電子計(jì)算器,又稱計(jì)算機(jī)在40多年得到高速的發(fā)展,其使用的組件亦已經(jīng)歷了四代的變化。包括第一代的電子管、第二代的晶體管、第三代的集成電路、及第四代的大規(guī)模集成電路。
當(dāng)然,人類當(dāng)然不會(huì)滿足于此。自第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問(wèn)世以后,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的發(fā)展發(fā)生了日新月異的變化:體積越來(lái)越??;速度越來(lái)越快;價(jià)格越來(lái)越便宜;功能越來(lái)越強(qiáng)。如今,計(jì)算機(jī)發(fā)展到了第四代,目前正在向第五代、第六代智能化計(jì)算機(jī)發(fā)展。
很顯然,計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響,人們稱它是一場(chǎng)翻天覆地的信息革命?,F(xiàn)在,電子計(jì)算器的功能已不止是一種計(jì)算工具,它已滲入了人類的活動(dòng)領(lǐng)域,并改變著整個(gè)社會(huì)的面貌,使人類社會(huì)邁入一個(gè)新的階段。
隨著計(jì)算機(jī)集中化、大型化的趨勢(shì)一直延續(xù)到了集成電路和超大規(guī)模集成電路階段,并且在未來(lái)云計(jì)算階段依然會(huì)繼續(xù)存在和發(fā)展,同時(shí)人們對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)的追求也從未停止。隨著英特爾公司于1971年推出第一顆微處理器Intel 4004,個(gè)人計(jì)算機(jī)的大門被無(wú)意中打開(kāi)。計(jì)算機(jī)愛(ài)好者們敏銳地發(fā)現(xiàn),這正是他們一直在尋找的計(jì)算機(jī)“心臟”,一大批計(jì)算機(jī)愛(ài)好者開(kāi)始嘗試用它打造屬于個(gè)人的計(jì)算機(jī)。隨后的兩年里,特德?霍夫(Ted Hoff)和他的同事們相繼研制出了Intel 8008和Intel 8080微處理器芯片,并直接催生出了整個(gè)PC產(chǎn)業(yè)?,F(xiàn)在回首歷史,我們也有理由相信,Intel 8080改變了整個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的歷史,之后數(shù)十年中除了英特爾公司始終堅(jiān)持微處理器的研發(fā),IBM、摩托羅拉、Zilog、Cyrix、威盛、AMD等廠商也曾經(jīng)或者依然在微處理器領(lǐng)域做出努力。正是在這些企業(yè)的堅(jiān)持下,微處理器才能從4位到64位、從單核到多核、從108kHz到5GHz、從10微米到32納米工藝,不斷地發(fā)展和進(jìn)步。
微處理器的誕生不但是電子學(xué)的重大進(jìn)步,也為各行各業(yè)的技術(shù)革新提供了最有利的工具。如今,小到各種智能玩具、家電、數(shù)碼設(shè)備,大到汽車、工業(yè)機(jī)器人、航天飛機(jī),都離不開(kāi)微處理器。微處理器正在融入現(xiàn)代社會(huì)的方方面面,它不但是PC進(jìn)步的核心,也是時(shí)代進(jìn)步的核心。
不過(guò),在這里不得不指出的是,英特爾x86架構(gòu)對(duì)這個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)也產(chǎn)生了巨大的影響和作用。1978年Intel 8086中央處理器中首度出現(xiàn)x86架構(gòu),它是從Intel 8008處理器中發(fā)展而來(lái)的,而8008則是發(fā)展自Intel 4004的。8086在三年后為IBM PC所選用,之后x86便成為了個(gè)人計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái),成為了歷來(lái)最成功的CPU架構(gòu)。
其他公司也有制造x86架構(gòu)的處理器,計(jì)有Cyrix(現(xiàn)為VIA所收購(gòu))、NEC集團(tuán)、IBM、IDT以及Transmeta。后來(lái)Intel也推出了Intel 64,開(kāi)創(chuàng)了x86的64位時(shí)代。
2007年1月,Intel公開(kāi)發(fā)表使用其45納米制程”Penryn”芯片家族的PC和服務(wù)器。”Penryn”是這一系列依據(jù)英特爾Core微架構(gòu)之筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)和服務(wù)器芯片家族的代號(hào),首次正式發(fā)布時(shí)共有16款處理器,除了一款I(lǐng)ntel Core 2 Extreme QX9650是針對(duì)普通臺(tái)式機(jī)市場(chǎng)外,其余的雙核Xeon 5200系列和四核5400系列都是服務(wù)器處理器。
