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Der IBM PC AT

Im August 1984 veröffentlichte IBM den PC AT – AT stand für „Advanced Technology“. Er basierte auf dem schon im Mai 1982 von Intel veröffentlichten 80286 Mikroprozessor. Ich will in dem Artikel mal ein die Technik hinter dem AT beleuchten. Die technische Bezeichnung war Modell 5170, damit etwas höher als der 5160 (IBM PC XT) und 5150 (IBM PC) aber in derselben Modellreihe (51xxx).

Testberichte

Als der IBM PC AT erschien, waren die Testberichte meistens positiv. Durchweg gelobt wurde, dass IBM von externen 8 Bit Architektur des 8088 auf die 16 Bit Architektur umschwenkte – allerdings war der 80286 auch nur als 16 Bit Version verfügbar, anders als seine beiden Vorgänger 8086/88 und 80186/80188. Weiterhin wurde hervorgehoben, dass der AT voll kompatibel zum IBM PC war, aber je nach Anwendung zwei bis dreimal schneller.

Wir sind es inzwischen gewohnt, das die Geschwindigkeit eines neuen PC höher ist (auch wenn die Jahre in der sie rasant anstieg inzwischen vorbei sind) und die Software immer noch läuft. Doch das war damals nicht so. Als Commodore etwa zur gleichen Zeit den C128 herausbrachte, bei dem der Prozessor doppelt so hoch getaktet war wie beim C64, da hatte er einen C64 Modus, in dem er aber nicht schneller als der C64 war und einen neuen Modus, in dem er mehr Speicher und die höhere Geschwindigkeit bot. Aber für ihn benötigte man neue Software.

Positiv hervorgehoben wurde die neue Tastatur mit deutlich mehr Tasten als beim IBM PC. Ihr Layout hat bis heute Bestand. Seitdem wurden nur die Windows-Tasten neu eingeführt. Lediglich die seitlichen Funktionstasten sind nach oben gewandert.

An den 1,2-MByte-Laufwerken schieden sich die Geister, je nach Gusto des Testers. Die einen lobten sie, weil sie nun halbe Bauhöhe hatten und trotzdem die fast vierfache Kapazität der alten Laufwerke. Die anderen erwarteten 3,5 Zoll Laufwerke, bei denen die Disketten durch eine feste Kunststoffhülle und einen Metallshutter robuster waren und die kompakter waren. Immerhin waren sie voll kompatibel, lasen also auch noch die alten Disketten die mit 360 KByte formatiert wurden.

Gelobt wurde die EGA-Grafikkarte, die ebenfalls neu eingeführt. Bisher hatte der Anwender die Wahl, ob er die CGA-Grafikkarte einsetzen wollte – sie konnte Grafik, ihr Textmodus hatte aber nur ein 8 × 8 Pixelraster für einen Buchstaben, oder die MDA Karte – sie konnte nur Text darstellen, aber dafür in einem 9 × 14 Punkte Raster. Die EGA konnte beides: Grafik mit maximal 640 × 250 Punkten oder Text in einem 8 × 14 Punkte Raster. (das gleiche Raster wie bei der MDA, denn die neunte Reihe war immer leer und damit nur Abstandhalter).

Ebenfalls Lob erhielt die neue Version von PC-DOS / MS-DOS (3), die viele Detailverbesserungen bot und erstmals auch Festplatten richtig unterstützte, indem es Verzeichnisse einführte – vorher gab es die nicht.

Bemängelt wurde vor allem der hohe Preis: in Deutschland kostete die Babyausstattung (256 KByte Speicher) mit zwei 1,2 MByte Laufwerken und MDA-Karte und Monochrommonitor 14.500 DM, mit 20 MB Festplatte, EGA-Grafik und Farbmonitor stieg der Preis auf 20.000 DM. Zum Vergleich: ein IBM PC Kompatibler kostete mit zwei Diskettenlaufwerken und 512 KByte RAM rund 5.000 DM, mit einer 10-MB-Festpolatte 9.000 DM. Der IBM PC AT war zwar erheblich schneller aber eben auch rund 10.000 DM teurer.

Software und Prozessormodi

Praktisch jede Zeitschrift lies sich über die neuen Fähigkeiten des 80286 Prozessors aus. Aufgrund derer bevorzugte Intel auch die Bezeichnung „IAPX-286“. Er hatte zwei Modi. Im ersten dem „Real Mode“ war er voll kompatibel zum 8088, allerdings auch mit dessen Nachteilen wie nur 1 MByte nutzbarem Speicher. Im zweiten Modus, dem „Protected Mode“ offerierte er 16 MByte Speicher, Software Schutz, indem Fehler durch Traps durch das Betriebssystem abgefangen werden konnte, sowie eine virtuelle Adressierung die bis 1 GByte Speicher ansprechen konnte. Er verfügte zudem Mechanismen für schnellen Taskwechsel. Alle diese Features benötigt man für Multitasking-Betriebssysteme mit großen Speicherplatzbedarf wie z.B. UNIX.

