Как начинался компьютер
Компьютерная революция
Двоичный код
Разработки военных лет
Интегральные микросхемы
Микрокомпьютер
Персоны
Сеть
Язык компьютера
Развитие ПО
Гибкие системы
Средства разработки
Информатика
Вычислительная наука
Операционные системы
Искусственный интеллект
Предыстория
Поиск
Знания и рассуждения
Логика
Робототехника
 

 
Мэйнфреймы IBM Печать

Время больших мэинфреймов

Начало второй половины прошлого века имело огромное значение для современного мира. Тогда начали появляться первые цифровые компьютеры. И IBM приняла в их создании самое активное участие. Самым первым американским программируемым компьютером стал Mark I (полное название Aiken-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator Mark I). Самое удивительное, что в его основу легли идеи Чарльза Бэббиджа, изобретателя первой вычислительной машины. Он ее кстати так и не достроил. Но в XIX веке это было сложно сделать. IBM воспользовалась его расчетами, переложила их на технологии того времени и свет увидел Mark I. Построен он был в 1943 году, а год спустя официально введен в эксплуатацию. История "Марков" продлилась недолго. Всего их было выпущен четыре модификации, последнюю из которых, Mark IV, представили в 1952 году.

В 50-х годах IBM получила очередной крупный заказ от правительства на разработку компьютеров для системы SAGE (Semi Automatic Ground Environment). Это военная система, предназначенная для отслеживания и перехвата бомбардировщиков вероятного противника. Данный проект позволил голубому гиганту получить доступ к исследованиям Массачусетсткого технологического института. Тогда он работал над первым компьютером, который запросто мог послужить прообразам современных систем. Так он включал встроенный экран, магнитный массив памяти, поддерживал цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразования, имел некий вариант компьютерной сети, мог передавать цифровые данные по телефонной линии, поддерживал многопроцессорность. Кроме того к нему можно было подключать так называемые "световые пистолеты", ранее широко применявшиеся как альтернатива джойстику у приставок и игровых автоматов. Даже имелась поддержка первого алгебраического компьютерного языка.

Консоль управления SAGE

IBM соорудила 56 компьютеров для проекта SAGE. Стоимость каждого составляла $30 миллионов по ценам 50-х годов. Работали над ними 7000 сотрудников компании, что на то время составляло 20% от всего штата компании. Кроме большой прибыли голубой гигант смог получить бесценный опыт, а также доступ к военным разработкам. Позже все это было применено в создании компьютеров следующих поколений.

IBM System/360

Следующим важнейшим событием для IBM стал выпуск компьютера System/360. Его связывают чуть ли не сменой целой эпохи. До него голубой гигант выпускал системы на основе вакуумных ламп. К примеру, после вышеупомянутого Mark I в 1948 году был представлен Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC), состоящий из 21400 реле и 12500 вакуумных ламп, способный выполнять несколько тысяч операций в секунду.

Selective Sequence Electronic Calculator
Selective Sequence Electronic Calculator

Кроме компьютеров SAGE IBM работала и над другими проектами для военных. Так Корейская война потребовала использования более скоростных средств вычисления, чем большой программируемый калькулятор. Так был разработан уже полностью электронный компьютер (не из реле, но из ламп) IBM 701, работавший в 25 раз быстрее SSEC, а заодно занимавший вчетверо меньше места. В течение последующих нескольких лет продолжалась модернизация ламповых компьютеров. К примеру, известным стала машина IBM 650, которой произвели около 2000 единиц.

Не менее значимым для сегодняшней компьютерной техники было изобретение в 1956 году устройства, получившего название RAMAC 305. Он стал прообразом того, что сегодня носит аббревиатуру HDD или просто жесткий диск. Весил первый винчестер около 900 килограмм, а его емкость составляла всего 5 Мбайт. Главная инновация заключалась в использовании 50 алюминиевых круглых постоянно вращающихся пластин, на которых носителями информации являлись намагниченные элементы. Это позволило обеспечить произвольный доступ к файлам, что одновременно и значительно повышало скорость обработки данных. Но удовольствие это было не из дешевых — обходилось оно в сумму $50000 по ценам того времени. За 50 лет прогресс снизил стоимость одного мегабайта данных на HDD с $10000 до $0.00013, если брать среднюю стоимость жесткого диска емкостью 1 Тбайт.

RAMAC 305
RAMAC 305

Середина прошлого века еще отметилась и приходом транзисторов на смену лампам. Первые попытки использовать эти элементы голубой гигант начал в 1958 году с анонса системы IBM 7070. Несколько позднее появились компьютеры моделей 1401 и 1620. Первый предназначался для выполнения различных бизнес-задач, а второй был небольшим научным компьютером, применявшимся для разработки дизайна автострад и мостов. То есть были созданы как более компактные специализированные вычислительные машины, так и более громоздкие, но с куда большим быстродействием системы. Примером первых может послужить модель 1440, разработанная в 1962 года для ведения малого и среднего бизнеса, а примером вторых — 7094 — фактически суперкомпьютер начала 60-х, применявшийся в аэрокосмической промышленности.

Еще одним кирпичиком на пути создания System/360 было создание терминальных систем. Пользователям выделялись отдельный монитор и клавиатура, которые были подключены к одному центральному компьютеру. Вот вам и прообраз архитектуры клиент/сервер на пару с многопользовательской операционной системой.

