大型机小型机x86服务器的区别分解.docx
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大型机小型机x86服务器的区别分解
近日,美国宇航局NASA关闭了其最后一台大型机,宣告了NASA
大型机时代的终结。
美国太空计划由于预算的减少而搁置,但是中国的登月计划正如火如荼的展开,实现登月不可或缺的是对于轨道的计算,必然少不了大型机的支持。
美国阿波罗计划正是运用了大型机进行人类第一次登月计划中相关的复杂计算。
大型机计算阿波罗飞船着陆地点
在阿波罗登月计划中,NASA领用IBM360大型机系统计算出了阿波罗11号的着陆地点范围。
虽然关于大型机明日黄花的论调也由来已久,但真实情况确是大型机一直屹立不倒。
2012年一月IBM发布了其大型机战略计划,大型机将会继续以高可靠性、高可用性和高服务性的特点应用在银行等机构中。
NASA关闭其最后一台大型机
IBM硬件主管罗德在回应大型机渐行渐远的说法时说道,NASA关
闭最后一台大型机之所以被关注,原因在于最早的大型机应用系统之一正是帮助将人类运送到月球的制导系统。
大型机曾经因为阿波罗登月计划而辉煌,美国宇航局在登月计划中应用了几台IBM早期的大型机系统。
帮助其进行复杂的运算,例如轨道计算等等。
大型机系统与登月计划
而在其他的领域,例如银行等企业,大型机依然发挥着重要作用。
在科技飞速发展的今天,大型机缘何经历半个世纪依然不倒,它与小型机、X86服务器、甚至是超级计算机又有何分别。
接下来就来揭开大型机的神秘面纱。
大型机与超级计算机的区别
光从名字而言,可能有网友会将大型机与超级计算机混为一谈。
超级计算机(旧时又名巨型机),有极强的计算速度,通常用于科学与工程上的计算,这些计算的速度与内存性能大小有关,而大型机的运算任务主要受数据传输与转移、可靠性及并发处理性能所限制。
大型机更倾向整数运算,如订单数据、银行业务数据等,超级计
算机则是更强调浮点计算性能如天气预报,大型机在处理数据的同时需要读写或传输大量信息,如海量的交易信息、航班信息等等
大型主机和超级计算机的主要区别在于以下几个方面:
1.大型主机使用专用指令系统和操作系统,超级计算机使用通用处理器及UNIX或类UNIX操作系统(如linux)。
2.大型主机长于非数值计算(数据处理),超级计算机长于数值计算(科学计算)。
天河一号超级计算机系统
3.大型主机主要用于商业领域,如银行和电信,而超级计算机用于尖端科学领域,特别是国防领域。
例如我国国防科大研制的天河1-A超级计算机系统。
4.大型主机大量使用冗余等技术确保其安全性及稳定性,所以内
部结构通常有两套。
而超级计算机使用大量处理器,通常由多个机柜
组成。
大型机、小型机、X86服务器的区别
首先来讲X86服务器,与平常人们所接触的台式机笔记本类似,采用CISC架构处理器。
随着英特尔至强处理器的性能不断提升,业内有种说法是x86服务器有抢占小型机市场的趋势。
x86服务器
Intel推出至强7500系列处理器(例如Nehalem-E»,将至强平台的可靠性、可用性和可维护性(RAS带到新的高度,此外将原本只为RISC架构专属的诸如机器校验架构(MachineCheckArchitecture,MCA等特性的移植,也使至强7500平台在面向高端关键性业务应用时底气更足。
至强7500的推出,是Intel志在关键应用市场一展身手的重要一步。
虽然近年来x86服务器的出货量占整个服务器(包含X86服务器、小型机、大型机)领域的80注右,但是其市场份额却只有50%这主要是因为在重要的关键业务应用上,小型机向来都是首选。
小型机
小型机,一种介于PC服务器和大型机之间的高性能计算机,一般认为,传统小型机是指采用RISCMIPS等专用处理器,主要支持UNIX操作系统的封闭、专用的计算机系统,所以又称RISC服务器或
Unix服务器。
L39
Core0
Core2
MCU
IBM大型机Z196芯片架构
L2
Jj
F
L2
L30Contruller
GX
COP
L31Contratier
大型机,又名大型主机,使用专用的处理器指令集、操作系统和应用软件。
故此,大型机不仅仅是一个硬件上的概念,更是一个硬件和专属软件的有机整体。
大型机是上世纪六十年代发展起来的计算机系统。
经过四十年的不断更新,其稳定性和安全性在所有计算机系统中是首屈一指的。
大型机
大型机与小型机的区别并不是很明显,他们与X86服务的区别主
要是在于RASI/O吞吐量以及ISA。
大型机的特点优势
现在的大型机的性能,并不能用单一的每秒并行浮点计算能力来体现,大型机相比于其他计算机系统,其主要特点在于其RAS(Reliability,Availability,Serviceability高可靠性、高可
用性、高服务性)。
对于一些企业,其关键业务往往需要不间断服务,亚马逊网站宕机一分钟的损失就超过5万美元。
力求零宕机的大型机
正好符合要求。
RAS
大型机一般都在系统内集成了高程度的冗余和错误检查技术,防止系统发生灾难性问题。
每个处理器核心都有2个完全的执行通道来同时执行每一条指令。
如果两天通道的计算结果不一致,CPU勺状态就会复原。
重新执行该条指令,结果还是不一致的话,一个空闲状态的CPU将会被激活替代当前的CPU
除了CPU其它的元件例如记忆芯片、内存总线、I/O通道电源
等等,都有相应的冗余设计。
确保系统的高可靠性。
高可用性。
即使出错,许多组件的热拔插特性也能确保系统的高服务性,在
系统运行的同时被更换。
