IBM PC/AT
Представляю вам очередной обзор ретро ЭВМ — на этот раз клона компьютера IBM PC AT, он же 286, он же «двойка» . Несмотря на то, что это клон, он почти один-в-один, вплоть до расположения микросхем на печатной плате, повторяет оригинальный IBM 5170.
IBM PC/AT (cокращение от Advanced Technology) относится к 3 поколению семейства компьютеров IBM PC (после, собственно, IBM PC и IBM PC/XT). Именно компьютеры этого поколения можно назвать прародителями всех современных компьютеров семейства х86, поскольку именно в этом поколении появились большое количество нововведений и фич, которые сохраняются для совместимости и поныне. Конечно, многие эти фичи со временем превратились в палки, мешающие дальнейшему развитию системы, для их обхода придуманы многочисленные костыли. Есть мнение, что система х86 до сих пор держит пальму первенства по количеству атавизмов, заплат и костылей, наделанных с момента появления первого IBM PC/AT.
Первые IBM PC/AT были выпущены в 1984 г. Мой экземпляр, судя по датам на микросхемах примерно 1988 г. выпуска. Начали его делать в 1986 году. На это указывают даты БИОСа и копирайты.
Что же было введено нового в этом компьютере по сравнению с предыдущими моделями?
Прежде всего, это применение самого современного на тот момент процессора 80286. Процессор позволял адресовать 16 Мб оперативной памяти по 16-разрядной шине данных и работал на частоте 6 или 8 МГц.
По сравнению с IBM PC/XT это существенный шаг вперед, обеспечивающий в 3–6 раз большую производительность. Также этот процессор поддерживал защищенный режим и многозадачность, но она была реализована не очень удачно и была несовместима с ранее разработанными программами для х86. Поэтому многозадачные ОС использовались на IBM PC/AT очень ограниченно, в основном там безраздельно властвовал DOS.
16-разрядная шина данных потянула за собой новую шину AT-bus (ISA 16 бит). Эта шина была механически совместимой и со старой 8-битной шиной что сделало ее достаточно популярной. Настолько, что она продержалась почти 20 лет и исчезла с материнских плат компьютеров лишь в начале 2000-х годов. Эта шина также широко использовалась (и до сих пор используется) во встраиваемых системах, где она известна как шина РС/104.
Эта шина также дала жизнь популярному параллельному интерфейсу подключения жестких дисков IDE. Спецификация ATA (AT attachment) по сути является лишь буферизированной шиной АТ. Этот интерфейс продержался еще дольше и исчез с материнских плат только в 2010-х.
На плате IBM PC/AT появилась микросхема CMOS-памяти, в которой хранились настройки BIOS Setup. Теперь конфигурировать аппаратные средства можно было программно, а не перемычками на плате. Эта память питалась от маломощной батарейки. Эта же батарейка питала и часы реального времени, наличие которых начиная с этой модели стало стандартом. Теперь не надо каждый раз при старте компьютера вручную вводить дату и время.
Кстати, один очень интересный нюанс: в этом клоне, как и в оригинальной машине IBM PC/AT нет встроенной в ПЗУ программы BIOS Setup. При старте компьютера сколько не нажимай DEL, F2 и прочие комбинации, ничего не произойдет. Я поначалу не знал этого нюанса и меня это очень озадачивало. Специальную программу для конфигурации BIOS’а нужно запускать с диска как и любую другую программу для DOS. Оригинальную, конкретно для этой платы, конечно же найти не удалось, но благодаря высокой степени стандартизации расположения данных в микросхеме CMOS, подойдет и любая другая. Вот как она примерно выглядит.
Отсутствие встроенного BIOS Setup«а встретилось мне еще в одном клоне IBM PC/AT, даже еще более «современном». А так, практически во всех 286 клонах программа BIOS Setup уже была зашита в ПЗУ BIOSa и вызывалась привычным всем нам образом — нажатием клавиши DEL. Даже более того, на некоторых платах 286 в ПЗУ была зашита программа тестирования железа, такой простенький аналог Check It«а. На 386 такого уже не было. Но зато на некоторых 486 появился модный графический (!) BIOS Setup с окошками а-ля Windows 3.0!
