Compaq Portableは、ほぼ100%IBM互換のPCの最初の1つでした

IBM PC 互換機とは、IBM パーソナル・コンピュータ(IBM PC) およびその後継モデルとハードウェアおよびソフトウェアの互換性があるパーソナル・コンピュータのことです。初代 IBM PC と同様に、IBM PC 互換機は、 Intel製、またはAMD、Cyrixなどのセカンドソース、あるいはTexas Instruments、Fujitsu、OKI、Mitsubishi、NECなどの他のベンダー製のx86ベースの中央処理装置を使用し、拡張カードなどの交換可能な汎用ハードウェアを使用できます。当初、このようなコンピュータはPC クローン、IBM クローン、またはIBM PC クローンと呼ばれていましたが、1990 年代以降に製造されたマイクロコンピュータの大部分が IBM 互換であるため、「IBM PC 互換機」という用語は現在では歴史的な説明に過ぎません。IBM 自体は 2005 年にその部門をLenovoに売却したため、パーソナル・コンピュータの販売は行っておりません。「Wintel」は、現代のコンピュータに対してより一般的に使用される類似の説明です。

パーソナルコンピュータの歴史において多く使われてきた「PC」という呼称は、一般的に「パーソナルコンピュータ」を意味するのではなく、当時のIBMやLenovoのPCと同じソフトウェアを実行できるx86コンピュータを指していました。この用語は当初、Apple II、TRS-80、Commodore 64など、1980年代初頭に利用可能だったさまざまな家庭用コンピュータシステムと対比されていました。その後、この用語は主にCommodoreのAmigaやAppleのMacintoshコンピュータ と対比して使用されるようになりました。

概要

これらの「クローン」は、オリジナルのIBM PCアーキテクチャの重要な機能をほぼすべて複製していました。これは、IBMが安価な汎用ハードウェア部品を選択したことと、様々なメーカーが「クリーンルーム設計」技術を用いてBIOSファームウェアをリバースエンジニアリングする能力によって促進されました。コロンビア・データ・プロダクツは、クリーンルームでリバースエンジニアリングされたBIOSを実装し、 IBMパーソナルコンピュータの最初のクローンであるMPC 1600 [1]を製造しました。他のライバル企業であるコロナ・データ・システムズ、イーグル・コンピュータ、ハンドウェル・コーポレーションは、IBMから法的措置の脅迫を受けましたが、IBMは和解しました。その後まもなく、1982年にコンパックは大成功を収めたコンパック・ポータブルをリリースしました。これもクリーンルームでリバースエンジニアリングされたBIOSを搭載しており、IBMからの法的異議申し立てもありませんでした。

1990年代以降のほぼすべての家庭用コンピュータは、技術的にはIBM PC互換機です

初期のIBM PC互換機はIBMの互換機と同じコンピュータバスを使用していましたが、 ATの発売に伴い、8ビットのIBM PCおよびXTバスから16ビットのIBM ATバスに切り替わりました。IBMがPersonal System/2 (PS/2)シリーズに独自のMicro Channelアーキテクチャ(MCA)を導入したことで、IBM PC互換機ベンダーのコンソーシアムによってExtended Industry Standard Architectureバスのオープンスタンダードが確立され、16ビットのIBM ATバスがIndustry Standard Architecture (ISA)バスとして再定義されました。[2]その後、IBM PC互換機間の互換性を向上させるために、VESA Local Bus (VLB)、Peripheral Component Interconnect (PCI)、Accelerated Graphics Port (AGP)などの追加のバス規格が採用されました。

2021年現在、市場に出回っているデスクトップコンピュータの大部分は、x86 IBM PC 互換機の後継機、すなわち「 x86-64 /AMD64」チップに基づく64ビットコンピュータで構成されており、主要なオペレーティングシステムはMicrosoft Windowsです。元の PC アーキテクチャのバス構造や周辺機器との相互運用性は限られているか、まったく存在しない可能性があります。多くの最新のコンピュータは、最新のコンピュータには存在しないか同等のものがない IBM PC 互換機アーキテクチャの一部に依存する古いソフトウェアやハードウェアを使用することができません。たとえば、古い BIOS ベースのファームウェアインターフェイスをエミュレートするために必要な互換性サポートモジュール (CSM) がない、または CSM が無効になっているUnified Extensible Firmware Interfaceベースのファームウェアを使用して起動するコンピュータは、MS-DOS が起動に BIOS インターフェイスに依存するため、ネイティブでMS-DOSを実行できません。

IBM PCとの互換性がないにもかかわらず、大きな市場シェアを維持していたのはMacintoshだけでした。ただし、 Intelプロセッサへの移行からApple Siliconへの移行までの期間、Macは標準的なPCコンポーネントを使用し、 Boot Campを使用してWindowsとのデュアルブートが可能でした。

起源

オリジナルのIBM PC（モデル5150）は、1980年代初頭にクローン製品の生産を促進しました。

IBMは1980年に、低コストのシングルユーザーコンピュータをできるだけ早く市場に出すことを決定しました。1981年8月12日、最初のIBM PCが発売されました。3つのオペレーティングシステム（OS）が用意されていました。最も安価で最も人気があったのは、Microsoft製のPC DOSでした。重要な譲歩として、IBMとの契約により、MicrosoftはIBM以外のコンピュータ向けに独自のバージョンであるMS-DOSを販売することができました。オリジナルのPCアーキテクチャでIBM専用の唯一のコンポーネントは、BIOS（基本入出力システム） でした

