С момента появления персональных компьютеров в 1980-х годах IBM и другие поставщики создали системы на базе ПК, совместимые с мэйнфреймами IBM , которые совместимы с более крупными мэйнфреймами IBM . В течение некоторого времени системы на базе ПК, совместимые с мэйнфреймами, имели более низкую цену и не требовали столько электроэнергии или площади. Однако они жертвовали производительностью и были не такими надежными, как оборудование класса мэйнфреймов. Эти продукты были популярны среди разработчиков мэйнфреймов, в образовательных и учебных заведениях, для очень маленьких компаний с некритической обработкой и в определенных ролях по ликвидации последствий стихийных бедствий (например, системы корректировки полевого страхования для ликвидации последствий ураганов).
До середины 1990-х годов мэйнфреймы были очень большими машинами, которые часто занимали целые комнаты. Комнаты часто были кондиционированы и имели специальные силовые установки для трехфазного электропитания, необходимого машинам. Современные мэйнфреймы теперь физически сравнительно малы и требуют мало или вообще не требуют специальных строительных установок.
Компания IBM продемонстрировала использование набора инструкций мэйнфрейма в своем первом настольном компьютере — IBM 5100 , выпущенном в 1975 году. Этот продукт использовал микрокод для выполнения многих инструкций процессора System/370 , так что он мог запускать слегка измененную версию интерпретатора программ мэйнфрейма APL компании IBM.
В 1980 году распространились слухи о новом персональном компьютере IBM, возможно, миниатюрной версии 370. [1] В 1981 году появился персональный компьютер IBM , но он не был основан на архитектуре System 370. Однако IBM использовала свою новую платформу ПК для создания комбинаций с дополнительным оборудованием, которое могло локально выполнять инструкции S/370.
В октябре 1983 года IBM анонсировала IBM Personal Computer XT/370. По сути, это был продукт «три в одном». Он мог локально запускать PC DOS , мог также выступать в качестве терминала 3270 , и, наконец, его наиболее важной отличительной чертой по сравнению с IBM 3270 PC было то, что он мог локально выполнять инструкции S/370. [2]
XT/370 был IBM Personal Computer XT (System Unit 5160) с тремя специальными 8-битными картами. Карта процессора (370PC-P), [3] содержала два модифицированных чипа Motorola 68000 (которые могли эмулировать большинство инструкций S/370 с фиксированной точкой и инструкций без плавающей точки), и сопроцессор Intel 8087, модифицированный для эмуляции инструкций S/370 с плавающей точкой. Вторая карта (370PC-M), которая подключалась к первой с помощью уникального разъема на задней панели карты, содержала 512 КБ памяти. Третья карта (PC3277-EM) была эмулятором терминала 3270, необходимым для загрузки системного программного обеспечения с главного мэйнфрейма. Компьютер XT/370 загружался в DOS, затем запускал программу управления VM /PC. Пространство памяти карты добавляло дополнительную системную память, поэтому первая256 КБ памяти ( материнская плата ) может быть использована для перемещения данных наКарта расширения 512 KiB . Расширенная память была двухпортовой и обеспечивала дополнительный384 КБ на XT Machine, что увеличивает общий объем оперативной памяти на стороне XT до640 КБ . Арбитр памяти мог бы переключить второй банк 128 КБ на карте на другие банки, позволяя процессору XT Intel 8088 адресовать всю оперативную память на карте 370PC-M. [4] Кроме того,416 КБ полезной оперативной памяти для приложений S/370, XT/370 также поддерживал до4 МБ виртуальной памяти , использующей жесткий диск в качестве устройства подкачки. [5]
IBM утверждала, что XT/370 достигал 0,1 MIPS (когда данные помещались в ОЗУ). В 1984 году цена XT/370 в типичной конфигурации составляла приблизительно 12 000 долларов США , что выгодно отличало его от собственных мэйнфреймов IBM по соотношению $/MIPS; например, IBM 4341 обеспечивал 1,2 MIPS за 500 000 долларов США . Хотя теоретически это снижало спрос на мэйнфреймы клиентов, перекладывая нагрузку на меньшие компьютеры, поскольку клиенты покупали больше XT/370, они, вероятно, увеличивали общую нагрузку на мэйнфреймы, увеличивая продажи мэйнфреймов IBM. [5]
