大型机已经50岁了,或者说,为什么IBM System/360的发布是企业IT的黎明

1964年,大型机并不新鲜,但System/360彻底改变了计算机行业

在许多方面,现代计算机时代始于康涅狄格州格林威治的新英格兰汽车旅馆。

1961年,一个由IBM高级工程师组成的工作组在那里秘密开会,研究如何制造下一代IBM计算机。

迫切需要一种新的设计。IBM已经销售了一些虽然完全独立但很成功的计算机产品线,但它们变得越来越难以维护和更新。

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计算机历史博物馆(Computer History Museum)的首席内容官达格·斯派塞(Dag Spicer)说,“在某种意义上,IBM在不得不支持这些互不兼容的产品线的重压下崩溃了。保存着关于System/360的创建和成功的数字档案

50年前的4月7日,IBM宣布了工作组设计的计算机System/360。

这个系统最终为公司带来了巨大的成功,也是一件好事。当时的IBM总裁小汤姆·沃森(Tom Watson, Jr.)砍掉了IBM的其他电脑生产线,并将公司的全部力量投入到System/360的研发中。IBM的收入从1965年的36亿美元膨胀到1971年的83亿美元。整个20世纪70年代,超过70%的大型机都是IBM的。到1982年,IBM超过一半的收入来自System/360的后代。

但它的影响可以通过它给IBM带来的成功来衡量。

“IBM是每个人都想工作的地方,”费城拉萨尔大学(La Salle University)计算机科学助理教授玛格丽特·麦考伊(Margaret McCoey)说。

System/360为设计和建造计算机系统开创了一种全新的思维方式,这种视角对今天的我们来说是如此的基础,以至于我们在50年前可能不会意识到它是相当激进的。

在System/360推出之前,制造商们从头开始制造每一款新电脑。有时,机器甚至是为每个客户单独建造的。设计用来在一台机器上运行的软件在其他机器上是无法运行的,即使来自同一家制造商。每台计算机的操作系统也必须从头开始构建。

康涅狄格酒店的想法是在一个单一的架构下拥有一个统一的计算机家族。

Gene Amdahl是该系统的首席架构师,Fred Brooks是项目负责人。

阿姆达尔后来诞生了阿姆达尔定律,粗略地说,它认为将计算机任务分解为并行操作所带来的任何性能提升都会被管理多个线程所产生的额外开销所抵消。布鲁克斯接着写了“神秘的人月”,它提出了一个类似的观点,即在软件开发项目中增加更多的人实际上会减慢软件的开发,因为管理额外的人会带来额外的负担。

他们提出的想法是,在低端、较便宜的机器和昂贵的高速机型之间共享一个共同的架构。高端机型的运行速度将是低端机型的40倍。请记住,在20世纪60年代早期,将“架构”一词应用于计算机设计几乎是闻所未闻的。

但是指定一个体系结构,而不是一个特定的实现,为不同模型之间的兼容性铺平了道路。

“在为科学和商业客户设计一个具有向上和向下兼容性的系统时,IBM试图使用一个单一的体系结构来满足空前庞大的客户群体的需求。”根据1987年对System/360的案例研究由计算机协会出版。事实上,“360”这个名字的意思是,这台机器可以为各种各样的客户服务,无论大小,商业或科学。

“System/360实际上将市场上的业务和计算线程统一到一个系统中,”Spicer说。

虽然这一想法在今天看来显而易见,但统一的计算机家族的概念对IBM、其客户和整个行业都产生了深远的影响。

IBM能够在它的所有计算机上使用单一的操作系统(尽管它最终创建了三种变体来跨越不同的用例)。大量为单独的计算机编写软件的工作被取消了,这使得工程师可以专注于新的应用程序。

IBM也在硬件上节省了大量资源。不再需要为每台机器设计处理器和内存等组件。现在,不同的模型可以共享通用组件,从而使IBM享受到更多的规模经济。

客户也从中受益。他们可以把为一台System/360机器编写的代码放到另一台机器上运行。用户不仅可以在不重写的情况下将System/360代码移动到更大的机器上,还可以将其移植到更小的型号上。