Nur wenige beschäftigten sich aber mit der Programmierung des 80286, so die deutsche Computerzeitschrift ct‘. Denn obgleich der 80286 nun in Geschwindigkeit und Speichergröße mit dem 68000 gleichgezogen hatte (bzw. dit dem 68010, der ebenfalls virtuellen Speicher bot) gab es doch ein Manko: Intel hatte sich nicht vom Segmentkonzept gelöst. Anders als bei 68000 und beim 386 eingeführten 32 Bit Modus waren die 16 MByte in 256 Segmente von je 64 KByte aufgeteilt und damit war eben die Programmierung schwierig. Datenstrukturen konnten so auch maximal 64 KByte groß sein. Bill Gates plädierte daher als IBM und Microsoft einige Jahre später an die Programmierung von OS/2 gingen, den 80286 zu überspringen und gleich mit dem 80386 zu beginnen. Das Programmieren des 80286 wäre „brainfuck“.

Zugegebenerweise konnten die Zeitschriften aber auch die Fähigkeiten des 80286 nicht testen, denn was es an Software zum Start des Rechners gab, war eben PC-DOS 3.0. Das nutzte nur den Real Mode und lief auch auf dem IBM PC und jedem Kompatiblen. Angekündigt waren PC-IX, eine Sigle-Userversion von Unix und Xenix, eine UNIX-Adaption von Microsoft. Andere UNIX Versionen anderer Softwarehäuser waren ebenfalls angekündigt. ,Später sollte TopView erscheinen mit dem mehrere PC-Programme gleichzeitig laufen, als Konkurrenz zu Windows 1.0. Anders als dieses arbeitete TopView aber im Textmodus. Allerdings, das zeigte sich erst, als Top View erschien, was dies ein Programm im Real Mode, das heißt es belegte zusätzlichen Speicher in den 640 KByte die DOS bot und jedes PC-Programm weiteren Speicher. Mit PC-DOS waren so alle Vorteile des Protected Mode nicht testbar, auch weil der IBM PC AT mit 256 bzw. 512 KByte Speicher ausgeliefert wurde, also nicht einmal dem Speicher, den DOS maximal nutzen konnte. Nebenbei war auch die Speicherverwaltung nicht sehr ausgereift – man konnte den Speicher durch Erweiterungskarten auf maximal 3 MByte erweitern, aber die waren dann aufgeteilt in 512 KByte für DOS und der Rest nur als RAM-Floppy nutzbar. Man nutzte so also nicht mal die vollen 640 K von DOS aus.

Verbesserungen

Der 80286 als Prozessor bedeutete, dass alle Datenpfade nun 16 Bit breit waren, und das auch zu den Erweiterungssteckplätzen. IBM schuf aber kein neues Bussystem. Schon das des IBM PC war nicht neu, sondern vom Datamaster, einem Rechner mit 8085 CPU übernommen – lediglich fünf der 62 Leitungen wurden verändert. Aufgrund der Kompatibilität behielt man diesen ersten Teil des Busses und ergänzte ihn durch einen zweiten, abgesetzten Stecker mit neuen Leitungen. Dieses Bussystem wurde der Standard (ISA: Industrial System Architecture) und hatte erstaunlich lange Bestand, etwa 10 Jahre bis der PCI-Standard einzog. Dazwischen gab es die EISA (Extended ISA) – eine Erweiterung von ISA auf 32 Bit eingeführt mit dem Compaq 386 und den Microchannel Bus, zuletzt den Vesa Local Bus mit einem oder zwei Steckern mit Hochgeschwindigkeitsbussen. Aber keiner konnte ISA vollständig ersetzen. MCA blieb ein IBM-eigenes Bussystem und EISA und VL Bus umfassten meist nur einen oder zwei Steckplätze, der Rest blieb bei ISA.

Eine kleine Verbesserung – aber ein großer Schritt in Richtung Benutzerfreundlichkeit war die Real Time Clock (RTC) auf dem Mainboard. PC-DOS unterstützte Datum und Zeit. Sie wurde mit dem Dateinamen im Verzeichnis abgespeichert. Der IBM PC hatte aber keine Uhr verbaut, sondern einen Timer, der über einen Interrupt eine Softwareuhr im Prozessor laufend inkrementierte. Das bedeutete, bei jedem Start musste man Datum und Uhrzeit eingeben, bevor man überhaupt etwas machen konnte. Tester bemängelten das bald. Es war nicht vermittelbar, warum ein (in der Grundausführung) 1600 Dollar teurer Rechner keine RTC hat, der in einer billigen Quarzuhr von 5 Euro steckt. Verwendet wurde der Motorola MC146818. Es war aber eine Folge dessen, das IBM den PC entwickelte und Microsoft das Betriebssystem und das die Kommunikation offensichtlich nicht richtig lief.

