メインフレームコンピューティングの完全な歴史

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3090

当初はモデル200とモデル400（最初の数字はプロセッサ数を表す）のみでしたが、わずか4年の間に製品ラインは劇的に拡張されました。ユニプロセッサ版（1xxシリーズ）と600シリーズのプロセッサが追加され、さらに各モデルの拡張版（モデルの後に「E」が付く、例：600E）も登場しました。オリジナルモデルでさえ54MHzを超える動作速度を誇り、命令実行速度は置き換え後の3081のほぼ2倍でした。

翌年、3090はベクトル処理機能を搭載する拡張が行われ、171個の新命令が追加され、計算負荷の高いプログラムの速度が1.5倍から3倍に向上しました。3090の「E」バージョンは69MHzで動作し、プロセッサあたり約25MIPの性能を備えていました。比較対象として、当時のx86プロセッサである80386は20MHzで動作し、約4MIPの性能で、ユニプロセッサのみで、ベクトル命令は搭載されていませんでした。

3090はわずか4年でES/9000シリーズに置き換えられました。ローカルエリアネットワーク（LAN）の普及と、80486などの強力な新型プロセッサ、そして多くのRISC設計（IBM独自のPOWERを含む）の登場により、これらの技術がミニコンピュータと同様にメインフレームを時代遅れにし、消滅させることはますます明らかになっていきました。その兆候は、誰の目にも明らかでした。それとも、本当にそうだったのでしょうか？

ES/9000

1990年後半、IBMは名高い3090をES/9000シリーズに置き換えました。ES/9000シリーズは、IBMがESCON（Enterprise Systems Connection）と呼ぶ技術によって光ファイバー時代の幕開けとなりました。もちろん、これらのシステムの新機能はこれだけではありません。実際、トーマス・J・ワトソン・ジュニアは、ES/9000をIBM史上最も重要なリリースとみなしていました。System/360よりも重要だとおっしゃる方もいるかもしれません。そう、ワトソン氏はそう考えていました。

そこで、彼が明晰な思考力を持っていて、単なる誇張表現をしていたのではないと仮定してみましょう。確かにESCONは重要な技術でした。発売当時、それは10MB/秒の速度で最大9キロメートル離れた場所までデータを伝送できるシリアル光ファイバーチャネルでした。あるいは、彼が言及していたのは、9GBという膨大なメモリ容量のことだったのでしょうか？あるいは、1つのシスプレックスで8つのプロセッサを使用し、それを1つの論理ユニットとして扱えるようになったことだったのでしょうか？あるいは、初めて複数のパーティションを作成し、各論理パーティションにプロセッサリソースを割り当て、その上で新しい（そして互換性のある）Enterprise System Architecture/390オペレーティングシステムを実行できるようになったことだったのかもしれません。もしかしたら、それが理由だったのかもしれません。

パフォーマンスが原因ではないと思います。商用アプリケーションでは 3090/600J (IBM の以前の最速メインフレーム) の 1.7 ～ 1.9 倍、スカラーでは 2.0 ～ 2.7、ベクター パフォーマンスでは 2.0 ～ 2.8 倍の速度でした。印象的ではありますが、世代間で同様の飛躍は以前にも見られました。これは、最も重要なコンピュータ カンパニーの歴史の中で最も重要なリリースであるほど衝撃的ではないように聞こえますか? 確かに、今日の基準では 9 GB は多いですし、9 キロメートルで 10 MB/秒は、ほとんどの人がアクセスしているインターネットの速度よりも高速です。シリアル転送は数年前から存在しており、仮想化はますます一般的になっています。8 つのプロセッサは十分な数ですが、デュアル ソケットのクアッド コア プロセッサはもはやそれほど珍しくありません。また、すぐにそれだけのコア数を持つプロセッサが登場するでしょう。ですから、私にはわかりません。

おそらく、1990年にリリースされたことと関係があるのでしょう。486が人気を集め、ジョージ・H・W・ブッシュが任期前半だった頃です。Yahoo!が存在する前、そしてTom's HardwareにSocket 7マザーボード向けSoftmenu BIOS機能に関する最初の記事が掲載される約6年前です。当時の状況を考えると、これはシステムの様々な側面において非常に重要な進歩をもたらした、記念碑的な偉業でした。全体として、ワトソン氏の意見に異論を唱えるのは非常に難しいでしょう。これほどまでに卓越した実績を持つ人物から、これ以外の結果を期待できたでしょうか？

この驚異的なマシンは、今日の基準から見ても決して古くない技術を搭載していますが、私たちの物語はまだ終わっていません。では、ES/9000を超えるマシンは一体何でしょうか？想像するのは難しいですが、19年間もコンピュータ製品ラインが変わらないというのは、さらに想像しにくいことです。さあ、Big Blueの最新にして最高のマシンを見てみましょう。

システムz10 EC

この記事は大型コンピュータの歴史を語るものですが、この最後のエントリでは、今もなお販売されているコンピュータについて取り上げます。しかし、昨日も売れてしまったのですから、それも歴史ですよね？さて、IBMが開発した世界最大かつ最強のコンピュータ、System z10 ECを見てみましょう。