斯派塞说,上世纪60年代初,当一家机构购买一台新电脑时,“通常必须扔掉所有的软件,或者至少对其进行重新设计,以适应新的硬件。”“没有人想过让电脑在几代人之间运行兼容的软件。”

从那以后的几十年里,IBM一直坚持保持向后兼容性。原来的System/360的程序现在仍然可以在IBM大型机上运行,有时只需要稍加修改(这并不是说IBM没有强烈要求客户升级到最新型号以提高性能)。

与IBM在软件市场上最大的竞争对手相比,它的寿命更长。本月,微软结束了对Windows XP操作系统的支持,而这款操作系统发布仅10年。

System/360和它的后继者System/370一直畅销到20世纪70年代,因为穿孔卡逐渐被IBM 3270终端(即绿屏)所取代。

绿色屏幕改变了System360/370的使用方式。最初,他们采用批处理,即通过穿孔卡片提交工作。机器将对数据进行翻查并返回结果。有45年大型机开发经验的CA高级首席产品经理Greg Beedy指出,绿色屏幕为与机器进行更多的互动会议铺平了道路。

Beedy注意到3270终端总是有80列宽——等于穿孔卡片上的列数。

即使在引入终端之后,编程在20世纪70年代仍然是一项更加乏味的工作;麦考伊说,如今,程序员拥有“即时满足感”。

他们按下“返回”键,弹出一个答案。从未发生过的。我们将组装一个新机组,让夜班操作员来运行。”“运行测试大约需要10个小时,他们还要花两到三个小时来确保一切正常运行。”

当时的调试涉及到审阅一堆只有十六进制代码的论文。McCoey必须将代码转录回原程序员设计的例程中,然后试图找出代码中的逻辑错误。

“对我来说,这很有趣。这就像一个谜题,”麦考伊说。

当时的编程世界也更小。Beedy在20世纪70年代中期开始研究System/360和类似的系统,为保险公司编写COBOL代码。

“那时候,这只是一小群人的狂热崇拜。每个人都认识彼此,但世界上其他人不知道我们做了什么。它非常神秘和晦涩,”比迪说。“就连‘软件’这个词也不是那么广为人知。我告诉人们我在一家软件公司工作,他们看着我就好像我疯了一样。”

老帕特·图尔(Pat Toole Sr.)是最初的System/360工程师之一,后来成为IBM的部门总裁,他注意到,在大型机时代,还没有商业企业软件公司,比如SAP或甲骨文(Oracle)。IBM为银行提供了一些标准程序,但客户也可以自己编写软件,这是一项大工程。

图尔说:“如果一家公司花了一大笔钱和两三年的时间为一个银行应用程序编写一个程序,那么你的硬件就无法运行它,你基本上不得不全部重做,这是一件大事。”。

麦考伊回忆说,她离开斯佩里时曾供职的一家保险公司在其主机上运行沃纳梅克百货商店的计费程序。

麦考伊说:“每个月两次,他们会在周末关闭账单,并管理Wanamaker的所有账户,这样Wanamaker就不必雇佣自己的IT部门了。”。

尽管如此,企业还是看到了System/360和其他大型机的价值。

“它们不仅让企业运营得更快,获得了竞争优势,还让企业在产品和服务方面拥有了更大的灵活性。你可以有各种不同的定价方案,而不是只有一种标准产品。”

直到20世纪70年代末低成本微型计算机的出现,IBM在计算机平台上的主导地位才开始减弱,尽管该公司在接下来的十年中赶上了下一波计算机、PC和服务器的浪潮。IBM还设法保持其大型机业务的渗透。

Spicer说,即使移植或重写应用程序以运行在其他平台上的成本超过了从更便宜的硬件中获得的任何节省,企业仍会继续使用大型机来进行核心操作,

“IBM,虽然它有时是一个笨重的大公司,多年来已经很好地适应了保持大型机的相关性。他们设法将价格/性能降至大型机计算能够维持的水平,”Beedy说。“很多时候,大型机已经死亡,取而代之的是小型机或服务器,但我们一直看到的是,这些新技术以大型机为骨干,扩展了现有的技术。”

(IDG新闻服务编辑James Niccolai对本文有贡献。)

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