大型機、小型機、x86服務(wù)器的區(qū)別

1、近日，美國宇航局NASA關(guān)閉了其最后一臺大型機，宣告了NASA大型機時代的終結(jié)。美國太空計劃由于預(yù)算的減少而擱置，但是中國的登月計劃正如火如荼的展開，實現(xiàn)登月不可或缺的是對于軌道的計算，必然少不了大型機的支持。美國阿波羅計劃正是運用了大型機進行人類第一次登月計劃中相關(guān)的復(fù)雜計算。大型機計算阿波羅飛船著陸地點在阿波羅登月計劃中，NASA領(lǐng)用IBM 360大型機系統(tǒng)計算出了阿波羅11號的著陸地點范圍。雖然關(guān)于大型機明日黃花的論調(diào)也由來已久，但真實情況確是大型機一直屹立不倒。2012年一月IBM發(fā)布了其大型機戰(zhàn)略計劃，大型機將會繼續(xù)以高可靠性、高可用性和高服務(wù)性的特點應(yīng)用在銀行等機構(gòu)中。NASA關(guān)閉

2、其最后一臺大型機IBM硬件主管羅德在回應(yīng)大型機漸行漸遠的說法時說道，NASA關(guān)閉最后一臺大型機之所以被關(guān)注，原因在于最早的大型機應(yīng)用系統(tǒng)之一正是幫助將人類運送到月球的制導(dǎo)系統(tǒng)。大型機曾經(jīng)因為阿波羅登月計劃而輝煌，美國宇航局在登月計劃中應(yīng)用了幾臺IBM早期的大型機系統(tǒng)。幫助其進行復(fù)雜的運算，例如軌道計算等等。大型機系統(tǒng)與登月計劃而在其他的領(lǐng)域，例如銀行等企業(yè)，大型機依然發(fā)揮著重要作用。在科技飛速發(fā)展的今天，大型機緣何經(jīng)歷半個世紀(jì)依然不倒，它與小型機、x86服務(wù)器、甚至是超級計算機又有何分別。接下來就來揭開大型機的神秘面紗。大型機與超級計算機的區(qū)別光從名字而言，可能有網(wǎng)友會將大型機與超級計算機混為

3、一談。超級計算機（舊時又名巨型機），有極強的計算速度，通常用于科學(xué)與工程上的計算，這些計算的速度與內(nèi)存性能大小有關(guān)，而大型機的運算任務(wù)主要受數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)移、可靠性及并發(fā)處理性能所限制。大型機更傾向整數(shù)運算，如訂單數(shù)據(jù)、銀行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等，超級計算機則是更強調(diào)浮點計算性能如天氣預(yù)報，大型機在處理數(shù)據(jù)的同時需要讀寫或傳輸大量信息，如海量的交易信息、航班信息等等。大型主機和超級計算機的主要區(qū)別在于以下幾個方面：1.大型主機使用專用指令系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，超級計算機使用通用處理器及UNIX或類UNIX操作系統(tǒng)(如linux)。2.大型主機長于非數(shù)值計算(數(shù)據(jù)處理)，超級計算機長于數(shù)值計算(科學(xué)計算)。天河一號

4、超級計算機系統(tǒng)3.大型主機主要用于商業(yè)領(lǐng)域,如銀行和電信，而超級計算機用于尖端科學(xué)領(lǐng)域,特別是國防領(lǐng)域。例如我國國防科大研制的天河1-A超級計算機系統(tǒng)。4.大型主機大量使用冗余等技術(shù)確保其安全性及穩(wěn)定性,所以內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常有兩套。而超級計算機使用大量處理器，通常由多個機柜組成。大型機、小型機、x86服務(wù)器的區(qū)別首先來講x86服務(wù)器，與平常人們所接觸的臺式機筆記本類似，采用CISC架構(gòu)處理器。隨著英特爾至強處理器的性能不斷提升，業(yè)內(nèi)有種說法是x86服務(wù)器有搶占小型機市場的趨勢。x86服務(wù)器Intel推出至強7500系列處理器（例如Nehalem-EX），將至強平臺的可靠性、可用性和可維護性（RAS

5、）帶到新的高度，此外將原本只為RISC架構(gòu)專屬的諸如機器校驗架構(gòu)（Machine Check Architecture，MCA）等特性的移植，也使至強7500平臺在面向高端關(guān)鍵性業(yè)務(wù)應(yīng)用時底氣更足。至強7500的推出，是Intel志在關(guān)鍵應(yīng)用市場一展身手的重要一步。雖然近年來x86服務(wù)器的出貨量占整個服務(wù)器（包含x86服務(wù)器、小型機、大型機）領(lǐng)域的80%左右，但是其市場份額卻只有50%。這主要是因為在重要的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用上，小型機向來都是首選。小型機小型機，一種介于PC服務(wù)器和大型機之間的高性能計算機，一般認為，傳統(tǒng)小型機是指采用RISC、MIPS等專用處理器，主要支持UNIX操作系統(tǒng)的封閉、專

