Depois do XT, o próximo passo foi o PC AT, que foi o primeiro PC baseado no Intel 286. Ele usava uma versão de 6 MHz do processador (depois surgiram versões mais rápidas, de 8, 12 e até 16 MHz), HD de 10 MB, monitor EGA (640x350, com 64 cores) e já usava disquetes de 5¼ de 1.2 MB.

Como a memória RAM ainda era um item muito caro, existiam versões com de 256 KB a 2 MB de RAM. Embora fosse extremamente raro usar mais de 2 MB, existia a possibilidade de instalar até 16 MB:

PC AT

Uma curiosidade é que o 286 foi lançado pela Intel em fevereiro de 1982, apenas 6 meses depois do PC original. Entretanto, o projeto do AT demorou para decolar, já que foi necessário migrar todo o projeto para o barramento de 16 bits utilizado por ele e esperar pela quena nos preços dos componentes, uma demora que foi acentuada pela burocracia e um longo período de testes antes do lançamento.

Atualmente, o período de desenvolvimento dos periféricos é muito mais curto. Quase sempre quando um novo processador é lançado, já temos placas-mãe para ele disponíveis quase imediatamente, pois o desenvolvimento é feito de forma simultânea, com a Intel e a AMD disponibilizando as especificações e versões de desenvolvimento dos chips para os fabricantes de placas vários meses antes.

Voltando ao PC AT, o 286 trouxe vários avanços sobre o 8088. Além de incorporar novas instruções, ele passou a utilizar um barramento de 16 bits, que resultou em um ganho considerável de desempenho e trouxe a possibilidade de usar periféricos mais avançados, incluindo placas de vídeo VGA e controladoras de disco mais rápidas.

Para manter compatibilidade com os periféricos de 8 bits usados no PC original e no XT, a IBM desenvolveu os slots ISA de 16 bits, que permitem usar tanto placas de 8 bits, quanto de 16 bits. As placas de 8 bits são menores e usam apenas a primeira série de pinos do slot, enquanto as placas de 16 bits usam o slot completo. Devido à sua popularidade, o barramento ISA continuou sendo usado por muito tempo. Em 2004 (20 anos depois do lançamento do PC AT) ainda era possível encontrar algumas placas-mãe novas com slots ISA, embora atualmente eles estejam extintos.

Slots ISA, em uma placa-mãe de 386

Ao desenvolver o 286, a Intel enfrentou o velho problema da compatibilidade retroativa, já que precisava introduzir novos recursos, mas ao mesmo tempo manter a compatibilidade com os softwares escritos para o 8086 e o 8088. A solução foi oferecer dois modos de operação, baseados de modo real e modo Protegido.

No modo real, o 286 oferece as mesmas instruções suportadas pelo 8088, mantendo compatibilidade com os softwares. Operando em modo real, o 286 é capaz de acessar apenas 1 MB de memória e sofre de todas as outras limitações, mas o desempenho é melhor (o 286 é quase 4 vezes mais rápido que um 8088 do mesmo clock), graças ao clock mais alto, ao barramento de 16 bits e às muitas melhorias na arquitetura do processador.

Ao chavear para o modo protegido, ele ganha suporte a até 16 MB de RAM (apesar de ser um processador de 16 bits, o 286 usa um sistema de endereçamento de memória de 24 bits), com suporte a multitarefa, uso de memória swap e proteção de memória.

Devido à questão do BIOS, o processador usa o modo real por default, chaveando para o modo protegido ao receber uma instrução específica. O grande problema do 286 era que ao chavear para o modo protegido o processador deixava de ser compatível com as instruções de modo real, incluindo as rotinas de acesso a dispositivos do BIOS e do MS-DOS, o que tornava necessário o desenvolvimento de novos sistemas operacionais e novos drivers de acesso a dispositivos.

Para complicar, o 286 também não possuía uma instrução para voltar ao modo real (era necessário reiniciar o micro), o que eliminava a possibilidade de rodar aplicativos escritos para usar o modo protegido em conjunto com aplicativos de legado, criando uma situação "tudo ou nada", que acabou levando à inércia, fazendo com que os PCs baseados no 286 fossem usados para rodar o MS-DOS e aplicativos de modo real (que também podiam ser executados em um XT), aproveitando apenas a maior velocidade do processador.

Mesmo as primeiras versões do Windows (do 1.0 ao 2.0) rodavam em modo real, sem suporte a memória virtual nem multitarefa. Você podia abrir vários aplicativos ao mesmo tempo, mas apenas um podia ser usado de cada vez. Estas primeiras versões eram muito limitadas e acabavam sendo usadas apenas como uma interface para facilitar o acesso aos aplicativos do MS-DOS. Mesmo assim, a maioria preferia eliminar o intermediário e rodar os aplicativos DOS diretamente, chamando-os através do prompt.

No final, o modo protegido do 286 foi suportado apenas por algumas versões do Unix (o Linux começou a ser desenvolvido apenas em 1991) e uma versão do OS/2, lançada posteriormente.