Какая серия mainframe компьютеров была скопирована с американских аналогов

Обновлено: 05.07.2024

IBM System/390 (S/390) — мейнфреймы компьютерной архитектуры IBM ESA/390, разработанные компанией IBM.

Содержание

Архитектура ESA/390

ESA/390 была представлена в сентябре 1990 и стала последним проектом с использованием мейнфреймов на основе 31-битных адресов/32-битных данных. В последствии ее скопировали Amdahl, Hitachi, Fujitsu другие конкурирующие компании. ESA/390 была преемником Enterprise Systems Architecture/370 (ESA/370) и, в свою очередь, стала основой для появления 64-разрядной z/Architecture в 2000.

Машины, поддерживающие архитектуру, продавались под брендом System/390 (S/390) с начала 1990-х. 9672 реализации System/390 стали одними из первых высокопроизводительных мейнфреймовых архитектур IBM, реализованных с электроникой ЦП КМОП(CMOS), а не с помощью традиционной биполярной логической схемы.

Архитектура и память

Архитектура использует ту же подсистему канала ввода-вывода, как и System/360; эта подсистема перенаправляет почти все операции ввода-вывода к специализированным аппаратным средствам. Она также включает в себя стандартный набор из кодов операций CCW(англ. channel command word,управляющее слово канала), которые должны поддерживать новое оборудование.

Архитектура решает проблему обратной совместимости с System/360 (1964), имеющей 24-битную адресацию и 32-битный формат данных и всеми промежуточными большими системами с похожей архитектурой (System/370, System/370-XA, и ESA/370). Однако подсистема ввода-вывода основана на расширенной архитектуре System/370 (S/370-XA), а не на оригинальной S/370.

Вполне можно утверждать, что ESA/390 является 32-разрядной архитектурой; как и у систем System/360, System/370, 370-XA, и ESA/370, регистры общего назначения имеют длину в 32 бита, a арифметические операции поддерживают 32-разрядную арифметику. Только реальная память с байтовой адресацией (центральное хранилище) и адресация виртуальной памяти ограничена 31 битом (IBM зарезервировала старший значащий бит, чтобы легко поддерживать приложения, использующие 24-разрядную адресацию, а также решить проблему обработки 32-разрядных беззнаковых адресов двумя операциями).

На самом деле общая системная память не ограничена 31 битом (2 Гбайт). В то время как виртуальная память единого адресного пространства не может превысить 2 Гбайт, ESA/390 поддерживает большое количество параллельных 2-Гбайтных адресных пространств. Кроме того, с каждым адресным пространством можно связать отдельное пространство данных, у каждого из которых может быть до 2 Гбайт виртуальной памяти. В то время как центральное хранилище ограничено до 2 ГБайт, дополнительная память может быть настроена под расширенное хранилище. Из расширенного хранилища в центральное (и обратно) можно передавать страницы до 4Кбайт. Расширенное хранение может использоваться для многих вещей, таких как сверхбыстрое разбиение на страницы для кэширования диска и виртуальных дисков в операционной системе VM/CMS. Под управлением Linux/390 эта память не может использоваться для кэширования диска; в подобной системе эта функция поддерживается драйвером блочного устройства, позволяя использовать его в качестве сверхбыстрой области подкачки и для RAM дисков.

Кроме того, машина может быть разделена на логические разделы (LPARs), каждый из которых имеет его собственную системную память, что позволяет нескольким операционным системам работать одновременно на одной машине.

В 1994 была добавлена поддержка технологии Parellel Sysplex.

Некоторые основанные на PC мейнфреймы, совместимые с IBM и работающие на процессорах ESA/390 в машинах меньшего размера, выпускались со временем, но были предназначены только для разработки программного обеспечения.

Эмулятор Hercules - портативный эмулятор машин на ESA/390 и z/Architecture, который поддерживает достаточно устройств, чтобы загрузить большинство операционных систем на базе ESA/390. Так как он написан на чистом C, его переносили на многие платформы, включая и S/390. Также существует коммерческая версия эмулятора для IBM xSeries с более высокой производительностью.

Основные команды ввода-вывода

Команды ввода-вывода ESA/390

Команда	Разряд
Команда	0	1	2	3	4	5	6	7
Базовое считывание	0	0	0	0	0	1	0	0
Нет операции	0	0	0	0	0	0	1	1
Чтение сведений о конфигурации	D	D	D	D	D	D	D	0
Чтение (не в DASD) / Чтение IPL (DASD)	0	0	0	0	0	0	1	0
Считывание идентификатора узла	D	D	D	D	D	D	D	0
Считывание ID	1	1	1	0	0	1	0	0
Установить идентификатор интерфейса	D	D	D	D	D	D	D	1
Тест ввода-вывода (Могут быть не включены в CCW; могут быть вызваны только соответствующей привилегированной инструкцией)	0	0	0	0	0	0	0	0
Примечание:

Модели ES/3900

Первые 18 моделей на базе ES/3900, преемника IBM 3090, были представлены 5 сентября 1990г.