Die Tastatur wurde verbessert, Korrekturen an der zu kleinen Return Taste und Position der linken Shifttaste vorgenommen und es wurden weitere Tasten eingefügt. Ab 1985 gab es eine Revision der Tastatur bei der es nun den Cursorblock zusätzlich gab (er war vorher in einer Doppelbelegung auf der Zehnertastatur, das ist übrigens bis heute über Num-Lock umschaltbar) und die Funktionstasten wanderten um die Breite aufzufangen von links an den oberen Rand. Dieses 101 Key Layout hat bis heute bestand.

Geschwindigkeit

IBM versprach eine Geschwindigkeitssteigerung um den Faktor 2 bis 3 gegenüber dem IBM PC. Das klingt dramatisch, hat ihre Ursache aber vor allem in den Beschränkungen des IBM PC:

• Der IBM PC lief mit 4,77 MHz, das war relativ langsam. Der 8086 von dem er abstammte konnte mit bis zu 8 MHz laufen = 67 % schneller, später erschienen noch schnellere 8086 Versionen.

• Der 8 Bit Transfer des 8088 verlangsamte ihn gegenüber dem 8086 um 40 %

Es gab damals schon die V-Chips von NEC. Das waren 8086/8088 kompatible Prozessoren, die aber schneller als die Originale waren (weniger Takte pro Befehl brauchten).

Anstatt einem IBM AT, der mit 6 MHz getaktet war konnte ein Käufer damals auch einen IBM PC kompatiblen mit 8086 CPU und 8 MHz oder NEC V20 CPU kaufen. Diese boten dann einen höheren Takt (8 anstatt 6 MHz) und immerhin auch die 40 % mehr Geschwindigkeit durch 16 Bit Transfers. Die V-Chips waren zudem nochmals etwas schneller als das Original von Intel.

Beim Test mit Standardprogrammen war ein 8086 bei gleichem Takt noch 1,5-mal schneller als 8086 und 1,3 mal schneller als ein V30. Berücksichtigt man das diese Rechner mit 8 MHz getaktet wurden, der AT aber mit 6 MHz, so war der Gewinn gegenüber einem 8 MH 8086 relativ klein, der Aufpreis aber deutlich.

Blick auf die Platine

Als der IBM PC erschien, war das ein Kraftakt. IBM Entry Systems Division brachte es fertig, den PC in einem Jahr zu konstruieren und in die Serienreife zu überführen. Für IBM eine extrem kurze Frist. Das vorherige Modell Datamaster benötigte noch zwei Jahre vom Design zum fertigen Rechner. Das war nur möglich, weil man sich von eben diesem Rechner viel borgte. So die Verwendung des 8088, um die eigentlich für 8 Bit gedachten Zusatzbausteine der 8080/85 Reihe zu nutzen.

Der AT entstand nicht so schnell. Er kam erst 27 Monate auf den Markt, nachdem Intel den Prozessor herausgebracht hatte. Da IBM es klar war, das die Konkurrenz nicht schläft – es gab ja beim Start des IBM andere Rechner auf Basis des 8086/88 und es erschienen immer mehr Nachbauten des IBM PC, wird man sicher nach Erscheinen des 80286 an das Design des Nachfolgers gegangen sein. So erwartet man die Verwendung der eigentlich für die 16 Bit Familie vorgesehenen 16 Bit Bausteine, wie den DMA-Kontroller 8089. Stattdessen findet man auf der Platine dieselben 8 Bit Bausteine wie bei, 8088. Diese sind jedoch für den 80286 deutlich unterdimensioniert. Deutlich wird das am DMA-Kontroller: Der Intel 8237 kann nicht mit der Taktrate von 6 MHz arbeiten, sondern mit der für 8 Bit Bausteine üblichen 3 MHz. Jeder DMA-Kanal war nur 8 Bit breit und konnte maximal 600 Kbyte pro Sekunde transferieren. Da das sehr unbefriedigend ist, versteht sich von selbst. Der Prozessor selbst hätte mit dem Befehl REP MOVS maximal 3 Mbyte/s im Word Mode und 1,5 MByte im Byte Mode bei 6 MHz geschafft, also ein Mehrfaches des DMA Kontrollers. Selbst die Z80 DMA, als 8-Bit Konkurrenzbaustein erreichte 2 MByte/s (bei 4 MHz). Um dieses Manko etwas zu mildern, wurden zwei 8237 hintereinander geschaltet, wobei ein Kanal des ersten 8237 wegfiel und das System so sieben anstatt vorher vier DMA Kanäle hatte. Trotzdem war der DMA-Kontroller nicht fähig eine Festplatte kontinuierlich mit Daten zu versorgen, was man ausglich, indem auf dem Kontroller es einen Buffer gab, sonst wäre die Festplatte kaum schneller als ein Diskettenlaufwerk gewesen. Trotzdem war der IBM PC/AT nicht fähig die 625 – 965 kbyte/s die eine 20 / 30 MB Festplatte (Werte für die Seagate ST225 / ST238) kontinuierlich lieferte, zu verarbeiten. Das Laufwerk musste mit einem Skew von 3 formatiert werden – sprich für das Einlesen einer Spur benötigte man drei Umdrehungen anstatt einer.

