IBM PC 제품 역사 | ||||
PC | XT | jr | AT | PS/2 |
IBM PC (model 5150) 사진 출처.
1. 개요
1981년 8월 12일에 출시된 IBM의 첫 개인용 컴퓨터. IBM이 만든 최초의 16비트 PC이자, IBM PC 호환기종의 시초가 된 개인용 컴퓨터이다.2. 상세
오늘날 보편적으로 사용되고 있는 x86 아키텍처의 출발점이다. 오늘날 우리가 사용하고 있는 PC의 조상인 셈. 정식명칭은 'IBM Personal Computer 5150'. 모델넘버는 1975년에 발표된 IBM 5100에서 물려받은 것이지만 아키텍처상의 공통점은 없다.IBM PC가 처음 출시된 1981년 당시에는 이미 애플 II+가 미국 PC 시장을 점령하고 있었다고 해도 과언이 아닌 시점이었다. 이에 비해 IBM은 모델 5100 등의 소형 컴퓨터를 만든 경험은 있었지만 개인과 가정을 대상으로 컴퓨터를 만들어본 경험은 없었다. 따라서 IBM은 실패를 대비하고 선발 주자를 따라잡기 위해 처음부터 모든 아키텍처를 IBM이 직접 설계하여 구축했던 기존의 방법론을 버리고 CPU, 메모리 등의 구성 하드웨어와 운영 체제를 모두 시장에 있는 기성품을 사용하고 다른 회사에서 주변 기기나 호환 기종을 만들 수 있도록 아키텍처를 개방하는 정책을 결정하였다.[1] 심지어는 BIOS의 소스 코드까지 라이선스해 줬을 정도. 훗날 IBM은 PS/2를 내면서 폐쇄 아키텍처로 돌아서지만 이 때의 아키텍처 개방 정책의 결과는 오늘날의 PC에까지 영향을 미치고 있다고 보아도 무방하다. IBM 입장에선 별로 돈이 되지 않았지만 업계 생태계 전체로 보았을 때는 그야말로 신의 한 수. 오늘날 IBM은 자신들이 창조해낸 IBM PC의 후예를 2004년 레노버에 매각한 이후 더이상 만들고 있지 않지만 1990년대 이후부터 오늘날까지 개인용 컴퓨터 생태계를 IBM PC의 후예들이 완전히 점령하고 있는 현상은 IBM이 내렸던 이 때의 결정이 가져온 결과라고 해도 과언이 아니다.
IBM PC는 처음에는 사무용으로 많이 팔려나갔다. 이 당시 개인용 컴퓨터는 '개인용'이라고는 해도 다소 가격이 비싼 편이었고, 따라서 새로운 기술에 관심이 많고 어느 정도 경제 능력이 있는 개인이 구매하는 경우도 있었지만 아직은 사무실에서 업무용으로 쓰는 용도가 많았다. IBM PC도 사무용에 적합했는데, 가정용으로서는 비싼 가격이었지만 업무용이라는 용도로 생각하면 그다지 비싸지 않았고 적어도 '처리 성능'이라는 측면 하나만큼은 기존의 애플 II 등 8비트 컴퓨터들의 상대가 되지 않을 정도로 뛰어났다. MDA의 글꼴 역시 8비트 컴퓨터들의 것들보다 훨씬 미려하고 보기 좋았으며, 80자, 25줄의 문자 모드를 지원했는데 이것은 애플 II 같은 컴퓨터들이 할 수 없는 것이었다. 그 반면에 가정용 컴퓨터로 중요한 그래픽과 사운드 성능은 비슷한 시기에 나온 8비트 가정용 컴퓨터들과 비교해서 열등했기 때문에 가정용 컴퓨터 시장에서는 다소 밀리는 경향을 보였다.
가격은 일반적인 사양으로 램 64KB에 CGA 그래픽 카드와 모니터, 플로피 디스크 드라이브 1개짜리 구성을 선택할 경우 3,005달러였다. 싸다고 할 수는 없지만 사양과 구성을 생각하면 지나치게 비싸지도 않은 가격이었다. 사양을 최대한 낮추어 모니터와 플로피 디스크 드라이브를 빼고 램을 16KB로 세팅하는 경우에는 반값인 1,565달러에도 구입 가능했다. 당시의 경쟁 기종이었던 애플 II+가 본체만 1195달러였다는 점을 생각하면 다소 비싸기는 해도 성능 우위가 있으므로 경쟁력이 아주 없는 가격은 아니었다.