IBMは当初、開発者に対し、コンピュータのハードウェアを直接操作するソフトウェアの開発を避け、ハードウェア依存の操作を実行するBIOS関数への標準的な呼び出しを行うよう求めていた。[3]このソフトウェアは、MS-DOSまたはPC DOSを搭載したあらゆるマシンで動作した。しかし、標準的な呼び出しを行う代わりにハードウェアを直接操作するソフトウェアの方が高速であり、これは特にゲームにおいて顕著であった。このようにIBM PCのハードウェアを操作するソフトウェアは、異なるハードウェアを搭載したMS-DOSマシン（例えばPC-98 ）では動作しなかった。IBM PCは、専用のソフトウェアを開発するだけの十分な販売台数があったため、他のメーカーもPCと同じプログラム、拡張カード、周辺機器を使用できるマシンを製造した。x86コンピュータ市場は、PCとハードウェアまたはソフトウェアの互換性がないマシンを急速に排除していった。MS -DOSで利用可能な「従来型」システムメモリの640KBという制限は、当時の名残である。他の非クローンマシンは、制限はあるものの、640KBを超えるメモリを搭載できた。

IBMの承認なしに作られた「そっくりさん」互換機の噂は、IBM PCの発売直後から始まりました。[4] [5] InfoWorldはIBM PCの1周年記念記事で次のように述べています。 [6]

オープンシステムの暗い側面は、模倣者です。仕様が周辺機器を設計するのに十分明確であれば、模倣品を設計するのにも十分明確です。Appleは…システムの2つの重要なコンポーネントに特許を取得しています…PCに関する特別な特許を保有していないとされるIBMは、さらに脆弱です。多数のPC互換機（噂によると60台以上）が市場に登場し始めています

1983年6月までに、PC Magazineは「PCクローン」を「IBM PCからディスクを持ち帰り、部屋を横切ってそれを「外部」マシンに接続するユーザーに対応できるコンピュータ」と定義しました。[7]当時のPC需要は非常に高く、販売店は希望在庫の60%以下しか入荷せず、[8]多くの顧客がクローンを購入しました。[9] [10] [11] コロンビア・データ・プロダクツは1982年6月にIBM PC規格とほぼ互換性のある最初のコンピュータを製造し、すぐにイーグル・コンピュータが続きました。コンパックは1982年11月に最初の製品であるIBM PC互換機、コンパック・ポータブルを発表しました。コンパックは、ミシンサイズで実質的に100% PC互換の最初のポータブルコンピュータでした。アップル対フランクリンの裁判では、BIOSコードは著作権法で保護されているが、 IBM BIOSをリバースエンジニアリングし、クリーンルーム設計を使用して独自のBIOSを作成することは可能であるとされました。これはコンパックがポータブルを発売してから1年以上経っていたことに留意してください。BIOSのリバースエンジニアリングに投入された資金と研究は、計算されたリスクでした。

互換性の問題

互換性のないMS-DOSコンピュータ：類似品

DEC Rainbow 100はMS-DOSを実行しますが、IBM PCとは互換性がありません。

同時に、Tandy / RadioShack、Xerox、Hewlett-Packard、Digital Equipment Corporation、Sanyo、Texas Instruments、Tulip、Wang、Olivettiなど、多くのメーカーがMS-DOSをサポートするパーソナルコンピュータを発表しましたが、IBM PCとソフトウェアまたはハードウェアの互換性は完全にはありませんでした

例えば、タンディはTandy 2000について、「『次世代』の真の16ビットCPU」を搭載し、IBM PCや「他のMS-DOSコンピュータ」よりも「高速、大容量ディスクストレージ、拡張性」に優れていると説明しました。 [12] 1984年には、多くのPC DOSプログラムがこのコンピュータでは動作しないことを認めながらも、「市場で最も人気があり、洗練されたソフトウェア」がすぐに、あるいは「今後6か月以内に」入手可能になると述べました。[13]

IBMと同様に、マイクロソフトの明らかな意図は、アプリケーション作成者がMS-DOSまたはファームウェアBIOSのアプリケーションプログラミングインターフェースに書き込み、これが現在ではハードウェア抽象化レイヤーと呼ばれるものを形成することでした。各コンピュータには、ハードウェアに合わせてカスタマイズされた独自のOEM（ Original Equipment Manufacturer）版のMS-DOSが搭載されます。MS-DOS用に作成されたソフトウェアは、ハードウェア設計の違いにかかわらず、どのMS-DOSコンピュータでも動作します。

この期待は、当時のコンピュータ市場では妥当に思えました。それまで、マイクロソフトのビジネスは主にBASICなどのコンピュータ言語に基づいていました。確立された小規模システムのオペレーティングシステムは、デジタルリサーチのCP/Mで、趣味レベルとマイクロコンピュータを使用するよりプロフェッショナルなレベルの両方で使用されていました。このような広範な使用を実現し、製品を経済的に実行可能にするためには、OSは、ハードウェアが大きく異なるさまざまなベンダーのマシンで動作する必要がありました。スタータープログラム以外のアプリケーションを必要とする顧客は、出版社がさまざまなコンピュータ向けに、それぞれに適したメディアで製品を提供することを当然期待できました

マイクロソフトの競合OSは当初、すべて8086プロセッサをベースにしながらも、同様に多様なハードウェアで動作することを目的としていました。そのため、MS-DOSは数年間OEM製品としてのみ販売されていました。マイクロソフトブランドのMS-DOSは存在しませんでした。MS-DOSはマイクロソフトから直接購入することはできず、各OEMリリースは特定のPCベンダーのトレードドレスでパッケージ化されていました。不具合はマイクロソフトではなくOEMに報告されることになっていました。しかし、IBMハードウェアと互換性のあるマシン（つまり、ハードウェアへの直接呼び出しをサポートするマシン）が普及するにつれて、いくつかのユーティリティプログラムの提供を除いて、MS-DOSのOEMバージョンは実質的に同一であることがすぐに明らかになりました

