IBM PC互換機

Compaq Portableは、ほぼ100%IBM互換のPCとして初めて登場した機種の1つです

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「PC」という呼称は、一般的に「パーソナルコンピュータ」を意味するものではなく、当時のIBM 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、1980年代初頭に登場したApple II、TRS-80、Commodore 64といった様々な家庭用コンピュータシステムと対比されるものでした。その後、主にCommodoreのAmigaやAppleのMacintoshコンピュータと対比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が安価な市販のハードウェア部品を選択したことと、さまざまなメーカーが「クリーンルーム設計」技術を使用して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があったことによって容易になりました。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から訴訟の脅迫を受けましたが、IBMは彼らと和解しました。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はありませんでした。

1990 年代以降の家庭用コンピュータのほぼすべては、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バスに切り替わった。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り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。

MacintoshだけがIBM PC との互換性がないまま大きな市場シェアを維持していましたが、 Intel プロセッサへの移行からApple Silicon への移行までの期間、Mac が標準的な PC コンポーネントを使用し、 Boot Campで Windows をデュアル ブートできた期間を除きます。

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、低価格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。このコンピュータには3種類のオペレーティングシステム（OS）が用意されていました。最も安価で人気があったのは、Microsoft社製のPC DOSでした。IBMとの重要な合意により、Microsoft社はIBM社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。初期のPCアーキテクチャにおいて、IBM社独自のコンポーネントはBIOS（基本入出力システム）のみでした。

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を搭載したどのマシンでも動作した。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「類似品」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書いています。 [ 6 ]

オープンシステムの負の側面は、模倣者の存在です。仕様が周辺機器の設計に十分明確であれば、模倣品の設計にも十分明確です。Appleは…システムの重要なコンポーネント2つに特許を取得しています…PCに関する特許は取得していないとされるIBMは、さらに脆弱です。PC互換機が数多く（噂によると60台以上）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「外部の」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の需要は非常に高く、ディーラーは希望の60%以下の在庫しか入荷せず、[ 8 ]多くの顧客は代わりに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のポータブルコンピュータで、実質的に100% PC互換でした。Apple対Franklinの判決は、BIOSコードは著作権法で保護されているものの、IBMの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用いて独自のBIOSを作成することは可能だとしました。これは、CompaqがPortableを発売してから1年以上後のことでした。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などの多くのメーカーが、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 とはソフトウェアまたはハードウェアの互換性が完全ではありませんでした。

例えばタンディは、タンディ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「より高速、より大容量のディスクストレージ、より拡張性が高い」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、同社は「市場で最も人気があり、洗練されたソフトウェア」が即時、あるいは「今後6ヶ月以内に」提供されると述べました。[ 13 ]

IBMと同様に、Microsoftの明らかな意図は、アプリケーション開発者がMS-DOSのアプリケーション・プログラミング・インターフェース（API）またはファームウェアBIOSを対象とするもので、これが現在ではハードウェア抽象化層と呼ばれるものを形成するというものでした。各コンピュータには、そのハードウェアに合わせてカスタマイズされた、OEM（ Original Equipment Manufacturer ）版のMS-DOSがそれぞれ用意されていました。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関わらず、どのMS-DOSコンピュータでも動作しました。

当時のコンピュータ市場では、この期待は当然のことと思われました。それまでマイクロソフトの事業は、主にBASICなどのコンピュータ言語に基づいていました。小規模システム向けのOSとして定着していたのは、デジタルリサーチ社のCP/Mで、趣味レベルからマイクロコンピュータを使用するプロフェッショナルレベルまで、幅広く利用されていました。これほど広く普及し、製品を経済的に採算の取れるものにするためには、OSは様々なベンダーの、ハードウェア構成が大きく異なる様々な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、メーカーが様々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、8086プロセッサをベースにしつつも、同様に多様なハードウェアで動作することを目指していました。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は存在せず、MS-DOSをマイクロソフトから直接購入することはできず、各OEMリリースはそれぞれの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に報告する必要がありました。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）が普及するにつれて、OEM版のMS-DOSは、いくつかのユーティリティプログラムの提供を除けば、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。