출시 당시에는 찰리 채플린을 흉내낸 모델 Billy Scudder가 모던 타임즈를 패러디하여 익살스럽게 연기하는 광고를 선보였는데 이 광고가 꽤 유명했다. 이 컨셉트는 IBM PC XT와 IBM PC AT, IBM PCjr 광고까지 시리즈로 이어졌다.
한편으로는 오늘날의 'PC'라는 용어의 의미를 갖게 한 기기이기도 하다. 원래 "PC", 즉 "퍼스널 컴퓨터"라는 단어 자체는 IBM PC 이전에도 있었고 IBM PC와 동시대의 다양한 개인용 컴퓨터들은 모두 'PC'로 분류되었다. 코모도어 아미가나 일본계 '파소콘' 내지 '마이콘'(PC-9801, FM TOWNS)과 같은 제조사별 독자규격이 난립했던 1990년대까지는 그렇지 않아서 당대에는 이들도 모두 'PC'로 불리었다. 이러한 이유로 Windows 95가 발매된 1990년대 중반까지 IBM PC 호환기종보다 PC-9801이 시장의 절대 우위를 차지하고 있던 일본에서는 'PC'라고 하면 PC-9801을 가리키고 IBM PC 호환기에 대해서는 'PC/AT' 혹은 'DOS/V 머신'이라는 표현을 사용하는 문화가 지금도 남아있다. 하지만 Windows 95의 시대가 되고, 개인용 컴퓨터가 IBM PC 호환 기종으로 통일되면서 'PC'라고 하면 일반적으로 IBM PC 및 IBM PC 호환기종을 지칭하는 것으로 굳어졌다. 이덕에 오늘날은 'PC'라고만 써도 문맥상 x86 및 AMD64 CPU를 쓰는 개인용 컴퓨터라는 의미로 통용되고 있으며, 애플이 발매하고 있는 개인용 컴퓨터들은 PC라 부르지 않고 이와 구분하기 위해 맥이라 부르고 있다.
5150만의 특징 중 하나로 후계기인 XT/AT와 달리 POST 과정을 화면으로 보여주지 않는 것이다. 전원을 켜면 빈 화면 상단에 커서만 몇 초 깜빡이다(실제로는 검사 중이다) 바로 '삑'소리와 함께 DOS나 BASIC이 부팅된다. XT부터는 간단히 메모리 검사 상태를 보여준다.
2.1. 하드웨어
- CPU
인텔 8088 프로세서. 기본 클럭은 5MHz지만 그래픽 동기화 등 타이밍 문제와 클럭을 생성하는 클럭 발진기 단가의 문제로 IBM PC에서는 약 4% 정도 언더클럭한 4.77MHz를 사용한다. 후속 기종인 IBM PC XT에도 이 프로세서를 사용하였다. 16비트 CPU 답게 당대의 주류를 이루고 있던 MOS 테크놀로지 6502나 자일로그 Z80 같은 8비트 CPU를 압도하는 연산 성능을 가지고 있었다. 다만 내부 버스만 16비트이고 외부 버스는 8비트였는데, 외부 버스까지 16비트로 구성하기에는 컴퓨터가 너무 비싸질 것으로 우려했기 때문이다. 인텔은 IBM이 요구한 가격에 인텔 8086의 단가를 맞출 수 없었기 때문에 더 저렴한 8088을 채용할 것을 제안했고, 이는 금방 받아들여졌다. 외부 버스를 8비트로 구성하면 서드파티 제조사가 판매하는 8비트 컴퓨터용 확장 기기의 IBM PC 이식 작업이 쉬워지기 때문에, 이것이 IBM이 인텔 8088을 채용한 이유 중 하나였다.
- 보조 프로세서
부동소수점 연산을 위해 인텔 8087 코프로세서를, 연결해야 할 주변 장치가 많은 산업용 장비를 위해 인텔 8089 코프로세서를 옵션으로 장착할 수 있었다. 당시 인텔 x86 CPU는 부동소수점 연산 기능이 없었고 필요할 경우 보조 프로세서를 장착하도록 되어있었기 때문이었다. 당시에는 이게 없어도 처리할 수 있도록 소프트웨어 개발 회사들이 응용 프로그램을 만들었지만 속도도 느리고 정확도도 떨어졌다.