6、用的計算機系統(tǒng)，所以又稱RISC服務(wù)器或Unix服務(wù)器。IBM大型機Z196 芯片架構(gòu)大型機，又名大型主機，使用專用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。故此，大型機不僅僅是一個硬件上的概念，更是一個硬件和專屬軟件的有機整體。大型機是上世紀(jì)六十年代發(fā)展起來的計算機系統(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算機系統(tǒng)中是首屈一指的。大型機大型機與小型機的區(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。大型機的特點優(yōu)勢現(xiàn)在的大型機的性能，并不能用單一的每秒并行浮點計算能力來體現(xiàn)，大型機相比于其他計算機系統(tǒng)，其主要特點在于其RAS(Reliability, A

7、vailability, 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)站宕機一分鐘的損失就超過5萬美元。力求零宕機的大型機正好符合要求。大型機RAS大型機一般都在系統(tǒng)內(nèi)集成了高程度的冗余和錯誤檢查技術(shù)，防止系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難性問題。每個處理器核心都有2個完全的執(zhí)行通道來同時執(zhí)行每一條指令。如果兩天通道的計算結(jié)果不一致，CPU的狀態(tài)就會復(fù)原。重新執(zhí)行該條指令，結(jié)果還是不一致的話，一個空閑狀態(tài)的CPU將會被激活替代當(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。確保系統(tǒng)的高可靠性。高

8、可用性。即使出錯，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)運行的同時被更換。1990年，IBM還推出了Parallel Sysplex（并行系統(tǒng)綜合體），由多個大型機組成一個聯(lián)合體，最多支持32個系統(tǒng)作為一個系統(tǒng)鏡像運行。即使一個獨立系統(tǒng)遭受了毀滅性損失，其工作將自動由剩下的系統(tǒng)重新開始。整個系統(tǒng)也不會受到太大影響，I/O吞吐量除了RAS外，大型機還是被設(shè)計用來處理大容量的I/O應(yīng)用大型機的設(shè)計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I/O通道都能同時處理許多I/O操作和控制上千個設(shè)備。利用大型機處理數(shù)據(jù)中心超大數(shù)據(jù)是十分常見的。G

9、B級或是TB級的文件時普通的是。相比于普通的個人電腦，大型機經(jīng)常是同時處理上千個數(shù)據(jù)流。并且能保證每一個數(shù)據(jù)流的高速運轉(zhuǎn)。ISA 系統(tǒng)指令架構(gòu)作為大型機市場的絕對霸主，IBM大型機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。大型機的投資回報率，像其它的計算機平臺一樣，取決于其規(guī)模，所支持的工作負載，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客戶也是十分重要的一環(huán)。與云計算虛擬化技術(shù)的兼容大型機與當(dāng)前的技術(shù)熱點云計算虛擬化都聯(lián)系十分緊密，所有大型機操作系統(tǒng)中都廣

10、泛而深入的采用了虛擬化技術(shù)，而云計算技術(shù)也是如此，有關(guān)人士說到，“云計算”的概念假定了在使用計算資源和軟件的同時，不用去管它們從何而來。大部分大型機使用者將意識到，這和大型機系統(tǒng)建造的模型不謀而合。大型機市場現(xiàn)狀大型機主要是在政府機構(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，工業(yè)和顧客統(tǒng)計 企業(yè)資源規(guī)劃，銀行交易處理等等。大型機始于20世紀(jì)60年代，直到今天還有固定的市場?，F(xiàn)在大型機市場主要是IBM z系列產(chǎn)品。IBM大型機一直服務(wù)于領(lǐng)先企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域，全球財富500強企業(yè)中的有71%是IBM System z的用戶，全球企業(yè)級數(shù)據(jù)有80%駐留在IBM大型主機上。IBM占據(jù)了大型

11、機市場的90%以上的市場份額，其它的還有：Unisys大型機，ClearPath大型機，早期基于Burroughs的產(chǎn)品，現(xiàn)在基于OS1100的大型機。Hitachi（日立）大型機2002年，Hitachi與IBM合作制造了z800系列大型機，但是后來Hitachi獨立制造大型機產(chǎn)品?；萜兆约禾赜械腘onStop大型機系統(tǒng)，是通過收購Tandem計算機公司得到的。富士通GS大型機Gtoupe Bull的DPS、富士通的BS2000以及ICL VME大型機在歐洲市場還能見到。富士通、Hitachi和NEC仍然占據(jù)日本大部分大型機市場份額。富士通主要的大型機產(chǎn)品為GS系列。IBM大型機發(fā)展歷史提到

12、大型機，就不得不提IBM大型機之父吉恩·阿姆達爾。被認為是有史以來最偉大的計算機設(shè)計師之一的阿姆達爾，締造了IBM S/360大型機的輝煌。使得IBM在5060年代統(tǒng)治整個大型計算機工業(yè)，奠定了IBM計算機帝國的江山。IBM大型機之父吉恩·阿姆達爾1964年4月7日，在阿姆達爾的帶領(lǐng)下，歷時三年，耗費50億美元，第一臺IBM大型機SYSTEM/360（簡稱S/360）誕生。這項50億美元的投資甚至超過了原子彈的研究資費，但最終被證實是一項啟動創(chuàng)新商業(yè)運作的歷史性變革。IBM S/360大型機系列S/360以取一圈360度之意,即為滿足每個用戶的需要而設(shè)計。它可以讓低端電腦連