根據(jù)IDC報(bào)告顯示,英特爾至強(qiáng)服務(wù)器芯片2010年第四季度市場(chǎng)占有率再創(chuàng)新高,相比去年同期增長(zhǎng)1.3%。與此同時(shí),該報(bào)告還預(yù)測(cè),2011年中國(guó)x86服務(wù)器出貨量將再次攀升,年增長(zhǎng)率將高達(dá)12.6%。其中有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,戴爾在中國(guó)x86服務(wù)器市場(chǎng)占有率年年攀升,戴爾x86服務(wù)器的出貨量增長(zhǎng)速度為市場(chǎng)整體增長(zhǎng)率的兩倍左右。
第三節(jié):大型主機(jī)曾經(jīng)的輝煌
早在1964年4月,誕生了第一臺(tái)IBM大型機(jī)System360。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。到了1998年,IBM引入了System 390第5代服務(wù)器。Turbo型號(hào)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。本節(jié)分析大型主機(jī)對(duì)那個(gè)時(shí)代的貢獻(xiàn),以及大型主機(jī)對(duì)計(jì)算的推動(dòng)。而在60年代,主機(jī)大行其道也分標(biāo)志著大型主機(jī)時(shí)代的來(lái)臨。
上世紀(jì)90年代,PC技術(shù)逐漸成熟,Unix、Linux大行其道,與時(shí)代步伐“不一致”的大型主機(jī)陷入困境。一種“大型主機(jī)過(guò)時(shí)了”的看法甚為流行。為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn),IBM大型主機(jī)采用了“無(wú)縫技術(shù)”等創(chuàng)新思想,經(jīng)歷了重大變革,從封閉走向開(kāi)放,終于安全度過(guò)大型主機(jī)的非常時(shí)期。
如今,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展似乎又給大型主機(jī)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn):在虛擬化、云計(jì)算等概念烘托下,輕盈化的計(jì)算平臺(tái)似乎又將大型主機(jī)的“笨重”比照出來(lái)。而實(shí)際上,當(dāng)數(shù)據(jù)挖掘的時(shí)代漸遠(yuǎn),數(shù)據(jù)大集中時(shí)代到來(lái),大型主機(jī)處理海量數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)才更顯現(xiàn)出來(lái):在數(shù)據(jù)挖掘時(shí)代,分布式系統(tǒng)比較流行,但卻無(wú)法解決在處理海量數(shù)據(jù)時(shí)的誤差問(wèn)題。與刀片服務(wù)器相比,大型主機(jī)仍然具有無(wú)法比肩的性能優(yōu)勢(shì)。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)BMC對(duì)1100家大型主機(jī)用戶和管理軟件制造商的年度調(diào)查顯示,IT部門把大型主機(jī)作為計(jì)算平臺(tái)使用的計(jì)劃將延續(xù)下去。
就當(dāng)前的中國(guó)市場(chǎng)而言,未來(lái)幾年,分布于醫(yī)療、交通、電信、金融、教育等領(lǐng)域的機(jī)會(huì),就是大型主機(jī)在中國(guó)市場(chǎng)的重要機(jī)會(huì)。高吞吐量決定了大型主機(jī)在海量數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢(shì),數(shù)據(jù)的安全性也是大型主機(jī)突出的優(yōu)勢(shì):在醫(yī)療、公安系統(tǒng)的信息化中,數(shù)據(jù)的安全性、穩(wěn)定性至關(guān)重要。
不過(guò),從服務(wù)器市場(chǎng)發(fā)展歷程來(lái)看,大型主機(jī)風(fēng)靡全球的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去,但目前依然有比較穩(wěn)固的市場(chǎng)。20世紀(jì)70年代大型主機(jī)邁入成熟階段且成為普遍的應(yīng)用,80年代后隨著Unix服務(wù)器的崛起,給大型主機(jī)市場(chǎng)嚴(yán)重的沖擊。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)服務(wù)器市場(chǎng)上大型主機(jī)所占市場(chǎng)份額保持穩(wěn)定增長(zhǎng), IBM任然是國(guó)內(nèi)大型主機(jī)的提供商,IBM占據(jù)96%以上的市場(chǎng)份額。大型主機(jī)主要應(yīng)用在金融、電信、交通、能源、制造等支柱行業(yè),目前金融行業(yè)是大型主機(jī)的主要市場(chǎng),占八成以上。