- 칩셋
기술적 한계와 짧은 개발 기간 때문에, 당시 IBM PC에 현대적 의미의 메인보드 칩셋은 없고, 그런 역할을 하는 칩이 여러 개로 나뉘어 있었다. 구체적으로 다음과 같으며, 오늘날에는 모두 1~2개의 칩셋 안에 통합되어 있는 칩들이다. - 인텔 8284: 클럭 오실레이터. CPU에 클럭 신호를 공급한다.
- 인텔 8288: 버스 컨트롤러.
- 인텔 8253: 타이머 컨트롤러.
- 인텔 8259: IRQ 컨트롤러.
- 인텔 8237: DMA 컨트롤러.
- 인텔 8255: 프로그래밍 가능한 주변기기 인터페이스.
- 30개 이상의 범용 논리 IC
- RAM
첫 출시 때는 64KB를 내장했으며, 후기 버전에서는 256KB의 메모리를 내장했다. 저렴한 가격을 위해 메모리를 16KB까지 줄일 수도 있었다.[2] DOS 1.x의 커널 자체만 10KB에 달했으므로 16KB 사양에서는 DOS를 쓸 수 없고[3] 이하에서 후술하는 카세트 BASIC으로만 사용가능했다. 당시에는 RAM은 꽤 비싼 부품이었기 때문에 다른 사양은 거의 그대로 두고 메모리 사양을 조절해서 가격을 조정하는 정책은 대부분의 개인용 컴퓨터 제조사가 실시하던 정책이라 별다르게 IBM PC가 특이한 것만은 아니기는 했다. 애플 II가 장착할 수 있는 최대 메모리가 64KB였다는 점을 생각하면 256KB는 대단히 큰 용량이었고 이는 빠른 CPU 처리 성능와 맞물려 사무용으로 각광받을 수 있었다.
- 그래픽 카드/모니터
당시의 컴퓨터들은 거의 대부분 그래픽 처리 회로를 메인보드에 내장하고 있었으나 IBM PC는 이를 확장 슬롯으로 연결해 사용자가 선택할 수 있게 만들었다. 돌이켜서 생각해보면 이 역시 신의 한 수. IBM PC는 기본으로 CGA를 내장하였고, 업무용을 위해 MDA를 선택할 수 있었다. 이에 맞춰 모니터도 두 종류가 있었다. CGA를 지원하는 RGB 컬러 모니터인 5153과, MDA를 지원하는 흑백 모니터인 5151이 그것이었다. 화면 크기는 둘 다 12인치. CGA는 NTSC 신호를 출력할 수 있었으므로 RCA 단자로 컬러 TV에도 연결할 수 있는 기능을 제공했다. 당시에는 컬러 모니터가 비쌌기 때문에 대부분의 개인용 컴퓨터는 모니터 대용으로 컬러 TV와 연결할 수 있는 기능을 제공하고 있었다.
- 사운드
PC 스피커를 내장. 5V 전압을 인가해서 소리를 내는 단순한 구조의 스피커. 여담으로 애플 II에도 유사한 물건이 내장되어 있었다.
- 보조기억장치
초기형에서는 카세트테이프와 5.25인치 단면 플로피 디스크(180KB)를 사용할 수 있었다. 후기형에서는 플로피 디스크 드라이브가 양면으로 업그레이드 되어 360KB를 사용할 수 있었다. 초기형 플로피 디스크 드라이브에는 IBM 로고가 없고, 후기형에는 IBM 로고가 있다. 이러한 플로피 디스크 드라이브를 1대, 혹은 2대 달 수 있었지만 이를 제외하여 가격을 낮출 수 있었다. 또한 옵션으로 전용 카세트테이프 레코더를 달 수도 있었다. 후속기인 IBM PC XT에서는 카세트테이프 레코더 단자를 제거했다.
- 키보드
버클링 스프링 방식 키보드 모델 F가 사용되었다. IBM PC XT에도 사용된 83키 레이아웃이 여기서 시작되었다. [4] 본문 첫 사진을 보면 키보드 양 옆에 돌리는 손잡이같은 것이 달려있는데, 키보드 높이 조절용 스위치이다. 즉 저 스위치를 돌리면 키보드 다리가 밑에서 튀어나온다. 이런 방식의 스위치는 후속 기종에서도 한동안 유지되다가 모델F가 단종될 즈음 같이 사라지고 현행과 비슷한 방식으로 높이를 조절할 수 있도록 대체되었다.