Dasselbe Spiel findet man beim Interruptcontroller. Da nun immer mehr Karten multifunktional waren, z.B. eine parallele und zwei serielle Schnittstellen auf einer Karte waren, und jeder Port einen Interrupt brauchte, waren die bisher acht Interruptkanäle zu wenig. Auch hier hat man einen weiteren 8259 Interruptkontroller kaskadiert.

Beim RAM findet man denselben Konservatismus wie beim IBM PC. Der IBM PC erschient 1981, zwei Jahre nach Einführung des 64 KBit RAM, verwandte aber das 16 KBit RAM. Der AT erschien ebenfalls zwei Jahre nach Einführung des 256 KBit RAM, verwandte aber 64/128 KBit RAMs, die ersten Platinen hatten sogar huckepack gesteckte Chips (zwei 64 KBit Chips ersetzten ein 128-KBit-RAM. Es passten zwei Bänke auf das Mainboard, jedes aus 18 Chips mit 256 KByte Speicher. Das RAM hatte einen Wait State, sprich man vergab rund 5,3 % der Geschwindigkeit, weil es zu langsam für den Prozessor war. Hätte man 256 KBit Chips mit 120 ns Zugriffszeit genommen (4164 waren nur bis 150 ns im Handel) so hätte es keinen Waitstate gegeben. Zahlreiche Nachbauten erschienen denn auch mit „Zero-Waitstate RAM" und 512 / 1 MByte Speicher und warben damit. Sehr bald gefolgt von den Clones die, den 80286 mit 8 MHz takteten und dann wieder einen Waitstate einführten – diesmal aber bei 120 ns RAM Chips. Noch übler sah es bei dem Zugriff auf den Bus aus. Ein 8-Bit-Zugriff brauchte 6 Takte (4 Wartezyklen), ein 16-Bit-Zugriff 12 Takte (10 Wartezyklen). So war es auch nicht so sinnvoll den Arbeitsspeicher über Zusatzkarten zu erweitern und die Grafik und Textausgabe waren nur unwesentlich schneller als bei einem IBM PC. Erweiterte man den Speicher über Zusatzkarten, so gab es eine Tücke. Erweiterte man auf mehr als 640 KByte, so war es nicht so, das 640 KByte für DOS und der Rest als erweiterter Speicher waren, sondern der DOS Speicher betrug dann immer 512 KByte. Alles über 512 KByte war unter DOS nur als RAM-Floppy nutzbar, die etwa zwei bis dreimal schneller als die Festplatte war. Lediglich Betriebssysteme, die im Protected Mode arbeiteten, konnten den ganzen Speicher ohne Unterteilung nutzen. Unter DOS war eine Erweiterung auf mehr als 640 KByte daher weitestgehend sinnlos. Möglich war mit maximal 5 Zusatzkarten zu je 512 KByte Speicher eine Erweiterung des Speichers auf bis zu 3 MByte.

Dieses langsame Bussystem mit vielen Wartetakten sollte erhalten bleiben – selbst ein 486 hatte noch den ISA-Bus mit einer maximalen Datenübertragungsrate von 2,2 MByte/s.

Da es nach wie vor keine echten Soundfähigkeiten gab, war der 8254 CTC wieder von der Partie. Von seinen Aufgaben entfiel nun die Generierung der Uhrzeit, er hatte aber noch genügend zu tun denn er lieferte auch den Takt für den Interruptcontroller, das Bussystem und erzeugte die Töne, die der Lautsprecher ausgeben konnte. Er arbeitete mit einem Takt von 1,19 MHz.

Der IBM PC hatte wenige Schnittstellen – das Mainboard hatte nur Anschlüsse für Tastatur, Stromkabel und Kassettenrekorder. Beim AT war das viel „besser“ – IBM hatte nun auch noch den Kassettenrekorderanschluss eingespart, der ohne Nutzen war. Aber nach wie vor gab es keine Druckerschnitstelle nach Centronics- oder V24 Standard auf dem Board (eine der beiden Typen benötigte man, um einen Drucker anzuschließen). Obwohl der AT anders als der IBM PC nicht ohne Diskettenlaufwerke betreibbar ist und auch mindestens eines in jedem Rechner steckte, gab es keinen Diskettenkontroller an Bord. Schon beim IBM PC waren die Steckplätze daher knapp geworden. Anstatt nun einige Schnittstellen aufs Mainboard zu integrieren, was selbst billige Heimcomputer boten, gab es mehr Steckplätze. Es waren nun acht anstatt fünf. Bis auf drei hatten sie noch einen zweiten 36-poligen Erweiterungsstecker. Er nahm Leitungen für einen 16-Bit-Zugriff (beim IBM PC Bus gab es nur 8 Datenleitungen), die zusätzlichen 4 Adressleitungen (A20 bis A23) und die neuen Interrupts auf. Karten, die für den IBM PC entwickelt wurden, passten in die kurzen Slots und funktionierten. Karten, die den Speicher auf mehr als 1 MByte erweiterten oder einen 16-Bit-Zugriff hatten, benötigten noch den zweiten Stecker.