IBMの競合他社による第一世代のPCの類似品

コンピュータ名 製造元 発売日 CPU クロックレート 最大RAM フロッピーディスク容量 注目すべき機能
ハイペリオンダイナロジック 1983年1月8088 4.77MHz 640KB 320KB カナダ、ライセンス取得済み[ 15 ] [ 16 ]だが、コモドール社では販売されなかった[ 17 ]
オリベッティ M24 / AT&T 6300 / Logabax ペルソナ 1600 オリベッティ、 AT&Tが販売1983年（AT&T 6300 1984年6月） 8086 8MHz（後に10MHz） 640KB 360KB（後に720KB） 真のIBM互換機。[ 18 ] [ 19 ]オプションの640x400カラーグラフィックス
ゼニス Z-100ゼニス・データ・システムズ1982年6月8088 4.77MHz 768KB 360KB オプションの8色640x255グラフィックス、外付け8インチフロッピードライブ[ 20 ]
HP-150ヒューレット・パッカード1983年11月8088 8MHz 640KB 270KB（後に710KB） 原始的なタッチスクリーン[ 21 ]
コンパック ポータブルコンパック1983年1月8088 4.77MHz 640KB 360KB 真のIBM互換機として販売された[ 10 ] [ 11 ] [ 22 ] [ 23 ]
コンパック デスクプロコンパック19848086 8MHz 640KB 360KB 真のIBM XT互換機として販売[ 24 ]
MPC 1600コロンビア・データ・プロダクツ1982年6月8088 4.77MHz 640KB 360KB 真のIBM互換機、最初のPCクローンとして認められている[ 7 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
Eagle PC / 1600シリーズ イーグルコンピュータ19828086 4.77MHz 640KB 360KB 750×352モノクログラフィック、初の8086 CPU [ 28 ]
TIプロフェッショナルコンピュータテキサス・インスツルメンツ1983年1月8088 5MHz 256KB 320KB 720x300カラーグラフィック[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
DECレインボーデジタル・イクイップメント・コーポレーション19828088 4.81MHz 768KB 400KB 132x24テキストモード、8088およびZ80 CPU [ 32 ] [ 33 ]
ワングPC ワング研究所1985年8月8086 8MHz 512KB 360KB 800x300 モノグラフィック[ 34 ]
MBC-550サンヨー19828088 3.6MHz 256KB 360KB（後に720KB） 640x200 8色グラフィックス（R、G、Bビットプレーン）[ 35 ]
アプリコットPCアプリコット・コンピューターズ19838086 4.77MHz 768KB 720KB 800x400 モノクログラフィック、132x50 テキストモード[ 36 ]
TS-1603 テレビデオ1983年4月8088 4.77MHz 256KB 737KB キーボードにはパームレスト、16個のファンクションキーがあり、[ 37 ]モデムを内蔵していました
タバPC タバ・コーポレーション1983年10月8088 4.77MHz 640KB 360KB 真のIBM互換機。メーカー直営店で販売された最初のプライベートラベルクローンとして認められている[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]
タンディ 2000タンディ株式会社1983年9月80186 8MHz 768KB 720KB 再定義可能な文字セット、オプションの640x400 8色[ 42 ]またはモノクログラフィックス

「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か」です

— バイト、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 ]

  • 動作互換性あり。「最も売れている」IBM PCソフトウェアを実行でき、PC拡張ボードを使用し、PCディスクの読み書きが可能です。携帯性や低価格といった「補完的な機能」を備えており、同じ店舗で販売されているPCと差別化できます。例：（最高）Columbia Data Products、Compaq、（より良い）Corona、（良い）Eagle。
  • 機能的に互換性あり。一般的な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。動作互換性はありません。例：TI Professional。
  • データ互換性あり。主要なPCソフトウェアは動作しない可能性があります。PCディスクの読み取りおよび書き込みは可能です。機能的に互換性を持つ可能性があります。例：NCR Decision Mate、Olivetti M20、Wang PC、Zenith Z-100。
  • 互換性がありません。PCディスクを読み取れません。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。
Compaq 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、そのためコンパック社は新しいコンピュータのバグをIBM PCと互換性のあるものにせざるを得なくなった。[ 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派生版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を購入した。その理由は「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以外では動作しないだろう。多くのマシンが100% IBM PC互換だと主張しているが、私の手元にはまだ届いていない…残念ながら、Eagle、Z-100、Compupro、その他この辺りにあるどのマシンでも動作しないものが多い」ためだった。[ 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テストしたところ、自社製品とコンパック製品はテストしたすべてのPCソフトウェアと互換性があったが、コロナとイーグルの製品は互換性が低かったと記載されていた。[ 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た。他のMS-DOSコンピュータでもカスタムコードが必要だった。[ 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要求したところ、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のジャーナリストが1983年春のCOMDEXでPeachtextのテストを依頼したとき、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」。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」と報じました。[ 43 ]ゼニス・データ・システムズはさらに大胆で、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ってきたすべてのアプリケーションを実行したと自慢しました。[ 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改めて強調します。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。」と述べています。 [ 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を修正し、 [ 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を動作させることが標準となり、 [ 10 ] [ 58 ] [ 14 ] [ 59 ] [ 57 ] [ 60 ]互換機はそれらを動作させるために特別に設計され、 [ 56 ] [ 45 ]互換性を大々的に宣伝しました。 [ 61 ]