2.2. 소프트웨어
- 운영체제
PC-DOS 1.0 : 마이크로소프트의 MS-DOS 1.10을 OEM으로 납품받은 것이다. 처음에는 당시의 8비트 운영 체제의 사실상 표준이었던 CP/M 운영 체제를 이식해서 쓰기 위해 제작자인 게리 킬달과 접촉했다가 실패하고 그 대체재로 마이크로소프트에게 의뢰하여 PC-DOS를 채택하게 된 것이다. 상세한 경위는 MS-DOS 문서를 참조.
- BASIC 인터프리터
IBM BASIC : DOS와 마찬가지로 마이크로소프트가 기존에 개발한 Microsoft BASIC-80을 이식하여 납품한 것이다. 애플 II 등의 당시의 경쟁 기종과 마찬가지로 내부 ROM에 BASIC 인터프리터를 내장하고 있어서 플로피 디스크 드라이브를 통해 PC DOS를 부팅하지 않으면 BASIC 화면이 뜬다. 차지하는 메모리는 고작 4KB정도여서, 16KB 메모리가 탑재된 상태에서도 4KB를 제하고 12KB로 BASIC을 사용할 수 있었다. 이것은 카세트테이프와 사이좋게 대부분의 IBM PC의 후속 제품과 호환 기종에서는 빠졌다. 일부 초창기 IBM PC 호환 기종에 DOS 없이 부팅했을 때 NO ROM BASIC. SYSTEM HALTED. 라는 메시지가 떴던 이유가 이런 이유이다. 나중에 BIOS에 BASIC 인터프리터를 내장하지 않는 것이 일반적이 되면서 단순히 운영 체제가 없다는 메시지만 나오게 된다.
플로피 디스크 드라이브가 있어 플로피 디스크를 사용하는 경우, PC-DOS 안에 들어있는 디스크 베이식(BASIC.COM)이나 어드밴스드 베이식(BASICA.COM)도 이용할 수 있었다. 어드밴스드 베이식을 바탕으로 롬 베이식이 내장되지 않은 호환 기종을 위해 소프트웨어만으로 베이식을 사용할 수 있도록 만들었던 것이 GW-BASIC이므로[5] GW-BASIC의 조상뻘 쯤 된다.
3. 기타
컴팩에서 리버스 엔지니어링으로 세계 최초의 IBM PC 호환 기종이자 휴대용인 '컴팩 포터블'을 만들어 시장에서 성공한 이후, IBM에서 이를 역으로 벤치마킹하여 1984년 IBM 포터블 PC(IBM Portable Personal Computer 5155 model 68)를 만들기도 했다. 다만 '포터블'이라고 해서 오늘날의 노트북 같은 것이 아니라 'Luggable PC' 또는 'Briefcase PC'라 부르던 것으로 말 그대로 '이동할 수 있다'는 정도의 뜻일 뿐이었다. IBM 5100처럼 모니터를 내장하고 있으며, IBM PC XT를 기반으로 만들었다. 리뷰 2023년 3월 26일에 이 컴퓨터에서 ChatGPT를 이용하는데 성공한 용자가 있다. #IBM PC 개발 20주년이던 2001년에 전자신문에 IBM PC의 탄생 비화와 간략한 역사가 연재된 적이 있다. 오래 전의 글이지만 이미 이 시점에서도 과거의 역사가 된 내용을 다루고 있는 흥미로운 이야기이므로 관심있으면 읽어볼만 하다.
[1] 기존에 비슷한 설계 방법론과 정책을 사용해서 성공한 기종이 애플 II였다. 2년 뒤인 1983년에 나온 MSX도 비슷한 정책을 사용하여 성공을 거두었다.[2] 256KB보다 더 많은 메모리를 사용하려면 AST의 메모리 확장 카드 같은 것을 사용해야 했다.[3] 이런 이유로 IBM은 메모리가 16KB인 시스템에서는 플로피 디스크에서 DOS를 부팅하는 상황을 무시하고 설계를 했다. IBM PC에서 플로피 디스크 부팅 절차는 우선 디스크의 첫 섹터를 읽고 메모리의 0x7C00 주소에 로드하는데, 이 주소는 메모리가 최소한 32KB(32768bytes = 0x8000)가 있어야 유효한 주소이기 때문에 시스템 메모리가 16KB인 경우 이런 동작 자체가 성립하지 않는다. #[4] 다만 대한민국에 보급된 XT 호환 기종들은 대개 AT때 들고나온 84키 호환 레이아웃을 사용했으면서도 전기적으로는 여전히 XT 호환이라서 AT 이상의 기종에 컨버터 없이 그냥 쓸 수 없었다.[5] 처음엔 컴팩의 요청으로 컴팩에 납품하려고 만들었다고 한다.