Подобно версии VM/CMS для мэйнфреймов , VM/PC также создавала иллюзию виртуальных дисков , но в версии для ПК они поддерживались как файлы PC DOS, либо на дискете, либо на жестком диске. Например, виртуальный диск CMS, принадлежащий пользователю FRED по адресу устройства 101, сохранялся как файл DOS FRED.101. Команды CMS IMPORT и EXPORT позволяли извлекать файлы с этих виртуальных дисков, а также выполнять преобразование ASCII / EBCDIC . [6]
XT/370 поставлялся с 83-клавишной клавиатурой в стиле XT (10 функциональных клавиш). [2] В более новых версиях XT/370 плата PC3277-EM была заменена на платы IBM 3278/79. XT/370 была среди систем XT, которые могли использовать второй жесткий диск, установленный в шасси расширения 5161. [7] : 6–17
BYTE в 1984 году назвал XT/370 «квалифицированным успехом». Журнал похвалил IBM за «внедрение всех функций 370 в XT» и выразил надежду на технические усовершенствования, которые «могут привести к созданию еще лучшего компьютера». [8]
Выпуск XT/370 был прекращен в апреле 1987 года. [9]
В 1984 году IBM представила IBM Personal Computer AT/370 [10] с картами, похожими на XT/370, и обновленным программным обеспечением, поддерживающим как более крупные жесткие диски, так и DMA-передачи с карты 3277 на процессорную карту AT/370. Система была почти на 60% быстрее, чем XT/370. [4] AT/370 использовала другие, 16-битные интерфейсные карты совместной обработки, чем XT, называемые PC/370-P2 и PC/370-M2. Последняя карта по-прежнему имела только 512 КБ для памяти, из которых 480 КБ были доступны для программ в режиме S/370, в то время как 32 КБ были зарезервированы для хранения микрокода. Для функции эмуляции терминала AT/370 поставлялся с тем же адаптером эмуляции 3278/79, что и поздняя серия XT/370. Сама материнская плата AT/370 была оснащена 512 КБ ОЗУ. [7] : 9-26 по 9-28
AT/370 также работал на VM/PC, но с PC DOS 3.0 вместо 2.10, которую использовала версия XT. [11] Версия VM/PC 2, выпущенная в ноябре 1985 года, повысила производительность до 50%; она позволяла использовать дополнительную память (в дополнение к диску) в качестве кэша страниц для VM. [12]
В статье Computerworld за ноябрь 1985 года отмечалось, что машина «продавалась медленно». [12] AT/370 была снята с производства вместе с XT/370 в апреле 1987 года. [9]
В апреле 1988 года IBM представила рабочую станцию System/370 , которая поставлялась некоторым клиентам с августа 1987 года. [13] Официально названная IBM 7437 VM/SP Technical Workstation (а позже также известная как Personal System/370), это была отдельно стоящая башня, которая подключалась к карте MCA , установленной в PS/2 Model 60 , 70 или 80. Башня 7437 содержала процессор и 16 Мбайт основной памяти, а PS/2 обеспечивала ввод-вывод и дисковое хранилище. [14] 7437 работала под управлением операционной системы IBM VM/SP , и один представитель IBM описал 7437 «как 9370 с одним терминалом». Она была предназначена для существующих пользователей S/370, и ее цена в ноябре 1988 года составляла 18 100 долларов за минимальный заказ из 25 единиц. [15] Одной из его предполагаемых ролей было предоставление однопользовательского S/370-совместимого компьютера, который мог бы запускать приложения автоматизированного проектирования и инжиниринга , созданные на мэйнфреймах IBM, такие как CADAM и CATIA . Графическая поддержка обеспечивалась графической системой IBM 5080, напольной башней. 5080 была подключена к 7437 через PS/2 с помощью кабеля и адаптера MCA. [16]
Позже IBM представила Personal/370 (также известную как P/370), однослотовую 32-битную карту MCA , которую можно добавить к компьютеру PS/2 или RS/6000 для запуска ОС System/370 (например, MUSIC/SP , VM , VSE ) параллельно с OS/2 (в PS/2) или AIX (в RS/6000), поддерживая нескольких одновременных пользователей. Это полная реализация процессора S/370, включая сопроцессор FPU и 16 МБ памяти. Управление и стандартные каналы ввода-вывода предоставляются через ОС/оборудование хоста. Можно добавить дополнительную карту на 370 каналов для обеспечения ввода-вывода, специфичного для мэйнфрейма, например, локальных блоков управления 3270, ленточных накопителей 3400/3480 или преобразователей протоколов 7171.