MS-DOS は、テキスト専用端末で実装できるような文字指向アプリケーションには十分な機能を提供していました。商業的に重要なソフトウェアの大部分がこのような性質のものであったなら、低レベルのハードウェア互換性は問題にならなかったかもしれません。しかし、最大のパフォーマンスを提供し、ハードウェア機能を活用する (またはハードウェアのバグを回避する) ために、PC アプリケーションは、MS-DOS が直接サポートしていた単純な端末アプリケーションを超えて急速に発展しました。スプレッドシート、WYSIWYG ワード プロセッサ、プレゼンテーション ソフトウェア、リモート通信ソフトウェアは、PC の長所を利用しながらも MS-DOS が提供する以上の機能を必要とする新しい市場を確立しました。このように、MS-DOS ソフトウェア環境の開発のごく初期から、さまざまな理由から、多くの重要な商用ソフトウェア製品がハードウェアに直接書き込まれました。

  • MS-DOS自体は、各文字を表示した後にカーソルを進める（テレタイプモード）以外に、テキストカーソルの位置を決める方法を提供していませんでした。BIOSビデオインターフェースルーチンは基本的な出力には十分でしたが、余分な処理を追加するため、直接ハードウェアアドレス指定よりも必然的に効率が悪かったです。「文字列」出力はなく、文字ごとのテレタイプ出力のみで、CGAハードウェアの「スノー」（画面メモリに直接書き込む際にCGAカードに表示されるアーティファクト）を防ぐために遅延を挿入していました。これはIRQによって呼び出されるため特に厄介なアーティファクトであり、マルチタスクを非常に困難にしていました。ビデオメモリに直接書き込むプログラムは、システムコールを行うよりも5～20倍高速な出力速度を実現できました。Turbo Pascalは初期のバージョンからこの手法を使用していました
  • 当初のIBMの設計概要では、グラフィックス機能は重視されていませんでした。グラフィックスは、チャートやグラフなどの静的なビジネスグラフィックスを生成するという観点からのみ考慮されていました。MS-DOSにはグラフィックス用のAPIがなく、BIOSには画面モードの変更や単一点の描画といった基本的なグラフィックス機能しか含まれていませんでした。描画または変更されるすべての点に対してBIOS呼び出しを行うと、オーバーヘッドが大幅に増加し、BIOSインターフェースが非常に遅くなることで有名でした。このため、許容できる速度を達成するには、アプリケーションで線描画、円弧描画、ブリット処理を実行する必要があり、これは通常、BIOSをバイパスしてビデオメモリに直接アクセスすることで行われていました。IBM PCハードウェアに直接アクセスするように書かれたソフトウェアは、どのIBMクローンでも動作しますが、PC互換ではないMS-DOSマシンごとに特別に書き直す必要がありました
  • ビデオゲームは、初期のものでさえ、ほとんどの場合、真のグラフィックモードを必要としました。また、プログラマーが速度を上げるために思いつく限りのマシン依存のトリックを実行しました。当初、PCの主要市場はビジネスアプリケーションでしたが、価格が下がるにつれて、ゲーム機能はPC購入の重要な要素となりました。ゲームの入手可能性と品質は、PC互換機を購入するか、Amigaのようなデータ交換機能を持つ別のプラットフォームを購入するかの違いを意味する可能性がありました。
  • 通信ソフトウェアはUARTシリアルポートチップに直接アクセスしました。これは、MS-DOS APIとBIOSが完全なサポートを提供しておらず、19,200ビット/秒でデータを転送できるハードウェアに追いつくには遅すぎたためです
  • 標準的なビジネスアプリケーションであっても、実行速度は大きな競争上の優位性でした。統合ソフトウェア Context MBAはLotus 1-2-3に先駆けて市場に投入され、より多くの機能を備えていました。Context MBAはUCSD p-Systemで書かれていたため、移植性は高かったものの、PCで実際に使用するには遅すぎました。1-2-3はx86アセンブリ言語で書かれており、機種依存のトリックをいくつか実行しました。Context MBAは非常に高速だったため、すぐにContext MBAの売上を上回りました。
  • 当時一般的に使用されていたディスクコピー保護方式は、ディスケット上の非標準のデータパターンを読み取ってオリジナル性を検証することで機能していました。これらのパターンは標準のDOSまたはBIOS呼び出しでは検出できなかったため、保護を機能させるにはディスクコントローラのハードウェアに直接アクセスする必要がありました。
  • 一部のソフトウェアは、真のIBM PCでのみ動作するように設計されており、実際のIBM BIOSをチェックしていました。[14]

IBMの競合他社による第一世代のPCの類似製品

「操作上の互換性」

IBM互換コンピュータを検討する際に最初に考えるべきことは、「どの程度互換性があるのか​​」です。

—  BYTE、1983年9月[43]

1983年5月、Future Computingは互換性の4つのレベルを定義しました。[44]

  • 動作互換。「最も売れている」IBM PCソフトウェアを実行でき、PC拡張ボードを使用でき、PCディスクの読み書きが可能です。携帯性や低価格など、同じ店舗で販売されているPCとコンピュータを区別する「補完的な機能」を備えています。例：（最良）Columbia Data Products、Compaq、（より良好）Corona、（良好）Eagle。
  • 機能互換。人気のあるPCソフトウェアの独自バージョンを実行できます。PC拡張ボードは使用できませんが、PCディスクの読み書きは可能です。動作互換にはなりません。例：TI Professional。
  • データ互換。人気のPCソフトウェアを実行できない場合があります。PCディスクの読み書きは可能です。機能互換にはなりません。例：NCR Decision Mate、Olivetti M20、Wang PC、Zenith Z- 100
  • 互換性なし。PCディスクを読み取ることはできません。データ互換になる場合があります。例：Altos 586、DEC Rainbow 100、Grid Compass、Victor 9000。
コンパックパーソナルコンピュータ用MS-DOSバージョン1.12