Особенности

Оптоволоконные каналы ESCON
Две модели могли быть сконфигурированы с 9 гигабайтами оперативной памяти.
На 14 из 18 моделей было доступно дополнительное аппаратное обеспечение для векторной обработки
Число процессоров для векторной обработки могло составлять 1, 2, 3, 4 или 6.
6 моделей обладали воздушным охлаждением (и 8 водяным), 4 монтировались в стойке

Охлаждение

Модели на базе ES/9000 с водяным охлаждением: ES/9021-900, -820, -720, -620, -580, -500, -340 и -330.

Модели на базе ES/9000 с воздушным охлаждением включают автономные ES/9121-480, -440, -320, -260, -210, -190 и монтируемые в стойке ES/9221-421, -211, -170, - 150, -130, -120.

К концу 1970-х и началу 1980-х запатентованная технология позволила мейнфреймам Amdahl этой эпохи иметь полностью воздушное охлаждение, в отличие от систем IBM, которые требовали охлажденной воды и поддерживающей инфраструктуры. 8 самых больших из 18 моделей системы ES /9000 ,выпущенных в 1990 году, были на водяном охлаждении. Другие десять были с воздушным охлаждением.

Логические разделы (Logical Partitoins, LPAR) - стандартная функция на процессорах ES/9000 ,которая позволяет одновременно запускать различные операционные системы в отдельных логических разделах (LPAR) с высокой степенью изоляции, используя менеджер ресурсов/систем процессора (IBM Processor Resource/Systems Manager(PR / SM)).

Эта функция была представлена как часть перехода IBM к операции удаленного управления и усилила контроль за множеством конфигураций системы.

Компьютеры на базе S/390

Архитектура ESA/390 была впервые представлена семейством мейнфреймов IBM ES/9000.

Представленные в 1994 году шесть поколений машин IBM 9672 были первыми КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник; англ. CMOS, complementary metal-oxide-semiconductor), высокопроизводительными микропроцессорными системами. Первые поколения были медленнее, чем крупнейшие ES/9000, которые продавались в то же время, но пятое и шестое поколения были самыми большими и мощными машинами ESA/390.

Модель	Год выпуска	Число процессоров	Производительность (MIPS)	Память (Гбайт)
G1 – 9672-Rn1, 9672-Enn, 9672-Pnn
G2 – 9672-Rn2, 9672-Rn3	1995	1–10	15–171	0.125–4
G3 – 9672-Rn4	1996	1–10	33–374	0.5–8
G4 – 9672-Rn5	1997	1–10	49–447	0.5–16
G5 – 9672-nn6	1998	1–10	88–1069	1–24
G6 – 9672-nn7	1999	1–12	178–1644	5–32

В течение следующих поколений в процессоры добавляли больше инструкций и повышали их производительность. Все 9672-ые были КМОП, однако они были медленнее, чем биполярные машины 9021,вплоть до до моделей G5. КМОП-конструкции допускали гораздо меньшие мейнфреймы, такие как Multiprise 3000, выпущенный в 1999 году, который фактически был основан на 9672 G5. 9672 G3 и Multiprise 2000 стали последними версиями, поддерживающими режим pre-XA System/370.

История

IBM представила семейство систем S/390, состоящее из 18 корпоративных систем на базе процессоров ESA/9000. В линейке были представлены как компьютеры среднего класса для офисов, так и мощнейшие из машин, когда либо представленных IBM. S/390 позволяла производить вычисления с гораздо большей скоростью,имела улучшенное управление сетями, а также гораздо лучше работала с системами других производителей. Во многих случаях, пользователи IBM ES/3090 могли легко перейти к процессорам S/390.

Кроме того, в 1990 году IBM выпустила несколько сетевых продуктов, облегчающих работу компьютеров IBM с машинами других производителей.

IBM представила 7 новых процессоров на базе ESA/9000, а также новую операционную систему - AIX/ESA (Advanced Interactive eXecutive/Enterprise System Architecture) для семейства S/390. AIX/ESA - UNIX-подобная система, использующая стандарты OSF/1(Open Software Foundation).

Компания Mitsubishi Electric Corp. договорилась с IBM о поддержке линейки процессоров ES/9000 в Японии. Это был первый случай, когда IBM поставляла большие процессоры на перепродажу.

Были представлены 2 младших процессора семейства ES/9000, а также запущено производство новых пяти процессоров на водяном охлаждении - ESA/9000 -520, -640, -660, -740, -860.

IBM продемонстрировала 18 новых процессоров на базе ES/9000, включая процессор 982 модели - самый мощный коммерческий процессор общего назначения.982-й имел на 60-70% больше вычислительной мощности, чем самые крупные из произведенных IBM процессоров.

В Апреле IBM представила технологию IBM Parallel Sysplex. Эта технология позволяет увеличить производительность группы мейнфреймов на базе S/390, объединенных в единую систему, с помощью обмена данными и параллельных вычислений. Впоследствии, был представлен сервер параллельных вычислений S/390 PQS (Parallel Query Server), а также специализированная база данных для существующих комплексов на основе ES/9000, ES/9000 Model 9X2. Кроме того, на базе ES/9000 были выпущены 5 новых процессоров с воздушным охлаждением.

В том же году отделение IBM в Люксембурге, Бельгия продемонстрировала реализацию технологии 16-Мбитного чипа DRAM (англ. dynamic random access memory — динамическая память с произвольным доступом) на процессоре IBM ES/9000. Это был первый случай установки 16-Мбитной памяти на высокопроизводительный процессор в мире.