Als Legacy gab es noch einen Taktgeber mit 14,3818 MHz. Der IBM PC leitete daraus seine Taktfrequenz (Teilen durch 3) und die CGA-Karte den Takt für das NTSC-Signal (Teilen durch 4) ab. Beim IBM PC AT war er weitestgehend nutzlos, außer man hatte eine CGA-Karte und betrieb diese an einem NTSC-Fernseher. Für die Kommunikation mit der Tastatur gab es noch dazu den 8042 Tastaturkontroller.

Was auf der Mainboard dagegen fehlte waren ASIC, also herstellspezifische Bausteine, wenn man von dem 32 KByte großen BIOS absieht. Der Großteil der Chips entfiel auf Bausteine der Serie 74xx. Diese in den Sechziger eingeführten Bausteine waren in niedriger Integrationsdichte gefertigt und hatten einfache Funktionen wie Gatter, Inverter, eine Verstärkerschaltung oder eine Binär → Dezimalumsetzung. Für die Verstärkung von Signalen, Trennung der einzelnen Chips, damit sich nicht alle gleichzeitig angesprochen fühlten und Reduzierung von Störsignalen benötigte man damals etliche dieser Bausteine, eben auch weil jeder Bausteine nur eine elementare Funktion erfüllte. Selbst Heimcomputer wie der Sinclair ZX81 und Spectrum, Oric oder Amstrad integrierten daher einen speziell für ihren Computer entwickelten Baustein, der dann etliche dieser 74xxx Bausteine ersetzte. Das sparte Kosten und auch Platz auf dem Mainboard. Das hatte zwei Folgen. Das eine war, das so der Nachbau des Mainboards viel einfacher war, weil die Verschaltung so offen lag und selbst das, was IBM nicht dokumentierte konnte, man leicht aus den Datenblättern der Bausteine rekonstruieren. Das zweite war, das die Kosten für die Fertigung unnötig hoch waren. Es gab rund 40 dieser Bausteine, ein jeder kostete damals zwischen 4 und 7 DM, je nach Funktion. Dasselbe finden wir auch bei der EGA-Karte. War das Vorgehen beim IBM PC noch dem Zeitdruck geschuldet, so gab es beim IBM AT keine Entschuldigung mehr, außer das IBM wollte, das man die Platine leicht nachbauen konnte.

Das Format der Platine hatte noch zwei Jahrzehnte als ATX-Formfaktor bestand.

Laufwerke

Schaut man nur auf die Kapazität, so war die Steigerung von 360 KByte bei der zweiten Version des IBM PC zu 1,2 MByte groß. Technisch gesehen, war es aber keine große Änderung. Technisch waren die Laufwerke 8 Zoll Laufwerke, wie sie IBM früher eingesetzt hatte, nur wurden die Daten dichter geschrieben, wodurch man die Kapazität auf 5,25 Zoll unterbrachte. Um die 500 kbit Datenübertragungsrate zu erreichen – Standard bei 8 Zoll Laufwerken, bei 5,25 Zoll sind es dagegen 250 kbit/s - reichte es nicht das es pro Spur nun 15 anstatt 9 Sektoren gab, die Disketten mussten nun auch mit 360 anstatt 300 Umdrehungen rotieren, was die Kompatibilität zu den bisherigen Disketten die mit 300 U/min ausgelesen wurden deutlich erschwerte und diese Laufwerke sehr teuer machte. IBM verpasste die Möglichkeit 3,5 Zoll Laufwerke, die es schon gab als neuen Standard einzuführen. Sie hatten nur 720 KByte Kapazität, setzten sich bei vielen neuen Rechnern aber druch wie dem Amiga, Atari ST, MSX-Serie, Macintosh und bei IBM selbst – die portablen Rechner der IBM PC Klasse, salbst IBMs portable PC setzten 3,5 Zoll Laufwerke ein.

Der Festplattenkontroller war dagegen keine Neuentwicklung, sondern der Kontroller desn IBM PC XT. Nur die Festplatte war mit 20 MByte größer. Allerdings kostete damals auf dem freien Markt ein Laufwerk mit 30 MB Kapazität nur 250 Dollar mehr – Preisen von 5.700 Dollar für eine Konfiguration mit zwei Laufwerken wieder gespart am falschen Ende.

Grafik

Durch die Übernahme des Bussystems konnte man die schon beim PC eingeführten Grafikkarten MDA und CGA einbauen. Wie Zeitschriften aber bemerkten, war dies dem Computer nicht angemessen. MDA bot eine reine Textdarstellung, aber mit fein aufgelösten Zeichen. CGA bot Farbe, aber Text nur in einem groben 8 × 8 Raster und der Grafikmodus war weder wirklich hochauflösend noch hatte er viele Farben.

