Desde el surgimiento de la computadora personal en la década de 1980, IBM y otros proveedores han creado sistemas compatibles con mainframes IBM basados en PC que son compatibles con los mainframes IBM más grandes . Durante un período de tiempo, los sistemas compatibles con mainframes basados en PC tenían un precio más bajo y no requerían tanta electricidad o espacio en el piso. Sin embargo, sacrificaban el rendimiento y no eran tan confiables como el hardware de clase mainframe. Estos productos han sido populares entre los desarrolladores de mainframes, en entornos de educación y capacitación, para empresas muy pequeñas con procesamiento no crítico y en ciertas funciones de socorro en caso de desastres (como sistemas de ajuste de seguros de campo para socorro en caso de huracanes).
Hasta mediados de los años 90, los mainframes eran máquinas muy grandes que a menudo ocupaban salas enteras. Las salas solían tener aire acondicionado y sistemas de suministro de energía especiales para dar cabida a la energía eléctrica trifásica que necesitaban las máquinas. Los mainframes modernos son ahora físicamente relativamente pequeños y requieren pocos o ningún tipo de instalación especial.
IBM había demostrado el uso de un conjunto de instrucciones de mainframe en su primera computadora de escritorio, la IBM 5100 , lanzada en 1975. Este producto usaba microcódigo para ejecutar muchas de las instrucciones del procesador del System/370 , de modo que pudiera ejecutar una versión ligeramente modificada del intérprete de programas de mainframe APL de IBM .
En 1980 se difundieron rumores sobre una nueva computadora personal IBM, tal vez una versión miniaturizada de la 370. [1] En 1981 apareció la computadora personal IBM , pero no estaba basada en la arquitectura del Sistema 370. Sin embargo, IBM utilizó su nueva plataforma de PC para crear combinaciones con hardware adicional que pudiera ejecutar instrucciones S/370 localmente.
En octubre de 1983, IBM anunció el IBM Personal Computer XT/370. Se trataba, en esencia, de un producto tres en uno: podía ejecutar PC DOS localmente, también podía actuar como terminal 3270 y, por último, su característica distintiva más importante en relación con un IBM 3270 PC era que podía ejecutar instrucciones S/370 localmente. [2]
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El XT/370 era un IBM Personal Computer XT (System Unit 5160) con tres tarjetas personalizadas de 8 bits. La tarjeta de procesador (370PC-P), [3] contenía dos chips Motorola 68000 modificados (que podían emular la mayoría de las instrucciones de punto fijo y de punto no flotante del S/370), y un coprocesador Intel 8087 modificado para emular las instrucciones de punto flotante del S/370. La segunda tarjeta (370PC-M), que se conectaba a la primera con un conector posterior de tarjeta exclusivo, contenía 512 KiB de memoria. La tercera tarjeta (PC3277-EM), era un emulador de terminal 3270 necesario para descargar el software del sistema desde el mainframe anfitrión. El ordenador XT/370 arrancaba en DOS y luego ejecutaba el programa de control VM /PC. El espacio de memoria de la tarjeta añadía memoria adicional al sistema, por lo que la primeraSe podría utilizar una memoria de 256 KiB ( placa base ) para mover datos a laTarjeta de expansión de 512 KiB . La memoria de expansión tenía dos puertos y proporcionaba una capacidad adicional.384 KiB a la máquina XT, lo que eleva la RAM total en el lado XT a640 KiB . El árbitro de memoria podría cambiar el segundo banco de 128 KiB de la tarjeta a otros bancos, lo que permitiría que el procesador XT Intel 8088 direccionara toda la RAM de la tarjeta 370PC-M. [4] Además de la416 kB de RAM utilizable para aplicaciones S/370, el XT/370 también admitía hasta4 MB de memoria virtual que utiliza el disco duro como dispositivo de paginación. [5]
IBM afirmó que el XT/370 alcanzaba 0,1 MIPS (cuando los datos cabían en la RAM). En 1984, el precio de lista de un XT/370 en su configuración típica era de aproximadamente 12.000 dólares , por lo que se comparaba favorablemente con los mainframes de IBM en una base de $/MIPS; por ejemplo, un IBM 4341 ofrecía 1,2 MIPS por 500.000 dólares . Si bien teóricamente reducía la demanda de los mainframes de los clientes al descargar la carga en el ordenador más pequeño, a medida que los clientes compraban más XT/370 probablemente aumentaban la carga general en los mainframes, lo que aumentaba las ventas de mainframes de IBM. [5]