В июне IBM продемонстрировала 12 новых моделей S/390 Parallel Enterprise Server на базе КМОП(СMOS) - процессоров. Самый крупный из выпущенных серверов был в 2.7 раза мощнее любого из ранее доступных серверов IBM на рынке.

IBM выпустила третье поколение микропроцессорных мейнфреймов - S/390 Parallel Enterprise Server. Их можно связать с другими S/390-системами для получения более чем 10000 MIPS (англ. Million Instruction Per Second, число миллионов инструкций в секунду, выполняемых процессором). В то же время, IBM выпускает линейку System/390 Multiprise 2000.

Была представлена OS/390 - открытая, интегрированная операционная система, способная запускать как UNIX-, так и MVS- приложения.

IBM выпустила четвёртое поколение S/390 Parallel Enterprise Server, а также OS/390 Version 2 Release 4. Кроме того были продемонстрированы 15 новых моделей из семейства S/390 Multiprise 2000.

Появилось пятое поколение серверов на базе S/390. IBM S/390 G5 Parallel Enterprise Server смог преодолеть порог в 1000 MIPS и стал самым мощным мейнфреймом в мире. Мощности мейнфреймов по сравнению с 1997г. выросли на 60%.

Компания выпустила шестое поколение S/390 Server. В этом поколении впервые применили технологию медного чипа. Самая мощная система линейки могла осуществлять 1600 MIPS.

Мэйнфреймы IBM - это большие компьютерные системы, производимые IBM с 1952 года. В 1960-х и 1970-х годах IBM доминировала на рынке крупных компьютеров. Современные мэйнфреймы в линейке бизнес-компьютеров IBM являются развитием базовой конструкции IBM System / 360 .

СОДЕРЖАНИЕ

Первое и второе поколение

С 1952 года до конца 1960-х годов IBM производила и продавала несколько больших моделей компьютеров, известных как серии IBM 700/7000 . Модели 700 первого поколения были основаны на электронных лампах , тогда как более поздние модели 7000 второго поколения использовали транзисторы . Эти машины установили доминирующее положение IBM в области электронной обработки данных («EDP»). У IBM было две категории моделей: одна (701, 704, 709, 7030, 7090, 7094, 7040, 7044) для инженерного и научного использования и одна (702, 705, 705-II, 705-III, 7080, 7070, 7072 , 7074, 7010) для коммерческого использования или обработки данных. Две категории, научная и коммерческая, обычно использовали общие периферийные устройства, но имели совершенно разные наборы инструкций , и даже внутри каждой категории существовала несовместимость.

IBM изначально продавала свои компьютеры без программного обеспечения, ожидая, что клиенты будут писать свои собственные; программы запускались вручную по одной. Позже IBM предоставила компиляторы для недавно разработанных языков программирования более высокого уровня Fortran , COMTRAN и более поздних версий COBOL . Первые операционные системы для компьютеров IBM были написаны клиентами IBM, которые не хотели, чтобы их очень дорогие машины (2 миллиона долларов в середине 1950-х годов) бездействовали, пока операторы настраивали задания вручную. Эти первые операционные системы были по сути запланированными очередями работы. Принято считать, что первой операционной системой, использовавшейся для реальной работы, была GM-NAA I / O , созданная исследовательским подразделением General Motors в 1956 году. IBM усовершенствовала одну из преемников GM-NAA I / O, операционную систему SHARE , и предоставила это для клиентов под названием IBSYS . По мере того, как программное обеспечение становилось все более сложным и важным, затраты на поддержку такого множества различных проектов становились обременительными, и это было одним из факторов, которые побудили IBM разработать System / 360 и ее операционные системы.

Продукты второго поколения (на основе транзисторов) были основой бизнеса IBM, и IBM продолжала производить их в течение нескольких лет после появления System / 360. (Некоторые IBM 7094 оставались в эксплуатации до 1980-х годов.)

Меньшие машины

До System / 360 IBM также продавала компьютеры меньшего размера, которые не считались мэйнфреймами, хотя по современным меркам они все еще были громоздкими и дорогими. К ним относятся:

IBM 650 (логика электронных ламп, десятичная архитектура , барабанная память , бизнес и наука)
IBM 305 RAMAC (логика вакуумной лампы, первый компьютер с дисковым хранилищем ; см .:Раннее дисковое хранилище IBM )
IBM 1400 series (обработка бизнес-данных; очень успешный, и многие периферийные устройства 1400 использовались с 360)
IBM 1620 (десятичная архитектура, инженерия, наука и образование)

IBM с трудом заставляла заказчиков переходить с меньших компьютеров на мэйнфреймы, потому что пришлось переписывать очень много программного обеспечения. 7010 был представлен в 1962 году как 1410 размером с мейнфрейм. Более поздние системы 360 и 370 могли имитировать 1400 машин. Компьютер размером с настольный компьютер с другим набором команд, IBM 1130 , был выпущен одновременно с System / 360 для решения ниши, занятой 1620. Он использовал ту же кодировку символов EBCDIC, что и 360, и был в основном запрограммирован на Fortran , который при необходимости было относительно легко приспособить к более крупным машинам.

