Érdekességek a technika, elektronika, informatika múltjából és jelenéből

Retro-Elektro

Retro-Elektro

Retrocomputing - Az IBM PS/2 sztori

2021. május 02. - Big Blaster

ibm_ps2.png

  Korábban leírtam a kalandjaimat egy IBM PS/2 Model 50 számítógép felélesztésével kapcsolatban, de nem ejtettem túl sok szót arról, hogy mi is valójában ez a gépcsalád? Milyen viszonyban van a mindenki által ismert PC-vel? Honnét jöttek és mi lett velük? Ezt az adósságomat szeretném most törleszteni. Nem célom, hogy minden részletre kiterjedő műszaki leírást adjak, mert ezek máshol megtalálhatók az interneten. Szóval ami most következik, az inkább sztorizgatós és szubjektív feldolgozása az IBM PS/2 gépek történetének. Nyilván én is az interneten elérhető forrás anyagokból dolgoztam, de próbáltam azokat az információkat kiemelni, ami számomra fontos volt, és/vagy véleményem szerint közérdeklődésre tarthat számot. 

Előzmények: az IBM PC

imb_pc-img_7271.jpg

  A történet fonalát kicsit korábban vesszük fel, valamikor a '80-as évek elején. Azt nagyjából mindenki tudja, aki kicsit  is érdeklődik a számítástechnika iránt, hogy az IBM 1981 augusztusában valami olyan dolgot tett le az asztalra, ami alapvetően meghatározta azt a készüléket, amit az azóta eltelt 40 évben személyi számítógép alatt értettünk, és egyelőre nem is látszik, hogy a történet a közeljövőben véget akarna érni. A PC jött, látott, győzött és valószínűleg még sokáig velünk marad. Az IBM PC (Personal Computer - Személyi Számítógép) a műszaki megoldásait tekintve nem volt valami elképzelhetetlenül forradalmi dolog. Alapvetően polcról megvehető (off-the-shelf), bárki álltal elérhető alkatrészekből épült fel. Egyszerűen jókor, jó helyen állt össze az a hardver és szoftver csomag, ami rövid időn belül meghatározó architektúrává tudott válni a '80-as évek forrongó, kísérletező, út kereső számítógépes világában. Ehhez több tényező is hozzájárult, de véleményem szerint az egyik legfontosabb az volt, hogy az IBM PC alapvetően egy nyitott architektúra volt. Eleve úgy tervezték meg, hogy az igényekhez és lehetőségekhez rugalmasan alakítható, bővíthető, testre szabható legyen. Másrészt az IBM nem kért szabadalmi oltalmat a gépben alkalmazott megoldásokra. A műszaki dokumentáció is bárki számára rendelkezésre állt. Egyedül a hardvert közvetlenül működtető programkódot tartalmazó BIOS volt jogvédett szellemi produktum. Ez a nyitottság ágyazott meg a rövid időn belül megjelenő konkurens számítógép gyártóknak, mint például a Compaq vagy még inkább az ázsiai klón gyártóknak.

Érdekes belegondolni, hogy a modern fogyasztói elektronikai termékek közül egyedül a PC kompatibilis számítógép az, amit a mai napig megvásárolhatunk alkatrészenként, amelyeket aztán mi magunk szerelünk össze. Ez a filozófia az IBM PC hagyatéka és egy igazi unikum a mai világban. 

  Viszont pont ez a nyitottság és az ennek nyomán megjelenő számtalan konkurens gyártó okozott problémát az IBM számára, aki egyre nagyobb részt vesztett el a PC eladás piacából. Azért, hogy visszanyerhessék a dominanciájukat, valami nagyon ütős dologgal kellett volna előrukkolniuk, mert hiába fejlesztették tovább az eredeti koncepciót, és jelentek meg sorra az XT majd AT kategóriájú gépeikkel, amelyekkel folyamatosan az élen tudtak maradni, a konkurensek ott loholtak a nyakukban és rövid idő alatt beérték őket. Aztán az a csúfság is megtörtént, hogy az Intel új 80386-os processzorával nem az IBM, hanem egy konkurens gyártó épített először PC kompatibilis számítógépet.

