“Mổ” cụ máy tính 35 tuổi của IBM, xem bên trong có gì

Khi những bài “mổ bụng” các thiết bị mới ra mắt như Note 7, iPhone 6s,… đã trở nên nhàm chán, hãy quay ngược thời gian để khám phá chiếc máy tính IBM đầu tiên, IBM PC 5150

Cách đây 35 năm, IBM đã ra mắt chiếc máy tính thương mại có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử phát triển PC, chiếc IBM PC 5150. Trong suốt 3 thập kỷ rưỡi đã trôi qua, hàng triệu máy tính cá nhân, workstation, máy chủ và thậm chí console được ra đời nhưng những kiến trúc cốt lõi vẫn được thừa hưởng từ chiếc máy tính này. Kể cả những con chip ARM trên smartphone cũng chịu ảnh hưởng của kiến trúc trên CPU Intel 8088. Trong dịp kỉ niệm 35 năm ngày sinh nhật của chiếc IBM này, 12/8/1981 – 12/8/2016, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu bên trong một trong những “bô lão” của làng máy tính thương mại.

Màn hình 16 màu của IBM PC
Màn hình 16 màu của IBM PC

Trước khi đi vào màn mổ xẻ, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về những linh kiện đi kèm để tạo nên một chiếc IBM hoàn chỉnh. Một trong số đó là màn hình hiển thị. Từ khi được giới thiệu, đã có rất nhiều màn hình được sản xuất để phục vụ cho chiếc IBM PC này như màn hình đen trắng của IBM hay chiếc IBM CGA mà chúng ta có trong bài viết này. Để hoạt động, chiếc màn hình này còn yêu cầu chiếc IBM PC phải có một chiếc card đồ họa CGA. Với độ phân giải 320×200, chiếc màn hình này chỉ có khả năng hiện thị 4 trên 16 màu trên một màn hình. Tuy nhiên, ZZT, chương trình đang được chạy trong ảnh, hiển thị đồ họa dưới dạng kí tự nên có thể hiển thị đồng thời nhiều hơn 4 màu.

Bàn phím IBM Model F
Bàn phím IBM Model F

Tiếp theo đó là chiếc bàn phím IBM PC hay tên gọi khác là Model F, tiền thân của Model M. Chiếc bàn phím này rất nặng khoảng 2,7 kg, sử dụng buckling spring nên sẽ mang lại cảm giác gõ clicky cùng với tiếng ồn tương đối lớn. Chưa kể, chuẩn bàn phím 101 phím (winkeyless) chỉ được xuất hiện trên Model M từ năm 1984 nên chúng ta có thể thấy chiếc Model F này có layout khá dị. Mặc dù có layout khá dị hợm, chiếc bàn phím này vẫn được đánh giá rất cao ở độ chính xác và bền bỉ cũng như khả năng “đập phát ngất luôn”.

Mặt sau được cố định với case bằng 5 con ốc IBM
Mặt sau được cố định với case bằng 5 con ốc IBM

Giờ đến công đoạn tháo máy. Với cách bố trí 5 con ốc để gắn mặt sau với case, chúng ta có thể thấy được phong cách thiết kế đơn giản và tiện lợi cho người dùng của IBM được duy trì suốt nhiều năm nay. Sau khi tháo hết ốc, phần ruột của PC 5150 có thể trượt ra khá dễ dàng.

Ở cái thời mà mọi thứ đều to
Ở cái thời mà mọi thứ đều to

Nhìn những bảng mạch to nạc bên trong chiếc case kim loại này, chúng ta có thể thấy được công nghệ đã phát triển nhường nào sau hơn 30 năm. Từ một chiếc máy tính với cả tá bảng mạch nhồi nhét trong một chiếc case khổng lồ, giờ đây chúng ta có những chiếc máy HTPC với kích thước chỉ nhỉnh hơn chút so với một chiếc lò nướng bánh mỳ hay thậm chí là dòng NUC của Intel với kích thước ngang một chiếc USB.