Die EGA (Enhanced Graphic Adapter) bot nun eine Lösung, die beide Karten ersetzte: Sie hatte einen Textmodus mit 80 × 25 Zeichen in dem feinen Raster des MDA und verschiedene Grafikmodi, welche auch die der CGA beinhalteten und als höchsten neuen Modus 640 × 350 in 16 Farben, vorher war der höchste Modus 640 × 200 in einer Farbe und Schwarz. Doch das hatte seinen Preis. Der in der MDA und CGA verbaute Videocontroller Motorola 6845 musste in die Karte mit eingebaut werden, obwohl er für die neuen Text und Grafikmodi nicht benötigt wurde. Heraus kam ein Board voller Chips, bei dem nicht einmal Platz für die für den höchsten Grafikmodus benötigten 128 KByte RAM war, die Karte wurde mit 64 KByte ausgeliefert, wollte der Benutzer den höchsten Grafikmodus nutzen, so musste er eine Huckepackplatine mit 64 KByte aufstecken. Sie funktionierte aber auch mit einem Monochrommonitor, bot bei diesem sogar einen 80 × 43 Zeilen Modus, aber nur mit 8 × 8 Pixel pro Zeichen.

Als normale Karte mit 62 Pin Stecker passte sie auch in einen normalen PC oder XT. Sie war, weil sie aber drei Karten in einer war sehr teuer: Sie kostete 524 Dollar, dazu benötigte man einen Farbmonitor, der deutlich feiner auflöste als das bisherige Modell, der weitere 824 Dollar kostete. Für die zusammen über 1300 Dollar Aufpreis konnte man wenig später auch einen Amiga mit Farbmonitor und ähnlichen Farbgrafikfähigkeiten kaufen.

Blick über den Tellerrand

Mit dem Prozessor rückte, der AT in die Regionen vor in denen vorher ein 68000 / 68010 der Standard war. Verglichen mit dem 68000 benötigte er sogar weniger Taktzyklen, sodass der 6 MHz 80286 in etwa so schnell wie ein 68000 mit 10 MHz war. Zu dieser Zeit kamen die ersten Workstations von Sun, Apollo, Silicon Graphics basierend auf diesen Prozessoren auf den Markt. Diese lagen im Preisbereich von deutlich über 10.000 Dollar, während die Konfiguration des AT mit Festplatte bei rund 6.700 Dollar lag. IBM hätte mit etwas besserer Grafik, schneller Speicheranbindung, Ethernet und größerer Festplatte – alles Komponenten, die es gab, in dieser Liga mitspielen können.

Gimmick

Ein augenfälliges Detail war der Schlüssel im Chassis. War er abgezogen oder umgedreht so war der Computer nicht startbar, es gab eine Meldung. Gleichzeitig verschloss er das Chassis. So richtig ernst nahm das keiner, da die Schlüssel nicht individuell für jeden AT waren und wenn es ein Diebstahlsschutz sein sollte, man leicht das Gehäuse aufbrechen konnte. Wer sich auskannte, konnte auch einfach die Leitung, die der Schlüssel zur Platine hatte, überbrücken und so den Schutz aushebeln. Es war im Prinzip das was heute ein BIOS Passwort ist. Nur ist das sehr viel zuverlässiger.

Preise:

Ich habe im Folgenden die offizielle Preisliste von IBM mit Preisen verglichen, die in der gleichen Ausgabe der ct‘ wie der Testbericht des AT waren. Die Preise der Basiseinheiten kann man natürlich nicht mit anderen Rechnern vergleichen, aber gegenüber dem IBM PC XT war sie etwa 5.000 DM teurer. Vergleichen kann man aber die Preise für Speichererweiterungskarten, Laufwerke und Festplatten und hier kann man sehen, dass alleine der Name „IBM“ den Preis kräftig erhöhte. Auch Tester bemängelten, dass die neue Tastatur 500 DM Aufpreis gegenüber der alten kostete. Bei den Preisen ist zu berücksichtigen, dass man zu den Basiseinheiten AT-01 und -02 noch mindestens eine Tastatur, Grafikkarte und einen Monitor benötigte, die zusammen mindestens weitere 1.500 DM kosteten, im Falle der EGA und einem EGA-kompatiblen Farbmonitor von IBM sind das weitere 3.600 DM, bei einer MDA und einem Monochrommonitor kommt man mit 1.000 DM weg. Bei den PC-Kompatiblen sind es dagegen Komplettpreise einer Arbeitskonfiguration mit Tastatur, Monochrommonitor und Grafikkarte.