Несмотря на то, что P/370 был продуктом с одной картой, он работал в три раза быстрее, чем 7437, достигнув 3,5 MIPS, что сопоставимо с производительностью IBM 4381 начального уровня . [17] В последующей книге (того же автора) утверждается, что P/370 достигла 4,1 MIPS. [18]
Personal/370 был доступен уже в ноябре 1989 года, хотя и на «специальной основе». [19]
В 1995 году IBM представила карту «Enhanced S/390 MicroProcessor Complex», которая поддерживала архитектуру IBM ESA/390 в системе на базе ПК. [20] Продукты IBM, связанные с ПК, также развивались, чтобы поддерживать это, используя карту (номер детали IBM 8640-PB0) в моделях «IBM PC Server 330 в 1998 году [21] [22] и IBM PC Server 500. [23]
Важной целью при проектировании процессорной карты S/390 была полная совместимость с существующими операционными системами и программным обеспечением мэйнфреймов. Процессор реализует все инструкции ESA/390 и XA, что исключает необходимость трансляции инструкций. Существует три поколения карты:
R/390 — обозначение, используемое для платы расширения, используемой в сервере IBM RS/6000. Оригинальный R/390 имел процессор POWER2 с тактовой частотой 67 или 77 МГц и ОЗУ от 32 до 512 МБ, в зависимости от конфигурации. Плата расширения MCA P/390 может быть установлена в любую систему MCA RS/6000, в то время как плата PCI P/390 может быть установлена в ряд ранних PCI RS/6000; все такие конфигурации называются R/390. Серверы R/390 должны работать под управлением AIX версии 4 в качестве операционной системы хоста.
P/390 — обозначение, используемое для платы расширения, используемой в IBM PC Server , и она была дешевле, чем R/390. Оригинальный сервер P/390 размещался в IBM PC Server 500 и имел процессор Intel Pentium 90 МГц для работы OS/2. Модель была пересмотрена в середине 1996 года и переименована в PC Server 520, который имел процессор Intel Pentium 133 МГц. Обе модели поставлялись в стандартной комплектации с 32 МБ оперативной памяти и могли расширяться до 256 МБ. PC Server 500 имел восемь слотов расширения MCA, в то время как PC Server 520 имел два слота расширения PCI и удалял два слота MCA.
Интегрированный сервер S/390 (он же S/390 IS) — это мэйнфрейм, размещенный в сравнительно небольшом корпусе (ВxШxГ 82 x 52 x 111 см). Он стал доступен с ноября 1998 года. Он предназначен для клиентов, которым не требуется пропускная способность ввода-вывода и производительность S/390 Multiprise 3000 (имеющего тот же размер). Используется только 256 МБ памяти ECC и один главный процессор CMOS (производительность около 8 MIPS); ЦП S/390, используемый в интегрированном сервере, на самом деле является платой P/390 E. Pentium II используется в качестве IOSP (процессора обслуживания ввода-вывода). Он поддерживает четыре ESCON и до четырех параллельных каналов. Имеются стандартные слоты PCI и ISA. Поддерживается максимум 255 ГБ внутренних жестких дисков (16x 18 ГБ HD, с 2x HD для резервирования). Поддерживаемые ОС: OS/390, MVS/ESA, VM/ESA и VSE/ESA.
Fujitsu предлагает две базовые системы, которые составляют нижнюю часть линейки мэйнфреймов Fujitsu S/390 . [ 24] SQ100 — это более медленная конфигурация, использующая двухъядерные процессоры Intel Xeon E7220 2,93 ГГц , и способная обеспечивать производительность до 200RPF. [25] SQ200 была представлена совсем недавно, использует шестиядерные процессоры Xeon X7542 2,66 ГГц и имеет производительность до 700RPF. [26] Все мэйнфреймы BS2000 на базе Intel 64 могут работать под управлением Linux или Windows в отдельных разделах. Fujitsu также продолжает производить собственные процессоры S/390 и аппаратное обеспечение мэйнфреймов для верхней части своей линейки BS2000. [27]
С конца 1990-х годов процессоры ПК стали достаточно быстрыми для эмуляции мэйнфреймов без необходимости использования карты сопроцессора . В настоящее время доступно несколько эмуляторов персональных компьютеров, которые поддерживают System/390 и z/Architecture .