Как это часто бывает для максимально эффективного использования инноваций приходится взять все предыдущие разработки, найти их точки соприкосновения, а после чего спроектировать новую систему, использующую наилучшие стороны новых технологий. Именно таким компьютером и стал IBM System/360, представленный в 1964 году.

Он чем-то напоминает современные компьютеры, которые при необходимости можно обновлять и к которым можно подключать различные внешние устройства. Для System/360 был разработан новый ассортимент периферийных устройств в количестве 40 штук. В их число входили жесткие диски IBM 2311 и IBM 2314, накопители на магнитных лентах IBM 2401 и 2405, оборудование для работы с перфокартами, устройства распознания текстов, а также различные коммуникационные интерфейсы.

Еще одно важное нововведение — неограниченное виртуальное пространство. До System/360 подобные вещи обходились в кругленькую сумму. Конечно, для данной инновации пришлось кое-что перепрограммировать, но результат того стоил.

Выше мы писали о специализированных компьютерах для науки, для бизнеса. Согласитесь, это несколько неудобно как для пользователя, так и для разработчика. System/360 стал универсальной системой, которую можно было применять для большинства задач. Причем применять ее теперь могло куда большее число людей — поддерживалось одновременное подключение до 248 терминалов.

70-е годы и эра IBM System/370

Следующее десятилетие в истории IBM было не столь революционным, однако несколько важных событий имели место. Открылись 70-е годы выходом System/370. После нескольких модификаций System/360 эта система стала более сложной и серьезной переработкой оригинального мэинфрейма.

IBM System/370
IBM System/370

Самое главное нововведение System/370 — это поддержка виртуальной памяти, то есть фактически это расширение оперативной памяти за счет постоянной. Сегодня этот принцип активно применяется в современных операционных системах семейств Windows и Unix. Впрочем, в первых версиях System/370 ее поддержка не была включена. Широкодоступной виртуальную память IBM сделала в 1972 году с представлением System/370 Advanced Function.

Конечно, на этом список нововведений не заканчивается. Серия мэинфреймов System/370 поддерживала 31-битную адресацию вместо 24-битной. По умолчанию поддерживалась двухпроцессорность, а также имелась совместимость и с 128-битной дробной арифметикой. Еще одна важная "фича" System/370 – это полная обратная совместимость с System/360. Программная конечно.

Следующим мэинфреймом компании стал System/390 (или S/390), представленный в 1990 году. Это была 32-разрядная система, хотя она сохранила совместимость с 24-битной адресацией System/360 и 31-битной System/370. В 1994 году появилась возможность объединять несколько мэинфреймов System/390 в один кластер. Данная технология получила название Parallel Sysplex.

После System/390 IBM представила архитектуру z/Architecture. Ее главная инновация - поддержка 64-битного адресного пространства. Вместе с тем были выпущены новые мэинфреймы с большим количеством процессоров (сначала 32, потом 54). Появление z/Architecture приходится на 2000 год, то есть эта разработка совсем новая. Сегодня в ее рамках доступны System z9 и System z10, которые продолжают пользоваться устойчивой популярностью. И более того, они продолжают сохранять обратную совместимость с System/360 и более поздними мэинфреймами, что является в своем роде рекордом.

На этом мы закрываем тему больших мэинфреймов, для чего и рассказали об их истории вплоть до сегодняшних дней.

Тем временем у IBM назрел конфликт с властями. Ему предшествовал уход основных конкурентов голубого гиганта с рынка больших компьютерных систем. В частности компании NCR и Honeywall решили сосредоточиться на более прибыльных нишевых сегментах рынка. А System/360 оказалась на столько успешной, что конкурировать с ней никто не мог. В итоге IBM фактически стала монополистом на рынке мэинфреймов.

Все это 19 января 1969 года перетекло в судебное разбирательство. Вполне ожидаемо IBM обвинялась в нарушении секции 2 акта Шермана, которая предусматривает ответственность за монополизацию, либо попытку монополизации рынка электронных компьютерных систем, особенно систем, предназначенных для применения в бизнесе. Разбирательство продлилось до 1983 года и завершилось для IBM тем, что она серьезно пересмотрела свой взгляд на ведение бизнеса.

Не исключено, что антимонопольное разбирательство повлияло на проект "Future Systems project", в рамках которого предполагалось еще раз объединить все знания и опыт по прошлым проектам (прямо как во времена System/360) и создать компьютер нового типа, который еще раз превзойдет все ранее сделанные системы. Работа над ним велась между 1971 и 1975 годами. В качестве причин его закрытия называется экономическая нецелесообразность — по мнению аналитиков он бы не отбился так, как произошло с System/360. А может действительно IBM решила немного попридержать коней из-за ведущегося судебного разбирательства.

IBM Этому же десятилетию приписывают еще одно очень важное событие в компьютерном мире, хотя оно произошло в 1969 году. IBM стала продавать услуги по изготовлению программного обеспечения и само ПО отдельно от аппаратной составляющей. Сегодня это мало кого удивляет — даже современное поколение отечественных пользователей пиратского софта, привыкло, что за программы надо платить. Но тогда на головы голубого гиганта стали сыпаться множественные жалобы, критика прессы, а заодно и судебные иски. В итоге IBM стала отдельно продавать только прикладные приложения, тогда как ПО для контроля за работой компьютера (System Control Programming), фактически операционная система, обходилось бесплатно.

А в самом начале 80-х годов некий Билл Гейтс из Microsoft доказал, что и операционная система может быть платной.