Diese Preispolitik hatte zur Folge, das noch schneller als beim IBM PC Nachbauten erschienen. Ich selbst habe zweieinhalb Jahre Erscheinen des AT einen AT kompatiblen gekauft, obgleich besser ausgestattet (1 MB Speicher, 10 MHz Takt, zwei Laufwerke 1,2 MB, eine 38 MB Platte, Herculeskarte mit Druckerport und Monochrommonitor (Bernsteinfarben) zahlte ich 4.500 DM, also weniger als ein Drittel des Preises, den IBM verlangte. Als der NEAT Chipsatz erschien, ebenfalls 1987, sanken die Preise nochmals deutlich.

Fazit

IBM hat mit dem IBM PC AT einen schnelleren IBM PC auf den Markt gebracht. Nicht mehr aber auch nicht weniger. Er war weitestgehend kompatibel (es liefen mur einige Spiele nicht, die sich darauf verlassen hatten, das der Computer einen 8088 mit 4,77 MHz hatte) sowohl auf Softwareseite wie auch Hardwareseite. Alle Karten liefen, die Laufwerke konnten auch die 360-KByte-Disketten lesen und schreiben.

Was sich IBM damit vergeben hat, war die Chance einen neuen PC zu kreieren, mit einem schnellen Bussystem, State of the Art Peripheriebausteine und einer Grafik, die nicht von einem Heimcomputer übertroffen wird. Es war die letzte Chance einen eigenen Standard zu setzen, einen Standard jenseits der PC und so hätte man den Rechner auch vermarkten können, als Workstation oder Professional PC.

IBM vergab diese Chance. 1985 erschien die nächste Prozessorgeneration von Intel der 80386. Diesmal wartete Compaq, Hersteller des ersten IBM PC Clones, des Compaq Portable nicht so lange. Sie designten einen neuen PC, den Compaq 386 wobei sie das „Rezept“ von IBM übernahmen: das Mainboard hatte nun eben einen 386-er Prozessor, die Steckplätze des IBM AT wurden übernommen, lediglich zwei Steckplätze erhielten einen weiteren Stecker für die zusätzlichen Leitungen des 80386. Das nannte sich dann EISA (Extended ISA). Fertig war der neue Rechner, ein AT nur eben noch schneller. IBMs erster 386-er Rechner erschien erst ein halbes Jahr später.

IBM versuchte dann in der Tat, mit Vorstellung der Modellreihe PS/2 das Ruder herumzureißen. Einige Modelle waren modernisierte Versionen des AT bzw. des 386-ers. Aber IBM führte auch ein neues Bussystem ein den Mikrochannel Bus (MCA). Dem ISA-Bus deutlich überlegen aber dazu inkompatibel. Dazu kam die erste Version von OS/2, als von IBM mitentwickeltes Betriebssystem (zusammen mit Microsoft) und damit nicht mehr einfach frei verkäuflich wie MS-DOS als Pendant zu PC-DOS. Beides hatte zum Ziel Nachbauten unter Kontrolle zu bekommen bzw. durch Lizenzen an ihnen mitzuverdienen. Sowohl OS/2 wie auch der MCA konnten sich nicht im Markt durchsetzen. Es war zu spät, IBM hatte seine Rolle als Schrittmacher verloren, vor allem aber waren etliche Jahre, seit dem IBM PC AT vergangen in denen sich dessen Architektur als Standard etabliert hatte – 1984 hatte IBM dagegen noch die Marktmacht das ein neues, fortschrittlicher Standard sich breit durchgesetzt hätte.

Die Schattenseite: Der Bus blieb uns lange erhalten. Er wurde zwar durch ein oder zwei schnellere Steckplätze für Festplattenkontroller und Graphikkarten ergänzt, die sehr bald unter den Geschwindigkeitsbegrenzen von lediglich 2,5 MByte/s litten. Ebenso zementierte er das Paradoxon, dass sehr bald Rechner mehr als die 640 KByte RAM hatten, die DOS unterstützte und man diesen Speicher praktisch nicht nutzen konnte. Das änderte sich erst 1990 mit Windows 3.0, das im 386-er Modus geschrieben war. DOS-Programme blieben aber auch danach noch verbreitet, vor allem bei Spielen. Erst 1995 erschienen echte Alternativen – beim Bus der PCI Standard und bei den Betriebssystemen Windows NT und OS/2 3.0. Der IBM AT hat also für mehr als ein Jahrzehnt die Standards in der Hard- und Software geprägt, eine bei der damaligen schnellen technischen Entwicklung sehr lange Zeit.

Erkannt hat man dies schon vorher. So endete ein Kommentar in der ct 10/1986 über die Tests von einem Dutzend AT-Kompatiblen mit folgender Bemerkung:

„So schön der AT mit seinem leistungsfähigeren Befehlssatz ist, warum benutzt ihr ihn nicht mal?

Solange AT-Programme auch auf dem PC/XT laufen, wird ja wohl nachweislich kein Gebrauch von den 286-Befehlen gemacht - und das ist ganz gemein, denn Intel hat sich soviel Mühe mit dem 286 gegeben, und mit dem 386 erst.