1990年,IBM还推出了ParallelSysplex(并行系统综合体),由多个大型机组成一个联合体,最多支持32个系统作为一个系统镜像运行。
即使一个独立系统遭受了毁灭性损失,其工作将自动由剩下的系统重新开始。
整个系统也不会受到太大影响,
I/O吞吐量
除了RAS外,大型机还是被设计用来处理大容量的I/O应用
大型机的设计中包括一些辅助电脑来管理I/O吞吐量的通道,而让CPUS放出来只处理高速内存中的数据,每一个I/O通道都能同时处理许多I/O操作和控制上千个设备。
利用大型机处理数据中心超大数据是十分常见的。
GB级或是TB级的文件时普通的是。
相比于普通的个人电脑,大型机经常是同时处理上千个数据流。
并且能保证每一个数据流的高速运转。
ISA系统指令架构
作为大型机市场的绝对霸主,IBM大型机的整体指令集保持了对应用程序的向后兼容。
这样客户采用新的硬件就更为容易,只需换上新系统,而无需做额外的软件测试工作。
大型机的投资回报率,像其它的计算机平台一样,取决于其规模,所支持的工作负载,减少人力资源,保证关键业务应用的不间断服务,和一些其它的风险因素。
持续的对系统指令架构的支持对于保持大型机客户也是十分重要的一环。
与云计算虚拟化技术的兼容
大型机与当前的技术热点云计算虚拟化都联系十分紧密,所有大型机操作系统中都广泛而深入的采用了虚拟化技术,而云计算技术也
是如此,有关人士说到,“云计算”的概念假定了在使用计算资源和软件的同时,不用去管它们从何而来。
大部分大型机使用者将意识到,这和大型机系统建造的模型不谋而合。
大型机市场现状
大型机主要是在政府机构银行等企业的关键业务上应用,大数据处理例如人口统计,工业和顾客统计企业资源规划,银行交易处理等等。
大型机始于20世纪60年代,直到今天还有固定的市场。
现在大型机市场主要是IBMz系列产品。
IBM大型机一直服务于领先企业的关键业务领域,全球财富500强企业中的有719是IBM
Systemz的用户,全球企业级数据有80%主留在IBM大型主机上。
IBM占据了大型机市场的90%以上的市场份额,其它的还有:
Unisys大型机,ClearPath大型机,早期基于Burroughs的产品,现
在基于OS110(的大型机。
Hitachi(日立)大型机
2002年,Hitachi与IBM合作制造了z800系列大型机,但是后来
Hitachi独立制造大型机产品。
惠普自己特有的NonStop大型机系统,是通过收购Tandem计算机公司得到的。
富士通GS大型机
GtoupeBull的DPS富士通的BS200C以及ICLVME大型机在欧洲市场还能见到。
富士通、Hitachi和NEC仍然占据日本大部分大型机市场份额。
富士通主要的大型机产品为GS系列。
IBM大型机发展历史
提到大型机,就不得不提IBM大型机之父吉恩•阿姆达尔。
被认为是有史以来最伟大的计算机设计师之一的阿姆达尔,缔造了IBM
S/360大型机的辉煌。
使得IBM在50~60年代统治整个大型计算机工业,奠定了IBM计算机帝国的江山。
IBM大型机之父吉恩•阿姆达尔
1964年4月7日,在阿姆达尔的带领下,历时三年,耗费50亿美元,第一台IBM大型机SYSTEM/36Q简称S/360)诞生。
这项50亿美元的投资甚至超过了原子弹的研究资费,但最终被证实是一项启动创新商业运作的历史性变革。
IBMS/360大型机系列
S/360以取一圈360度之意,即为满足每个用户的需要而设计。
它可以让低端电脑连接大型主机,下传和下载程序或资料,将电子数据处理的“松散终端”连接起来。
可以说,S360大型机的推出,IBM在大型机领域就没有竞争对手
了,一直以来,IBM在大型机市场的占有率都在80%以上。
在50年代末至70年代,就有一些公司就开始生产大型机。
IBM凭借其的360系列大型机主宰了市场,占据了美国大型机行业的70%份额。
以至于美国媒体将这些企业称为IBM和七个小矮人,七个小矮人则是指Burroughs、UNIVACNCRControlData、Honeywell、通用电子和RCA七个公司。
IBM和七个小矮人
近半个世纪以来,IBM的大型机产品线已经从当初的S/360、
S/370、S/390,发展到后来的z9、z10系列,现在最新的大型机已经是zEnterprise系列中的z196。
1968年,System/36085型引入了高速缓存存储器,使得可以比以前快12倍的速度提供高优先级的数据,并且为今天很多的计算技术中可见的同一种高速缓存存储器打下了基础。
1972年,IBM公布了VM虚拟化。
今天,zVM帮助创建敏捷的主机,能够迅速有效地利用资源来响应动态需求。
1976年,System/370上的SAS软件帮助创造了新的竞争优势:
商业智能。
这一创新将原始数据转换成为可操作的智能,它能够帮助组织发展获利性更好的客户关系和供应商关系,并实现了更好、更准确的决策。
1988年,IBM引入了EnterpriseSystem/3090600S型。
它是业
界最强大的通用处理器,为客户提供了额外的56%处理能力并引导了新的10型号S系列高级大型计算机,这些计算机利用IBM的企业系统体系结构/370、多虚拟系统/ESA和虚拟机/扩展体系结构操作系统和数据管理软件。
1994年,IBM公布了System/390并行系统综合体产品,它包括了耦合器、S/390并行事务服务器、高速耦合链路以及软件功能增强。
并行系统综合体设计用于提供应用的持续可用性、减少或消除计划的应用
程序,并且能够扩展到实际上不受限的容量。
IBMSyste
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