IBM также представила машины меньшего размера после S / 360. К ним относятся:

IBM System / 7 (полупроводниковая память, управление процессами, несовместимая замена для IBM 1800
IBM System / 3 (представлена карта на 96 столбцов)

Компьютер среднего уровня - это обозначение, используемое IBM для класса компьютерных систем, которые находятся между мэйнфреймами и микрокомпьютерами.

IBM System / 360

Меньшие модели в линейке System / 360 (например, 360/30) предназначались для замены серии 1400, обеспечивая более легкий путь обновления до более крупных 360. Чтобы сгладить переход от второго поколения к новой линейке, IBM использовала возможности микропрограммирования 360 для имитации более популярных старых моделей. Таким образом, 360/30 с этой функцией дополнительных затрат могут запускать 1401 программу, а более крупные 360/65 могут запускать 7094 программы. Чтобы запустить старые программы, 360 пришлось останавливать и перезапускать в режиме эмуляции. Многие клиенты продолжали использовать свое старое программное обеспечение, и одной из особенностей более позднего System / 370 была возможность переключаться в режим эмуляции и обратно под управление операционной системы.

Операционные системы для семейства System / 360 включали OS / 360 (с PCP, MFT и MVT ), BOS / 360 , TOS / 360 и DOS / 360 .

Позже System / 360 превратилась в System / 370 , System / 390 и 64-битные машины zSeries, System z и zEnterprise . System / 370 представила возможности виртуальной памяти во всех моделях, кроме самых первых моделей System / 370; OS / VS1 вариант OS / 360 MFT, то OS / VS2 (СВС) вариант OS / 360 МВТ, и вариант DOS / VS из DOS / 360 были введены использовать возможности виртуальной памяти, с последующим MVS , которая, в отличие от более ранних операционных систем с виртуальной памятью, выполнялись отдельные программы в отдельных адресных пространствах, а не все программы в одном виртуальном адресном пространстве. Возможности виртуальной памяти также позволили системе поддерживать виртуальные машины ; VM / 370 гипервизор будет работать один или несколько виртуальных машин , работающих как стандартные системы / 360 или System / 370 операционных систем или однопользовательскую разговорного Monitor System (CMS). Разделения времени системы VM может запустить несколько виртуальных машины, один для каждого пользователя, с каждой виртуальной машиной под управлением экземпляром CMS.

Современные системы

Семейство zSeries, представленное в 2000 году вместе с z900, включает недавно разработанную IBM 64-разрядную архитектуру z / .

Процессорные блоки

Различные процессоры на нынешних мэйнфреймах IBM:

CP, Central Processor : универсальный процессор
IFL, Integrated Facility для Linux : предназначен для ОС Linux (опционально в z / VM )
ICF, Integrated Coupling Facility : разработан для поддержки операций Parallel Sysplex
SAP, System Assist Processor: предназначен для обработки различных операций системного учета, управления и каналов ввода-вывода.
ZAAP , System Z Application Assist Processor: в настоящее время ограничивается запускать только Java и XML - обработку
zIIP , интегрированный информационный процессор System z: предназначен для выполнения определенных рабочих нагрузок, включая DB2 , XML и IPSec.

Обратите внимание, что они по сути идентичны, но отличаются для контроля затрат на программное обеспечение: все, кроме CP, немного ограничены, поэтому они не могут использоваться для запуска произвольных операционных систем и, следовательно, не учитываются в затратах на лицензирование программного обеспечения (которые обычно основаны на количестве CP. ). Внутри мэйнфреймов обычно устанавливаются другие вспомогательные процессоры, такие как криптографические ускорители ( CryptoExpress ), сетевой процессор OSA-Express и процессоры дискового ввода-вывода FICON Express.

Программное обеспечение, позволяющее пользователям запускать «традиционные» рабочие нагрузки на zIIP и zAAP, на короткое время продавалось компанией Neon Enterprise Software как «zPrime», но было снято с рынка в 2011 году после судебного иска со стороны IBM.

Операционные системы

Основные операционные системы, используемые на текущих мэйнфреймах IBM, включают z / OS (которая следовала за MVS / ESA и OS / 390 в линейке OS / 360 ), z / VM (которая следовала за VM / ESA и VM / XA SP в CP- 40 ), z / VSE (принадлежащий к линии DOS / 360 ), z / TPF (преемник Transaction Processing Facility в линейке Airlines Control Program ) и Linux на IBM Z (например, Debian , Red Hat Enterprise Linux , SUSE Linux Enterprise Server ). Некоторые системы используют MUSIC / SP , а также UTS (Mainframe UNIX) . В октябре 2008 года Sine Nomine Associates представила OpenSolaris для System z ; с тех пор он был снят с производства.

Промежуточное ПО

На текущих мэйнфреймах IBM работают все основные корпоративные среды обработки транзакций и базы данных , включая CICS , IMS , WebSphere Application Server, DB2 и Oracle . Во многих случаях эти программные подсистемы могут работать на нескольких операционных системах мэйнфреймов.