開発中、コンパック社の技術者はMicrosoft Flight Simulatorが動作しないことに気づいた。これはサブロジック社のブルース・アートウィック氏が「インテルのチップの1つにバグがあった」と表現した原因によるもので、このためコンパック社は新しいコンピュータをIBM PCと互換性のあるものにする必要に迫られた。 [45]当初、コンパック社以外のクローン製品で完全な互換性を持つものはほとんどなかった。[46]コンパック社は独自のMS-DOS派生製品であるCOMPAQ-DOSを開発した。これはMS-DOS自体よりもPC DOSとの互換性がわずかに高かった。しかし、マイクロソフト社は後にMS-DOSの開発を中止し、COMPAQ-DOSをMS-DOSとして再販した。[47]

ジェリー・パーネルは1983年半ばに「キーボードも何もかも壊れていた」IBM PCを購入しました。「4立方フィートもの未評価ソフトウェアがあり、その多くはIBM PC以外では動作しません。多くのマシンが100% IBM PC互換であると主張していますが、私の手元にはまだ届いていません…残念ながら、Eagle、Z-100、Compupro、その他私たちが持っているどのマシンでも動作しないものがたくさんあります。」[48]コロンビア・データ・プロダクツの1983年11月の販売パンフレットには、1983年10月に小売店で購入したコンピュータでのテスト中に、同社製品とコンパック製品はテストされたすべてのPCソフトウェアと互換性があったのに対し、コロナとイーグルの製品は互換性が低いと記載されていました。[49] コロンビア大学は1984年1月、カーミットはコンパックとコロンビア・データ・プロダクツのクローンでは修正なしで動作したが、イーグルやシークアのクローンでは動作しなかったと報告しました。他のMS-DOSコンピュータもカスタムコードを必要としました。[50]

1983年12月までに、フューチャー・コンピューティング社は、コンパック、コロンビア・データ・プロダクツ、コロナといったIBM PCとの互換性を強調した企業は成功を収めている一方で、互換性のないコンピュータは、優れた技術力にもかかわらず、TIやDECといった他社の評判を傷つけていると述べた。サンフランシスコで開催された会議で、同社はIBM自身を含む多くの米国内外のコンピュータ企業から集まった200人の参加者に対し、「IBM PCとの互換性の波に乗れ。迅速かつ可能な限り互換性を確保して」と警告した。[51]フューチャー・コンピューティング社は1984年2月、一部のコンピュータは「プレスリリース互換」であり、IBM PCとの実際の互換性を誇張していると述べた。[52]多くの企業は、自社製品のPC互換性テストを渋っていた。PCマガジン誌が1984年4月のレビューのために、互換機を製造していると主張するコンピュータメーカーにサンプルを求めたところ、31社中14社が断った。[53] [54]コロナ社は、「当社のシステムは、IBM PCプログラミング標準に準拠したすべてのソフトウェアを実行できます。そして、最も人気のあるソフトウェアも実行できます」と明言した。[55] BYTE誌の記者が1983年春のCOMDEXでPeachtextのテストを依頼した際、コロナ社の担当者は「少しためらいましたが、最終的には私を…故障しても誰にも見えない隅に連れて行きました」と述べている。同誌は「彼らのためらいは不要でした。ディスクは問題なく起動しました」と報じている。[43]ゼニス・データ・システムズ社はさらに大胆で、1984年の西海岸コンピュータフェアで、Z-150が人々がテストに持ち込んだすべてのアプリケーションを実行したと自慢した。[56]

クリエイティブ・コンピューティングは1985年に、「IBM PC互換機に関する当社の方針を繰り返し述べます。コンピュータを購入する前に、使用したいパッケージを試してみてください。」と述べました。 [57]企業は、新たに発見された互換性のないアプリケーションで動作するようにコンピュータのBIOSを変更し、 [14]レビュー担当者とユーザーは互換性を測定するためのストレステストを開発しました。1984年までに、Lotus 1-2-3とFlight Simulatorを操作できることが標準となり、 [10] [58] [14] [59] [57] [60]互換機はそれらを実行するために特別に設計され、 [56] [45]互換性を目立つように宣伝しました。 [61]

IBMは、イーグル、コロナ、ハンドウェルなどの企業が自社の著作権を侵害していると考え、アップル社対フランクリン・コンピュータ社の訴訟でクローンメーカーにBIOSの使用を強制することに成功した。しかし、1984年のフェニックスBIOSやAMI BIOSなどの類似製品により、コンピュータメーカーはPC BIOSをリバースエンジニアリングすることなく、実質的に100%互換性のあるクローンを合法的に製造できるようになった。[62] [63] [64] 1985年9月のInfoWorldのチャートには、7つの互換機が掲載されていた。256KBのRAM、2台のディスクドライブ、モノクロモニターを搭載し、1,495ドルから2,320ドルであるのに対し、同等のIBM PCは2,820ドルでした。[65] Zenith Z-150 [58]と安価なLeading Edge Model Dは、Compaq Portableとは異なり、IBM独自の診断ソフトウェアと互換性があります。[66] 1986年までに、Compute!誌は「クローンは一般的に信頼性が高く、約99%の互換性がある」と述べており、[67] 1987年のクローン業界誌の調査ではソフトウェアの互換性については言及されておらず、「PCは現在、MS-DOSで管理されるプログラムを実行できるコンピュータを表すようになっている」と述べています。[68]

