На плечах гигантов

40 лет назад компания IBM совершила революцию в мире компьютерной техники, выпустив на рынок первое ставшее действительно популярным семейство мейнфреймов S/360.

На этой неделе мировая индустрия информационных технологий празднует замечательный юбилей: исполняется 40 лет классу вычислительных машин, прозванных динозаврами компьютерной техники. Аналогия прямая: выделившись в самостоятельный вид, эти физически крупные электронные машины не раз подвергались атакам со стороны своих более мелких потомков, персоналок и серверов, грозивших, словно вездесущие млекопитающие, выжившие динозавров, заполонить собою всё свободное место. Им предсказывали и погибель от смышлёных суперкомпьютеров. Но они выжили и по сей день работают и плодятся, принося своим создателям миллиардные прибыли. Наш сегодняшний разговор - о мейнфреймах.

История этой ветви компьютерного древа уходит корнями в 50-ые годы прошлого века, когда сразу несколько компаний с мировым именем (General Electric, Control Data, RCA и др.) разрабатывали жилу сравнительно небольших (по сравнению с электромеханическими и электронными гигантами первого поколения) вычислительных машин для коммерческого применения. Среди прочих, этим же занимались и инженеры компании IBM. Поскольку поиск шёл во многом случайно, большая часть подобной техники была узкоспециализированной и несовместимой ни с чем другим. Всё изменилось 7 апреля 1964 года, когда "Голубой гигант" представил серию System/360: несколько вычислительных машин универсального предназначения, обладавших взаимной программной и аппаратной совместимостью.

По сегодняшним меркам S/360 кажется полнейшим архаизмом: наделённая несколькими процессорами, она выполняла менее миллиона операций в секунду, имея в распоряжении лишь 24 кб оперативной памяти (самая дешёвая модель), и может привлечь внимание разве что длинным списком периферийных устройств. Но изюминка скрывалась в другом: тщательно спроектированная архитектура позволяла машинам этого семейства выполнять множество задач одновременно. Это был большой шаг вперёд, одним махом увеличивший общую производительность вычислительного процесса в два и более раз. Вместо обычного для тех времён последовательного распределения времени между пользователями (стоявшими в очереди за своей порцией машинного времени), появилась возможность параллелизации процесса. При этом сам мейнфрейм выполнял роль, как сказали бы сейчас, сервера, а пользователи обращались к нему через точки доступа, терминалы ("сверхтонкие клиенты", наделённые клавиатурой, дисплеем и минимумом собственных вычислительных ресурсов - к 70-ым годам их производили множество компаний).

Серия S/360 помогла преодолеть и ещё один важный рубеж: именно на этих машинах операционная система впервые была выделена как важный и самостоятельный компонент вычислительного комплекса. Имена большинства ОС, управлявших S/360 и её потомками, сегодня уже никому ничего не скажут: OS/360, TPF, VSE и др. Впрочем, есть среди них одна, знакомая каждому: Linux, родившаяся чуть больше десяти лет назад, работает и на мейнфреймах.

Мейнфреймы (кстати, название это появилось лишь в 70-ых годах, после того как корпорация DEC вывела на рынок свой миникомпьютер PDP, и возникла необходимость дифференцировать две принципиально различных ветви вычислительной техники) в первое время не продавались, а сдавались в аренду за огромные деньги (платежи варьировались от нескольких тысяч до ста тысяч долларов в месяц). Но это не помешало почти моментальному обретению ими популярности: высокая надёжность (ремонт мог проводиться без останова вычислений) и многозадачность оказались востребованы крупными предприятиями и организациями, для которых наличие вычислителей, способных в безостановочном режиме (мейнфреймы порой работали годами без выключения) перелопачивать огромные объёмы данных, было жизненной необходимостью. Самые известные примеры использования мейнфреймов - лунный проект NASA и первая онлайновая система резервирования посадочных мест, развёрнутая American Airlines.

Для IBM проект S/360 был чрезвычайно рискованной инициативой: компания вложила в разработку продукта пять миллиардов долларов (тем самым, сделав разработку S/360 самым дорогостоящим компьютерным проектом за всю историю) и наняла дополнительно шестьдесят тысяч человек. И не прогадала. Мало того, что через пять лет её доходы удвоились, а компания сумела расширить свою узкую специализацию (к производству "железа" добавились оказание услуг и разработка софта): IBM и сегодня остаётся лидером на рынке мейнфреймов, получая с него ежегодно миллиарды долларов (в прошлом году - $4,3 млрд.).

Конечно, рынок больших машин постепенно сокращается. Но динозавры, благополучие которых не сумели пошатнуть ни персоналки (поддержание большой централизованной системы часто обходится дешевле, нежели нескольких серверов), ни суперкомпьютеры (нацеленные на решение задач с максимальной скоростью, но без учёта накладных расходов), а Linux только укрепила здоровье (удешевив обслуживание, разработку программного обеспечения, поддержку квалифицированными специалистами), сдают позиции неохотно. По данным IBM, сегодня 70% информации, накопленной человечеством в машиночитаемом виде, хранится на мейнфреймах. И лишь к 2008 году аналитики прогнозируют сокращение рынка больших машин до 3,3 миллиарда долларов. Та же IBM пока и не думает останавливаться, предлагая уже четвёртое поколение вычислительных динозавров - zSeries.