Леонид Черняк – История электронных компьютеров (страница 23)

В отличие от предшествующих моделей, ориентированных на научные и военные применения, IBM 1401 проектировалась как «компьютер для бизнеса» – не слишком дорогой, достаточно мощный и в то же время понятный пользователю, далекому от программирования. Главным архитектором машины был инженер Фрэнсис Андервуд, работавший в исследовательском центре IBM в городе Покипси, штат Нью-Йорк. Он видел задачу не в том, чтобы создать очередной шедевр вычислительной техники, а в том, чтобы компьютер стал таким же привычным офисным инструментом, как калькулятор или печатная машинка.

Именно простота и доступность сделали IBM 1401 коммерческим успехом. В IBM даже не рассчитывали на большой спрос: изначально предполагалось продать около тысячи машин. Однако реальность превзошла ожидания – было поставлено более десяти тысяч экземпляров, а в некоторые периоды выпуск достигал одной машины в день.

Архитектурно 1401 во многом отличалась от своих «старших» собратьев. Во-первых, она использовала не двоичную, а десятичную логику (BCD – binary-coded decimal), что идеально подходило для обработки чисел в бухгалтерии, а также для хранения текстовых данных. Во-вторых, память имела переменную длину слова, что позволяло экономить ресурсы и эффективно работать с переменными по длине строками. Каждая запись завершалась специальным «маркером слова» (word mark), что упрощало организацию данных.

Машина была ориентирована на обработку символов, строк и таблиц, то есть на то, что сегодня назвали бы текстовой аналитикой. Она легко справлялась с печатью документов, считыванием и сортировкой перфокарт, формированием отчетов. Это был инструмент, который мог понять человек из бухгалтерии – и это было важнее, чем его вычислительная мощность.

Программирование велось на языке Autocoder – это был символический ассемблер, достаточно простой в освоении, с макрооператорами и мнемониками. Позже для IBM 1401 были адаптированы и более «человеческие» языки – COBOL и RPG, рассчитанные на бизнес-аналитиков и операторов, а не на инженеров.

Огромную роль сыграла и техническая политика IBM. Машину можно было арендовать – за сравнительно скромную по тем временам сумму (около 2500 долларов в месяц), с полным пакетом услуг: установкой, обучением, сопровождением. Более того, машина собиралась модульно: заказчик мог выбрать конфигурацию под свои задачи – объем памяти, тип накопителей, количество устройств ввода и вывода. Это делало IBM 1401 невероятно гибким решением, особенно для тех, кто переходил на нее с механических систем.

Большую роль сыграла и совместимость с существующей инфраструктурой: IBM обеспечила полную поддержку стандартных 80-колоночных перфокарт, старых принтеров и табуляторов. Это был не резкий технологический скачок, а аккуратная эволюция, рассчитанная на постепенную цифровизацию офиса.

На практике IBM 1401 использовалась в самых разных организациях – от банков и страховых компаний до железных дорог и госпочты. Она стояла в университетах, на складах, в органах статистики, в корпоративных архивах. Во многих учреждениях это была первая цифровая система, заменившая ряды механических счетных машин и картотек.

Историческое значение IBM 1401 трудно переоценить. Это был компьютер, который впервые массово попал в руки не ученых и не военных, а бухгалтеров, логистов, чиновников. Вокруг него сложилось настоящее сообщество пользователей: появились клубы, курсы, методички, типовые программы. Это была не просто машина – это была экосистема, предвосхитившая то, что десятилетия спустя сделают Apple и Microsoft.

IBM 1401 можно справедливо назвать символом перехода от элитарных вычислений к массовым. Не мощность, а практичность, простота и масштабируемость сделали ее самым успешным коммерческим компьютером своего времени.

Глава 7. Мэйнфреймы – от третьего поколения до наших дней

Компьютеры первого поколения были построены на электронных лампах. Это были исключительно большие машины – мэйнфреймы, занимавшие целые залы. Они потребляли огромное количество электроэнергии, сильно грелись, часто выходили из строя и требовали штата инженеров для обслуживания.

Второе поколение сменило лампы на транзисторы. Благодаря этому компьютеры стали надежнее, быстрее и немного компактнее, но в целом оставались все теми же большими системами – мэйнфреймами. Их по-прежнему устанавливали в вычислительных центрах, научных институтах, банках, на предприятиях.