IBMの影響力の低下

IBM標準が心配でない主な理由は、競争の活性化に役立つからです。IBMは間もなく、競合他社と同様に自社の標準に縛られることになるでしょう。十分な数のIBMマシンが購入されると、IBMは基本設計を突然変更することはできません。競合他社を振り切るのに役立つかもしれない変更は、さらに多くの顧客を奪ってしまうことになるでしょう。

― エコノミスト誌、1983年11月号[69]

PowerPak 286は、 MS-DOSでAutoCADを実行するIBM PC互換機です。
CompaqのDeskpro 386は、 Intel 386マイクロプロセッサを搭載した最初のPCであり、IBM PCの事実上の標準の主要コンポーネントがIBM以外で更新された初めてのケースとなりました。
Intel 80486プロセッサを搭載したIBM PC互換機
Intel Pentium IプロセッサとWindows 95を搭載したIBM 300 PLコンピュータ
Intel Pentium 4プロセッサを搭載したDell OptiPlex

1984年2月、バイト誌は「多くの企業がIBMを模倣しているため、PCコミュニティにおけるIBMの急成長する影響力はイノベーションを阻害している」と記した[70]。しかし、エコノミスト誌は1983年11月に「IBMの標準規格が心配されていない主な理由は、競争の活性化につながるからだ」と述べた[69] 。

1983年までに、IBMは1,000ドルから10,000ドルのパーソナルコンピュータの売上高の約25%を占め、PCとの互換性を持つコンピュータはさらに25%を占めていた[52] 。互換機を卸売価格で2,000ドルで販売していたある会社の社長は、PCに対し、卸売価格で1,000ドルでもまだ利益が出ると語った[71] 。市場と競争が激化するにつれて、IBMの影響力は低下していった1985年11月、 PCマガジンは「IBMはIBM互換であり続けなければならない」としながらも、「PC市場を創造した今、市場は必ずしもIBMのマシンを必要としているわけではない。IBMは標準の設定や高性能マシンの開発を担うかもしれないが、ユーザーに損害を与えないよう、既存の標準に準拠する方がよい」と述べた。[72]業界がその年、ロータスとインテルがIBMの関与なしに策定した拡張メモリ規格を急速に採用したにもかかわらず、IBMが沈黙を守っていたことを、オブザーバーは指摘した。 [73] 1987年1月、ブルース・ウェブスターはバイト誌で、IBMが独自のオペレーティングシステムを搭載した独自のパーソナルコンピュータを発売するという噂について、「誰が気にするだろうか？もしIBMがそうするなら、彼らはおそらく最大の市場から孤立するだろう。いずれにせよ、彼らはもはやその市場で競争できないだろう」と書いた。彼は1987年に市場が「IBM標準からIntel/MS-DOS/拡張バス標準への移行を完了するだろう…人々はIBMとの互換性よりもLotus 1-2-3との互換性を懸念している」と予測した。[74] 1992年までに、Macworld誌はクローン製品のせいで「IBMは自社市場のコントロールを失い、独自の技術を持つマイナープレーヤーになった」と述べた。[75]

エコノミスト誌は1983年、「IBMは間もなく競合他社と同様に自社の標準規格に縛られるようになるだろう」と予測した。その理由は、「IBMマシンが十分に購入されれば、IBMは基本設計を急激に変更することはできない。競合他社を振り切るのに役立つかもしれない変更は、さらに多くの顧客を奪ってしまうだろう」からである。[69]コンパック・デスクプロ386が最初の80386ベースPCとなった後、エコノミスト誌は、この新型コンピュータの所有者は、将来のIBM製品がコンパックと互換性がなくなることを心配する必要はないと記した。なぜなら、そのような変更は数百万台のIBM PCにも影響を与えるからだ。「競合他社に食ってかかることで、IBMは自社のユーザーに対しても同じことをすることになるだろう」と。[76] IBMが1987年初頭にOS/2指向のPS/2製品ラインを発表した後、既存のDOS互換PCの売上は増加した。これは、独自OSが利用できなかったことも一因である。[77] 1988年、ガートナー・グループは、一般の人々がIBM PC1台につき1.5台のクローンを購入していると推定した。[78] 1989年までにコンパックの影響力は大きくなり、業界幹部は「コンパック互換」と評し、顧客は同社をIBMと同等かそれ以上と見なしていたとオブザーバーは述べた。 [ 79 ] [80] 1990年の米国公認会計士協会会員による調査では、回答者の23%がIBMのコンピュータハードウェアを使用し、16%がコンパックを使用していた。[81]

1987年以降、IBM PC互換機は家庭用および業務用の汎用コンピュータ市場の両方を支配しました。[82]ニッチ市場では、Apple社が提供し、当時主にデスクトップパブリッシングに使用されていたMacintoshコンピュータ、当時150ドルで販売されていたが世界で最も売れたコンピュータとなった老朽化した8ビットのCommodore 64 、テレビやビデオ制作に使用された16ビットのCommodore Amigaシリーズ、音楽業界で使用された16ビットのAtari STなど、他の注目すべき代替アーキテクチャが使用されました。しかし、IBM自体は1990年までにIBM PC互換機市場における主要な役割を失いました。振り返ってみると、いくつかの重要な出来事があります。

