四十五年前的今天，也就是 1981 年 8 月 12 日，電腦的格局從此永遠改變。IBM 推出了 5150 個人電腦，這開啟了一系列事件，定義了今日大多數人對 PC 的認知，即使它並非第一台被稱為「個人電腦」的電腦。它是將 x86 架構推向辦公室和家庭普及化的載體。公平地說，PC 的長期生命力並非 IBM 一家之功——IBM 相容的「仿製機」市場才真正維持了這個生態系的聲望。我認為 PC 最初成功的一大關鍵在於它的鍵盤。雖然大多數人可能不同意其佈局完美，但它無疑是一款稱職、製造精良的鍵盤——Model F/XT。為此，以 Admiral Shark's Keyboards 最適合的方式來慶祝，我們將探討這款鍵盤的起源及其演變。當然，也會包含必要的背景資訊，例如導致 IBM PC 誕生的因素，以及幕後推手。
在 PC 之前，IBM 發布過與個人電腦相關的產品，並在整個 1970 年代嘗試過個人電腦的概念。PC 的型號 5150，使其成為 5100 便攜式電腦，以及 5110 和 5120 計算系統的後繼者。5100 又演化自 1973 年在 IBM 帕洛阿爾托科學中心開發的原型電腦 SCAMP（Special Computer APL Machine Portable）。當時 IBM 通用系統部門（GSD）的高階主管 William C. Lowe 被認為在推動這個原型機方面功不可沒。5100 被部分媒體譽為「個人電腦」，但價格昂貴，許多人難以負擔。不過，它以其便攜性（以 1975 年的標準而言）而聞名，是當時 IBM 最小的計算系統。
現已是資深 IBM 設計師的 Tommy R. Hardy，在 1976 年構思了「Yellow Bird」，並於 1977 年構思了「Aquarius」等個人電腦的過渡性概念，兩者都呈楔形，外形類似後來的 Commodore VIC-20、64 等，但體積更大。Aquarius 甚至達到了預生產原型階段，但最終因對其氣泡記憶體模組缺乏信心而被擱置。1979 年 Atari 的 8 位元電腦問世時，IBM 也考慮收購 Atari 並以 800 型號為基礎開發 PC。為此，Hardy 構思了一款珍珠白、IBM 品牌標誌的 800 型號，但此想法並未進一步發展。下一個重要產品則是 Datamaster。
在討論 PC 及其鍵盤時，不可能不提及 IBM System/23 Datamaster，這是 IBM 的一次重要經驗，有助於其 PC 和鍵盤的開發。5322 型號，即最初的「桌上型」（一體成型）Datamaster，於 1981 年 7 月發布。隨後於 1982 年 5 月 18 日宣布了 5324 型號「落地型」（直立式）Datamaster。它們是基於 Intel 8085 的微型電腦，旨在運行以 BASIC 編寫的商業應用程式。
Datamaster 的開發始於 1978 年 2 月，硬體於 1980 年 7 月準備就緒。然而，據參與 Datamaster 開發的 IBM 工程師 David J. Bradley 回憶，其發布延遲了一年，直到 PC 發布前一個月才推出，原因是 IBM 決定讓 Datamaster 的 BASIC 更貼近 IBM System/34 中階電腦的實現方式。5322 的造型歸功於 Tommy R. Hardy，透過其於 1980 年 2 月 4 日提交的美國設計專利（275,285）。當時的設計與最終產品大致相似，但鍵盤佈局略有不同，增加了額外的按鍵，並且 Enter 鍵沒有階梯狀。如果存在 5324 的設計專利，我在研究中未能找到。