IBMは、Eagle、Corona、Handwellなどの企業が自社の著作権を侵害していると考え、Apple Computer, Inc.対Franklin Computer Corp.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Phoenix 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することができた。[ 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ドルで販売されているのに対し、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「クローン製品は一般的に信頼性が高く、互換性は約99%ある」と述べており、[ 67 ] 1987年に同誌がクローン業界を対象に行った調査ではソフトウェアの互換性については触れられておらず、「PCは今では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指すようになった」と述べています。[ 68 ]

IBMの影響力の低下

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です。IBMも間もなく、競合他社と同様に自社の標準規格に縛られることになるでしょう。十分な数のIBM製マシンが購入されれば、IBMは基本設計を急に変更することはできません。競合他社の追随を許さないような変更は、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、1983年11月[ 69 ]

PowerPak 286 は、 MS-DOS上でAutoCADを実行する IBM PC 互換コンピュータです。
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事例となりました。
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月にバイト誌は「IBMのPCコミュニティにおける急成長する影響力は、他の多くの企業がビッグブルーを模倣しているため、イノベーションを阻害している」と書いたが[ 70 ] 、エコノミスト誌は1983年11月に「IBMの標準が心配されていない主な理由は、それが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の約25%を占め、PCと何らかの互換性のあるコンピュータがさらに25%を占めていた。[ 52 ]互換機を2,000ドルで卸していた会社の社長は、1,000ドルの卸値でもまだ利益が出る可能性があるとPC Magazineに語った。 [ 71 ]市場と競争が激化するにつれて、IBMの影響力は低下した。「IBMはIBMと互換性を保ち続けなければならない」とさえ書いた1985年11月のPC Magazineは、「今やPC市場を作ったので、市場は必ずしもマシンにIBMを必要としているわけではない。標準の設定や高性能マシンの開発はIBMに依存するかもしれないが、ユーザーに害を及ぼさないようIBMは既存の標準に準拠する方がよい」と述べた。[ 72 ]その年、業界がIBMの参加なしにロータスとインテルによって作成された拡張メモリ標準を迅速に採用した際に、IBMが沈黙していたことを観察者は指摘した。 [ 73 ] 1987年1月、ブルース・ウェブスターはバイト誌に、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書いた。「誰が気にするだろうか？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。どうせもう競争できないだろう」。彼は1987年には市場が「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との互換性を心配している」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」と予測した。「十分な数のIBMマシンが購入されれば、IBMは基本設計を突然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になった後、エコノミスト誌は、この新しい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書いた。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も同じことをしていることになる」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互換機の売上は増加した。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、業界の幹部は「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の会員調査によると、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互換機は家庭用と業務用の両方の汎用コンピュータ市場を独占し、[ 82 ]ニッチ市場では他の注目すべき代替アーキテクチャが使用されました。例えば、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Apple社製の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などです。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。

ノート PC のThinkPadセットの人気にもかかわらず、 IBM は 2005 年 4 月にノート PC とデスクトップ PC 部門( ThinkPad / ThinkCentre )を17 億 5,000 万ドルでLenovoに売却し、最終的に消費者向け PC メーカーとしての役割を放棄しました。

2007年10月現在、北米のPC市場ではヒューレット・パッカードとデルが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、東芝も目立っていました。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現していました。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多かったのです。

2014年にレノボはIBMのx86ベースサーバー（System x）事業を21億ドルで買収した。

拡張性

PC互換設計の強みの一つは、モジュール型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のように、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、周辺機器や、ある程度のプロセッサとメモリを容易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容量が増加するにつれて、特にグラフィックス・ビデオカードの駆動において、オリジナルの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IBMがPS/2バスとそれ以前の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、このバスがIBM互換コンピュータのベースとして採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を持つ、複数の競合するバス規格がコンソーシアムによって開発されました。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、拡張オプションは多数あり、ユーザーの混乱にもかかわらず、PC 互換のデザインは、市場の優位性だけあっても、当時の他の競合するデザインよりもはるかに速く進歩しました。

「IBM PC互換機」は「Wintel」になる

1990年代、IBMのPCアーキテクチャに対する影響力は衰え始めました。「IBM PC互換機」は1990年代に「標準PC」となり、さらに2000年代には「ACPI PC」と呼ばれるようになりました。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以外のプロセッサでも動作可能な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再コンパイルしませんでした。ハードウェアに依存しないという特徴は、Silicon Graphics (SGI) x86ワークステーションにも活かされました。NTのハードウェア抽象化層（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。

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。

この用語自体が誤称になりつつあります。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からです。さらに、 macOSやLinuxといったWindows以外のオペレーティングシステムもx86アーキテクチャ上に存在感を確立しています。