Эмуляторы

Существуют программные эмуляторы для оборудования System / 370, System / 390 и System z, включая FLEX-ES , который работает под UnixWare или Linux , и свободно доступный Hercules , который работает под Linux , FreeBSD , Solaris , macOS и Microsoft Windows . IBM предлагает эмулятор под названием zPDT (System z Personal Development Tool), который работает в Linux на машинах x86-64 .

Серверы — интересные вычислительные системы, которые очень сильно изменились с течением времени. Сейчас термин «сервер» объясняется как электронное устройство, которое занимается обслуживанием/предоставлением доступа подключенным системам (клиентам) к ресурсам локальной или глобальной сетей (файлам, данным, базам, приложениям и т.д.).

Историю серверов довольно сложно показать в виде постепенно меняющейся внешне и функционально линейки каких-то устройств, поскольку предназначение и функции серверов постепенно менялись. Мультиметры, о которых мы писали ранее, внешне хотя и менялись, но их функции оставались прежними. С 70-80-х годов прошлого века они остаются почти неизменными, за небольшим исключением. И совсем другое дело такие системы, как серверы. Под катом — их краткая история, эту статью можно назвать заделом к целой серии лонгридов о серверах, мейнфреймах, их истории и прочих интересных вещах.

Как все начиналось

Если говорить о привычной парадигме клиент-сервер, то начало было положено еще в эпоху мейнфреймов. Тогда не было привычных нам персональных ПК, обработка данных выполнялась на мощных ЭВМ, которые называли мейнфреймами. У операторов были лишь терминалы, которые позволяли получить доступ к данным. Как правило, терминал представлял собой простой алфавитно-цифровой дисплей и клавиатуру, которые и подключилась к мейнфрейму.

Мейнфреймы давали возможность работать с данными нескольким пользователям одновременно. Речь идет не о 2-3 пользователях, а о тысячах одновременно поддерживаемых сессий. Благодаря своим возможностям такие системы всегда были очень дорогими, и позволить их могли либо богатые крупные компании, либо академические организации, плюс правительства некоторых стран.

Работа конечных пользователей с мейнфреймами не требовала знаний в программировании, так что менеджеры организаций, в которых работали такие системы, были довольны, поскольку выполнять нужные задачи можно было без особых проблем. При помощи терминалов пользователь получал доступ к необходимым данным и работал с ними, не задумываясь о том как на самом деле организовано их хранение и обработка.

Когда мейнфрейм устаревал (примерный срок службы составлял более 15 лет), его по возможности, меняли на новый. При этом старый оставляли работать в качестве запасного устройства на случай, если с новой системой что-то пойдет не так. Проблемой мейнфреймов было то, что они выпускались несколькими конкурирующими компаниями и были несовместимы между собой.

Миграция в случае покупки нового мейнфрейма от другого производителя была возможна, но это был сложный и долгий процесс. Несовместимым между собой было не только аппаратное, но и программное обеспечение. Несовместимыми были и протоколы обмена данными, поскольку стандартизации еще не было, а если была, то не такой сильной, как сейчас.

Первый мейнфрейм был представлен компанией IBM в 1964 году, это была первая модель серии IBM System/360. На разработку и реализацию проекта ушло около $5 млрд, что в те времена было огромной суммой, сравнимой с финансированием ряда важных космических программ агентством НАСА. Тем не менее, компания IBM не прогадала, поскольку ее мейнфреймы стали очень популярными. Доход корпорации увеличился более чем вдвое. Если в 1965 году он составлял $3,6 млрд, то уже в 1971 году — $8,3 млрд.

Затем мейнфреймы стали выпускать и другие компании:

Hitachi,
Bull,
Unisys,
DEC,
Honeywell,
Burroughs,
Siemens,
Amdahl,
Fujitsu.

HP ProLiant 380 G5

В IBM приняли еще и принцип обратной совместимости — почти все ПО старых моделей совместимо с новыми. Более того, программы для System/360 с определенными оговорками работают и на современных системах.

HP NetServer LH

Мейнфреймы позволяли бизнесу быстрее работать, а академическим организациям — оперативнее выполнять вычисления, что способствовало прогрессу. С течением времени произошла дифференциация мейнфреймов — в зависимости от задач, которые они выполняли. Если ранее в корпорациях мейнфреймы работали в качестве универсальных солдат, то потом в разных отделах они стали выполнять разные задачи — конечно, лишь в тех компаниях, которые могли себе позволить подобное удовольствие. Поскольку в отделе людей меньше, чем во всей корпорации, то и мощность мейнфрейма может быть ниже — так появились «малые» мейнфреймы, которые стали производить некоторые компании. Такие системы были в разы дешевле, чем «взрослые» мейнфреймы, что позволяло компаниям экономить деньги.

Микропроцессор i4004 и появление IBM PC

Наверное, мейнфреймы были бы гораздо более массовыми, чем сейчас, если бы не разработка процессора i4004 и более позднее появление персонального компьютера. ПК довольно быстро эволюционировали, становились мощнее. Бизнес, правительственные и научные организации постепенно стали переходить от централизованной обработки данных к распределенной. ПК начали вытеснять терминалы, а мейнфреймов становилось все меньше. Роли как серверов, так и клиентов стали выполнять обычные ПК.

