Архитекторы компьютерного мира

Частиков Аркадий

После ламповых машин IBM 701 и 704 фирма выпускает компьютеры IBM 7090 и IBM 7094. Эти машины представляли собой полупроводниковый аналог компьютеров IBM 704 и IBM 709, в которых в архитектурном плане уже были заложены основные черты компьютеров третьего поколения, в частности аппаратные средства для выполнения операций с плавающей запятой, и процессоры (каналы) ввода-вывода.

Компьютер Stretch

Из-за разногласий с руководством Амдал (в это время он проектировал систему Stretch) уходит из фирмы IBM. С 1956 года он был руководителем работ по технике обработки данных в фирмах Thomson Ramo Wooldridge

и Aeronutronic Systems. В 1960 году он вернулся в исследовательский центр фирмы IBM в Йорктаун-Хайтс, штат Нью-Йорк, где стал директором отдела экспериментальных вычислительных машин и руководителем работ по созданию мэйнфреймов третьего поколения IBM/360.

В начале апреля 1964 года фирма IBM объявила о выпуске шести моделей своего семейства IBM/360 (System 360). Президент фирмы Г. Уотсон назвал это событие самым важным в истории фирмы, практика окончательно закрепила этот факт как знаменательный в развитии вычислительной техники. Семейство машин IBM/360 возвестило о появлении компьютеров третьего поколения.

Кроме моделей 30, 40, 50, 60, 62, 70, фирма выпустила 19 новых систем памяти и 26 устройств ввода-вывода. IBM/360 — это первое семейство, в котором применено микропрограммирование. Благодаря такому новшеству машины семейства, несколько отличающиеся своими аппаратными средствами, могли работать с одним и тем же составом команд. Семейство перекрывало производительность от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов операций в секунду. За 6 лет существования семейства фирма IBM выпустила более 33 тыс. машин.

До конца 60-х годов фирма IBM в общей сложности выпустила более 20 моделей семейства IBM/360. Модель 85 стала первой машиной, в которой для повышения скорости доступа к памяти была применена кэш-память (от французского слова cache — "тайник"). А модель 195 — первая машина, в которой применялись монолитные интегральные схемы.

Компьютер семейства IBM/360

Создание моделей семейства IBM/360 оказало огромное влияние на весь ход развития вычислительной техники. Структура и архитектура этих вычислительных машин с теми или другими изменениями в элементной базе были воспроизведены в компьютерных семействах многих стран.

В годы работы над проектом IBM/360 Амдал написал основополагающую статью "Новые концепции в разработке вычислительных систем", в которой он определял четыре направления в области проектирования вычислительных систем:

"развитие техники программирования и компилирования для увеличения эффективности и гибкости вычислительных устройств;

повышение быстродействия вычислительных машин с целью увеличения производительности и снижения стоимости выполняемых операций;

мультипрограммирование (разделение во времени) и мультиобработка (разделение вычислений) для увеличения количества одновременно используемого оборудования вычислительной системы;

развитие системы обмена результатами вычислений для большей гибкости в составе и размещении устройств вычислительной системы".

В феврале 1965 года он был принят в члены научного общества IBM, ему было разрешено работать следующие 5 лет над любыми проектами, которые ему нравятся. Он стал директором новой организации, которую ему помогли основать — IBM, лаборатория перспективных компьютерных систем в Менло-Парк, Калифорния. Но в 1969 году Амдал и IBM поссорились из-за стратегии по созданию больших компьютеров. IBM устанавливала цены на свои машины, исходя из их мощности, а не из затрат на их производство. Это заставляло компанию отклонять любое предложение по созданию большого компьютера, поскольку его высокая цена сократит рынок и не оправдает усилий. Амдал продолжал работу над большой машиной в надежде, что он сможет убедить IBM отойти от своей стратегии. Летом 1969 года он попросил о встрече с тремя руководителями IBM. "Они изобразили графически на доске, почему IBM была права, что компьютер, который я хочу построить, обойдется им очень дорого". Амдал ничего не мог сделать. Система 360, которую разработал Амдал, хорошо продавалась, и IBM не имело причин вмешиваться в сбыт. "В основном, я ушел из IBM во второй раз, потому что я хотел работать с большими компьютерами.

В случае если бы я остался в IBM, я должен был изменить свою карьеру, не получая личного удовлетворения от работы".