Az új remény: az IBM PS/2

  A kék óriás agytrösztje megszülte a megoldást egy olyan számítógép család formájában, amely szoftver szinten kompatibilis maradt az eredeti IBM PC-vel, de a hardver forradalmian más volt. Egy teljesen új alapokra épített PC-t álmodtak meg. Ez lett az IBM Personal System/2 vagy röviden PS/2 gépcsalád, amely 1987-ben debütált. A cél az volt az IBM számára, hogy visszaszerezzék a vezető szerepüket a PC-k eladása terén, de nem akarták elkövetni újból azt a hibát, hogy hagyják a konkurenciát a fejükre nőni. Ennek a koncepciónak a jegyében egy olyan gépet terveztek, amely hardver szinten részben szakított a hagyományos PC gépekkel való kompatibilitással, rengetek innovatív megoldást tartalmazott, de legfőbbképpen nem volt szabadon és gátlástalanul másolható a konkurencia által. Az IBM jogdíjat kért azoktól, akik az új gépcsaládban alkalmazott technológiákkal kompatibilis hardvert, például bővítő kártyákat akartak gyártani. Az új architektúrához új operációs rendszer is dukált. Ez lett az OS/2, amiről egy külön blog bejegyzésben fogok részletesebben írni.

  Azt gondolom, hogy a PS/2 technikája vitán felül nagyon fejlett volt és sok olyan megoldást sorakoztatott fel, amelyek újból hosszú időre kijelölték az utat az ipar szereplői számára és kvázi ipari szabvánnyá váltak. Viszont összességében mint koncepció nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket. Ennek okairól kicsit később ejtek több szót, de előtte nézzük a pozitívumokat.

  A Monthy Python örök becsű filmjében elhangzó "Mit adtak nekünk a rómaiak?" kérdést kicsavarva megkérdezhetjük, hogy mit adott nekünk az IBM PS/2? Válaszként álljon itt ez a rövid összefoglaló.

Micro Channel architektúra 

mca_2.jpg

  Az egész PS/2 koncepció egyek lényeges elemét a Micro Channel Architecture vagy röviden MCA jelentette. Ez a számítógép processzora és a bővítő kártyák vagy éppen az alaplapra integrált periféria illesztő áramkörök közötti kommunikációt megvalósító buszrendszer volt. Bizonyos megoldásai az IBM nagyszámítógépes rendszereiből szivárogtak le. Az eredeti PC-kben lévő ISA buszrendszert hivatott ki- és leváltani a PS/2 gépekben és az IBM reményei szerint majd a többi gyártó gépeiben is, akik kifizetik a jogdíjakat. Megjegyzendő, hogy a belépő szintű PS/2 gépek továbbra is ISA busszal készültek, csak a felső/középső kategória kiváltsága volt az MCA technológia.

  Az MCA minden tekintetben jobb volt, mint az ISA busz. Fizikai megvalósítását, funkcionalitását és teljesítményét tekintve az évekkel később megjelenő PCI buszra hasonlított, de bizonyos megoldásai csak a PCI-X szabványban jelentek meg. Már akkor biztosított egyfajta "plug & play" lehetőséget, amikor ezt a fogalmat még ki sem találták.

PS/2 csatlakozós egér és billentyűzet

ps2-ports.jpg

  Később az átlag PC-k alaptartozékává váló, kisebb átmérőjű, kör alakú egér és billentyűzet csatlakozó is ezeken a gépeken jelent meg először. Nyilván ezért ismeri ezeket mindenki PS/2 csatlakozóként. A PS/2 gépek alaplapján két darab ilyen csatlakozó volt, egy a billentyűzetnek és egy az egérnek, mivel az egér ezekhez a gépekhez - az Apple Machintos-hoz hasonlóan - alaptartozék volt. Korábban, és még egészen a '90-es évek második feléig a mezei PC-ken az 5 érintkezős DIN billentyűzet csatlakozó volt a divat és az alaplapokon nem volt egér csatlakoztatási lehetőség. Aki egeret is szeretett volna használni, az a bővítő kártyán lévő soros portba dughatta az egér farkincáját. Később minden alaplap sztenderd tartozéka lett a PS/2 billentyűzet és egér csatlakozó egészen a közelmúltig, amikor átadták a helyüket az USB portoknak.

VGA videó szabvány

vga_connector.jpg

  A PS/2 gépek alap videó adaptere a Video Graphics Array, rövidítve VGA volt. Ez 640x480 képpontos felbontást biztosított 16 színnel, amit egy több mint 260 ezer színű palettáról lehetett kiválasztani. Támogatta a korábbi videó szabványokat is, pl. a 320x200 pontos felbontást (CGA), de nem 4, hanem 256 színnel! Ezzel a felbontással és színbőséggel maga mögé utasította az akkoriban legjobbnak számító home computer-eket is. Azt gondolom, hogy ez volt az a fejlesztés, amivel a PC a játékos kedvű emberek számára is egy szóba jöhető alternatívává vált. A VGA olyan szinten lett elpusztíthatatlan ipari szabvány, hogy a legújabb videókártyák is, a mai napig támogatják ezt a megjelenítési módot. Azért ez nem rossz teljesítmény egy több mint 30 éves számítógépes technológiától.