Третье поколение стало поворотным – с появлением интегральных схем вычислительная техника разделилась на два класса. С одной стороны, продолжали развиваться мощные мэйнфреймы, обслуживавшие крупные организации. С другой – возникли мини-компьютеры: заметно меньшие по размеру и цене, рассчитанные на лаборатории, отделы, университеты. Мини-компьютеры стали промежуточным звеном между большими системами и будущими персональными ЭВМ. Поэтому разделим рассказ о третьем поколении на две главы, одна будет посвящены хорошо известным мэйнфреймам, а другая – новому классу – мини-компьютерам.

Интересно то, что на третьем поколении развитие мэйнфреймов не прекратилось, хотя четвертого уже не было. В последующем примерно с десятилетним интервалом приходили на смену старым новые семейства, но радикально менялось не многое. И это несмотря на то, что с 1980-х годов мэйнфреймы много раз «хоронили» – сначала в пользу мини-компьютеров, затем персональных ПК, позже серверов и облаков, но они, точнее IBM, всякий раз находили способ выживания. Секрет прост: мэйнфреймы постоянно эволюционировали вместе с индустрией. Микроэлектроника, микропроцессоры, виртуализация, современные системы управления базами данных – все это было освоено и встроено в архитектуру мэйнфреймов. Они не остались в прошлом, а шагнули в цифровую эпоху.

В отличие от мэйнфреймов, для мини-компьютеров их поколение фактически стало первым и последним: до появления интегральных схем компактные вычислительные машины просто не существовали, а после этого они быстро эволюционировали в сторону персональных компьютеров нового Эти мини открыли новую нишу – небольшие, относительно дешевые и доступные системы для лабораторий, отделов и предприятий. Хотя сами машины были скромны по размеру и мощности, третье поколение для них было богато событиями: впервые появились интегральные схемы, поддержка операционных систем и стандартизированные архитектуры, что заложило основу будущей компактной вычислительной техники. Им будет посвящена отдельная глава.

Мэйнфреймы третьего поколения

Система IBM System/360 считается классическим представителем третьего поколения компьютеров, прежде всего потому, что она воплотила в себе характерные для этого этапа развития вычислительной техники принципы. Ключевым отличием третьего поколения стало использование интегральных схем вместо отдельных транзисторов, что позволило существенно уменьшить размеры процессоров и модулей памяти, повысить надежность и снизить энергопотребление. В System/360 применялись малые и средние интегральные схемы, благодаря чему инженеры смогли создавать более сложные вычислительные устройства, одновременно обеспечивая стабильность работы и меньшую склонность к отказам.

Помимо аппаратного прогресса, System/360 впервые предложила унифицированную архитектуру, при которой все машины линейки – от самых маленьких моделей для офисов до крупных вычислительных центров. IBM впервые предложила единое семейство совместимых машин – от младших до старших моделей, с одинаковой архитектурой команд (ISA, Instruction Set Architecture). Благодаря этому программы, написанные для одной модели System/360, можно было запускать на другой без переписывания – несомненное преимущество для того времени. Это дало возможность масштабировать мощности без переписывания программ, унифицировать операционные системы и драйверы устройств, а также внедрять многозадачность и виртуальную память. В отличие от машин второго поколения, где каждая система была уникальной, и перенос программ между ними был практически невозможен, System/360 создавала ощущение единой вычислительной экосистемы.

Эта линейка активно использовала высокоуровневые языки программирования, такие как COBOL и FORTRAN, а также первые крупные операционные системы вроде OS/360. Эти системы умели управлять несколькими одновременно выполняемыми задачами, изолировать процессы и координировать работу различных устройств ввода-вывода. Подобный уровень программно-аппаратной интеграции был характерен именно для третьего поколения, когда вычислительная система перестала быть просто набором транзисторов, а стала цельным организмом, состоящим из железа и софта, работающих согласованно.

Кроме того, в System/360 была впервые реализована стандартизация периферийных устройств. Диски, ленточные накопители, терминалы и принтеры могли подключаться ко всем моделям линейки одинаково, без переписывания драйверов и изменения программ. Ранее каждое устройство было уникально и работало только с конкретной машиной, что сильно ограничивало универсальность и масштабируемость.

Таким образом, System/360 воплотила все признаки третьего поколения: она использовала интегральные схемы, предлагала унифицированную архитектуру с совместимым набором команд, поддерживала операционные системы и высокоуровневые языки, а также стандартизировала периферию. Это позволило IBM впервые создать линейку универсальных, масштабируемых и совместимых машин, которые могли работать как отдельные устройства и одновременно формировать единое вычислительное пространство. Именно за эти свойства System/360 историки вычислительной техники относят к третьему поколению.