De manera similar a la versión mainframe de VM/CMS , la VM/PC también creó la ilusión de discos virtuales , pero en la versión PC estos se guardaban como archivos DOS de PC, ya sea en disquete o en disco duro. Por ejemplo, el disco virtual CMS perteneciente al usuario FRED en la dirección de dispositivo 101 se almacenaba como el archivo DOS FRED.101. Los comandos IMPORT y EXPORT de CMS permitían la extracción de archivos de estas unidades virtuales, así como la conversión ASCII / EBCDIC . [6]
El XT/370 venía con un teclado de 83 teclas estilo XT (10 teclas de función). [2] Las revisiones más recientes del XT/370 eliminaron la PC3277-EM en favor de las placas IBM 3278/79. El XT/370 estaba entre los sistemas XT que podían usar un segundo disco duro montado en el chasis de expansión 5161. [7] : 6–17
En 1984, BYTE calificó al XT/370 como "un éxito limitado". La revista elogió a IBM por "incorporar todas las características del 370 en el XT" y expresó su esperanza de que se introdujeran mejoras técnicas que "pudieran dar como resultado un ordenador aún mejor". [8]
El modelo XT/370 se dejó de fabricar en abril de 1987. [9]
En 1984, IBM presentó la IBM Personal Computer AT/370 [10] con tarjetas similares a las de la XT/370 y software actualizado, que admitía discos duros más grandes y transferencias DMA desde la tarjeta 3277 a la tarjeta procesadora AT/370. El sistema era casi un 60% más rápido que la XT/370. [4] La AT/370 utilizaba tarjetas de coprocesamiento de interfaz de 16 bits diferentes a las de la XT, llamadas PC/370-P2 y PC/370-M2. La última tarjeta todavía tenía solo 512 KB para memoria, de los cuales 480 KB eran utilizables para programas en modo S/370, mientras que 32 KB estaban reservados para el almacenamiento de microcódigo. Para la función de emulación de terminal, la AT/370 venía con el mismo adaptador de emulación 3278/79 que la serie XT/370 posterior. La propia placa base AT/370 estaba equipada con 512 KB de RAM. [7] : 9-26 a 9-28
El AT/370 también ejecutaba VM/PC, pero con PC DOS 3.0 en lugar de 2.10 que utilizaba la versión XT. [11] La versión 2 de VM/PC, lanzada en noviembre de 1985, mejoró el rendimiento hasta en un 50%; permitió utilizar memoria adicional (además del disco) como caché de páginas para VM. [12]
Un artículo de Computerworld de noviembre de 1985 señaló que la máquina "se vendía lentamente". [12] El AT/370 se discontinuó junto con el XT/370 en abril de 1987. [9]
En abril de 1988, IBM presentó una estación de trabajo System/370 que se había estado enviando a algunos clientes desde agosto de 1987. [13] Oficialmente llamada IBM 7437 VM/SP Technical Workstation (y más tarde también conocida como Personal System/370), era una torre independiente que se conectaba a una tarjeta MCA instalada en un PS/2 Modelo 60 , 70 u 80. La torre 7437 contenía el procesador y una memoria principal de 16 Mbytes, y el PS/2 proporcionaba E/S y almacenamiento en disco. [14] El 7437 ejecutaba el sistema operativo IBM VM/SP , y un representante de IBM lo describió como "como un 9370 con una sola terminal". Estaba destinado a los usuarios existentes de S/370 y su precio de lista de noviembre de 1988 era de $18.100 para un pedido mínimo de 25 unidades. [15] Una de sus funciones previstas era proporcionar una computadora compatible con S/370 para un solo usuario que pudiera ejecutar aplicaciones de ingeniería y diseño asistido por computadora que se originaron en mainframes IBM como CADAM y CATIA . El soporte gráfico lo proporcionaba un sistema gráfico IBM 5080, una torre de piso. El 5080 se conectaba al 7437 a través del PS/2 mediante un cable y un adaptador MCA. [16]
Más tarde, IBM presentó la Personal/370 (también conocida como P/370), una tarjeta MCA de 32 bits de una sola ranura que se puede agregar a una computadora PS/2 o RS/6000 para ejecutar sistemas operativos System/370 (como MUSIC/SP , VM , VSE ) en paralelo a OS/2 (en PS/2) o AIX (en RS/6000) y admitir múltiples usuarios simultáneos. Es una implementación completa del procesador S/370 que incluye un coprocesador FPU y 16 MB de memoria. Los canales de E/S estándar y de administración se proporcionan a través del sistema operativo/hardware del host. Se puede agregar una tarjeta de canal 370 adicional para proporcionar E/S específicas del mainframe, como unidades de control local 3270, unidades de cinta 3400/3480 o convertidores de protocolo 7171.