Например, если ранее в большинстве случаев нужны были лишь FTP и Telnet, то с развитием глобальной сети потребовались уже телекоммуникационные серверы, включая web-серверы, те же ftp, серверы доменных имен и почтовые серверы. Файловые серверы понемногу теряли значение, их заменяли серверами баз данных.

Можно сказать, что развитию серверной индустрии толчок был дан как раз в 70-х годах прошлого века. Тогда, кроме микропроцессоров, почти одновременно разработали:

Память высокой емкости, DRAM. Компания Hewlett-Packard вскоре представила персональные компьютеры HP-9800 вскоре после появления памяти на рынке. Двумя годами позже чип PMOS DRAM IC от Intel стал самым продаваемым на рынке.
SCSI — появление этой технологии датируется 79-м годом прошлого века, хотя стандартизация задержалась до 1986 года. На продолжительное время SCSI стала дефолтной технологией для I/O интерфейсов устройства хранения всех типов сетевых серверов. Более детально о появлении дисковых интерфейсов мы рассказывали в этой статье.

RAID — появление этой технологии сложно недооценить, она, безусловно, была прорывом. Разные типы конфигураций RAID продолжают широко использоваться в современном мире серверов, да и в обычных пользовательских ПК тоже. Преимущества RAID — повышенная целостность данных, отказоустойчивость, пропускная способность данных.
Разработка стандартов. Речь идет о размерах корпусов, стоек, форм-факторе серверов и т.п. Раз появившись, стандарты 1U, 2U, 4U и т.п. получили повсеместное признание.

Где-то в середине 80-х от обычных персональных компьютеров в качестве серверов компании стали отходить. Снова появилось специализированное оборудование, но уже не мейнфреймы (они используются и в наше время, работая примерно в 25 000 организаций по всему миру), а именно серверы. 6 августа 1991 года заработал и первый интернет-сервер. Уже через год в глобальной сети было 26 таких серверов — они работали автономно, не требуя постоянного присутствия человека.

В отличие от мейнфреймов, централизованная обработка данных сейчас не требует дополнительных затрат — просто потому, что оборудование и ПО многих компаний взаимозаменяемы, а на рынке — огромное количество самых разных решений. Сервер сейчас является крайне важным, критическим элементом инфраструктуры.

Сорок лет назад, 8 сентября 1973 года, маленькая канадская компания под названием Micro Computer Machines объявила о разработке едва ли не первой в мире ЭВМ, специально предназначенной для индивидуальных пользователей. Однако, выпущенная в следующем году новинка, несмотря на ряд своих очевидных на сегодняшний день достоинств, практически не получила распространения и осталась мало кому известной.

Первые электронно-вычислительные машины, появившиеся на свет в 1940-е и 1950-е годы, такие как ENIAC, киевская МЭСМ или IBM 701, представляли собой гигантские комплексы, весившие несколько тонн и занимавшие огромные залы. Например, ЭВМ С. А. Лебедева, несмотря на присутствие в ее названии слова «Малая», располагалась все же на площади в 60 м2 и насчитывала 6 тысяч электровакуумных ламп. Понятное дело, что выпускались такие машины в единичных экземплярах, позволить их себе могли лишь государственные (прежде всего, оборонные) предприятия или – в случае США – отдельные крупные корпорации, а для работы с ними требовались целые бригады высококвалифицированных инженеров. Далеко не тривиальной задачей оказывалось и техническое обслуживание таких ЭВМ.

Чтобы заменить лампу в ENIAC, сначала нужно было определить, какая именно из его 19000 ламп вышла из строя…

К счастью, физика полупроводников развивалась ускоренными темпами и практически параллельно компьютерной промышленности. В 1947 году был сконструирован первый работоспособный транзистор, который к середине следующего десятилетия уже достаточно усовершенствовался для того, чтобы можно было приступить к его серийному производству. Первым компьютером на транзисторах стал в 1957 г. NCR 304 американской корпорации National Cash Register, производившей кассовые аппараты еще в XIX веке. И хотя эта ЭВМ по-прежнему занимала целую комнату, 1960-е годы прошли уже под знаком постоянного стремления уменьшить размеры и стоимость машин благодаря переходу с ламп на транзисторы.

Первым миникомпьютером – именно такое название закрепилось за новым классом устройств – стала советская мини-ЭВМ УМ1-НХ («Управляющая машина №1 для народного хозяйства»), выпущенная в Ленинграде в 1963 г. Интересно, что ее разработкой руководил эмигрант из США, грек по национальности Филипп Старос. Основной блок весил всего 80 кг и вполне умещался на письменном столе – однако, нужно учитывать, что каждый из дополнительных элементов компьютерного комплекса УМ1-НХ (устройство ввода-вывода на перфоленту, устройство печати, пульт оператора и др.) обладал примерно такими же габаритами. Двумя годами позднее миникомпьютеры начали производиться и в Америке – PDP-8 от Digital Equipment Corporation, достигавший размеров холодильника, разошелся в количестве более 50 тыс. штук. К началу 1970-х годов, когда транзисторы научились интегрировать в микросхемы, мини-ЭВМ приняли еще более компактный вид. К примеру, Wang 2200 корпорации Ван Аня (1973 г.) объединял в одном корпусе клавиатуру, монитор и кассетный магнитофон. Кстати, этот компьютер уже активно импортировался СССР, где он применялся в таких организациях как Госплан и Госкомстат.