Datamaster 鍵盤奠定了今日討論的所有其他鍵盤的基礎。它是目前確認最早進入市場的 Model F 鍵盤實現，該鍵盤很快發展成 80 年代上半葉 IBM 旗艦鍵盤的整個家族。它們都採用了電容式彈簧切換（capacitive buckling springs），這是 Richard Hunter Haris 的一項鍵軸設計（美國實用專利 4,118,611），按下按鍵時會壓縮下方的金屬螺旋彈簧，最終會「災難性地」彎曲，進而帶動頂部帶有電容材料的小金屬板在「觸點卡」（pad card）上移動。
5322 鍵盤是包含在 Datamaster 主機內的一個完整子組件（CSA）。按鍵佈局源自基於 Model B 的 IBM 5251/5252 顯示器打字機鍵盤，這是 Datamaster 之前 IBM 最直接、最常見的鍵盤設計。上述的觸點卡帶有一個 12x8 的按鍵矩陣和一個 Intel 8048 作為控制器。鍵盤使用並行式介面，將反向的 7 位元掃描碼同時透過獨立的掃描位元線發送。如同其佈局，其掃描碼也源自 5250 系列。根據 RetroAND (bitspassats.com) 的說法，Datamaster 在接收端使用配置為模式 1 輸入的 8255 可程式化週邊介面。由於鍵盤完全內嵌，透過一個 8x2 的接頭直接連接到 5322 主機板（CPU 主機板）。
由於 5324 是分散式系統，其鍵盤版本是獨立的，透過一個帶有 DB-25 接頭的纜線連接到主機。從時間上看，它是在 PC 之後發布的，因此其造型源自 PC 的鍵盤，但外殼明顯擴大，支撐腳也稍長。它有時會與稍後討論的 IBM 5291/5292 鍵盤混淆，但 5324 鍵盤的邊框最寬，甚至被暱稱為「bezelmaster」Model F 鍵盤。5324 鍵盤沿用了 5322 的鍵盤 CSA。但 5324 鍵盤在其外部纜線前增加了一個「鍵盤轉接卡」。RetroAND 向我解釋，它具有正緩衝器和控制訊號的雙重反向，可能是為了降低雜訊。實際上，它將原本整合到系統中的設計，轉變為需要更長纜線的分散式設計。
將時間拉回到 1980 年 7 月：參與 SCAMP 專案的 Lowe 向 IBM CEO Frank Cary 提出了開發一款小型、低成本的商業和消費電腦的構想，Cary 隨即給了他一個月的時間開發原型機，並在一年內推出成品。該專案被命名為「Project Chess」。Lowe 隨後獲得晉升，Chess 專案落到了 Philip Donald (Don) Estridge 手上。該團隊約有十二名工程師，他們能夠在 IBM 典型的流程之外開發 PC，最終得以在一年內完成，而不是像當時大多數其他 IBM 系統那樣需要 2 到 5 年。
PC 的早期草圖，可追溯至 1980 年 8 月 10 日，是最近才公開的。它們顯示了 PC 的許多關鍵要素早已確定，包括使用 Intel 8088、五個擴充槽、兩個軟碟機、使用 ASCII 而非 EBCDIC，以及一個分離式的 Model F 鍵盤。當然，也有一些顯著差異，包括顯示控制器、PC 內部的電源供應器位置，以及最初規定使用 8 英吋軟碟機而非 5.25 英吋。但總體而言，它仍然是可辨識的 PC。
為了達成目標，團隊也受益於先前開發 Datamaster 的經驗，並使用了現成的元件。PC 使用 Intel CPU、各種 Intel 支援控制器和計時器，以及 8 位元 ISA 匯流排，這些都源自 Datamaster 對類似技術的使用。選擇 8088 搭配 20 位元/1MB 位址空間，很大程度上是受到 Datamaster 的 8085 及其 16 位元/64KB 位址空間的困擾所啟發。選擇 8088 而非 8086，是為了節省支援 8 位元資料匯流排而非 16 位元的成本。
