Форм-факторы компьютеров очень разнообразны: от мэйнфреймов, которым нужно большое помещение, до смартфонов, которые помещаются в кармане. Но есть один класс машин, который когда-то играл важную роль в эволюции вычислительной техники. Но теперь эти машины исчезли, примечательные только своим наследием программного обеспечения, которое изначально было разработано именно для них.
Это мини-компьютеры. Класс компьютеров общего назначения, который был популярен в период с середины 1960-х до середины 1980-х годов, сектор, где работали почти 100 компаний, а сегодня не осталось ни одной.
Спрашивать, почему больше нет мини-компьютеров, на самом деле означает задавать два отдельных вопроса. Почему исчез форм-фактор мини-компьютеров? И почему исчезли архитектуры мини-компьютеров? Постараемся ответить на эти вопросы в этой статье.
❯ Когда «мини» на самом деле вовсе не мини
Начнём с рассмотрения мини-компьютера 1980-х годов. Возьмём к примеру IBM System/36. Это небольшой мини-компьютер, но по современным меркам он вовсе не «мини». На самом деле он размером с большой домашний холодильник.
IBM System/36
Благодаря закону Мура стало возможным создание всё более мелких машин, которые из-за своей портативности обычно более полезны. Но машины также стали больше, при условии, что центр обработки данных можно считать таковым. Объединение большого количества вычислений в одном месте обеспечивает экономию за счёт масштаба. Самый экономичный способ создания таких вычислений — это тысячи серверов с обычными процессорами, полученными из обычных настольных машин.
А появление Интернета открыло путь к публичному облаку, что означало, что если вам нужно больше FLOPS, чем может предоставить настольный ПК, то вы можете легко получить их через Интернет. Это добавило гибкость для масштабирования этих вычислительных ресурсов вверх или вниз по мере необходимости.
Таким образом, больше не было причин, по которым кто-либо хотел бы иметь «холодильник» или компьютер большего размера в одном углу своего офиса. Эквивалентная вычислительная мощность могла быть предоставлена гораздо более дешево и экономично. И, что ещё лучше, вам больше не нужно было отказываться от дорогого офисного пространства, чтобы иметь это.
И именно габариты мини-компьютера занимают особенно неудобное место в диапазоне размеров. Это самая маленькая машина, которая слишком велика, чтобы её перемещать без профессиональной помощи. Самый маленький компьютер, который вы не сможете положить в багажник своего автомобиля.
Мэйнфреймы, которые намного больше, выжили потому, что программное обеспечение, которое они запускают, действительно настолько важно для организаций, и нет другой жизнеспособной альтернативы.
На мини-компьютерах работало программное обеспечение, которое можно было заменить или перенести на другую архитектуру, работающую либо на настольном компьютере, либо в центре обработки данных.
Также вычислительная мощность «микрокомпьютеров» резко возросла в начале 80-х, и они достигли той же вычислительной мощности, что и мини-компьютеры. И вдобавок ко всему, компьютерные сети резко эволюционировали, и настройка локальной сети просто исключила использование многопользовательских машин, подключенных через последовательные терминалы.
Справедливо отметить, что производители мини-компьютеров упорно уменьшали их до микрокомпьютеров на протяжении 1980-х. Возможно, единственной причиной, по которой форм-фактор мини-компьютера сохранялся так долго, было желание физически затруднить кражу компьютера компании.
❯ CISC малого объема
Ответ на вопрос, почему исчез форм-фактор мини-компьютеров, не говорит нам на самом деле, почему исчезли архитектуры мини-компьютеров. Можно утверждать, что это произошло не только из-за ограничений самих архитектур.
x86 от Intel берёт свое начало в микропроцессоре 8008, который, в свою очередь, был основан на терминале Datapoint 2200. Однако за пять десятилетий он значительно развился и сегодня обеспечивает производительность и возможности, которые в целом соответствуют или превосходят его конкурентов. Если архитектура 8008 могла развиваться таким образом, то можно сказать, что архитектуры мини-компьютеров должны были быть способны проделать тот же путь. Но ни одна из них не смогла.
А как насчёт 16-битного PDP-11? PDP-11 превратился в 32-битный VAX-11, который был очень успешным «супер-мини-компьютером». Так почему же VAX оказался эволюционным тупиком? На то есть одна техническая и одна коммерческая причины.
DEC VAX 11/780-5
Техническая причина в том, что когда стало ясно, что архитектура RISC — это хорошая идея, дни VAX как архитектуры были сочтены. DEC приложила значительные усилия к разработке архитектуры RISC, а не вложила эти усилия в разработку VAX.
Вы можете возразить, что x86 — это архитектура CISC. Так оно и есть, но она также является одной из наименее «CISC-ной» из CISC и поэтому поддаётся множеству мер, которые позволяют ей обходить некоторые недостатки исходных проектов. Архитектура также имела большое коммерческое преимущество в виде масштаба, поддерживающего огромные инвестиции, как в разработку, так и в производственные процессы для её создания. x86, как правило, имеет очень заметное преимущество перед другими семействами микропроцессоров.
