жестких дисков постепенно увеличивалась, увеличившись с нескольких мегабайт до десятков, а затем и сотен мегабайт к концу десятилетия. Наличие жесткого диска сделало использование ПК намного более удобным, позволяя устанавливать операционную систему и приложения непосредственно на диск и обеспечивать быстрый доступ к файлам.
• Ленточные накопители: Магнитные ленты в основном использовались для резервного копирования данных, предлагая экономичное решение для хранения больших объемов информации, хотя и с последовательным доступом.