Миникомпьютер Wang 2200 выглядит очень даже похожим на более поздние ПК – однако, это всего лишь терминал: блок питания, принтер, НГМД и прочие модули занимают отдельные стойки

К тому времени на повестке дня появилась уже новая тенденция: разработка компьютеров, которые бы полностью умещались на рабочем столе. Причем, очередное уменьшение масштабов вовсе не было самоцелью: основная идея заключалась в том, чтобы на такой ЭВМ мог работать один человек, не нуждаясь в услугах специалиста-посредника. Впоследствии такая машина была названа «персональным компьютером», однако в семидесятые годы и в первой половине восьмидесятых в моде был другой термин: «микрокомпьютер», скорее всего, пришедший в мир IT из научной фантастики, а точнее, из рассказа А. Азимова 1956 г.

Пятидесятые годы придется еще раз вспомнить и по другому поводу: если верить «Книге рекордов Гиннесса», то «первым персональным компьютером в истории» является машина под названием Simon, сконструированная Эдмундом Беркли еще в 1950 г.! Хотя, пожалуй, употреблять тут слово «компьютер» не совсем правильно. Сам Беркли (1909–1988), изложивший свои идеи касательно «думающих машин» в книге, вышедшей в 1949 г., предпочитал употреблять выражение «механический мозг». Планы такого «мозга» он сначала публиковал в журнале «Радиоэлектроника», а затем и построил рабочую модель при помощи двух аспирантов Колумбийского университета. Названный «Саймоном» (по имени персонажа старинной английской детской песенки), аппарат мог выполнять такие операции как сложение, вычитание, неравенство и отрицание, получал инструкции с перфоленты, понимал числа от 1 до 255 в двоичном исчислении, а ответы выдавал посредством пяти лампочек на передней панели. При этом работал «мозг» на основе 129 электромеханических реле, так что даже к категории электронных калькуляторов отнести его довольно сложно: Simon действительно был компактной вычислительной машиной, но на этом его достоинства исчерпывались. Беркли и не предназначал своему детищу никакого практического применения – кроме публичной демонстрации как диковинки, в образовательных целях: показать потенциальные возможности «думающих машин». В продажу поступали только схемы аппарата – к 1959 г. их было продано около 400 экземпляров, и вряд ли можно считать, что «механический мозг» Э. Беркли оказал значительное влияние на развитие IT-индустрии.

Эдмунд Беркли демонстрирует способность «Саймона» считывать информацию с перфоленты, придерживая левой рукой блок питания

Куда больше для дальнейшей эволюции микрокомпьютеров значила демонстрация проектов Дугласа Энгельбарта 1968 г., включавших в себя концепты компьютерной мыши, гипертекста, электронной почты и многого другого. Однако, как и эпохальная разработка Xerox Alto (1972–1973 гг.), эти идеи не могли быть коммерчески реализованы по причине стоимости, не позволявшей в то время даже запустить эти ЭВМ в производство, не то чтобы дать им приблизиться к идеалу «персональных» и общедоступных. Еще одним из кандидатов на звание «первого в мире ПК» числится Datapoint 2200, выпущенный Computer Terminal Corporation из Техаса в 1971 г. в качестве дешевого и универсального настольного терминала для мэйнфреймов. Пользователи обнаружили, что и само по себе это устройство вполне способно выполнять задачи, предназначенные для программируемого компьютера. Все же, эта мини-ЭВМ работала на транзисторно-транзисторной логике, как и Wang 2200 и другие их современники, чуть-чуть не дождавшись следующей важной вехи в истории компьютерной промышленности – появления микропроцессоров, реализовавших всю основную часть аппаратного обеспечения вычислительной машины в одной микросхеме, а потому и позволивших микрокомпьютерам наконец-то стать из планов и проектов реальностью.

Первым компьютером, созданным на основе вышедшего в 1972 г. ЦПУ Intel 8008, стал не американский, а французский аппарат – сконструированный Франсуа Жернелем (род. 1944) для компании R2E (Réalisations études électroniques) Micral N, поступивший в продажу в феврале 1973 года по цене 8500 франков (или примерно столько же в современных нам евро). Компания-разработчик даже запатентовала для Micral марку «micro-ordinateur», то есть «микрокомпьютер», – однако, и тут дело не обошлось без большого «но»: французская ЭВМ не отличалась универсальностью, единственным ее назначением было использование в сфере автоматизации производства. Да и по внешнему своему виду новинка не очень походила на дружелюбный по отношению к пользователю терминал: программировался Micral посредством перфоленты, для ввода/вывода использовался телетайп или модем, и даже передняя панель с тумблерами была опциональной.