大型主機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)如可用性、可擴(kuò)展性、安全性、分區(qū)和負(fù)載能力是其他類型服務(wù)器所不及的。大型主機(jī)處理復(fù)雜多任務(wù)時(shí)的超強(qiáng)能力,宕機(jī)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他類型的服務(wù)器;大型機(jī)I/O能力強(qiáng),擅長(zhǎng)于超大型數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn);采取動(dòng)態(tài)分區(qū)管理,根據(jù)不同應(yīng)用負(fù)載量的大小靈活地分配系統(tǒng)資源;從底層防止入侵的設(shè)計(jì)策略使大型主機(jī)安全性提高。以上特性對(duì)于像金融、電信、交通、能源、政府等行業(yè)中對(duì)于系統(tǒng)處理能力和穩(wěn)定性要求都極為苛刻的應(yīng)用來(lái)說(shuō),大型主機(jī)是不可替代的。
但是,大主機(jī)的發(fā)展絕對(duì)不可能沒(méi)有對(duì)手,大型主機(jī)高昂的價(jià)格、專有的系統(tǒng)是制約了市場(chǎng)成長(zhǎng)主要因素,用戶IT硬件投入的緊縮、對(duì)開(kāi)放系統(tǒng)的熱衷、其他類型計(jì)算機(jī)性能的迅速提升都影響大型主機(jī)市場(chǎng)發(fā)展。
據(jù)分析,一方面,大型主機(jī)的一次性投入高昂、使用專用軟件、技術(shù)人員缺乏。大型價(jià)格一般在百萬(wàn)美元、每年還要花費(fèi)較高的維護(hù)費(fèi)用。一般大型主機(jī)上面運(yùn)行的都是一些專用軟件,應(yīng)用軟件數(shù)量有限,只有上百種。大型主機(jī)使用作業(yè)控制語(yǔ)言(JCL),加上專有系統(tǒng)和非主流軟件造成相應(yīng)的技術(shù)人員缺乏。
另一方面,隨著國(guó)內(nèi)IT建設(shè)的發(fā)展,用戶對(duì)于IT基礎(chǔ)平臺(tái)的投入逐漸減少,更多的將如何更好地利用IT資源為企業(yè)創(chuàng)造更多價(jià)值作為重點(diǎn),硬件投入不如軟件投入增加得快。由于考慮到使用專有系統(tǒng)會(huì)受到多方面的束縛,所以用戶更多地考慮能否在開(kāi)放的系統(tǒng)上運(yùn)行自己的應(yīng)用軟件。Sun、HP,包括IBM在內(nèi)的主要RISC系統(tǒng)廠商不斷提高高端產(chǎn)品性能,無(wú)論從CPU的數(shù)量和頻率、內(nèi)存容量、分區(qū)能力等方面都不斷有大幅提升。同時(shí)IA機(jī)群也對(duì)大型主機(jī)低端市場(chǎng)進(jìn)行滲透。
大型主機(jī)廣闊的空間在于一些行業(yè)用戶。從總體來(lái)看,行業(yè)用戶的發(fā)展趨勢(shì)以及廠商的不斷投入為大型主機(jī)帶來(lái)更為廣闊的市場(chǎng)。
銀行、證券、保險(xiǎn)、政府等行業(yè)的數(shù)據(jù)大集中工程,企業(yè)應(yīng)用整合(EAI)的實(shí)施都對(duì)IT平臺(tái)提出更高的要求,企業(yè)的發(fā)展使IT應(yīng)用越來(lái)越復(fù)雜和多樣、應(yīng)用環(huán)境越來(lái)越苛刻,大型主機(jī)更有用武之地。現(xiàn)有用戶為了使多年沿襲下來(lái)的應(yīng)用軟件能夠延續(xù)而繼續(xù)使用大型主機(jī)平臺(tái)。另一方面由于全球經(jīng)濟(jì)衰退的影響,受到IT預(yù)算和消費(fèi)的制約,用戶開(kāi)始推遲開(kāi)發(fā)新的信息系統(tǒng),Unix服務(wù)器的市場(chǎng)發(fā)展開(kāi)始緩慢,也給了大型主機(jī)一個(gè)迅速成長(zhǎng)的契機(jī)。
而且,廠商不斷投入開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品使性能不斷提高、系統(tǒng)更加開(kāi)放。比如更多的CPU帶來(lái)更快的運(yùn)算速度、更多的分區(qū)可以集中處理更復(fù)雜的應(yīng)用;特別是廠商在大型主機(jī)上引入Linux,對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)最大的好處是可以使用流行的軟件,這也會(huì)帶來(lái)成本的下降。以IBMSystemz產(chǎn)品為例,目前,在Systemz的工作負(fù)載大概有26%左右在Linux上面。
同時(shí),如果沒(méi)有創(chuàng)新,大型主機(jī)早就成為歷史了。對(duì)于這點(diǎn),在大型主機(jī)方面的創(chuàng)新IBM一直引領(lǐng)著這個(gè)行業(yè)的潮流。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System x 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??梢?jiàn),大機(jī)獨(dú)自輝煌的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了。