Персональная система PS/2 фирмы IBM

Персональная система PS/2 фирмы IBM (IBM Personal System/2) является семейством персональных компьютеров второго поколения малых ЭВМ этой фирмы. Семейство PS/2 было впервые представлено в апреле 1987 г., приблизительно через шесть лет после выпуска IBM PC. Цель разработки семейства PS/2 - предоставить пользователям возможность работать с повышенной производительностью при сохранении высокой степени совместимости с программным обеспечением ранее выпущенных персональных компьютеров.
При представлении семейства PS/2 говорилось о четырех различных моделях. Каждая из этих моделей: 30,50,60, и 80 могла иметь производительность, совпадающую с номером модели, при этом модель 80 соответствовала высшему уровню производительности. В последовавших после апреля 1987 г. объявлениях фирма IBM добавила еще пять моделей семейства PS/2: 25,50Z, 55,70 и Р70. В настоящее время модель 25 является младшим членом PS/2. Модель 50Z и модель 55 могут обеспечить более высокую производительность, чем модель 60, а модель 70 - более высокую производительность, чем модель 80. Модель 70 является первой портативной моделью семейства PS/2.
Не смотря на то, что, по-видимому, никогда не появится типовая система PS/2, в каждой системе PS/2 независимо от модели будут по крайней мере следующие компоненты: клавиатура; системный блок, в котором предусмотрено место для установки микросхем памяти, плат различных адаптеров и устройств памяти; монитор; принтер. Во всех моделях PS/2, за исключением модели 25 и модели Р70, основные компоненты представляют собой модули, в числе которых клавиатура, монитор и принтер, соединяемые с системным блоком отдельными кабелями. Модель 25 и модель Р70 состоят из системного блока и монитора, размещенных в одном корпусе, что позволяет обойтись без кабеля между монитором и системным блоком компьютера.
В апреле 1987 года были представлены четыре модели. Модель 30 и модель 50 - это настольные устройства, каждое из которых состоит из системного блока, размещенного горизонтально на столе, и монитора устанавливаемого на этом блоке. Модель 60 и модель 80 имеют системный блок в виде вертикальной конструкции, который устанавливается на полу. Клавиатура и монитор в этих моделях размещаются на столе и соединяются кабелем со стоящими на полу системными блоками.
Каждый член семейства PS/2 фирмы IBM имеет клавиатуру и системный блок. Различаются системы в основном типом монитора и числом и типов устройств памяти, установленных внутри системного блока или подключенных к нему кабелем.
Успех IBM PC привел к утверждению этого компьютера миром промышленности и бизнеса в качестве стандарта де-факто для персональных средств вычислительной техники. Приняв этот стандарт, многие спрашивали, какова необходимость во втором стандарте, представленном серией компьютеров, о которых фирма IBM объявила в апреле 1987 г. - семействе персональных систем PS/2.
Семейство PS/2 отличается от серии PC в нескольких аспектах, включающих тип используемой среды для запоминания данных, поддерживаемые разъёмы расширения и возможности видеостандарта. Хотя эти отличия весьма существенны, важно понять, что оба поколения персональных компьютеров поддерживаются DOS.
Вследствие этого более 99% программного обеспечения, разработанного для компьютеров IBM PC, будет работать на компьютерах PS/2.
Однажды увидев работу программного обеспечения на PS/2, легко ответить на вопрос о целесообразности создания второго поколения персональных компьютеров. В компьютерах PS/2 используются 3,5-дюймовые дискеты в жестком внешнем каркасе, существенно снижающем возможные потери данных вследствие повреждения диска, которые имеют место при применении 5,25-дюймового гибкого диска, использующегося в серии PC. Новые видеостандарты, реализуемые в PS/2 обеспечивают как улучшенное качество отображения данных, так и совместимость с режимами отображения, поддержанными первым поколениям персональных компьютеров.
Хотя адаптерные платы, спроектированные для серии PC, не могут быть использованы в разъёмах расширения компьютеров PS/2, это, по-видимому, небольшая плата за возможности, предоставляемые архитектурой Микроканала, которая требует, чтобы адаптерные платы имели лучшее заземление и более жесткую конструкцию по сравнению с адаптерными платами, спроектированными для компьютеров IBM PC. Проект Микроканала допускает использование плат, содержащих независимые микропроцессоры для работы совместно с микропроцессором на системной плате PS/2, а также до 15 дополнительных процессоров, поддерживаемых в компьютерах PS/2 на базе Микроканала. Таким образом, Микроканал обеспечивает поддержку новых технологических разработок.