Wie, Fluch der Kompatibilität? Ja, daß wir das noch erleben dürfen! Vielleicht kommt es ja noch so weit, daß IBM sich bei seinem AT darüber ärgert, daß da jemand mit dieser Flut von PC/XT-Clones einen Standard gebastelt hat, der den Fortschritt eher hemmt?“

Geschichtliche Bedeutung

Die Bedeutung des IBM AT in der Computergeschichte ist nicht so groß wie die des IBM PC. Das lag an mehreren Faktoren. Gemessen an den Kosten war auch ein IBM PC 1984 noch teuer, selbst ein Nachbau kostete 5.000 DM. Die Preise für den IBM PC sanken jedoch schnell. 1986 war der Armstrad PC 1512 einer der ersten PC, welche die 2.000 DM Marke unterschritten (wenn auch ohne Monitor und mit nur einem Laufwerk). 2.000 DM waren damals aber immer noch viel Geld, in etwa der monatliche Nettolohn eines Facharbeiters. Kurz: wer sich damals einen PC kaufte, der konnte sich maximal einen IBM PC kompatiblen leisten. Diese Linie blieb noch lange bedeutsam und sie verdrängte die 8 Bit Heimcomputer und Amigas und Atari ST.

Im hochpreisigen Segment erschien aber 1986 schon der erste PC mit 80386. Im Aufbau mit dem AT vergleichbar unterschied er sich nur das Mainboard, das zwar teurer war, aber verglichen damit das der 80386 wiederum zwei bis dreimal so schnell, wie ein 286 er war, war der Mehrwert im Sinne Rechenleistung/Preis deutlich gegeben. Als 1989 Intel noch die 386-SX Version des 386 herausbrachte, die einen 16 anstatt 32 Bit Datenbus hatte und die dann auch in ein AT Mainboard passte, aber nur wenig langsamer als der normale 386 (nun 386 DX getauft) war, verloren die 286 er nochmals deutlich Marktanteile, weil man nun eigentlich nur einen Mehrpreis für eine CPU zahlen musste. Eine aggressive Marketingkampagne von Intel mit dem Motto „3 ist mehr als 2“ tat ihr übriges.

Das gilt nur für den IBM PC AT, sondern auch für den Prozessor 286 selbst. Sein Vorgänger 8086 legte die Codebasis für DOS (heute sagt man „16 Bit Programme“) dazu. Sie war damit von Bedeutung so lange wie DOS von Bedeutung für das Arbeiten oder Spielen war, und der Umschwung zu Windows geschah erst ab 1995 mit Windows 95 (wobei dessen Codebasis zum größten Teil auch noch 16 Bit Code war, lediglich wichtige Systemverwaltungsroutinen wurden im 32 Bit Code geschrieben). Der mit dem 80386 eingeführte 32 Bit Code ist bis heute die Basis für 32 Bit Programme, die auch, obwohl inzwischen jeder PC auch die nächste Erweiterung „64 Bit“ ausführen kann, der Standard ist – zumindest 2019, die Bedeutung nimmt aber langsam ab. Die erweiterten Möglichkeiten des 80286 spielten aber meistens keine Rolle. Zum einen wegen der Unmöglichkeit vom Protected Mode in den Real Mode zu gelangen – diese Einbahnstraße bedeutete, dass jede Software, die man hatte, in diesem neuen Mode programmiert sein musste, wollte man ein Programm des 8086 (Real Mode) zwischen durch starten musste man den Computer neustarten und dann DOS von Diskette booten. Das zweite Hindernis war, das man sich nicht vollständig von den Segmenten gelöst hatte, und die 16 MB Speicher eben doch segmentiert waren, was die Programmierung unnötig umständlich machte.

Zum Thema Computer ist auch von mir ein Buch erschienen. "Computergeschichte(n)" beinhaltet, das was der Titel aussagt: einzelne Episoden aus der Frühzeit des PC. Es sind Episoden aus den Lebensläufen von Ed Roberts, Bill Gates, Steve Jobs, Stephen Wozniak, Gary Kildall, Adam Osborne, Jack Tramiel und Chuck Peddle und wie sie den PC schufen.

Das Buch wird abgerundet durch eine kurze Erklärung der Computertechnik vor dem PC, sowie einer Zusammenfassung was danach geschah, als die Claims abgesteckt waren. Ich habe versucht ein Buch zu schreiben, dass sie dahingehend von anderen Büchern abhebt, dass es nicht nur Geschichte erzählt sondern auch erklärt warum bestimmte Produkte erfolgreich waren, also auf die Technik eingeht.

Die 2014 erschienene zweite Auflage wurde aktualisiert und leicht erweitert. Die umfangreichste Änderung ist ein 60 Seiten starkes Kapitel über Seymour Cray und die von ihm entworfenen Supercomputer. Bedingt durch Preissenkungen bei Neuauflagen ist es mit 19,90 Euro trotz gestiegenem Umfang um 5 Euro billiger als die erste Auflage. Es ist auch als e-Book für 10,99 Euro erschienen.

Mehr über das Buch auf dieser eigenen Seite.

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