正如您所知，IBM 5150 個人電腦是在 45 年前的今天發布的。其重要性不容低估。其開放式架構和對 8086 兄弟晶片 Intel 8088 的使用，建立了一個最受歡迎且生命週期最長的電腦生態系統。無論好壞，如今它與微軟作業系統的組合仍然具有相關性。對我個人而言，學習它並把玩它的後代產品，是我技術興趣和知識的背景。1983 年 3 月 8 日，IBM 5160 個人電腦 XT（PC/XT）加入了 PC 的行列。與原始 PC 相比，PC/XT 增加了一個內建硬碟和 3 個擴充槽，除此之外設計非常相似。雖然 PC 成功的原因有很多，但包含一款稱職的鍵盤無疑是其中一個重要因素。
IBM 個人電腦鍵盤常被俗稱為「XT 鍵盤」或「Model F/XT」，透過其與 PC/XT 的關聯來區分它與後來的 IBM 個人電腦 AT 鍵盤（「Model F/AT」）。F/XT 的元件有時也被稱為「XT」。其核心是，F/XT 的鍵盤組件與 Datamaster 的非常相似，但它採用了一種新的序列式協定，後來被稱為 IBM PC Mode 1（也稱為「XT 鍵盤介面」）。它發出 9 位元資料封包，支援 IBM 掃描碼集 1。鍵帽的命名法改為 ASCII 風格而非 EBCDIC。在上述草圖中，介面和命名法從一開始就已確定，但也有可能為了節省成本而取消了最左側的功能鍵區，這當然沒有實現。
我未能找到 PC 本身的設計專利（如果有的話），但其鍵盤的設計專利（美國設計專利 278,063）是已知的。Tommy Hardy 也被列為此項工作的貢獻者，還有 Edward Chamberlain、Nicholas M. Leon、Peter J. Mendel（後來參與了許多其他與鍵盤相關的 IBM 產品設計）以及 Michael H. Sharp。已知原始 F/XT 有兩個主要變體，它們都有各自的細微差別和與 Datamaster 鍵盤的異同。它們被稱為 Type 1 和 Type 2。
原始設計 Type 1 今日極為罕見。我只見過日期代碼為「81」的樣品，無論是在晶片上還是印在外殼內部，所以我猜測它很快就被 Type 2 取代了。有趣的是，IBM 為其電子元件選擇了與 Datamaster 不同的方法。它有一個 24x4 的按鍵矩陣，控制器分為觸點卡上的電容感應驅動器和多工器，以及一個帶有 Intel 8048 控制器的獨立子板。這種設計的原因可能與後來的 IBM 5291/5292 的存在有關。
從外部辨識的標誌是其原始纜線的 180° 5 針 DIN 接頭沒有像 Type 2 那樣的黑色塑膠外殼。鍵盤還有一個重置線，IBM PC 技術參考手冊暗示該線並未使用，並且在 Type 2 中完全被省略。
Type 2 設計是大多數 F/XT 的實際樣式，尤其是在 PC/XT 問世時，這是唯一可用的版本。如前所述，它們的 DIN 插頭帶有塑膠外殼，並且沒有重置線。但內部也發生了許多變化，有些方面可能顯得有些時代錯位。它恢復使用與 Datamaster 相同的 12x8 矩陣，但配置不同。控制器再次與觸點卡整合，當然仍然實現 IBM PC Mode 1 介面。
IBM 5291 型號 1 顯示站和 5292 彩色顯示站都是 5250 系列終端機，於 1982 年 9 月 6 日發布。它們與 70 年代的 IBM 5251 顯示站（型號 11）插槽相容，儘管 5291 被定位為低成本替代品，而 5292 則作為色彩增強的補充。5291 型號 2 於 1984 年 10 月 2 日加入，功能上與 5291-1 相同，但體積更小，旨在更符合人體工學，並且螢幕可移動，而 5291 的螢幕則緊密整合在主機單元中。