3.5"-os, 1.44 MB-os floppy meghajtó

floppy_drive.jpg

  Ugyan az Apple alkalmazta a Machintos gépekben először a 3.5" átmérőjű floppy lemezekkel működő meghajtókat, de a PC-s világban a PS/2 révén jelentek meg ezek az eszközök. Létezett belőlük 720 kB kapacitású is, de elterjedté az 1.44 MB-os HD lemezekkel működő meghajtók váltak. Gyakorlatilag minden PC alaptartozéka lett a kisfloppy rövid időn belül. Az USB pen-drájvok elterjedéséig ezek jelentették az univerzálisan használható és olcsó adattárolót. Mára már teljesen kimentek a divatból, de kb. 25 éven keresztül nem volt számítógép 3.5"-os floppy meghajtó nélkül.

72 érintkezős SIMM RAM modul

simm_ram.jpg

  Nem tűnik olyan fontos fejlesztésnek, de mégis egy évtizedre meghatározta a PC-kben használt memória modulok kialakítását ez az innováció, amit szintén a IBM PS/2 gépekben használtak először. A korábbi, rövidebb, 31 érintkezős modulok csak 8 bitesek voltak, így 16 vagy 32 bites rendszerekben csak párban, vagy négyesével lehetett őket használni és a maximális memória kapacitásuk is korlátozott volt. Ezeken a problémákon segített a 72 érintkezős, 32 bites memória modul, amit rövidesen átvett a többi PC gyártó is és egészen az SDRAM modulok megjelenéséig minden PC-ben ilyeneket használtak.

Egyéb innovációk

ps2_inside.jpg

  A PS/2-ben debütált nagy sebességű soros port tette lehetővé, hogy a kilencvenes évek elején már szárnyait bontogató Internet-et vagy az akkor már népszerű BBS rendszereket betárcsázós, modemes hozzáféréssel, viszonylag jó sebességgel lehessen használni.

  Emlékeim szerint a PS/2 gépekben láttam először az SMD (felület szerelt) technológia széles körű felhasználását a számítógép iparban. A home computer-ekben jellemzően olcsóbb, a kommersz szórakoztató elektronika színvonalát idéző nyomtatott áramköri lapokat használtak, de a '90-es évek közepéig az átlag taiwani alaplapok, bővítő kártyák is még nagyon sok furat szerelt alkatrészt tartalmaztak. Az SMD technológia nem egyértelmű előny a felhasználó szempontjából, de jelzi a PS/2 gépcsalád technikai fejlettségét, főleg az ázsiai konkurenciához képest.

  Az alaplapra integrált periféria kezelők is ennél a géptípusnál jelentek meg a PC világban. Egy hagyományos ISA buszos alaplapon csak a billentyűzet illesztő volt megtalálható, ezen kívül semmi. A soros/párhuzamos portot, floppy és HDD vezérlőt, videó adaptert mind külön kellett megvenni és beszerelni a gépbe. Ennek volt előnye is, mert nagyobb rugalmasságot tett lehetővé, de más szempontból sok kényelmetlenséggel járt. Aki kicsit idősebb, még biztosan emlékszik arra, amikor az ISA kártyákon jumper-ekkel kellett beállítani a címeket, megszakításokat. Aztán keresgélni, hogy miért nem működnek a kártyák az ütközések miatt. :-) A PS/2 szakított ezzel, és az alaplapon megtalálható volt az említett PS/2 csatlakozókon kívül egy soros port, egy párhuzamos port, a VGA videó adapter, floppy vezérlő és HDD vezérlő is. Bővítő kártyák bedugdosása nélkül is egy használatra kész, komplett gépet kapott az ember, amiben még voltak MCA bővítő slot-ok is, ha valakinek szüksége volt valami egyéb bővítésre.