<br />
Các card mở rộng ISA<br />

Các card mở rộng ISA

IBM PC 5150 cũng là một trong những chiếc PC được ưa chuộng thời bấy giờ nhờ vào khả năng mở rộng qua các khe cắm, một thiết kế được mượn từ các máy tính Apple II hay S-100. Với 5 khe cắm ISA trên bo mạch chủ, người dùng có thể cắm thêm bất cứ thiết bị ngoại vi nào mà họ muốn để phù hợp với nhu cầu sử dụng như card đồ họa, card âm thanh, ổ cứng rời, mở rộng cổng kết nối,…

Trong ảnh trên, chiếc card đầu tiên bên trái là thiết bị mở rộng khe cắm với cổng cắm parallel và serial. Tiếp theo là bảng mạch mở rộng bộ nhớ, giúp nâng cấp RAM của chiếc IBM này lên 640 KB. Ngoài cùng bên phải là card đồ họa CGA. Ở hàng dưới, chúng ta có một card chứa chip điều khiển của ổ mềm. Chiếc card này là linh kiện duy nhất được sản xuất bởi IBM, cho thấy thị trường card mở rộng cho PC từ các hãng thứ ba đã nở rộ từ những năm 1980.

<br />
Ổ đĩa mềm và loa được tháo rời<br />

Ổ đĩa mềm và loa được tháo rời

Khi mới ra mắt, cấu hình rẻ nhất của IBM PC không gồm ổ đĩa mềm và chỉ có 16 KB RAM. Một trong các tùy chọn cấu hình vào thời điểm đó là ổ 5.25 inch để ghi / đọc những chiếc đĩa mềm có dung lượng 180 KB. Chiếc IBM PC thời điểm đó là máy tính cá nhân đầu tiên được trang bị loa. Tuy nhiên, dù kích cỡ không nhỏ, chiếc loa này chỉ có thể phát ra tiếng click, buzz và beep.

<br />
Bộ não của IBM PC<br />

Bộ não của IBM PC

Với chỉ 2 ốc cùng 4 ngàm nhựa, bo mạch chủ của IBM PC dễ tháo hơn rất nhiều so với máy tính hiện đại. Chiếc bo mạch chủ này là linh hồn của IBM PC. Ở góc phải phía dưới là các chip nhớ với tổng dung lượng 256 KB. Ở góc trái phía dưới là 5 khe ISA 8-bit. CPU 16-bit Intel 8088 được đặt phía trên các khe mở rộng có xung nhịp 4,77 MHz. Intel 8088 là một biến thể của 8086 với bus 8-bit. Việc sử dụng Intel 8088 giúp IBM có thể giảm giá thành sản phẩm cũng như thời gian và chi phí nghiên cứu khi đội ngũ thiết kế của họ đã có kinh nghiệm với chip 8-bit trên dòng Datamancer trước đó.

<br />
Một cục nguồn bên cạnh một hệ thống bỏ túi hoàn chỉnh<br />

Một cục nguồn bên cạnh một hệ thống bỏ túi hoàn chỉnh

Linh kiện cuối cùng được tháo ra khỏi case là chiếc nguồn 150 W với trọng lượng 1,8 kg. Khi đặt cạnh một chiếc iPhone 6 Plus với trọng lượng chưa đến 1/10 chiếc nguồn này, chúng ta có thể thấy được công nghệ đã phát triển mạnh mẽ thế nào trong gần 4 thập kỉ qua. Mặc dù nhỏ gọn và mạnh hơn nhiều so với chiếc IBM PC, chiếc iPhone 6 Plus này khó có thể còn hoạt động vào ngày này 35 năm sau. Trong khi đó, chiếc IBM PC này vẫn có thể bật lên và chạy như bình thường dù tuổi đời gấp rưỡi người viết bài. Có lẽ chúng ta nên chúc mừng thượng thọ hơn là chúc mừng sinh nhật chiếc IBM PC 5150 này.

Theo Genk

Khối Giáo dục FPT – fpt.edu.vn

 Học Viện Mạng và Phần Cứng  – jetking.edu.vn