529X 鍵盤很有趣。它就像是 F/XT 的強化版。它有著與 5324 相似的寬大邊框，但「額頭」稍短。它還有三個可調高度的支撐腳，是我見過最長的 IBM 鍵盤。也許這兩個特點都讓 529X 鍵盤有了常見的暱稱——「bigfoot」Model F。由於 5291 和 5292 的應用，其按鍵命名法又回到了 5250 風格。529X 鍵盤的 CSA 與 Type 1 F/XT 的相同，但沒有控制器子板。取而代之的是，終端機本身將充當其控制器，使得鍵盤本身「沒有大腦」。這就是我認為 IBM 為 Type 1 F/XT 設計與 Datamaster 不同之處，正如之前所暗示的——高產量產品之間的元件共用性更高。與 Datamaster 相比，PC 和（在我觀察中）至少 5291 的共用性更高。最終，至少對於 PC 而言，更簡單、更優雅的 Type 2 解決方案勝出了。
5291-2 和 5292 共用同一款完全可拆卸的鍵盤，末端帶有 DA-15 插頭，稱為 Type 2 529X 鍵盤。而 5291-1 的 Type 1 則始終是固定的，因為其纜線連接到終端機內部的 14 針 IDC 式接頭，這意味著需要打開終端機才能拆卸。Type 2 在今日通常更為常見。
在今日討論的所有鍵盤中，529X 鍵盤的生產時間最長。Lexmark，於 1991 年 3 月 27 日從 IBM 信息產品部門分拆成立，至少生產 529X 鍵盤到 1994 年年中。這使其成為最後一批生產的 Model F 之一。Lexmark 在 1996 年（其鍵盤業務的最後一年）還翻新了現有的 529X 鍵盤。Lexmark 生產和 Lexmark 翻新的 529X 鍵盤通常可以從其後標籤上被誤標為「Model M」而非「F」來區分。
IBM Instruments Computer System 9000（CS/9000，也簡稱為 System 9000）是一款基於 Motorola 68000 的實驗室電腦，於 1982 年 5 月推出。它以其垂直堆疊設計而聞名，包括整合的印表機/繪圖機和一個 57 鍵的薄膜觸控面板。1984 年 2 月 21 日，IBM 推出了 System 9002 桌上型電腦，並將 CS/9000 更名為 System 9001 工作台電腦。1985 年第二季度，System 9003 工業落地式電腦也加入了這個系列。
9002 被設計為 9001 的節省空間的替代品，捨棄了印表機/繪圖機，並將薄膜觸控面板整合到鍵盤本身（稍後詳述）。9003 專為製造和製程控制應用而設計，可獨立運行或透過系統網路架構（SNA）連接到 IBM 主機處理器。整個 9000 系列於 1986 年 12 月 2 日停產，因為這三個成員最終在其各自的市場上都不成功。
CS/9000 和 9001 使用 IBM System 9000 標準鍵盤（零件號 4780898），該鍵盤設計用於放置在主機電腦的突出部分上方。標準鍵盤顯著特點是帶有矩形「IBM System 9000」品牌標誌，沒有翻轉式支撐腳，纜線從左側伸出，並且在纜線的 DIN 插頭前有一個濾波器。除此之外，它與標準 F/XT 在其他方面相同且電氣相容。
9002 的鍵盤——IBM System 9002 混合鍵盤——則更有趣。如前所述，這款鍵盤顯著地整合了最初位於 9001 前面的 57 鍵薄膜觸控面板。推測，「混合」指的是它同時具有彈簧切換鍵盤和觸控面板的特性。最終的設計非常類似於 IBM 3290 資訊面板和 5085 圖形處理器使用的 IBM 104 鍵 Model F Converged Keyboard，觸控面板取代了 24 功能鍵區，但保留了其顯著的邊框和兩級支撐腳。儘管如此，鍵盤本身仍然是 F/XT 風格的組件。
雖然 9002 電腦近年來已出現，但其鍵盤尚未出現，也沒有任何 1980 年代以外的鍵盤照片。據我所知，沒有人擁有它來測試或拆解，因此其電子元件對我來說仍然是個謎。以我的「專業」意見來看，9002 混合鍵盤是已知最稀有的 Model F 鍵盤，可能與我即將討論的另一款鍵盤並列。至少所有其他已知的變體都曾被同時拍攝過照片...