  • IBMは、クローンメーカーが自由に利用できる非独占的なコンポーネントを使用できるオープンアーキテクチャでPCを設計しました。 [83]
  • マイクロソフトはIBMとの契約に、完成したPCオペレーティングシステム（PC DOS ）を他のコンピュータメーカーに販売することを認める条項を盛り込んでいた。IBMの競合企業は、PCとの互換性をより低コストで提供するため、これをMS-DOSとしてライセンス供与した。 [84]
  • 1982年、コロンビア・データ・プロダクツ社が、最初の100% IBM PC互換コンピュータであるMPC 1600を発表しました。
  • 1983年、当時IBMにはなかったポータビリティを提供するコンパック・ポータブルを発表しました。
  • IBM内の独立事業部（IBU）がIBM PCとXTを開発しました。IBUは企業の研究開発費を共有していませんでした。IBUがエントリーシステム部門になった後、このメリットを失い、利益率が大幅に減少しました。[85]
  • 1986年までに、デル・コンピュータ社の初期製品を含む1,000ドル未満の「Turbo XT」PC XT互換機が発売されたことで、IBMモデルの需要が減少しました。[86] [87]これらの「汎用」システムを2台、IBMブランドのPC AT 1台分よりも安い価格で購入することができ、多くの企業が実際にそうしました。
  • コンピュータ本体に多くの周辺機器を統合することで、モデルDのような互換機はPCよりも多くのISAスロットを備えています。 [66]
  • コンパックは、IBMよりほぼ1年前に、Intel 80386ベースのコンピュータを初めてリリースしました。 [80] Compaq Deskpro 386です。ビル・ゲイツは後に、これが「IBMだけが標準を設定しているのではないという認識が人々に芽生え始めた最初の例」だったと述べています。[88]
  • IBMは1987年、 Personal System/2 （PS/2）シリーズ向けに、互換性のない独自のマイクロチャネル・アーキテクチャ（MCA）コンピュータバスを導入しました。[78]
  • OS/2開発におけるIBMとMicrosoftのパートナーシップの分裂。Windows 3.0 の市場成功によって生じた緊張により、共同開発は破綻した。IBMは286のプロテクトモードに固執していたため、OS/2の技術的可能性が阻害されていた。Windowsは、近代的でますます手頃な価格になりつつあった386/386SXアーキテクチャを最大限に活用できた。また、両社の間には文化的な違いもあり、Windowsは新しいコンピュータにバンドルされることが多かったのに対し、OS/2は追加料金でしか入手できなかった。この分裂により、IBMはOS/2の単独管理権を握ることになり、Windowsの発展に追いつくことができなかった。
  • 1988年、ギャング・オブ・ナイン社は、MCAを模倣するのではなく、競合することを目的としたライバルバス、Extended Industry Standard Architecture（拡張業界標準アーキテクチャ）を導入しました。[78]
  • 1980年代後半に対立していた拡張メモリ（EMS）[73]と拡張メモリ（XMS）規格は、どちらもIBMからの意見を聞かずに開発された。

ThinkPadラップトップPCの人気にもかかわらず、IBMは2005年4月にラップトップPCとデスクトップPC部門（ThinkPad / ThinkCentre）をLenovoに17億5000万米ドルで売却し、 ついにコンシューマー向けPCメーカーとしての役割を放棄しました

2007年10月時点で、ヒューレット・パッカードとデルは北米のPC市場で最大のシェアを占めていました。両社は海外でも成功を収めており、エイサー、レノボ、東芝も注目に値します。世界中で、膨大な数のPCが、無数の現地システムビルダーによって組み立てられた「ホワイトボックス」システムです。コンピュータ技術の進歩にもかかわらず、IBM PC互換機はオリジナルのIBM PCコンピュータとの互換性を非常に高く維持していましたが、ほとんどのコンポーネントは、システム起動時にのみ使用される特別な下位互換性モードで互換性を実装していました。これらの機能に頼るよりも、 エミュレータを使用して最新のシステムで古いソフトウェアを実行する方が実用的であることがよくありました。

2014年、レノボはIBMのx86ベースサーバー（System x）事業を21億米ドルで買収しました。

拡張性

PC互換機設計の強みの1つは、モジュール式のハードウェア設計です。エンドユーザーは、当時の多くのマイクロコンピュータと同様に、コンピュータのマザーボードを変更したり、コンピュータ全体を交換したりすることなく、周辺機器、そしてある程度はプロセッサとメモリを簡単にアップグレードできました。しかし、プロセッサ速度とメモリ幅が増加するにつれて、特にグラフィック・ビデオカードの駆動において、元のXT/ATバス設計の限界にすぐに達しました。IBMはIBM PS/2コンピュータに、XT/ATバスの多くの技術的限界を克服するアップグレードされたバスを導入しましたが、ライセンスを求める企業が製造したPS/2バスと以前のATバス設計の両方に対してIBMへのライセンス料を支払う必要があったため、IBM互換機のベースとして使用されることはほとんどありませんでした。これはハードウェアメーカーに不評で、より合意しやすいライセンス条件で、コンソーシアムによっていくつかの競合するバス規格が開発されましたインターフェースを標準化するための様々な試みがなされましたが、実際には、これらの試みの多くは欠陥があったり、無視されたりしました。それでも、多くの拡張オプションがあり、ユーザーの混乱にもかかわらず、PC互換機の設計は、市場支配力があったとはいえ、当時の他の競合設計よりもはるかに速く進歩しました。

「IBM PC互換機」は「Wintel」に

1990年代、IBMのPCアーキテクチャへの影響力は衰え始めました。「IBM PC互換機」は1990年代に「標準PC」に、そして2000年代には「ACPI PC」へと変化しました。IBMブランドのPCは、もはや一般的ではなく例外となりました。ベンダーはIBM PCとの互換性を重視する代わりに、Windowsとの互換性を重視するようになりました。1993年には、 x86セット以外のプロセッサで動作可能なWindows NTのバージョンがリリースされました。アプリケーションの再コンパイルが必要でしたが、ほとんどの開発者はそうしませんでした。ハードウェアに依存しないという特徴は、Silicon Graphics （SGI）のx86ワークステーションで活用されました。NTのハードウェア抽象化レイヤー（HAL）のおかげで、NT（およびその膨大なアプリケーションライブラリ）を動作させることができました[ 説明が必要]

量販パーソナルコンピュータのハードウェアベンダーは、最新バージョンのWindowsと互換性がない製品を作ることを敢えてしませんでした。Microsoftが毎年開催するWinHECカンファレンスは、PC業界のハードウェア開発のペースと方向性をMicrosoftが働きかけ、場合によっては指示する場となりました。MicrosoftとIntelはPCハードウェアの継続的な開発において非常に重要な存在となり、業界関係者はハードウェアとソフトウェアを組み合わせたシステムを指すために「Wintel」という言葉を使い始めました。

IntelはAMDのAMD64によってx86ハードウェア開発の方向性に対する絶対的なコントロールを失ったため、この用語自体が誤った名称になりつつあります。さらに、 macOSやLinuxなどのWindows以外のオペレーティングシステムがx86アーキテクチャ上で存在感を確立しています。

設計上の制限とさらなる互換性の問題

IBM PCは拡張性を重視して設計されていましたが、設計者は1980年代のハードウェア開発や、それが生み出す産業の規模を予測できませんでした。さらに悪いことに、IBMがCPUにIntel 8088を選択したことで、PC互換プラットフォーム向けのソフトウェア開発にいくつかの制限が生じました。例えば、8088プロセッサは20ビットのメモリアドレス空間しかありませんでした。PCを1メガバイト以上に拡張するために、ロータス、インテル、マイクロソフトは共同で拡張メモリ（EMS）を開発しました。これは、アドインハードウェアによって提供されるメモリを増やし、20ビットアドレス空間内の4つの16キロバイトの「ウィンドウ」のセットによってアクセスできるようにするバンクスイッチング方式です。その後、Intel CPUのアドレス空間はより大きくなり、16MB（80286）以上を直接アドレス指定できるようになったため、マイクロソフトは追加のハードウェアを必要としない 拡張メモリ（XMS）を開発しました

「拡張」メモリと「拡張」メモリはインターフェースに互換性がないため、1メガバイトを超えるメモリを使用するソフトウェアを開発する人は、MS-DOSがXMSメモリを用いてEMSメモリをシミュレートするEMM386を搭載し始めるまで、最大限の互換性を得るために両方のシステムに対応する必要がありました。80286用のプロテクトモードOSも作成できますが、DOSアプリケーションの互換性は予想以上に困難でした。これは、ほとんどのDOSアプリケーションが互換性を確保するためのBIOSルーチンをバイパスしてハードウェアに直接アクセスするだけでなく、ほとんどのBIOS要求が最初の32個の割り込みベクターによって行われていたためです。これらの割り込みベクターは、Intelによってプロテクトモードプロセッサ例外用に「予約済み」とマークされていました。

ビデオカードは、独自の非互換性に悩まされていました。後発のビデオカードでサポートされた高解像度のSVGAグラフィックモードを使用するための標準インターフェースはありませんでした。各メーカーは、異なるモード番号や異なるバンク切り替え配置など、画面メモリへのアクセス方法を独自に開発しました。後者は、64KBのメモリセグメント内で大きな画像をアドレス指定するために使用されました。以前は、VGA規格でも同じ効果を得るために平面ビデオメモリ配置を使用していましたが、SVGAアダプタが提供するより高い色深度と高解像度には容易に拡張できませんでした。VESA BIOS Extensions（VBE）という規格を作成する試みがありましたが、すべてのメーカーが使用したわけではありませんでした。

386が導入されると、再びプロテクトモードOSを作成できるようになりました。今回は、仮想8086モードのおかげで、DOSとの互換性がはるかに容易になりました。残念ながら、プログラムはそれらを直接切り替えることができなかったため、最終的にVCPIとDPMIという新しいメモリモデルAPIが開発され、後者が最も普及しました

サードパーティ製のアダプターが多数存在し、それらの標準がなかったため、PCのプログラミングは困難でした。プロの開発者は、様々な一般的なハードウェアの組み合わせからなる大規模なテストスイートを運用していました。

消費者がソフトウェアを実行するためにどのようなPCが必要かをある程度把握できるように、 1990年にマルチメディアPC（MPC）標準が制定されました。最低限のMPC標準を満たしたPCはMPCロゴを付けて販売することができ、消費者は簡単に仕様を確認できるようになりました。最低限のMPC準拠のPCで動作できるソフトウェアは、どのMPCでも動作することが保証されます。MPCレベル2とMPCレベル3の標準は後に制定されましたが、「MPC準拠」という用語は普及しませんでした。1996年のMPCレベル3以降、それ以上のMPC標準は制定されませんでした

ウィンテル支配への挑戦

1990年代後半までに、 Microsoft Windowsの成功は、競合する商用オペレーティングシステムをほぼ絶滅に追い込み、「IBM PC互換機」が主流のコンピューティングプラットフォームであることを確固たるものにしました。これは、開発者がWintelプラットフォーム専用にソフトウェアを開発しても、依然として大多数のコンピュータユーザーにリーチできるということを意味しました。Windowsの主要競合製品の中で、数パーセント以上の市場シェアを持つのは、 Apple社のMacintoshだけでした。Macは当初「一般ユーザー向けのコンピュータ」と謳われていましたが、高価格とクローズドアーキテクチャのため、教育とデスクトップパブリッシングのニッチ市場へと追いやられ、そこから脱却できたのは2000年代半ばになってからでした。1990年代半ばまでにMacの市場シェアは約5%にまで減少し、新たな競合オペレーティングシステムを導入することは、商業的にリスクが大きすぎる事業となりました。たとえオペレーティングシステムがWindowsよりも技術的に優れていても、市場では失敗するという経験則（例えば、 BeOSやOS/2 ）が明らかでした。 1989 年、スティーブ・ジョブズは新しいNeXTシステムについて、「これは成功する最後の新しいハードウェア プラットフォームになるか、失敗する最初のものになるかのどちらかになるだろう」と述べました。[引用が必要] 4 年後の 1993 年、NeXT はNeXTcubeの生産を終了し、NeXTSTEP をIntel プロセッサに移植すると発表しました。

PCの歴史のかなり初期に、いくつかの企業が独自のXT互換チップセットを発表しました。たとえば、チップスアンドテクノロジーズは、オリジナルのXT回路のうち6つを統合して置き換えた82C100 XTコントローラを発表しました。その回路とは、 8237 DMAコントローラ1個、8253割り込みタイマー1個、8255パラレルインターフェースコントローラ1個、8259割り込みコントローラ1個、8284クロックジェネレータ1個、8288バスコントローラ1個です。AT互換機向けには、インテル以外の同様のチップセットが登場しました。たとえば、OPTiの82C206や82C495XLCは、多くの486システムや初期のPentiumシステムに見られました。[90] x86チップセット市場は非常に不安定でした。1993年には、VLSIテクノロジーが市場の主要プレーヤーになりましたが、1年後にはインテルによって事実上駆逐されました。それ以来、インテルは他の追随を許さないリーダーであり続けています。[91]「Wintel」プラットフォームが優位に立つにつれて、インテルは徐々に他のチップセットメーカーに自社の技術をライセンス供与する慣行を放棄しました。2010年には、インテルは、NVIDIAなどの他の企業へのプロセッサバスと関連技術のライセンス供与を拒否したことに関連する訴訟に巻き込まれました。[92]

AMDやCyrixなどの企業は、IntelのCPUと機能的に互換性のある代替x86 CPUを開発しました。1990年代後半にかけて、AMDはPC向けCPU市場でシェアを拡大​​していました。AMDは、Athlonプロセッサシリーズが従来のx86アーキテクチャの開発を継続する一方で、IntelがPentium 4 CPU向けにNetBurstアーキテクチャ、 ItaniumサーバーCPUシリーズ向けにIA-64アーキテクチャを採用した際に、x86プラットフォームの開発を主導する上で重要な役割を果たすことになりました。AMDは、Intelが開発していない最初の主要な拡張機能であるAMD64を開発し、後にIntelはこれをx86-64として採用しました。2006年、Intelは、以前のPentium IIIの開発を代表する「Core」プロセッサシリーズのリリースに伴い、NetBurstを放棄し始めました

ウィンテル支配への主要な代替手段は、ポストPC時代の幕開けとなった2000年代初頭以降の代替オペレーティングシステムの台頭です。[要出典]これには、パーソナルコンピュータの代替としてスマートフォン（AndroidまたはiOSを使用）の急速な成長と、GoogleやAmazonなどの大企業のサーバーファームにおけるLinuxやUnix系オペレーティングシステムの普及の増加が含まれます

今日のIBM PC互換機

「IBM PC互換機」という用語は現在では一般的に使用されていません。なぜなら、[要出典]現在主流のデスクトップおよびラップトップコンピュータの多くが PC アーキテクチャに基づいており、[93] [94] [95] [96] : 39–40  IBM はもはや PC を製造していないためです。競合するハードウェアアーキテクチャは製造中止になったか、Amigaのようにニッチな愛好家市場に追いやられました。最も成功した例外はAppleのMacintoshプラットフォームで、その存在の大部分で Intel 以外のプロセッサを使用してきました。Macintosh は当初Motorola 68000 シリーズに基づいていましたが、1994 年にPowerPCアーキテクチャに移行し、2006 年からはIntel プロセッサに移行しました。2020年に社内開発されたARMベースのApple Siliconに移行するまで、Mac は Wintel と同じシステムアーキテクチャを共有し、DOS 互換カードなしで Microsoft Windows を起動できました。

現代のPCのプロセッサ速度とメモリ容量は、オリジナルのIBM PCと比べて桁違いに高速化していますが、下位互換性はほぼ維持されています。2000年代にリリースされた32ビットオペレーティングシステムは、1980年代初頭のOS用に作成された多くの単純なプログラムをエミュレータなしで実行できます。ただし、 DOSBoxのようなエミュレータは、フルスピードでネイティブに近い機能を備えています（現代のプロセッサでは速すぎる可能性のある特定のゲームには必須です）。さらに、多くの現代のPCは依然としてDOSを直接実行できますが、USBレガシーモードやSATA-PATAエミュレーションなどの特別なオプションをBIOSセットアップユーティリティで設定する必要がある場合があります。UEFIを使用するコンピューターは、DOSを起動できるようにレガシーBIOSモードに設定する必要がある場合があります。ただし、ほとんどの量産されたコンシューマーグレードのコンピューターのBIOS/UEFIオプションは非常に限られており、DOSのオリジナルのバリアントなどのOSを真に処理するように構成することはできません

x86-64アーキテクチャの普及により、64ビットアドレッシング用に変更された命令セットを備えた別のプロセッサモードが導入され、現在のコンピュータとオペレーティングシステムとオリジナルのIBM PCとの内部的な類似性はさらに遠ざかっていますが、x86-64対応プロセッサは標準的なx86との互換性も維持しています。

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