Для компьютеров PS/2, базирующихся на микропроцессорах 80286 и 80386, фирма IBM спроектировала новую структуру шины, которую назвала Микроканалом (Micro Channal) . Архитектура Микроканала требует полного перепроектирования системных разъемов расширения, которые в настоящее время несовместимы с разъемами расширения, установленными в компьютерах PC. Из-за этой несовместимости адаптерные платы, которые могут быть использованы в компьютерах модели 25 и модели 30, не могут быть применены в других моделях PS/2, и наоборот.
Микроканал имеет несколько ключевых преимуществ по отношению к шинной структуре PC. Первое и, по-видимому, наиболее очевидное для специалистов, знакомых с более старыми моделями PC, это исключение переключателей типа DIP (Dual In-line Package двухпозиционный, устанавливаемый в линии) на адаптерных платах, спроектированных для установки в разъём расширения Микроканала. В отличие от предыдущего варианта, Микроканал обеспечивает автоматическую установку конфигурации системы и всех дополнительных установленных в компьютер плат - свойство, которое фирма IBM называет программным выбором возможностей (Programmable Option Select - POS) . Дополнительные платы, спроектированные для использования с PC, обычно требует от пользователя позиционирования переключателей DIP в определенное положение при установке этой платы, а также перемещения в соответствующее положение переключателей DIP, размещенных на системной плате компьютера. Поскольку возможности, предоставляемые POS, обеспечивают автоматическую установку конфигурации адаптерных плат, разработанных для Микроканала при включении питания компьютера, а также при необходимости программную реконфигурацию системы, можно сказать, что POS упрощает процесс инициализации аппаратных средств и исключает возможные ошибки установки положения переключателей DIP.
Второе возможное преимущество Микроканала по сравнению с шиной PC состоит в том, что Микроканал поддерживает арбитраж шины. Это позволяет процессорам установленным на платах расширения, которые в таком случае называются задатчиками (masters) , принимать на себя временное управление системой. С помощью схемы арбитража различные устройства получают доступ к системной шине данных; если два или более устройств пытаются получить управление Микроканалом в одно и тоже время, алгоритм, реализованный аппаратно, разрешает этот конфликт.
Используя аппаратный арбитраж, микропроцессор, размещенный на системной плате, может передать специальные вычислительные задачи адаптерной плате, разработанной специально для этой задачи. После передачи задачи основной микропроцессор может выполнять другие функции, что приводит к повышению производительности.
Микроканал спроектирован так, что он в состоянии поддержать всего 16 интеллектуальных процессоров, включая микропроцессор на системной плате. Это означает, что микроканал может поддержать до 15 дополнительных процессоров, которые выполняют такие независимые функции, как связь, графика, шифрование либо интеллектуальное управление диском. Действительно, микропоцессоры, размещенные на адаптерных платах, предназначенных для установки в разъемы расширения Микроканала, могут быть не совместимы с микропроцессором на системной плате. Это имеет место вследствие того, что схема арбитража управляет доступом к шине для передачи данных между устройствами, обеспечивая гибкость в проектировании для изготовителей соответствующих изделий.
Еще одно преимущество Микроканала состоит в возможности использовать новый формат платы и новое размещение выводов, что существенно уменьшает генерацию компьютером электромагнитного излучения (Electro Magnetic Interference - EMI) . Новый формат платы адаптера выбран так, чтобы соответствовать разъему расширения Микроканала, и оптимизирован для обеспечения высокой плотности проектирования схемы. Все это позволяет устанавливать на адапторные платы Микроканала больше СБИС, чем на платы, спроектированные для шины PC. Размещение выводов в адапторной плате Микроканала такого, что через каждые четыре вывода имеется земляной вывод с обеих сторон разъема платы.
Это размещение выводов сдвинуто на два вывода на противоположных сторонах разъема, в результате чего каждый сигнальный вывод становится смежным с земляным выводом. Все это позволяет существенно снизить EMI.