Объёмы единиц VAX традиционно были довольно низкими. Например, MicroVAX II, очень успешный продукт, был поставлен 65 000 единиц в 1985-1987 годах; для сравнения, за 1985-1987 годы было продано около 14 000 000 IBM PC и клонированных систем. Большие объёмы Intel x86 означают, что они могут тратить больше времени и усилий на оптимизацию своих процессоров и иметь более низкие средние затраты.
И это коммерческая причина, по которой архитектуры мини-компьютеров в целом потерпели неудачу. У них никогда не было достаточного объёма для поддержки уровней инвестиций, которые позволили бы им конкурировать с архитектурами микрокомпьютеров.
❯ Адаптация — это сложно
Есть один последний вопрос, на который необходимо ответить. Почему ни одна из фирм, сосредоточенных на производстве миникомпьютеров — DEC, Data General, Prime, Wang и другие — не выжила? Неудача той эпохи мини-компьютеров связана не только с CISC. Эти фирмы видели зловещие предзнаменования и попытались избавиться от зависимости от мини-компьютеров.
DEC была намного больше, чем процессор VAX. DEC на пике своего развития была очень успешной и прибыльной компанией. В 1988 году объём продаж составил 11 млрд долларов, а операционный доход превысил 1,6 млрд долларов. С учётом инфляции продажи DEC в 1988 году были больше, чем у Nvidia в 2022 году. Более того, DEC оставалась высокоинновационной компанией на протяжении всего своего существования. DEC разработала собственную, высоко оцененную архитектуру RISC, DEC Alpha. Это также была одна из первых компаний в Интернете, пятая компания, зарегистрировавшая собственный домен (dec.com) в 1985 году.
Реклама PDP-8
У DEC было две попытки создать процессоры RISC, которые не продержались долго. Другие компании тоже потерпели неудачу в этой области: Be, Amiga и т. д. Архитектура x86, Windows, Office, технологии и маркетинг были особой и хорошо контролируемой комбинацией, что Intel стал катком, который прокатился по многим компаниям. Проблема DEC и других заключалась в том, что их изначальное происхождение как мини-компьютерных компаний затрудняло переход к чему-то другому, даже с отличной технологией.
DEC исчезла в результате слияния с Compaq в 1997 году. Compaq, в свою очередь, растворилась в HP в 2002 году. Ошибки и последующий крах DEC заслуживают отдельной статьи.
DEC не удалось. И если такая инновационная компания, как DEC, не смогла выжить, то какая надежда была у Data General, Wang, Prime и других более мелких и менее инновационных мини-производителей?! Они были обречены на вымирание.
Мини-компьютеры производились также в СССР и в странах, являвщишся членами СЭВ Например, «Электроника-60» — компьютер, выпускавшийся в Советском Союзе компанией «Электроника» в Воронеже с 1978 по 1991 год. Это стоечная система без встроенного дисплея или устройств хранения данных. Обычно она работала в паре с терминалом 15IE-00-013 и устройствами ввода-вывода.
Первоначальная реализация Тетриса была написана для «Электроники-60» Алексеем Пажитновым в 1985 году. Поскольку «Электроника-60» не имела растровой графики, для формирования блоков использовались текстовые символы.
«Электроники-60»
❯ Мини-компьютеры сегодня
Легко говорить о провале «мини». Труднее определить этот класс сегодня.
Большинство мини-процессоров были вытеснены микропроцессорами. Но есть одна мини-архитектура, которая (вроде как) живет и по сей день. TI-990 стал микропроцессором TMS9900, а затем архитектура нашла своё применение в миллионах микроконтроллеров MSP430. Так что, хотя мини-форм-фактор как бы исчез, очень редко встречаются мини-архитектуры, сохранившейся до наших дней — даже смешно, что они питают такие вещи, как система управления электрической зубной щёткой.
А форм-фактор трансформировался в стоечные системы, такие как VxRack или Oxide.
Есть и другие, некогда важные категории вычислительных устройств, которые когда-то были очень популярны, но с тех пор исчезли: процессоры bit-slice, рабочие станции, iPod и другие.
Наводит на размышления о том, какие категории устройств важны сегодня, но в конечном итоге обречены? Производители не подозревали, что мини-компьютеры были обречены в их лучшие времена. Но они явно слишком долго думали, что только с большими компьютерами можно заработать большие деньги. А потом они остались в облаке пыли, когда рынок ПК и сетевых технологий взорвался.
Просто подождите, и цикл начнётся снова. Когда-нибудь и сегоднешние компьютеры с ноутбуками отправятся вслед за мини-компьютерами. Вычислительные устройства будут продолжать уменьшаться. Реальность такова, что все интерфейсы будут управляться вычислительными устройствами, размером с ноготь, и эта способность будет только продолжать экспоненциально увеличиваться.