Также с новым компьютером появилась и новая клавиатура, несовместимая с IBM PC/XT. Раскладка этой клавиатуры стала стандартом де-факто и используется и поныне. Также высок уровень ее аппаратной совместимости. АТ — клавиатуру 1986 года выпуска можно подключить к современному компу через переходник DIN-PS/2, и через обратный переходник можно подключить относительно современную PS/2 клавиатуру к старому IBM PC/AT. И на удивление все будет работать.
В новой модели стали доступны дисководы 5¼» с емкостью 1,2 Мбайт (на ХТ и ранее поддерживались обычно дискеты не более 720 Кб), а со временем и дисководы 3½». В моей модели стоят 2 шт MD 5201 фирмы Canon, емкостью по 360 КБ (исключительно ради исторического соответствия, можно без проблем поменять на 1,2 Мб, и на 3-дюймовые). Обычно в моделях тех лет ставили 2 разных дисковода. Один умел работать со 180 КБ, 360 КБ, 720 КБ, второй с 1,2 Мб. Потому как дискеты для тех и других достаточно сильно несовместимы. Различие связано с коэрцитивной силой магнитного слоя, у дискеты на 1,2 Мб она в 2 раза выше.
Перечень видеоадаптеров для этой модели поражает воображение — можно было поставить любой, MDA, CGA, EGA и даже, появившийся позднее VGA. И все будет работать! В моем ПК стоит видеоадаптер PGA или PGC (Professional Graphics Adapter или Professional Graphics Controller) фирмы ORCHID.
Данный контроллер позволяет выводить 256 цветов на экран разрешением 640×480 (как у появившегося намного позднее VGA). Это очень интересный адаптер, даже по одному его виду можно понять что стоил он в свое время баснословных денег. Огромная плата, под завязку забитая микросхемами и заправляет там всем процессор 80186.
Это тот самый процессор, промежуточное звено между 8086 процессором и 80286. Этот процессор никогда не ставился в персональные компьютеры, а применялся в основном, во встраиваемых системах. Вот и здесь он рулит выводом картинки на экран. Еще один интересный момент: этот видеоадаптер, по сути состоит из двух видеоадаптеров: EGA и PGA.
Нашлепка вторым этажом — обычная видеокарта EGA, ее контакты непосредственно выходят на шину ISA. Видеосигналы с этой платы выходят на выходные разъемы через контакты реле на основной плате. Таким образом, компьютер стартует и начинает работать как бы с видеоадаптером EGA, но когда драйвер PGA дает команду своему адаптеру включится, тот с помощью реле отключает адаптер EGA от монитора и подключает вместо него себя.
Для работы с таким хитрым адаптером, конечно же необходим специальный монитор, который должен как поддерживать эти режимы, так и быть совместимым по уровням сигналов. В отличие от видеоадаптеров CGA и EGA, где выходные уровни сигналов цифровые ТТЛ (0 В или 5 В), уровни сигналов RGB этого видеоадаптера аналоговые амплитудой 1 В (как, например, аналоговые сигналы RGB в видеокартах VGA или как аналоговые сигналы RGB в большинстве отечественных ПК). В настоящее время найти монитор CGA или EGA уже существенная проблема, не говоря уж о таком, весьма специфическом мониторе.
Поэтому для этого компьютера я решил взять обычный монитор VGA или SVGA и немного его доработать, сделать возможным его работу на пониженной частоте строчной развертки. Мне попался под руку монитор неизвестной фирмы TYSTAR. Вообще, для такой доработки подойдет любой монитор с аналоговыми регулировками. Процесс доработки я насколько это возможно подробно расписал на сайте zx-pk.ru (https://zx-pk.ru/threads/29452-peredelka-vga-na-15-kgts-dubl-2.html). Вкратце, доработка сводится к понижению напряжения питания строчной развертки тем или иным способом, понижению частоты строчной развертки и коррекции геометрических искажений, возникающих при снижении частоты.