Случай, происшедший летом 1970 года, придал Амдалу решимости для ухода. В течение последних 5 лет он был директором консультационной фирмы Compata, основанной его отцом. До этого лета у IBM не было возражений. Но затем там узнали, что некая компания Compata разработала миникомпьютер, что являлось со стороны Амдала нарушением закона IBM о столкновении интересов. Когда в IBM узнали, что данная фирма не имеет ничего общего с фирмой Амдала, перед ним извинились, но настаивали на его уходе из Compata. В это время Compata переживала финансовые трудности и Амдал чувствовал, что он должен остаться. Он решил уйти из IBM и основать свою собственную фирму Amdahl Соrр. При подаче заявления об отставке у него была еще одна встреча с руководством IBM. Один из вице- президентов подошел к нему во время перерыва и посоветовал не заниматься бизнесом больших компьютерных систем. Он не принесет денег. Несмотря на это, Амдал основал этой же осенью свою фирму.

Идеи приходили в седовласую голову создателя компьютеров в любой час дня или ночи. "Иногда я просыпался в середине ночи и шел со скоростью 60 миль/час к решению проблемы. Я мысленно видел картину того, что нужно сделать в машине, и обрабатывал эту идею в голове. Иногда в середине какого-либо разговора мелькала блестящая идея, и на какое-то время я забывал об этом разговоре. Когда я наконец понимал, что происходит, я должен был подавать реплики, чтобы собеседник думал, что я слушаю, даже когда я пропустил большую часть сказанного". Как он объясняет свой успех? "Для меня было загадкой то, что всегда существовало много людей с хорошими компьютерными идеями, но так или иначе мне всегда выпадал шанс стать единственным, кому удавалось разработать лучший проект". Джин Амдал является автором или соавтором многочисленных патентов по различным компьютерным разработкам, включая IBM/360.

Основывая Amdahl Соrр. в октябре 1970 года, Джин Амдал решил создать мэйнфреймы, совместимые по разъему с IBM, — т. е. компьютеры, сконструированные таким образом, чтобы они могли работать с оборудованием и системами, созданными другими изготовителями. Если эти новые мэйнфреймы действительно станут ответом на серию Big Blue, как на это надеялся Амдал, то почему не сделать знаком своей собственной фирмы Big Red. На машинах Амдала и на офисных телефонах стоял красный знак "Amdahl", и не оставалось никаких сомнений в том, что он хотел этим сказать. В течение 15 лет мэйнфреймы изготавливались совместимыми по разъему с компьютерами IBM. Амдал обиделся, когда его обвинили в том, что он забрал с собой из IBM всю техническую команду: на самом деле он взял только молодого финансиста и двух секретарей.

Основание Amdahl Соrр. было предметом гордости для Джина Амдала. Ему было очень приятно "закончить создание новых компьютеров и делать их отличными от других, видеть, что они полностью разрушают контроль IBM над рынком".

Унес ли с собой Джин Амдал секреты IBM? Некоторые думают, что да. Но он с яростью защищает себя. По его мнению, IBM просто не решила проблему высокой эффективности, а он решил. В любом случае IBM никогда не обвиняла его в использовании ее секретов.

С конца 1971 года Джин Амдал приступил к проектированию и разработке своего первого семейства Amdahl 470.

Первая машина семейства Amdahl 470 V/6 появилась в середине 1975 года и сразу же произвела "фурор" среди компьютерных разработчиков и заказчиков. Это был первый в мире компьютер четвертого поколения, построенный полностью на БИС, обладающий высокой производительностью (5,4 млн. операций в секунду), которая достигалась посредством конвейерной обработки команд. Исполнение команд делилось на 12 подопераций, для которых применялось 10 отдельных схем. В случае беспрепятственного потока новая команда могла выбираться через два тактовых периода (64 нс), следовательно, до шести команд одновременно могли находиться в различных фазах исполнения (в параллельной обработке). Применение в компьютере Amdahl 470 V/6 быстродействующей биполярной кэш-памяти емкостью 16 Кбайт позволило улучшить эффективное время обращения к основной памяти (емкостью 8 Мбайт), реализованной на МОП-структурах. Вообще, надо признать, что все новшества Джина Амдала и его фирмы Amdahl Соrр. стали значительной вехой в развитии компьютерной техники и параллелизма.