  Rám nagyon mély benyomást tett, hogy a PS/2 gépeken mennyire látszott a jól megtervezettség. Az átlag PC-k belseje úgy nézett ki, mint egy vegyes kereskedés. Voltak elterjedt megoldások és szabványos méretek, de ahány gyártó, annyi féle-fajta alkatrészből voltak összerakva. A kábelek elvezetése egyik gépben sem volt kulturáltan megoldva. Az alaplap, floppy és vinyó rögzítése az ezer kis csavarral, a fémépítős korszakot idézte. Az egymással fizikai kialakítás szempontjából nem összeillő alkatrészek (például az alaplap felé benyúló HDD, ami miatt kínkeservesen lehetett csatlakoztatni a kábeleket, stb.) állandó szívással jártak, ha valamit mókolni kellett a gépben. Megvolt a maga bája ennek is, de ehhez képest a PS/2 olyan volt mint egy Forma 1-es versanyautó a Ladák között. A főbb alkatrészeket szerszám és csavarozás nélkül lehetett ki- és beszerelni. Az össze-vissza tekergő kábelek helyett közvetlenül egymáshoz kapcsolódó érintkezőkkel volt megtervezve a gép. Egy komplett szét- és összeszerelés csak néhány percet vett igénybe. Igazából azóta sem láttam ennél jobban megtervezett számítógépet. Ez a teljesen kábelezésmentes szerelés a kompakt, asztali kivitelre volt jellemző. Az álló torony házas gépek nem voltak ennyire kulturált kinézetűek belülről.

A bukás

  Azt gondolom, hogy a fenti felsorolásból is látszik, hogy magával a vassal nem volt semmi probléma. Az IBM megint elő tudott húzni valami olyat a kalapból, amivel évekre meghatározta a számítógép ipar fejlődését. Akkor mondhatjuk, hogy óriási siker lett a PS/2? Erre sajnos határozott nemmel kell válaszolni. Összesen körülbelül 6 évet élt ez a gépcsalád. 1993-ban befejezte az IBM a gyártásukat. Az utolsó modellek megkapták még a 486-os processzort, esetleg a Pentium Overdrive-al még lehetett őket egy kicsit tuningolni, de ezzel véget is ért a karrierjük. Az IBM nem erőltette tovább az architektúra életben tartását. Ők is beálltak, az egyébként saját maguk által megteremtett "szabvány" PC-k gyártói közé, de a PS/2 gépekkel együtt a befolyásuk is megszűnt az iparág jövőjét illetően. 

  A sikertelenség okai sokrétűek, így csak egy rövid és némiképp szubjektív felsorolásra vállalkozom.

  • Az IBM a PS/2-vel szakított azzal a nyílt koncepcióval, ami az eredeti IBM PC sikeréhez olyan nagy mértékben hozzájárult. A licensz díjakat sokan nem akarták kifizetni, így lényegesen kevesebb gyártó fejlesztett ezekhez a gépekhez kiegészítőket. Nem voltak hozzá olcsó, keleti utángyártott alkatrészek sem.
  • Az MCA busz nem volt semmivel kompatibilis, ezért eleinte alig voltak hozzá való bővítő kártyák. A licensz díjak miatt eleve drágábbak voltak ezek, mint az ISA buszos kártyák.
  • Drága volt a konkurenciához, pláne az ázsiai gyártókhoz képest, ezért jóformán csak az üzleti szegmensben tudott sikereket elérni. Pedig a '90-es évek elejétől a háztartások is elkezdtek egyre nagyobb számban átállni a home computerek-ről a PC-kre. Na ezen a piacon a PS/2-nek nem termett túl sok babér. Ugyan volt egy próbálkozás az olcsó, otthoni PS/2 megalkotására, ami a PS/1 nevet kapta, de ezzel nem tudták megváltani a világot.
  • Nem volt igazán jó az ár/teljesítmény aránya. Nyilván ez a relatív drágaság miatt volt így. Sokkal olcsóbban lehetett megvenni ezt a teljesítményt hagyományos PC alkatrészekből épített gépek formájában. 
  • Ugyan az induláskor nagyon korszerűnek számított, de pár éven belül a konkurencia is lépett és megalkottak olyan gyártó független szabványokat mint az EISA, VLB, PCI. Ezek teljesítményben, funkcionalitásban rövidesen utolérték vagy túl is szárnyalták az MCA alapú gépeket, viszont nem kellett utánuk licensz díjat fizetni (vagy csak sokkal kevesebbet). 
  • Gondolom nem kell nagyon magyarázni, hogy hiába van egy briliáns hardver, ha nincs hozzá való szoftver. Ez a PS/2 gépekre is igaznak bizonyult. Az IBM terveiben az új gépcsaládhoz egy új operációs rendszer is társult, amit a Microsoft-al közösen kezdtek el fejleszteni. A Microsoft viszont nem volt annyira érdekelt abban, hogy az OS/2 - mert erre keresztelték el az új OS-t - időben és a beígért formában elkészüljön. A PS/2 gépek 1987-es megjelenésekor csak egy fapados, karakteres módban működő verzió volt elérhető belőle. A folytatásban az OS/2-vel, szoftverekkel kapcsolatban még további érdekességekre derül fény.  

A bejegyzés trackback címe:

https://retro-elektro.blog.hu/api/trackback/id/tr4316515614

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.
süti beállítások módosítása