После такой доработки монитор можно подключать и к отечественным компьютерам со стандартной телевизионной частотой развертки 15,625 кГц. При этом монитор обеспечивает намного более высокое качество картинки чем бытовой телевизор, благодаря применению «компьютерного» кинескопа с более мелким зерном. При этом сохраняется и некая аутентичность.
Порты COM, GAME и LPT обеспечиваются отдельным контроллером.
В компьютер также воткнуты ISA сетевая карта и ISA модем, так что теоретически возможно подключение компьютера к интернету.
На шине ISA сидит MFM-контроллер КТ-102, контроллер ничем не примечательный, работает совместно с широко распространенным жестким диском MFM типа ST-225 фирмы Seagate емкостью аж целых 20 Мб.
На контроллер даже сохранился бумажный мануал!
На материнской плате в панельках набраны 640 кБ ОЗУ (тех, которых должно хватать каждому).
Рядом стоят панельки для ПЗУ, их четыре, заняты две (вероятно, старший и младший байты 16-разрядного слова). Под небольшим радиатором в панельке стоит процессор в керамическом корпусе, рядом математический сопроцессор 80287.
Все остальное пространство материнской платы плотно забито микросхемами малой и средней степени интеграции. Специализированного чипсета на материнке нет, все собрано на «рассыпухе». Материнская плата формата АТ, а точнее full AT. Она значительно больше как по длине, так и по ширине. Не во всякий АТ корпус она залезет. Как правило, значительная часть АТ корпусов допускает установку плат формата baby AT и меньше (micro AT и пр.).
Не очень удобная особенность платы — отсутствие аппаратного сброса. Даже нет такого разъема. Если программа зависла, единственный вариант — передергивать питание, что не очень хорошо для жестких дисков.
В шину АТ также втыкается интересная штуковина — плата расширения оперативной памяти. Она нужна для тех, кому уже не хватает 640 кБ ОЗУ. Поскольку на шину АТ отображаются все проводники адреса и данных, прямо в слот можно воткнуть дополнительную память.
Такой фокус возможен на самых первых материнках, с простой логикой на рассыпухе. На более поздних, собранных на чипсете, такой фокус может и не пройти. На дополнительной плате смонтирован свой собственный контроллер динамического ОЗУ и 5 банков памяти по 512 кБ, всего 2,5 Мб дополнительной памяти. Интересная особенность платы — дополнительных банков памяти 5 шт, число нечетное и не степень двойки. Описание на эту плату я найти не смог, даже на сайте th»99. Причем, все подобные платы имеют, по крайней мере, четное число банков памяти — 2, 4 или 6. С пятью банками нет вообще ни одной.
Блок питания, несмотря на заявленную мощность всего в 200 Вт поражает качествои исполнения силовой части. Все очень мощно сделано, с большим запасом. Это особенно бросается в глаза после сравнения с появившимися позже в огромном количестве дешевыми китайскими блоками питания. Выключатель питания сбоку корпуса, как и на ХТ. Выводить его на переднюю панель начали после распространения уменьшенных по размеру материнских плат в формате baby AT.
Попробуем теперь запустить компьютер. При старте кратковременно высвечивается строка с версией BIOS EGA видеоадаптера.
Потом появляются сообщения БИОСа материнской платы, начинается тест памяти.
Если с жестким диском все ок, он размечен, отформатирован и правильно прописан, с него начинает грузиться MS DOS.
Показывать на нем особо интересного нечего, поэтому по традиции запустим тесты Check It.
Как видно из тестов, данный компьютер всего в 3 с копейками раза быстрее исходного IBM PC, в 23 раз быстрее его по математическим операциям и в 2 с лишним раза быстрее по видеоподсистеме. И по ощущениям тормозит лишь ненамного меньше чем ХТ-шки. Ну, а действительно, что еще ждать от процессора с частотой 6 МГц.
Но это уже 286! В него можно воткнуть видеокарту VGA и запускать значительно большее количество игрушек и различных программ. Например, вот как выглядит игра Block Out на EGA.
Вот и все что я хотел рассказать об этом экспонате. Предложения и замечания прошу писать в комментариях.