Aunque se trataba de un producto de una sola tarjeta, el P/370 funcionaba tres veces más rápido que el 7437, alcanzando 3,5 MIPS, a la par de un IBM 4381 de gama baja . [17] Un libro posterior (del mismo autor) afirma 4,1 MIPS para el P/370. [18]
El modelo Personal/370 estuvo disponible en noviembre de 1989, aunque bajo una "oferta especial". [19]
En 1995, IBM presentó una tarjeta, el "Enhanced S/390 MicroProcessor Complex", que soportaba la arquitectura IBM ESA/390 en un sistema basado en PC. [20] Los productos relacionados con PC de IBM evolucionaron para soportar eso también, empleando la tarjeta (número de pieza IBM 8640-PB0) en el "IBM PC Server 330 en 1998 [21] [22] y los modelos IBM PC Server 500. [23]
Un objetivo importante en el diseño de la tarjeta de procesador S/390 fue la compatibilidad total con los sistemas operativos y el software de mainframe existentes. El procesador implementa todas las instrucciones ESA/390 y XA, lo que evita la necesidad de traducción de instrucciones. Existen tres generaciones de la tarjeta:
R/390 era la denominación utilizada para la tarjeta de expansión que se utilizaba en un servidor IBM RS/6000. El R/390 original incluía un procesador POWER2 de 67 o 77 MHz y entre 32 y 512 MB de RAM, según la configuración. La tarjeta de expansión MCA P/390 se puede instalar en cualquier sistema MCA RS/6000, mientras que la tarjeta PCI P/390 se puede instalar en varios de los primeros PCI RS/6000; todas estas configuraciones se denominan R/390. Los servidores R/390 necesitan ejecutar AIX versión 4 como sistema operativo host.
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P/390 era la denominación utilizada para la tarjeta de expansión que se utilizaba en un IBM PC Server y era menos costosa que la R/390. El servidor P/390 original estaba alojado en un IBM PC Server 500 y contaba con un procesador Intel Pentium de 90 MHz para ejecutar OS/2. El modelo fue revisado a mediados de 1996 y renombrado como PC Server 520, que contaba con un procesador Intel Pentium de 133 MHz. Ambos modelos venían de serie con 32 MB de RAM y eran ampliables a 256 MB. El PC Server 500 contaba con ocho ranuras de expansión MCA, mientras que el PC Server 520 añadía dos ranuras de expansión PCI y eliminaba dos ranuras MCA.
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El servidor integrado S/390 (también conocido como S/390 IS) es un mainframe alojado en una carcasa relativamente pequeña (alto x ancho x profundidad: 82 x 52 x 111 cm). Estuvo disponible a partir de noviembre de 1998. Está destinado a clientes que no requieren el ancho de banda de E/S y el rendimiento del S/390 Multiprise 3000 (que tiene el mismo tamaño). Sólo se utilizan 256 MB de memoria ECC y un único procesador principal CMOS (rendimiento de unos 8 MIPS); la CPU S/390 utilizada en el servidor integrado es, de hecho, la tarjeta E P/390. Se utiliza un Pentium II como IOSP (procesador de servicio de E/S). Admite cuatro ESCON y hasta cuatro canales paralelos. Hay ranuras PCI e ISA estándar. Se admiten discos duros internos de un máximo de 255 GB (16 discos duros de 18 GB, con 2 discos duros para redundancia). Los sistemas operativos compatibles son OS/390, MVS/ESA, VM/ESA y VSE/ESA.
Fujitsu ofrece dos sistemas basados en procesadores que conforman el extremo inferior de la línea de productos mainframe BS2000 basados en S/390 de Fujitsu. [24] El SQ100 es la configuración más lenta, utiliza procesadores Intel Xeon E7220 de doble núcleo a 2,93 GHz y es capaz de alcanzar un rendimiento de hasta 200 RPF. [25] El SQ200 se presentó más recientemente, utiliza procesadores Xeon X7542 de seis núcleos a 2,66 GHz y tiene un rendimiento de hasta 700 RPF. [26] Todos los mainframes BS2000 basados en Intel 64 pueden ejecutar Linux o Windows en particiones separadas. Fujitsu también continúa fabricando procesadores S/390 nativos personalizados y hardware mainframe para el extremo superior de su línea BS2000. [27]
Desde finales de los años 90, los procesadores de PC se han vuelto lo suficientemente rápidos como para realizar la emulación de mainframe sin necesidad de una tarjeta de coprocesador . Actualmente, hay varios emuladores de computadoras personales disponibles que admiten System/390 y z/Architecture .