Статьи

50 лет IBM System/360: начало эпохи совместимости

IBM System/360

Полвека тому назад, 7 апреля 1964 года, IBM сделала самый важный анонс за всю свою историю: в этот день было объявлено о скором выпуске целого семейства программно совместимых мейнфреймов с общей архитектурой под названием System/360. Ставшие де-факто стандартом индустрии, ЭВМ этой серии во многом определили развитие компьютерных технологий вплоть до сегодняшнего дня.

Томас Ватсон-младший (1914–1993) числился президентом IBM с 1952 года, но фактически смог полностью взять руководство компанией в свои руки только после смерти своего знаменитого отца, Ватсона-старшего, четыре года спустя. В течение последующего десятилетия новый управляющий успешно занимался превращением International Business Machines из пусть и монополиста, но по масштабам сравнительно некрупного американского рынка электромеханических табуляторов и систем учета рабочего времени, в действительно международного гиганта электронной промышленности. Помимо прочего, за эти годы состоялся запуск коммерческого мейнфрейма IBM 701; были разработаны язык программирования ФОРТРАН и первая «самообучающаяся» программа; компания обзавелась новым логотипом за авторством Пола Рэнда – еще не полосатым, но уже более для нас привычным, – а также первым зарубежным исследовательским центром в Цюрихе. К середине шестидесятых годов доход IBM вырос в пять раз, а число сотрудников – в три раза, по сравнению с цифрами десятилетней давности. На развивающемся в США бешеными темпами рынке ЭВМ компания могла похвастаться долей примерно в 70%: остаток делили между собой компании, прозванные в прессе «семью гномами», – такие как UNIVAC, Control Data Corporation, General Electric, RCA и др.

Томас Ватсон-младший на фоне своего самого амбициозного проекта
Томас Ватсон-младший на фоне своего самого амбициозного проекта

Однако тем более рискованной выглядела новая идея руководства IBM, призванная целиком изменить сам принцип производства больших компьютеров. Вместо того, чтобы выпускать поштучно машины, друг с другом не совместимые, но зато сконструированные сообразно ограниченному набору потребностей заказчика, корпорация решила отделить архитектуру компьютера от ее реального воплощения: отныне покупателям будет предлагаться линейка из нескольких ЭВМ, отличающихся быстродействием и стоимостью, но использующих один и тот же набор команд – а значит, полностью совместимых в программном отношении. С точки зрения потребности упорядочивания рынка мейнфреймов, на котором в то время царил полный разнобой, этот шаг выглядел очень даже логичным и давно назревшим, чем-то вроде перехода от практики индивидуального пошива одежды у портного по заранее снятой мерке – к выбору в магазине уже готового продукта нужного размера. Но неудача этого подхода означала бы крах IBM, которой предстояло убедить пользователей своих предыдущих компьютеров, сразу объявляемых безнадежно устаревшими, в необходимости перейти на архитектуру принципиально нового типа, – а заодно и доказать перспективность такого поворота дел всем конкурентам. Журнал Fortune назвал это решение «азартной игрой на 5 млрд. долларов» – именно в такую сумму был оценен этот проект Томаса Ватсона и его коллег, поставивших на кон всю свою компанию. Если же переводить на сегодняшние цены, то стоимость разработки первого семейства совместимых ЭВМ равнялась примерно 30 миллиардам – так что по затратности System/360 можно сравнивать разве что с космическими программами 1960-х годов.

Рекламный проспект IBM System/360 – с портретом юбиляра в полный рост
Рекламный проспект IBM System/360 – с портретом юбиляра в полный рост

Главным инженером по разработке архитектуры System/360 был Джин Амдал (род. 1922), а руководил проектом Фред Брукс (род. 1931). Последний в недавнем интервью назвал самым важным своим решением внедрение в том семействе 8-битного байта – в качестве минимального размера адресуемой ячейки памяти, а значит, единицы хранения и обработки информации, – вместо применявшегося до того времени 6-битного. Это позволяло, кроме прочего, использовать при программировании не только прописные, но и строчные буквы, а потому быстро стало стандартом для всей компьютерной промышленности. Среди других новшеств стоит отметить применение процессоров с микрокодом – последовательность инструкций (таких как сложение или копирование) не задавалась в виде однозначной жесткой схемы, а собиралась из набора микропрограмм. Собственно, эта гибкость в вычислениях и обеспечивала новому семейству возможность решать самые разнообразные задачи – от расчета научных исследований до обработки данных в области бизнеса или государственного управления, для которых до этого нужно было разрабатывать отдельные ЭВМ с собственной уникальной архитектурой: обозначение «360» как раз означало способность представителей нового семейства работать над любым кругом проблем.

Интересным образом была реализована аппаратная конструкция новых мейнфреймов: транзисторные технологии 1950-х годов – не говоря уже о еще более древних лампах – воспринимались к тому времени как устаревшие, однако новейшие интегральные микросхемы все еще выглядели несколько сомнительными в плане надежности. Так что в качестве компромиссного решения инженеры IBM разработали собственную гибридную систему под названием Solid Logic Technology (SLT): микроэлектронные схемы для System/360 компоновались из дискретных транзисторов и диодов, заключенных в стеклянные капсулы и собираемых на керамической подложке с резисторами, предварительно нанесенными на нее методом шелкографии. Полученные «микросхемы» помещались в пластмассовый или металлический корпус, а затем устанавливались на небольшого размера многослойные печатные платы. Последние и представляли собой SLT-модули, которые можно было подключать в корпус ЭВМ наподобие нынешних плат расширения.

SLT-плата от IBM. Маленькие квадратные капсулы содержат в себе гибридные микросхемы
SLT-плата от IBM. Маленькие квадратные капсулы содержат в себе гибридные микросхемы

Презентация проекта 7 апреля 1964 года была обставлена с подобающей помпой. IBM запустила для прессы специальный поезд на свой завод в городке Поукипзи в штате Нью-Йорк. Именно там Томас Ватсон выступил перед двумястами репортерами и предпринимателями, объявив о появлении на свет нового поколения компьютеров и нового способа их применения в области науки и бизнеса, – причем аналогичные пресс-конференции одновременно проходили в 165-ти городах США, а также и в 14-ти других странах. По заявлению компании, мероприятие по анонсу нового семейства посетило 100 тысяч человек.

Томас Ватсон на презентации 7 апреля 1964 года
Томас Ватсон на презентации 7 апреля 1964 года

В соответствии с новой политикой было представлено сразу семь отпрысков семейства 360, от экономных моделей 30 и 40 до высокоуровневой Model 70, примерно в 50 раз более производительной, чем ее младшие сестры. Совместимость системы упрощала возможность апгрейда – можно было приобрести ЭВМ начального уровня, а с ростом потребностей (или платежеспособности) обновиться до более мощной, не переписывая при этом все программное обеспечение. Model 30 с 64 КБ основной памяти поступила в продажу первой, в июне 1965 года; годом позже была выпущена еще более упрощенная модель 20, объем памяти которой начинался всего с 4 КБ. С другой стороны, обещанная Model 70 так и не появилась на свет, еще на стадии разработки уступив место 75-й модели, позволявшей использовать до 1 МБ основной памяти и выпущенной в январе 1966 г. Стоимость различных моделей System/360 составляла при этом от 133 тысяч долларов до пяти с половиной миллионов. Более доступным оказывался вариант аренды, которая обходилась в зависимости от конфигурации от $2,700 до $115,000 в месяц.

IBM System/360 в одной из самых экономных комплектаций: Model 30
IBM System/360 в одной из самых экономных комплектаций: Model 30

Разумеется, помимо быстродействия и объема памяти представители семейства отличались между собой и комплектацией. Модульная система выпуска оборудования была успешно опробована IBM еще в эру табуляторов – теперь же, с началом эпохи совместимости в развитии ЭВМ, настал и золотой век периферии. Только в день анонса System/360 было представлено также и 54 наименования самых разнообразных устройств – начиная от перфораторов, которыми комплектовалась практически каждая модель мейнфрейма, и заканчивая дорогостоящими или экзотическими устройствами, такими как система оптического распознавания текстов IBM 1288, «понимавшая» написанные от руки цифры, или дисплей с поддержкой векторной графики и светового пера IBM 2250, чья стоимость составляла 280 тыс. дол. Зато стандартизация шины и разъемов интерфейса позволила сторонним производителям выпускать IBM-совместимые дисководы и принтеры – что только способствовало широкому распространению System/360. Используемая периферия определяла и тип ОС, которая устанавливалась на ЭВМ: Basic Operating System/360 (для самых скромных машин), Tape Operating System/360 (если применялась только запись на магнитную ленту) и Disk Operating System/360 – ставшая с распространением НЖМД самой популярной операционной системой во всем мире и заодно утвердившая повсеместно и аббревиатуру DOS (хотя с DOS-x86 1980-х годов у нее не было ничего общего).

Популярная периферия для System/360 – дисковод IBM 2311. Сменяемый диск объемом 7,25 МБ состоял из шести пластин, а скорость передачи данных достигала 156 КБ/с
Популярная периферия для System/360 – дисковод IBM 2311. Сменяемый диск объемом 7,25 МБ состоял из шести пластин, а скорость передачи данных достигала 156 КБ/с

Стоит ли уточнять, что System/360 ожидал огромный успех, полностью окупивший все риски и затраты руководства IBM. Только за первые три месяца после выпуска нового семейства было получено заказов на $1,2 млрд. – а за последующие пять лет было продано 33 тысячи экземпляров различных моделей. В 1960–70-е годы производство клонов или совместимых аналогов популярного мейнфрейма наладили многие конкуренты – семейства UNIVAC 9000, RCA Spectra 70, Amdahl 470 самого Джина Амдала, ушедшего в 1970 г. из «голубого гиганта» и основавшего собственную корпорацию. Работали в этом направлении и англичане (English Electric System 4), и японцы (Hitachi и Fujitsu). Отдельно следует вспомнить отечественную ЕС ЭВМ: после бурной дискуссии среди специалистов было принято решение ориентироваться в дальнейшем развитии советской вычислительной техники на System/360 с ее 8-битным байтом. Аппаратное решение «Единой системы» было, впрочем, сконструировано практически самостоятельно, по собственным разработкам, которыми заинтересовалась и сама IBM, выразившая в середине 1970-х годов большой интерес на предмет сотрудничества с отечественными инженерами. Однако, реализация этих планов так и не состоялась из-за торгового эмбарго, наложенного американцами после начала Афганской войны. По иронии судьбы, разбираться с последствиями испортившихся отношений между двумя сверхдержавами того времени пришлось не кому-нибудь, а Томасу Ватсону, в 1979–1981 годах служившему послом США в СССР. С поста руководителя IBM он ушел еще в 1971 г. – вскоре после инфаркта, по настоятельной рекомендации врачей…

ЕС-ЭВМ 1060. На заднем плане в центре можно видеть пару аналогов дисковода 2311 – а сменные диски к ним сложены справа у окна
ЕС-ЭВМ 1060. На заднем плане в центре можно видеть пару аналогов дисковода 2311 – а сменные диски к ним сложены справа у окна

Впрочем, сама компания чувствовала себя все это время очень даже неплохо, до наших дней сохраняя статус крупнейшего игрока на рынке мейнфреймов. Производство последних моделей серии System/360 было прекращено в 1977 г., но им на смену приходили и приходят новые семейства – 370, 390, а с 2000 г. – zSeries, System z и zEnterprise, от zero down time, в смысле нулевого времени простоя и гарантированно бесперебойной круглосуточной и круглогодичной работы. Несмотря на прогнозы на тему отмирания этого класса ЭВМ и на постепенный дрейф IBM в сторону консалтинга, ее мейнфреймы по-прежнему активно работают там, где требуется повышенная надежность и отказоустойчивость, но рекордная производительность суперкомпьютеров оказывается избыточной. Стоимость новых моделей zSeries начинается со ста тысяч долларов – и заканчивается, как и ранее, несколькими миллионами. История продолжается…

IBM zSeries 800 – прямой наследник System/360, работающий уже на Linux
IBM zSeries 800 – прямой наследник System/360, работающий уже на Linux
Завантаження коментарів...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: