大型機(jī)、小型機(jī)、x86服務(wù)器的區(qū)別

近日，美國宇航局NASA關(guān)閉了其最后一臺大型機(jī)，宣告了NASA大型機(jī)時(shí)代的終結(jié)。美國太空計(jì)劃由于預(yù)算的減少而擱置，但是中國的登月計(jì)劃正如火如荼的展開，實(shí)現(xiàn)登月不可或缺的是對于軌道的計(jì)算，必然少不了大型機(jī)的支持。美國阿波羅計(jì)劃正是運(yùn)用了大型機(jī)進(jìn)行人類第一次登月計(jì)劃中相關(guān)的復(fù)雜計(jì)算。

大型機(jī)計(jì)算阿波羅飛船著陸地點(diǎn)在阿波羅登月計(jì)劃中，NASA領(lǐng)用IBM360大型機(jī)系統(tǒng)計(jì)算出了阿波羅11號的著陸地點(diǎn)范圍。雖然關(guān)于大型機(jī)明日黃花的論調(diào)也由來已久，但真實(shí)情況確是大型機(jī)一直屹立不倒。2012年一月IBM發(fā)布了其大型機(jī)戰(zhàn)略計(jì)劃，大型機(jī)將會(huì)繼續(xù)以高可靠性、高可用性和高服務(wù)性的特點(diǎn)應(yīng)用在銀行等機(jī)構(gòu)中。

NASA關(guān)閉其最后一臺大型機(jī)IBM硬件主管羅德在回應(yīng)大型機(jī)漸行漸遠(yuǎn)的說法時(shí)說道，NASA關(guān)閉最后一臺大型機(jī)之所以被關(guān)注，原因在于最早的大型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)之一正是幫助將人類運(yùn)送到月球的制導(dǎo)系統(tǒng)。大型機(jī)曾經(jīng)因?yàn)榘⒉_登月計(jì)劃而輝煌，美國宇航局在登月計(jì)劃中應(yīng)用了幾臺IBM早期的大型機(jī)系統(tǒng)。幫助其進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，例如軌道計(jì)算等等。雖然近年來x86服務(wù)器的出貨量占整個(gè)服務(wù)器（包含x86服務(wù)器、小型機(jī)、大型機(jī)）領(lǐng)域的80%左右，但是其市場份額卻只有50%。這主要是因?yàn)樵谥匾年P(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用上，小型機(jī)向來都是首選。

小型機(jī)小型機(jī)，一種介于PC服務(wù)器和大型機(jī)之間的高性能計(jì)算機(jī)，一般認(rèn)為，傳統(tǒng)小型機(jī)是指采用RISC、MIPS等專用處理器，主要支持UNIX操作系統(tǒng)的封閉、專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所以又稱RISC服務(wù)器或Unix服務(wù)器。

IBM大型機(jī)Z196芯片架構(gòu)大型機(jī)，又名大型主機(jī)，使用專用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。故此，大型機(jī)不僅僅是一個(gè)硬件上的概念，更是一個(gè)硬件和專屬軟件的有機(jī)整體。大型機(jī)是上世紀(jì)六十年代發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。經(jīng)過四十年的不斷更新，其穩(wěn)定性和安全性在所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中是首屈一指的。

大型機(jī)大型機(jī)與小型機(jī)的區(qū)別并不是很明顯，他們與x86服務(wù)的區(qū)別主要是在于RAS、I/O吞吐量以及ISA。大型機(jī)的特點(diǎn)優(yōu)勢現(xiàn)在的大型機(jī)的性能，并不能用單一的每秒并行浮點(diǎn)計(jì)算能力來體現(xiàn)，大型機(jī)相比于其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)在于其RAS(Reliability,Availability,Serviceability高可靠性、高可用性、高服務(wù)性）。對于一些企業(yè)，其關(guān)鍵業(yè)務(wù)往往需要不間斷服務(wù)，亞馬遜網(wǎng)站宕機(jī)一分鐘的損失就超過5萬美元。力求零宕機(jī)的大型機(jī)正好符合要求。

大型機(jī)RAS大型機(jī)一般都在系統(tǒng)內(nèi)集成了高程度的冗余和錯(cuò)誤檢查技術(shù)，防止系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難性問題。每個(gè)處理器核心都有2個(gè)完全的執(zhí)行通道來同時(shí)執(zhí)行每一條指令。如果兩天通道的計(jì)算結(jié)果不一致，CPU的狀態(tài)就會(huì)復(fù)原。重新執(zhí)行該條指令，結(jié)果還是不一致的話，一個(gè)空閑狀態(tài)的CPU將會(huì)被激活替代當(dāng)前的CPU。除了CPU，其它的元件例如記憶芯片、內(nèi)存總線、I/O通道電源等等，都有相應(yīng)的冗余設(shè)計(jì)。確保系統(tǒng)的高可靠性。高可用性。即使出錯(cuò)，許多組件的熱拔插特性也能確保系統(tǒng)的高服務(wù)性，在系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)被更換。1990年，IBM還推出了ParallelSysplex（并行系統(tǒng)綜合體），由多個(gè)大型機(jī)組成一個(gè)聯(lián)合體，最多支持32個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)系統(tǒng)鏡像運(yùn)行。即使一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)遭受了毀滅性損失，其工作將自動(dòng)由剩下的系統(tǒng)重新開始。整個(gè)系統(tǒng)也不會(huì)受到太大影響，I/O吞吐量除了RAS外，大型機(jī)還是被設(shè)計(jì)用來處理大容量的I/O應(yīng)用大型機(jī)的設(shè)計(jì)中包括一些輔助電腦來管理I/O吞吐量的通道，而讓CPU解放出來只處理高速內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，每一個(gè)I/O通道都能同時(shí)處理許多I/O操作和控制上千個(gè)設(shè)備。利用大型機(jī)處理數(shù)據(jù)中心超大數(shù)據(jù)是十分常見的。GB級或是TB級的文件時(shí)普通的是。相比于普通的個(gè)人電腦，大型機(jī)經(jīng)常是同時(shí)處理上千個(gè)數(shù)據(jù)流。并且能保證每一個(gè)數(shù)據(jù)流的高速運(yùn)轉(zhuǎn)。ISA系統(tǒng)指令架構(gòu)作為大型機(jī)市場的絕對霸主，IBM大型機(jī)的整體指令集保持了對應(yīng)用程序的向后兼容。這樣客戶采用新的硬件就更為容易，只需換上新系統(tǒng)，而無需做額外的軟件測試工作。大型機(jī)的投資回報(bào)率，像其它的計(jì)算機(jī)平臺一樣，取決于其規(guī)模，所支持的工作負(fù)載，減少人力資源，保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的不間斷服務(wù)，和一些其它的風(fēng)險(xiǎn)因素。持續(xù)的對系統(tǒng)指令架構(gòu)的支持對于保持大型機(jī)客戶也是十分重要的一環(huán)。與云計(jì)算虛擬化技術(shù)的兼容大型機(jī)與當(dāng)前的技術(shù)熱點(diǎn)云計(jì)算虛擬化都聯(lián)系十分緊密，所有大型機(jī)操作系統(tǒng)中都廣泛而深入的采用了虛擬化技術(shù)，而云計(jì)算技術(shù)也是如此，有關(guān)人士說到，“云計(jì)算”的概念假定了在使用計(jì)算資源和軟件的同時(shí)，不用去管它們從何而來。大部分大型機(jī)使用者將意識到，這和大型機(jī)系統(tǒng)建造的模型不謀而合。大型機(jī)市場現(xiàn)狀大型機(jī)主要是在政府機(jī)構(gòu)銀行等企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)上應(yīng)用，大數(shù)據(jù)處理例如人口統(tǒng)計(jì)，工業(yè)和顧客統(tǒng)計(jì)企業(yè)資源規(guī)劃，銀行交易處理等等。大型機(jī)始于20世紀(jì)60年代，直到今天還有固定的市場?，F(xiàn)在大型機(jī)市場主要是IBMz系列產(chǎn)品。IBM大型機(jī)一直服務(wù)于領(lǐng)先企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域，全球財(cái)富500強(qiáng)企業(yè)中的有71%是IBMSystemz的用戶，全球企業(yè)級數(shù)據(jù)有80%駐留在IBM大型主機(jī)上。IBM占據(jù)了大型機(jī)市場的90%以上的市場份額，其它的還有：Unisys大型機(jī)，ClearPath大型機(jī)，早期基于Burroughs的產(chǎn)品，現(xiàn)在基于OS1100的大型機(jī)。

Hitachi（日立）大型機(jī)2002年，Hitachi與IBM合作制造了z800系列大型機(jī)，但是后來Hitachi獨(dú)立制造大型機(jī)產(chǎn)品。惠普自己特有的NonStop大型機(jī)系統(tǒng)，是通過收購Tandem計(jì)算機(jī)公司得到的。

富士通GS大型機(jī)GtoupeBull的DPS、富士通的BS2000以及ICLVME大型機(jī)在歐洲市場還能見到。富士通、Hitachi和NEC仍然占據(jù)日本大部分大型機(jī)市場份額。富士通主要的大型機(jī)產(chǎn)品為GS系列。IBM大型機(jī)發(fā)展歷史提到大型機(jī)，就不得不提IBM大型機(jī)之父吉恩·阿姆達(dá)爾。被認(rèn)為是有史以來最偉大的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)師之一的阿姆達(dá)爾，締造了IBMS/360大型機(jī)的輝煌。使得IBM在50~60年代統(tǒng)治整個(gè)大型計(jì)算機(jī)工業(yè)，奠定了IBM計(jì)算機(jī)帝國的江山。

IBM大型機(jī)之父吉恩·阿姆達(dá)爾1964年4月7日，在阿姆達(dá)爾的帶領(lǐng)下，歷時(shí)三年，耗費(fèi)50億美元，第一臺IBM大型機(jī)SYSTEM/360（簡稱S/360）誕生。這項(xiàng)50億美元的投資甚至超過了原子彈的研究資費(fèi)，但最終被證實(shí)是一項(xiàng)啟動(dòng)創(chuàng)新商業(yè)運(yùn)作的歷史性變革。

IBMS/360大型機(jī)系列S/360以取一圈360度之意,即為滿足每個(gè)用戶的需要而設(shè)計(jì)。它可以讓低端電腦連接大型主機(jī),下傳和下載程序或資料,將電子數(shù)據(jù)處理的“松散終端”連接起來?？梢哉f，S360大型機(jī)的推出，IBM在大型機(jī)領(lǐng)域就沒有競爭對手了，一直以來，IBM在大型機(jī)市場的占有率都在80%以上。在50年代末至70年代，就有一些公司就開始生產(chǎn)大型機(jī)。IBM憑借其的360系列大型機(jī)主宰了市場，占據(jù)了美國大型機(jī)行業(yè)的70%份額。以至于美國媒體將這些企業(yè)稱為IBM和七個(gè)小矮人，七個(gè)小矮人則是指Burroughs、UNIVAC、NCR、ControlData、Honeywell、通用電子和RCA七個(gè)公司。

IBM和七個(gè)小矮人近半個(gè)世紀(jì)以來，IBM的大型機(jī)產(chǎn)品線已經(jīng)從當(dāng)初的S/360、S/370、S/390，發(fā)展到后來的z9、z10系列，現(xiàn)在最新的大型機(jī)已經(jīng)是zEnterprise系列中的z196。1968年，System/36085型引入了高速緩存存儲(chǔ)器，使得可以比以前快12倍的速度提供高優(yōu)先級的數(shù)據(jù),并且為今天很多的計(jì)算技術(shù)中可見的同一種高速緩存存儲(chǔ)器打下了基礎(chǔ)。1972年，IBM公布了VM虛擬化。今天，zVM幫助創(chuàng)建敏捷的主機(jī),能夠迅速有效地利用資源來響應(yīng)動(dòng)態(tài)需求。1976年，System/370上的SAS軟件幫助創(chuàng)造了新的競爭優(yōu)勢：商業(yè)智能。這一創(chuàng)新將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為可操作的智能，它能夠幫助組織發(fā)展獲利性更好的客戶關(guān)系和供應(yīng)商關(guān)系,并實(shí)現(xiàn)了更好、更準(zhǔn)確的決策。1988年，IBM引入了EnterpriseSystem/3090600S型。它是業(yè)界最強(qiáng)大的通用處理器,為客戶提供了額外的56%處理能力并引導(dǎo)了新的10型號S系列高級大型計(jì)算機(jī),這些計(jì)算機(jī)利用IBM的企業(yè)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)／370、多虛擬系統(tǒng)／ESA和虛擬機(jī)／擴(kuò)展體系結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理軟件。1994年，IBM公布了System/390并行系統(tǒng)綜合體產(chǎn)品，它包括了耦合器、S/390并行事務(wù)服務(wù)器、高速耦合鏈路以及軟件功能增強(qiáng)。并行系統(tǒng)綜合體設(shè)計(jì)用于提供應(yīng)用的持續(xù)可用性、減少或消除計(jì)劃的應(yīng)用程序,并且能夠擴(kuò)展到實(shí)際上不受限的容量。