13、接大型主機,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大型機的推出，IBM在大型機領(lǐng)域就沒有競爭對手了，一直以來，IBM在大型機市場的占有率都在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。IBM憑借其的360系列大型機主宰了市場，占據(jù)了美國大型機行業(yè)的70%份額。以至于美國媒體將這些企業(yè)稱為IBM和七個小矮人，七個小矮人則是指Burroughs、UNIVAC、NCR、Control Data、Honeywell、通用電子和RCA七個公司。IBM和七個小矮人近半個世紀(jì)以來，IBM的大型機產(chǎn)品線已經(jīng)從當(dāng)初的S/360、S/370、S/390，

14、發(fā)展到后來的z9、z10系列，現(xiàn)在最新的大型機已經(jīng)是zEnterprise系列中的z196。1968年，System/360 85型引入了高速緩存存儲器，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算技術(shù)中可見的同一種高速緩存存儲器打下了基礎(chǔ)。1972年，IBM 公布了VM虛擬化。今天，zVM幫助創(chuàng)建敏捷的主機,能夠迅速有效地利用資源來響應(yīng)動態(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,并實現(xiàn)了更好、更準(zhǔn)確的決策。1988年，IBM引入了

15、Enterprise System/3090 600S 型。它是業(yè)界最強大的通用處理器,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系列高級大型計算機,這些計算機利用 IBM 的企業(yè)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)370、多虛擬系統(tǒng)ESA 和虛擬機擴展體系結(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。并行系統(tǒng)綜合體設(shè)計用于提供應(yīng)用的持續(xù)可用性、減少或消除計劃的應(yīng)用程序,并且能夠擴展到實際上不受限的容量。IBM System/3901995年，互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）所支持的處

16、理器引入到了大型機環(huán)境，為現(xiàn)代大型機技術(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MIPS的障礙,使它成為世界上最強大的主機之一。1999年，IBM引入了System/390 第6代服務(wù)器。它是第一個使用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IBM eServer z系列900,它是從頭構(gòu)建的第一個以電子商務(wù)作為其主要功能的IBM主機。z系列主機構(gòu)建用于處理不可預(yù)測的電子商務(wù)需求,使得數(shù)千個服務(wù)器能夠在同一個機箱中運作。IBM還向z/OS引入了新的64位操

17、作系統(tǒng)。2003年，IBM公布了eServer z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年時間和超過10億美元所得到的成果。運行z/OS 1。4的z990上的每秒SSL交易量增加到11000。2004年，IBM公布了新的 IBM eServer z系列890。eServer z890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

18、臺IBM大型機（SYSTEM/360,簡稱S/360）。這項投資50億美元的投資,被證實是一項啟動創(chuàng)新商業(yè)運作的歷史性變革。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IBM System z9 Business Class大型主機。此外，IBM還宣布增加System z9 Enterprise Class（IBM System z9 109）服務(wù)器新功能,以強化系統(tǒng)的業(yè)務(wù)靈活性。2008年，IBM宣布推出System z10大型主機以幫助客戶創(chuàng)建一個全新企業(yè)級數(shù)據(jù)中心。憑借新的設(shè)計,System z10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

19、數(shù)據(jù)中心的效率。同時,它提供了無與倫比的安全水平,并通過自動化管理和自動跟蹤IT資源來響應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。IBM System z10企業(yè)級服務(wù)器（z10 EC 柜式）專業(yè)為企業(yè)級業(yè)務(wù)需求設(shè)計的世界一流的企業(yè)級服務(wù)器。z10 EC為企業(yè)發(fā)展和大規(guī)模整合,實現(xiàn)更高的IT安全性、彈性和可用性,以及降低IT風(fēng)險提供了全新的性能和容量,同時引入了即時資源分配來響應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。2010年7月，IBM宣布推出zEnterprise大型主機服務(wù)器和一個全新設(shè)計的系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠允許大型主機、POWER7和System x 服務(wù)器上的工作負載共享資源,并作為一個單一的、虛擬的系統(tǒng)進行管理。全新的大

20、型主機也是迄今為止最強大、且最具能源效率的大型主機。大型機最新戰(zhàn)略動態(tài)2011年，IBM宣布zEnterprise大型主機服務(wù)器將支持Windows系統(tǒng)。眾所周知，歷史上大型機與Windows儼然是兩個不同的領(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)用程序合并到一個系統(tǒng)中，實現(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)此前國外媒體的報道，IBM旗下的zEnterprise大型機將實現(xiàn)對Windows系統(tǒng)的支持。至此，IBM zEnterprise System能夠支持的平臺有z/OS、Lin