Французский «Микраль» – первый компьютер на основе микропроцессора

Как раз в это самое время над созданием принципиально нового микрокомпьютера работал и канадский изобретатель и бизнесмен Мерс Кутт, родившийся в Виннипеге в 1933 году – что интересно, в семье эмигрантов из Украины. О своей далекой «исторической родине» он никогда не забывал, в отличие, скажем, от «изобретателя мобильного телефона» Мартина Купера. Связав свою жизнь с зарождающейся компьютерной наукой, Кутт некоторое время работает в IBM, а затем преподает в Университете Куинс в Кингстоне (провинция Онтарио). Здесь, в конце 1960-х годов, понаблюдав за теми сложностями, с которыми была связана работа студентов на мэйнфреймах, с использованием пачек перфокарт и с вынужденным разделением машинного времени, Мерс Кутт решает основать собственную компанию и внести свой посильный вклад в развитие компьютерных технологий.

Его первым изобретением становится система ввода данных Key-Edit – упрощенный терминал для PDP-8. Однако, куда больше его захватывает мысль сконструировать простой и портативный компьютер специально для индивидуального пользования – разумеется, и по размерам, и по стоимости, и по простоте применения. Другой его идеей была установка на использование нового на то время и мощного языка программирования АПЛ, разработанного еще одним выдающимся канадцем, Кеннетом Айверсоном, и ставшего прародителем современных научных вычислительных сред.

MCM/70 Мерса Кутта отличался встроенным магнитофоном и клавиатурой из 51 клавиш

MCM/70 был впервые продемонстрирован публике в сентябре 1973 года, сначала в Торонто, а затем в Нью-Йорке и Бостоне. Готовая миниатюрная ЭВМ весила примерно 9 кг и выглядела очень даже прогрессивно и симпатично, хотя встроенный плазменный монитор мог выводить лишь одну строку текста. В ПЗУ помещался интерпретатор АПЛ, а магнитные кассеты служили в качестве виртуальной памяти объемом по 100 КБ. Встроенная батарея позволяла запоминать рабочее состояние при выключении. Правда, отгрузки заказчикам начались лишь через год, осенью 1974 г. Самая простая модель с 2 КБ ОЗУ и без кассет предлагалась за 4950 канадских долларов (примерно равнявшихся тогда долларам США), а за вариант с 8КБ и двумя кассетами просили C$9800. Из периферии поначалу дополнительно продавался лишь принтер, но вскоре к нему были добавлены плоттер и флоппи-дисковод.

Вариант с двумя кассетами был наиболее распространенным

Мерс Кутт не уставал утверждать, что именно с миллионами маленьких компьютеров, подобных MCM/70, связано будущее всей индустрии. «Сочетание сложности больших ЭВМ и сложности специальных компьютерных языков до сих пор не позволяло широкой публике непосредственно пользоваться компьютерами, – сообщалось во введении к «Руководству пользователя» новинки. – Но простота MCM/70 и его компьютерного языка (известного как АПЛ) превращают использование и владение персональным компьютером в реальность». Увы, до широкой публики это послание так и не дошло: MCM/70 продавался крайне слабо, намеченный прорыв не состоялся. Разве что образовательные заведения Канады проявили некоторый интерес к продукции отечественного производителя. Интересно, впрочем, что несколько экземпляров MCM/70 были куплены в 1975 г. и Вычислительным центром Академии наук СССР, немало послужив затем делу развития программирования на языке АПЛ.

В 1976 г. была выпущена значительно усовершенствованная модель MCM/800 с 16 КБ памяти и возможностью подключения внешнего монитора, еще годом спустя появился MCM/900, включавший уже в стандартную комплектацию большой монитор и 24 КБ ОЗУ. Но к тому времени инициатива была уже на стороне американских производителей. «Самоделки» для энтузиастов, такие как Altair 8800 Эда Робертса и Apple I Стива Возняка, определенно уступали компьютерам MCM в простоте использования, но заняли гораздо более весомое место в истории. А за ними последовала и настоящая «микрокомпьютерная революция» – коммерчески успешная «большая тройка 1977 г.», Apple II, TRS-80 и Commodore Pet, который очень даже походил внешне на первенца Мерса Кутта. Бороться с ними маленькая канадская Micro Computer Machines никак не могла, а потому и закрылась в начале 1980-х годов.

Про вклад Кутта в развитие компьютерной промышленности вспомнили разве что к 30-летию MCM/70, когда авторы сразу нескольких исторических исследований, быть может, несколько поспешно, но провозгласили канадца украинского происхождения создателем «первого персонального компьютера». Сам Мерс всегда отстаивал свою роль в эволюции ПК, а в 2004 г. даже выдвинул иск в адрес Intel на полмиллиарда долларов – за нарушение процессорами этой компании запатентованной им в 1996 г. схемы контроля частоты входящего сигнала, позволявшей на порядок увеличить скорость работы ЦПУ. Правда, соревноваться с корпоративными юристами ответчика у Кутта и его компании All Computers не вышло: суд США так и не признал правоты его требований.

Но, возможно, в истории компьютерных технологий микро-ЭВМ Мерса Кутта все же займет свое достойное место – как один из первых ПК, и уж точно – первый портативный и изначально предназначенный для универсального индивидуального использования электронный микрокомпьютер. Конечно, MCM/70 и близко не достиг продаж и славы Apple, говорит Кутт, но, по его мнению, во многом подготовил почву для его широкого распространения. Как и для появления IBM PC, превратившего выражение «персональный компьютер» из имени нарицательного в собственное. Но это уже другая, гораздо более известная история.

Читайте также: