回顧IBM大型機(jī)的五十年風(fēng)雨歷程

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在幾十年發(fā)展道路上，IBM大型機(jī)既迎來(lái)過無(wú)數(shù)印花與掌聲、也經(jīng)受過詆毀與指責(zé)。它誕生后而又重生（而且不止一次），甚至曾經(jīng)宣告滅亡。然而時(shí)至今日，大型機(jī)在眾多巨頭級(jí)企業(yè)當(dāng)中仍然扮演著提供計(jì)算資源的關(guān)鍵性角色，其生命力也將繼續(xù)延續(xù)下去。在今天的文章中，我們將回顧大型機(jī)多年來(lái)的發(fā)展歷程，縱觀其從參與美國(guó)太空計(jì)劃到支持大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心的出色表現(xiàn)。閑言少敘，這就書歸正傳。



沒錯(cuò)，這并不是一臺(tái)大型機(jī)，但卻已經(jīng)具備了其后大型機(jī)的主要遺傳特征。1952年4月29號(hào)，IBM所展示的國(guó)防計(jì)算機(jī)最終以IBM 701電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備的名號(hào)正式與廣大用戶見面了。根據(jù)IBM方面的說(shuō)法，它是第一臺(tái)投入量產(chǎn)的大型電子計(jì)算機(jī)，同時(shí)也是第一臺(tái)轉(zhuǎn)化為商業(yè)用途的科學(xué)計(jì)算設(shè)備。它所運(yùn)行的程序被保存在一套內(nèi)部可尋址電子內(nèi)存當(dāng)中，并在IBM由打孔卡向電子計(jì)算機(jī)過渡的歲月里作出了不可磨滅的輝煌貢獻(xiàn)。



不過真正得到大眾廣泛認(rèn)可的首個(gè)大型機(jī)產(chǎn)品系列出現(xiàn)在1964年，也就是愛好者們耳熟能詳?shù)腎BM 360。當(dāng)時(shí)，IBM表示這款System 360產(chǎn)品的中央處理器中包含19套高速計(jì)算與內(nèi)存組合。在此基礎(chǔ)上，超過40種外部設(shè)備負(fù)責(zé)存儲(chǔ)信息并以雙向方式將數(shù)據(jù)與該計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。其內(nèi)置通信功能使System 360能夠通過遠(yuǎn)程終端加以操控，完全無(wú)需考慮距離因素。在相關(guān)程序的支持下，System 360能夠自行完成活動(dòng)調(diào)度、從而以一刻不停的方式處理計(jì)算任務(wù)，這就使得系統(tǒng)資源得到了充分利用。



這份圖片來(lái)自計(jì)算機(jī)歷史博物館：IBM宣稱，1964年4月7號(hào)System 360面向來(lái)自165個(gè)城市的超過10萬(wàn)名群眾正式發(fā)布。上圖為時(shí)任CEO的Thomas Watson在就System 360發(fā)表講話。



1960年，IBM公司任命Gene Amdahl為System 360大型機(jī)架構(gòu)經(jīng)理。Amdahl當(dāng)時(shí)面對(duì)的主要挑戰(zhàn)在于設(shè)計(jì)出一系列能夠支持不同運(yùn)行速度與外部設(shè)備、同時(shí)又面向同一軟件組合的計(jì)算機(jī)家族。System 360的成功讓Amdahl成為技術(shù)業(yè)界的不朽傳奇。上圖由計(jì)算機(jī)歷史博物館提供。



其中Model 65公布于首臺(tái)System 360面世的一年之后，并于同年--也就是1965年11月--正式入駐麻省理工大學(xué)的林肯實(shí)驗(yàn)室。上圖為該計(jì)算機(jī)上IBM 2065中央處理單元的操作控制臺(tái)。



上圖拍攝自計(jì)算機(jī)歷史博物館，這里我們看到的是IBM System 360 Model 30計(jì)算機(jī)--這臺(tái)設(shè)備的首位買家為麥克唐納飛機(jī)公司。Model 30是System 360系列當(dāng)中體積最小、價(jià)格也最低的機(jī)型，發(fā)布于1965年。它能夠模擬IBM上代小型計(jì)算機(jī)1401，這也是出于督促現(xiàn)有客戶升級(jí)的考量。



在這里，我們看到的是于1968年被安裝在美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心（位于馬里蘭州格林伯特市）的System 360 Model 91，這也是當(dāng)時(shí)IBM所推出的最為強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。它能夠在一秒當(dāng)中完成1660萬(wàn)次加法運(yùn)算。



1970年推出的Model 145是第一臺(tái)采用完全由單片電路構(gòu)成的主內(nèi)存機(jī)制的IBM計(jì)算機(jī)。為了滿足數(shù)據(jù)與指令的存儲(chǔ)需求，Model 145采用了硅存儲(chǔ)芯片而非上世紀(jì)五十年代中期作為計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)體系支柱的磁芯技術(shù)。



在這里我們看到的是位于美國(guó)宇航局載人航天器中心--如今已經(jīng)被更名為林登約翰遜航天中心--的IBM計(jì)算月光族數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其職責(zé)在于直接收集、處理并發(fā)送阿波羅計(jì)劃各個(gè)階段所涉及的關(guān)鍵性控制信息。這臺(tái)實(shí)時(shí)復(fù)合計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度非常之快，從接收計(jì)算問題到解決計(jì)算問題之間幾乎不需要時(shí)間間隔。最初充當(dāng)實(shí)時(shí)復(fù)合計(jì)算機(jī)的是IBM的7094-11機(jī)型，后來(lái)又被替換為IBM System 360 Model 75J大型機(jī)。IBM方面同時(shí)表示，其中還用到了外部存儲(chǔ)與處理設(shè)備作為配合。



推出于1970年的System 370進(jìn)一步鞏固了公司在商業(yè)計(jì)算歷史上的地位，IBM方面如是說(shuō)。在該系列設(shè)備的巔峰時(shí)期，IBM表示有時(shí)候客戶需要等待兩年才能拿到自己心儀的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。據(jù)IBM回憶，當(dāng)時(shí)一臺(tái)主內(nèi)存為76萬(wàn)8000字節(jié)的System 370 Model 155機(jī)型每月的租賃費(fèi)用為4萬(wàn)7985美元，購(gòu)買價(jià)格則達(dá)到驚人的224萬(wàn)8550美元。而主內(nèi)存為100萬(wàn)字節(jié)的Model 165機(jī)型每月租金通常為98715美元，采購(gòu)費(fèi)用更是高達(dá)467萬(wàn)4160美元。"上世紀(jì)七十年代的應(yīng)用程序開始涉及更多編程工作、遠(yuǎn)程計(jì)算、信息管理以及遠(yuǎn)程處理網(wǎng)絡(luò)等，旨在通過一套集中式計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)為身處不同位置的人們提供幫助，"IBM指出。



首次發(fā)布于1985年的Enterprise System 3090配備超過100萬(wàn)bit容量的內(nèi)存芯片，其突出特性在于提供IBM所謂"熱傳導(dǎo)模塊"以加快芯片與芯片之間的通信速度。一部分名為"矢量設(shè)備"的3090機(jī)型則在設(shè)計(jì)思路上偏向"為涉及大量相關(guān)數(shù)據(jù)元素的迭代或重復(fù)類邏輯與浮點(diǎn)運(yùn)算提供更為出色的計(jì)算性能表現(xiàn)，"IBM指出。這些規(guī)模更為龐大的設(shè)備在價(jià)格上突破了500萬(wàn)美元大關(guān)。



1990年，System 390 Model 18的問世讓大型機(jī)再一次迎來(lái)顛覆性革新。這臺(tái)System 390設(shè)備還加入了IBM的高速光纖大型機(jī)通道架構(gòu)，也就是Enterprise System Connection（簡(jiǎn)稱ESCON）。IBM表示System 390搭載超密集型電路及電路封裝技術(shù)，能夠帶來(lái)更高性能表現(xiàn)、針對(duì)敏感數(shù)據(jù)的集成化加密/解密、超級(jí)計(jì)算能力擴(kuò)展以及兩倍于前代的處理器內(nèi)存。同樣值得注意的是，IBM也在著力強(qiáng)調(diào)當(dāng)時(shí)廣泛運(yùn)行在System 370架構(gòu)之上的程序及應(yīng)用能夠在幾乎甚至完全無(wú)需進(jìn)行修改的前提下登陸新機(jī)型。這臺(tái)設(shè)備的水冷機(jī)型起步價(jià)格在245萬(wàn)美元到2280萬(wàn)美元之間，IBM解釋道。



作為就大型機(jī)所作出的最具戰(zhàn)略意義的決策之一，IBM于2000年宣布將開始在大型機(jī)上支持Linux系統(tǒng)--自此開始此類設(shè)備的影響力進(jìn)一步迎來(lái)飛躍。根據(jù)Gartner公司的調(diào)查，截至2009年，IBM大型機(jī)客戶當(dāng)中規(guī)模最大的一百家里已經(jīng)有七成運(yùn)行Linux系統(tǒng)。



2000年IBM推出的eServer z系列設(shè)備再一次將大型機(jī)推向新的歷史高度。IBM表示其耗費(fèi)兩年時(shí)間、投入10億美元用于這臺(tái)設(shè)備的開發(fā)工作。IBM同時(shí)指出，這臺(tái)全新大型機(jī)的關(guān)鍵特性在于采用多芯片模塊（簡(jiǎn)稱MCM）--這是當(dāng)時(shí)世界上密度最高也最為先進(jìn)的半導(dǎo)體及封閉技術(shù)。這一5吋x5吋x1/4吋的模塊中容納著安裝在101層陶瓷玻璃上的35塊芯片，總長(zhǎng)達(dá)1千米的內(nèi)部連線將4226個(gè)I/O針腳連接起來(lái)。其主設(shè)備的16個(gè)處理器每秒可處理25億條指令，而集群化后的處理能力更是高達(dá)每天90億項(xiàng)事務(wù)（單一設(shè)備每天的事務(wù)處理能力為3億項(xiàng)），IBM指出。2003年IBM又推出了z990機(jī)型，并宣稱它是"世界上復(fù)雜程度最高的服務(wù)器。"



在這里我們看到Stewart Alsop在自食其言……1991年，技術(shù)作家Alsop曾經(jīng)在文章中寫道，"我預(yù)計(jì)最后一臺(tái)大型機(jī)也將在1996年3月15號(hào)正式退役。"不過2002年，他勇敢地承認(rèn)了自己的錯(cuò)誤。上圖來(lái)自計(jì)算機(jī)歷史博物館。



這幅來(lái)自計(jì)算機(jī)歷史博物館的漫畫準(zhǔn)確地表現(xiàn)了打孔卡計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)指處理任務(wù)時(shí)所經(jīng)歷的各個(gè)步驟。博物館方面指出，這一流程從上世紀(jì)五十年代到七十年代之間始終屬于工作常態(tài)。



美國(guó)特勤處會(huì)在工作中使用大型機(jī)其實(shí)一點(diǎn)也不奇怪，但有趣之處在于他們到底利用這些設(shè)備來(lái)做什么。在該機(jī)構(gòu)于2012年針對(duì)其大型機(jī)應(yīng)用所發(fā)布的一份隱私影響報(bào)告書中，我們發(fā)現(xiàn)：企業(yè)調(diào)查系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱EIS）實(shí)際上是由六款應(yīng)用程序構(gòu)建而成，能夠管理該機(jī)構(gòu)的調(diào)查目標(biāo)、從而保障美國(guó)國(guó)家金融體系的完整性。"EIS追蹤與金融/電子犯罪以及偽造政府支票和債券相關(guān)的信息，并作為刑事調(diào)查流程中的組成部分。EIS還負(fù)責(zé)處理申請(qǐng)人的背景與批準(zhǔn)情況、半年度特勤事務(wù)信息審查以及個(gè)人對(duì)特勤處保護(hù)事件的訪問活動(dòng)，"美國(guó)國(guó)土安全部在一份文件中表示。



2012年，美國(guó)宇航局正式撤下其最后一臺(tái)大型機(jī)。宇航局CIO Linda Cureton隨后寫道："這標(biāo)志著美國(guó)宇航局的計(jì)算時(shí)代在本月迎來(lái)終結(jié)。執(zhí)行此次光榮使命的是馬歇爾太空飛行中心，在這里最后一臺(tái)大型機(jī)IBM Z9被斷電并送下歷史舞臺(tái)。對(duì)于年輕的讀者朋友們，我想這里需要強(qiáng)調(diào)一下大型機(jī)的定義。呃，雖然很難提供準(zhǔn)確的概念性描述，但大家不妨將其理解成一臺(tái)非�？煽�、具備高度可用性、安全而且性能強(qiáng)大的大個(gè)頭計(jì)算機(jī)。這類設(shè)備最適合處理那些以事務(wù)為主、需要涉及大量輸入/輸出任務(wù)--也就是從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中讀取或向其中寫入--的應(yīng)用程序。



當(dāng)然，美國(guó)宇航局只是近年來(lái)大型機(jī)淘汰浪潮當(dāng)中的參與者之一。2009年，美國(guó)國(guó)會(huì)眾議院的最后一臺(tái)大型機(jī)正式退役。當(dāng)時(shí)NetworkWorld網(wǎng)站曾撰文指出："最后一臺(tái)大型機(jī)已經(jīng)在眾議院的數(shù)據(jù)中心里充分享受到了'名人待遇'。它在服役的12年中始終負(fù)責(zé)眾議院的庫(kù)存控制記錄、財(cái)務(wù)管理數(shù)據(jù)以及其它多項(xiàng)任務(wù)，但如今變革的號(hào)角已經(jīng)吹響。對(duì)于眾議院來(lái)說(shuō)，每年花費(fèi)三萬(wàn)美元為這臺(tái)大型機(jī)支付電費(fèi)賬單以及七十萬(wàn)美元的維護(hù)及支持費(fèi)用實(shí)在無(wú)法接受。"上圖所示為這臺(tái)于1996年被安裝到位的眾議院大型機(jī)的電源開關(guān)。

【視頻內(nèi)容】

從某種程度上講，大型機(jī)也是一位非常另類的電影明星。它的身影出現(xiàn)在多部電影當(dāng)中，Slackstory博客在這里來(lái)了一次視頻大串燒。

【視頻內(nèi)容】

這段視頻則帶來(lái)了一場(chǎng)經(jīng)典的大型機(jī)告別儀式。2007年11月21日，加拿大曼尼托巴大為其工作了47年的IBM 659大型機(jī)Betelgeuse舉行了新奧爾良爵士風(fēng)格的葬禮。

tangye

沒圖，轉(zhuǎn)帖太不負(fù)責(zé)