設計上の制限と互換性の問題の増加

IBM PCは拡張性を重視して設計されていましたが、設計者たちは1980年代のハードウェアの発展や、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互換機向けソフトウェア開発にいくつかの制約が生じました。例えば、8088プロセッサのメモリアドレス空間は20ビット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、追加ハードウェアによって提供されるメモリ容量を増やすバンクスイッチング方式で、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」からアクセスします。その後、Intel CPUのアドレス空間は拡大し、16MB（80286）以上を直接アドレス指定できるようになりました。これを受けてマイクロソフトは、追加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、独自の非互換性という問題を抱えていました。後発のビデオカードがサポートする高解像度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がなかったのです。各メーカーは、モード番号やバンク切り替え方式など、画面メモリへのアクセス方法を独自に開発していました。バンク切り替え方式は、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ていました。以前は、VGA規格でも同様の効果を得るために平面的なビデオメモリ方式が採用されていましたが、SVGAアダプタが提供するより高色深度と高解像度には容易に対応できませんでした。VESA BIOS Extensions (VBE)という規格の作成が試みられましたが、すべてのメーカーが採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の作成が可能になりました。この時は、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。しかし残念ながら、プログラムはこれらのモード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、それらに標準規格がないため、PCのプログラミングは困難を極める可能性があります。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を網羅した大規模なテストスイートを運用することになります。

消費者がソフトウェアを実行するのに必要なPCの種類を把握できるよう、 1990年にマルチメディアPC（MPC）規格が制定されました。MPCの最低規格を満たしたPCはMPCロゴを付けて販売することができ、消費者は仕様を分かりやすく確認できるようになりました。MPCに最低限準拠したPCで動作するソフトウェアは、どのMPCでも動作することが保証されました。その後、MPCレベル2とMPCレベル3の規格が制定されましたが、「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、新たなMPC規格は制定されていません。

ウィンテル支配への挑戦

パーソナルコンピュータ用オペレーティングシステムの新規出荷台数（千台）[ 89 ]
オペレーティングシステムベンダー 1990 1992
MS-DOSマイクロソフト11,648

（うちWindows 490）

18,525

（うちWindowsは11,056台）

PC DOSIBM3,0312,315
DR DOSデジタルリサーチ/ノベル1,7371,617
Macintoshシステムアップル1,411 2,570
Unix各種 357 797
OS/2IBM/Microsoft 0 409
その他NEC、コモドール等 5,079 4,458

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だろう」と述べました。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。これは、 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、たとえばOPTiの82C206や82C495XLCなど、多くの486システムや初期のPentiumシステムに見られたものなど、Intel以外の同様のチップセットが登場しました。[ 90 ]しかし、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、インテルは競合相手のい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などの他社へのプロセッサバスおよび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年代末にかけて、AMDはPC向けCPU市場でシェアを拡大​​していました。AMDは、Athlonシリーズのプロセッサが従来のx86アーキテクチャを継続する一方で、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重要な役割を担うに至りました。AMDは、Intel以外が開発した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Pentium IIIの開発を代表とする「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。

Wintelの支配に代わる大きな選択肢として、ポストPC時代の幕開けを告げた2000年代初頭以降、代替OSの台頭が挙げられます。これには、パーソナルコンピュータの代替としてAndroidまたはiOSを搭載したスマートフォンの急速な普及と、GoogleやAmazonといった大企業のサーバーファームにおけるLinuxやUnix系OS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は使用されていない。これは、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ある。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た。Macintoshは当初Motorola 68000シリーズに基づいており、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対応製品と同じシステム・アーキテクチャを共有し、DOS互換カードなしでMicrosoft Windowsを起動できた。

現代の PC のプロセッサ速度およびメモリ容量は、最初のIBM PCと比べて桁違いに高速化しているが、下位互換性もほぼ維持されている。2000 年代にリリースされた 32 ビット オペレーティング システムでは、1980 年代初期の OS 用に作成された単純なプログラムの多くをエミュレータなしで実行できる。ただし、 DOSBoxなどのエミュレータは、フル スピードでネイティブに近い機能を備えている (また、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)。さらに、多くの現代の PC は依然として DOS を直接実行できるが、USB レガシー モードや SATA から PATA への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る。UEFI を使用するコンピュータでは、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る。ただし、大量生産されているコンシューマー グレードのコンピュータのほとんどにおける BIOS/UEFI オプションは非常に限られており、DOS のオリジナル バリアントなどの OS を実際に処理するように構成することはできない。

x86-64アーキテクチャの普及により、64 ビット アドレス指定用に修正された命令セットを備えたさらに別のプロセッサ モードが導入され、現在のコンピュータおよびオペレーティング 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 互換性も保持しています。

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