目前，9003 或其鍵盤也仍未見。Computerworld 的報導表明，鍵盤和 57 鍵觸控面板是分開的，就像 9001 一樣。
1984 年 2 月 16 日，IBM 發布了 5155 便攜式個人電腦。它本質上是將 PC/XT 組裝成一個可攜式形式，並配備了一個可愛的 9 英吋琥珀色 CRT 顯示器和一到兩個現在是半高 5.25 英吋的軟碟機。這是 IBM 對 Compaq Portable 的回應，Compaq Portable 是第一批 IBM PC 仿製機之一，早於一年多前推出，並且採用了相同的外形。
與原始 F/XT 相比，5155 的版本採用了全塑膠和雙色外殼，並設有一個用於存放纜線的隔間，其底板是閃亮的銀色鋁合金而非鍍鉻鋼，並且有一個 6 針模組化插頭而非 DIN 插頭。這使得鍵盤明顯更輕，聲音也比原始鍵盤更高亢。外殼也可以無需工具打開，因為圍繞按鍵的深色塑膠邊框可以隨時提起。電氣上，鍵盤保持不變，如果需要，可以被動適配為 5 針 DIN。
不使用時，鍵盤應直立安裝在 5155 的正面，覆蓋其整個正面。鍵盤頂部有兩個夾子用於釋放它並使其向下樞轉。您還可以展開其支撐腳，以便完全將鍵盤與主機 PC 分離。
IBM Tempest PC（TPC）系列是經過設計或修改以符合 TEMPEST 計劃的 IBM PC 相關產品。TEMPEST 是北約認可的美國國家安全局關於保護電子設備免受竊聽的規範。特別是，合格系統的設計旨在不輻射電磁輻射，以對抗 Van Eck 竊聽。IBM 將此類系統稱為「TEMPESTed」，通常會添加特殊的屏蔽罩和濾波器以滿足要求。TPC 系列最終包括 IBM 4450 TPC1（TEMPESTed PC）、4455 TPC2（PC/XT）、4456 TPC3（3270 PC）、4459 TPC4（PC/AT）和 4460 TPC5（3270 PC/AT）。
TPC1 和 TPC2 確實配備了 F/XT 的變體，分別稱為 TPC Keyboard I 和 TPC Keyboard II，儘管它們的名稱和零件號不同，但彼此之間沒有區別。此外，還已知有 IBM EMR Keyboard 和 EMR Keyboard II，儘管我不清楚它們確切的用途（即，它們是否也是 TPC 系列產品，還是用於 TPC 系列之外的 TEMPESTed IBM 系統）。
所有四款鍵盤都在控制器上覆蓋了黏土，使用了更堅固、非捲曲的纜線，以及與其「民用」對應產品不同的獨特插頭。EMR I 獨特地使用了類似 Type 1 F/XT 的 180° 5 針 DIN 插頭，而其他三款（以及 TPC 3 到 5）則使用了 DE-9 連接器。這意味著 EMR 至少在物理上與已知的 TPC 不相容。然而，EMR II 似乎與 TPC1 和 TPC2 相同。
關於 PC 本身，至少根據 Cathode Ray Dude 對 TPC4 的分析以及與標準 PC/AT 的比較，它們的內部結構與標準型號大致相同。主機板、電源和 ISA 卡組件是典型的，差異在於加固的外殼、電源開關的位置和功能，以及後部 I/O 和 TPC 背部之間的一些緩衝空間。
值得簡要提及 IBM 5531 工業電腦及其鍵盤。IBM 5531 工業電腦是 PC/XT 的工業化版本，於 1984 年 5 月 1 日推出。它專為工廠車間使用而設計，因此更能抵抗惡劣的物理條件。基於 PC/XT，它因此配備了 XT 風格的鍵盤。儘管它表面上看起來像工業灰色版本的 F/XT，但該鍵盤的設計並不相關，不被認為是 Model F 鍵盤。它由 Oak Switch Systems 為 IBM 生產，採用其全行程薄膜（FTM）鍵軸。為了輕鬆區分它與 F/XT，請注意它更扁平的外觀，以及功能鍵區與其餘按鍵之間分隔符缺乏弧度。這並不是說這款鍵盤沒有任何價值；只是要注意它確實不是 Model F，您不應期望它與 Model F 一樣。