23

−первое поколение (1950-1960-е годы) основывалось на электронных лампах;

−второе поколение (1960-1965 годы) использовало полупроводниковые транзисторы.

Изобретение транзисторов в 1947 году стало следующим крупным шагом в истории компьютерной техники – они стали заменой хрупким и энергоёмким лампам. Благодаря транзисторам и печатным платам, было

достигнуто значительное уменьшение размеров и объёмов потребляемой энергии, а также повышение надёжности. ОднакоЭВМ второго поколения по-прежнему были дорогими и поэтому использовались только университетами, правительствами и крупными корпорациями.

Машины первых двух поколений отличались физической и программной несовместимостью, а также невозможностью масштабирования, но они стали теми рабочими лошадками, на которых были рассчитаны орбиты первых космических ракет, решены ранее недоступные задачи физики, химии, техники.

На этих машинах выучились первые поколения программистов, были разработаны первые операционные системы, компиляторы и СУБД – все то, что составляет фундамент современной информатики.

2.5 Машина IBM-360 и третье поколение ЭВМ

7 апреля 1964 года компания IBM выпустила в свет систему машин IBM S/360, имеющую ряд революционных особенностей (рис. 2.2).

Проект выполнялся фирмой в глубоком секрете, на разработку его IBM затратила около 5 млрд долларов, поставив на карту все свое благосостояние. Никогда ранее компания так не рисковала, однако риск стал оправданным, так как система 360 в одночасье отправила в разряд морально устаревших все современные компьютеры, открыв дорогу новому, третьему поколению ЭВМ.

В системе 360 новым было все. Никогда до этого новая модель не включала в себя столько новаций. Нельзя сказать, что все они были изобретением IBM, но, собранные воедино, они породили новое качество.

Во-первых, была применена новая элементная база – интегральные микросхемы,чтопозволило напорядокувеличить ложность устройствпри гарантированной надежности.

Во-вторых, в системе был реализован принцип микропрограммного управления. Этот принцип позволил иметь в машинном языке широкий набор сложных команд.

24

Рис. 2.2. IBM-360 (1964 г.)

В-третьих, в качестве основных внешних запоминающих устройств были использованы не тихоходные магнитные ленты, позволяющие читать и писать информацию только последовательно, а магнитные диски с быстрым произвольным доступом.

В-четвертых, для ввода-вывода информации в системе были применены алфавитно-цифровые дисплеи.

Уже перечисленные особенности гарантировали бы успех проекту, однако главное было не в них – поистине революционной была сама архитектура системы. IBM S/360 – это не какая-то конкретная машина с фиксированным набором устройств, а семейство ЭВМ, полностью унифицированное по системе команд и интерфейсам. Из отдельных устройств, как из кубиков конструктора, можно было собрать вычислительную систему любой мощности (рис. 2.3).

На выбор предлагалось шесть моделей центральных процессоров, а также множество периферийных устройств, при этом гарантировалась

полная программная и аппаратная совместимость.

Успехсистемы360обеспечилейдоминирующееположение нарынке ЭВМ общего назначения. Независимые производители ЭВМ были вынуждены следовать ее архитектуре как фактическому промышленному стандарту, образовав клон совместимых с системой 360 моделей.

25

Рис. 2.3. Структура System/360 Модель 25 (1968г.)

Влияние системы 360 на развитие вычислительной техники было столь велико, что на протяжении следующих 20 лет архитектура и даже система команд массовых компьютеров оставались почти неизменными, несмотря на постоянный прогресс в технологии. Выпущенная в средине 1970-хгодовсистемаS/370сохранила полнуюпреемственность, хотябыла выполнена на более совершенных интегральных микросхемах.

IBM-совместимые машины перекрыли почти весь диапазон производительности ЭВМ общего назначения. Цена менялась в зависимости от конфигурации, но не опускалась ниже 200 тысяч долларов.

Создать более дешевую машину в рамках серии совместимых ЭВМ было невозможно, так как сама архитектура требовала даже для низших моделей реализацию всего набора команд и всех функций ввода-вывода.

После триумфа систем 360 и 370 корпорация IBM захватила 80% мирового рынка и казалось, ничто не может нарушить благополучие «голубого гиганта» (так часто называют компанию), однако вскоре монополия IBM подверглась первому серьезному испытанию.

2.6 Расслоение рынка ЭВМ

Для независимых компаний, не пошедших в фарватере IBM на рынке остались оставались лишь две незаполненные ниши: очень большие и наоборот – очень малые компьютеры, – туда и устремились конкуренты.

26

В результате, в середине 1960-х годов произошло расслоение рынка ЭВМ на три сектора [1]:

−компьютеры общего назначения (mainframes) для коммерческих и научных расчетов, обеспечиваемые моделями семейства IBM S/360/370 и совместимыми с ними ЭВМ других производителей (цена измерялась в то время сотнями тысяч долларов);

−суперкомпьютеры, необходимые для особо трудоемких научных расчетов, стоящие миллионы долларов;

−мини-компьютеры, представляющие чрезвычайно простые конфигурации с ценой не более 20000 долларов для применения в небольших организациях.

Создание супер ЭВМ – машин наивысшей возможной производительности всегда было престижно для компьютерных фирм, но, помимо

престижа, для их производства имелись веские экономические причины: в научных и военных кругах постоянно появляются задачи, предъявляющие экстремальные требования к параметрам компьютеров (сложнейшие расчеты в ядерной физике, метеорологии, космической технике и т.п.).

Лидером по производству суперкомпьютеров в середине 1960-х годов стала фирма Control Data Corporation (CDC) и выделившаяся из нее фирма Cray, а также компания Burroughs.

CDC под руководством талантливого конструктора Сеймура Крея разработала серию CDC-5000 и CDC-6000. Машина CDC-6600 (1963г.) производительностью 3 млн. оп./с, т.е. 3 MFLOPS (англ. Million Float Operation per Seconds) долгое время считалась самой быстрой в мире, пока не уступила пальму первенства новым разработкам: CDC-8000 (10 MFLOPS), Cyber, Star-100 (1970г.) производительностью 100 MFLOPS.

Основным конкурентом CDC на рынке суперЭВМ была фирма Burroughs, которая выпустила серию оригинальных по архитектуре моде- лейB-5000, атакже 64-процессорную ЭВМ ILLIAC-IV котораяв1973 году была самой мощной в мире, выполняя до 200 MFLOPS.

В 1972 году Сеймур Крей организовал собственную фирму Cray Research. В 1976 году была выпущена первая коммерчески успешная модель Cray-1 (166 MFLOPS), в 1985 году – четырехпроцессорная Cray-2 с быстродействием 1 млрд операций в секунду (1 GFLOPS), а в начале 1990-х годов был превышен порог производительности в 10 GFLOPS. Хотя значение суперЭВМ для развития информатики очень велико, с экономической точки зрения их присутствие на рынке ничтожно. Производство суперкомпьютеров всегда было штучным делом, число машин этого класса не превышало нескольких сотен, но цена каждой превышала 10 млн. долларов.