IBMSystem/3901995年，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）所支持的處理器引入到了大型機(jī)環(huán)境，為現(xiàn)代大型機(jī)技術(shù)設(shè)定了新的路徑圖。CMOS芯片需要的電力比只使用一種類型晶體管的芯片要少。1998年，IBM引入了System/390第5代服務(wù)器。Turbo型號突破了1000個(gè)MIPS的障礙,使它成為世界上最強(qiáng)大的主機(jī)之一。1999年，IBM引入了System/390第6代服務(wù)器。它是第一個(gè)使用IBM創(chuàng)新的銅芯片技術(shù)的企業(yè)服務(wù)器2000年IBM公布了IBMeServerz系列900,它是從頭構(gòu)建的第一個(gè)以電子商務(wù)作為其主要功能的IBM主機(jī)。z系列主機(jī)構(gòu)建用于處理不可預(yù)測的電子商務(wù)需求,使得數(shù)千個(gè)服務(wù)器能夠在同一個(gè)機(jī)箱中運(yùn)作。IBM還向z/OS引入了新的64位操作系統(tǒng)。2003年，IBM公布了eServerz系列990,它是世界上最復(fù)雜的服務(wù)器、eServer系列的新旗艦產(chǎn)品。它為動(dòng)態(tài)地平衡關(guān)鍵應(yīng)用提供了均衡的、高度安全的平臺,并且是投入了4年時(shí)間和超過10億美元所得到的成果。運(yùn)行z/OS1。4的z990上的每秒SSL交易量增加到11000。2004年，IBM公布了新的IBMeServerz系列890。eServerz890有一些新的選擇方案,用于幫助更好地管理軟件成本和設(shè)計(jì)用于提供簡化、響應(yīng)能力更好的基礎(chǔ)架構(gòu)的創(chuàng)新技術(shù)。z890保留了System/360包容每一位用戶的每種需求這一傳統(tǒng),并為中型企業(yè)提供了64年4月7日,誕生了第一臺IBM大型機(jī)（SYSTEM/360,簡稱S/360）。這項(xiàng)投資50億美元的投資,被證實(shí)是一項(xiàng)啟動(dòng)創(chuàng)新商業(yè)運(yùn)作的歷史性變革。2006年，IBM向全球正式推出專門針對中端用戶、具有突破意義的IBMSystemz9BusinessClass大型主機(jī)。此外，IBM還宣布增加Systemz9EnterpriseClass（IBMSystemz9109）服務(wù)器新功能,以強(qiáng)化系統(tǒng)的業(yè)務(wù)靈活性。2008年，IBM宣布推出Systemz10大型主機(jī)以幫助客戶創(chuàng)建一個(gè)全新企業(yè)級數(shù)據(jù)中心。憑借新的設(shè)計(jì),Systemz10通過顯著提升性能、降低用電與冷卻成本,以及占地空間需求,從而大幅度提升數(shù)據(jù)中心的效率。同時(shí),它提供了無與倫比的安全水平,并通過自動(dòng)化管理和自動(dòng)跟蹤IT資源來響應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。IBMSystemz10企業(yè)級服務(wù)器（z10EC柜式）專業(yè)為企業(yè)級業(yè)務(wù)需求設(shè)計(jì)的世界一流的企業(yè)級服務(wù)器。z10EC為企業(yè)發(fā)展和大規(guī)模整合,實(shí)現(xiàn)更高的IT安全性、彈性和可用性,以及降低IT風(fēng)險(xiǎn)提供了全新的性能和容量,同時(shí)引入了即時(shí)資源分配來響應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。2010年7月，IBM宣布推出zEnterprise大型主機(jī)服務(wù)器和一個(gè)全新設(shè)計(jì)的系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠允許大型主機(jī)、POWER7和Systemx服務(wù)器上的工作負(fù)載共享資源,并作為一個(gè)單一的、虛擬的系統(tǒng)進(jìn)行管理。全新的大型主機(jī)也是迄今為止最強(qiáng)大、且最具能源效率的大型主機(jī)。大型機(jī)最新戰(zhàn)略動(dòng)態(tài)2011年，IBM宣布zEnterprise大型主機(jī)服務(wù)器將支持Windows系統(tǒng)。眾所周知，歷史上大型機(jī)與Windows儼然是兩個(gè)不同的領(lǐng)域，彼此“井水不犯河水”。然而這一局面不久將被打破。IBM欲通過傳輸大型機(jī)數(shù)據(jù)的Windows應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)對其的兼容。通過將Windows應(yīng)用程序合并到一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中的統(tǒng)一管理。

zEnterprise支持Windows根據(jù)此前國外媒體的報(bào)道，IBM旗下的zEnterprise大型機(jī)將實(shí)現(xiàn)對Windows系統(tǒng)的支持。至此，IBMzEnterpriseSystem能夠支持的平臺有z/OS、Linux、IBMAIX、x86Linux和微軟Windows平臺。另外，今年1月11日，IBM在京發(fā)布大型機(jī)戰(zhàn)略，全面展示了zEnterprise主機(jī)的技術(shù)性能及產(chǎn)品策略。2012年，IBM主機(jī)會(huì)繼續(xù)以高可靠、高可用、高安全、高擴(kuò)展、綠色節(jié)能等特性支持銀行業(yè)特別是區(qū)域性銀行實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展。結(jié)合云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的IT趨向，IBM將為銀行客戶進(jìn)一步提供全方位的高端技術(shù)解決方案和支持服務(wù)。

zEnterprise大型機(jī)2012年，IBM將對合作伙伴提供培訓(xùn)課程、硬軟件技術(shù)支持、市場合作等全方位服務(wù)。此外，IBM將在2012年通過大學(xué)聯(lián)盟，建成覆蓋大中國地區(qū)的主機(jī)系統(tǒng)教育資源體系，無償向合作伙伴開放，并推出zResearch和zCareer項(xiàng)目，全方位支持主機(jī)應(yīng)用研發(fā)以及主機(jī)人才交流服務(wù)。IBM主機(jī)系統(tǒng)誕生于1964年，曾支撐美國航天登月計(jì)劃，是IBM智慧的