現代では、物理的に巨大なコンピュータを想像するのは難しいですが、IBM は 30 平方フィートの巨大なコンピュータを作り上げました。重量は 5,000 ポンドを超え、消費電力は 27,500 ワットです。まだ感動しませんか。メモリが 1,520 GB というのはどうでしょう。はい、これはほとんどの Core i7 ベースの愛好家用ボックスの 6 GB より少し多いです。正確には、Nehalem を搭載した PC の平均的なハードディスクより少し多いです。また、1,024 個の ESCON、336 個の FICON Express4、336 個の FICON Express2、120 個の FICON Express、96 個の OSA-Express3、および 48 個の OSA-Express2 チャネルも使用できます。これは、X58 より多くの I/O だと思いませんか。おそらく桁違いに多いのではないでしょうか。この驚くべきマシンは、1 台のマシンで最大 16 個の仮想 LAN をホストすることさえできます。

言うまでもなく、これらのコンピューターは通常のサーバーをはるかに凌駕し、実際には多くの小型x86プロセッサーマシンを統合します。メインフレームは、忘れ去られるどころか、これまでメインフレームを使用したことがなく、スペースと電力の節約のためにx86サーバーを統合したいと考えている顧客を獲得しています。これらのサーバーの柔軟性は実に印象的で、Linuxをオペレーティングシステムとして選択している場合は最大64基のIntegrated Facility for Linux (IFL)プロセッサーを搭載でき、JavaまたはXMLを使用したWebアプリケーションとバックエンドデータベースの統合を支援するために最大32基のzAAPプロセッサーを追加できます。また、データおよびトランザクション処理とネットワークワークロード用に最大32基のzIIPプロセッサーを搭載でき、ERP、CRM、XMLアプリケーション、IPSecデータ暗号化などでよく使用されます。

メインプロセッサーである z10 プロセッサー ユニット チップは、豊富な CISC 設計を備え、894 個の命令を実行でき、そのうち 668 個はハードワイヤードです。このプロセッサーは、ENIAC に敬意を表して、ハードウェアによる 10 進浮動小数点演算もサポートしています。これにより丸め誤差が制限され、2 進数を使用して変換するよりもはるかに高速になります。それだけでなく、45 年前の System/360 用に作成されたソフトウェアや、現在は z/OS と呼ばれていますが、驚くほど堅牢な MVS オペレーティング システムも実行できます。99.999% の稼働率を実現するように設計された、この 4.4GHz クアッドコアのモンスター マシンを最大 64 台まで実行できます。信じられないほどの信頼性、優れた柔軟なパフォーマンス、想像を絶する容量、非常に高度でありながら堅牢なソフトウェアを提供するこれらのマシンがよく売れているのも不思議ではありません。

前述の通り、これらのマシンの仮想化機能は、単なるサーバーをはるかに凌駕しています。Linux、z/OS（UNIXのフルバージョンを含む）、z/VM、OpenSolarisなど、複数のオペレーティングシステムを実行できるのはもちろんのこと、パーティションの容量不足時に、システムを停止させることなく、かつオンザフライでホットスワップが可能です。さらに、バースト的なアクティビティの発生時に短時間だけ追加のプロセッサをオンラインにしたり、ピークが分かっている場合は特定の時間帯にスケジューリングしたりすることも可能です。

これらの驚異的なマシンは、その高度な機能を理解するのが難しいほどです。これらのマシンの驚異的なパフォーマンスと柔軟性を一旦忘れても、その信頼性の高さには驚かされます。例えば、「ロックステップ」と呼ばれる機能があり、結果指向の命令を2回実行し、結果が同一であるかどうかを比較します。一致しない場合は、命令を再実行し、コンピューターはエラーが発生した場所を特定しようとします。実行中の命令を他のプロセッサに切り替えることも可能で、ユーザーの観点からはエラーによる悪影響を排除します。さらに、並列シスプレックス（最大32台のメインフレームを1つの論理イメージにクラスタリングする）で使用すると、どのメインフレームでも、ダウンタイムや中断を一切発生させることなく、すべてのソフトウェアとハ​​ードウェアを更新できます。

これらの素晴らしいマシンは、平均的なデスクトップマシンを小さく見せてしまうという点でのみ、恐竜と言えるでしょう。私たちがよく知っていて愛用しているPCよりもはるかに先進的で、パワフルで、柔軟性が高く、容量も大きく、そして便利で、ハードウェアだけでなく、システムソフトウェアの驚異的な安定性においても優れています。今もなおコンピューティングの根幹を成す存在であり、衰退の兆しは全く見られません。それどころか、売上は毎年増加しています。実際、他にどんな理由があるでしょうか？

メインフレームは、人類の最高の功績と言えるでしょう。それは、そこに注ぎ込まれた膨大な思考と知性だけでなく、人類の生活、そして人類の営みにおいて、これまで、そして今もなお果たし続けている崇高な役割においても同様です。恐竜というよりは、もっと古い何かに似ているのかもしれません。ダイヤモンドのように、メインフレームは多くのありふれた部品の組み合わせであり、自然や並外れた思考によって、ある特定の方法で組み合わさることで、ありふれた部品の総和をはるかに超える何かへと昇華するのです。

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