Введение
Миникомпьютер, или в разговорной речи «мини», — это тип небольшого компьютера общего назначения, разработанный в середине 1960-х годов и продаваемый по значительно более низкой цене, чем мейнфреймы и компьютеры среднего размера от IBM и её прямых конкурентов. В опросе, проведенном The New York Times в 1970 году, было предложено следующее определение мини-компьютера: машина стоимостью менее 25 000 долларов (25 000 долларов в 1970 году эквивалентны приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время), оснащенная устройством ввода-вывода, таким как телепринтер, и не менее чем четырьмя тысячами слов памяти, способная выполнять программы на языках программирования высокого уровня, таких как Fortran или BASIC. Этот класс сформировал отдельную группу с собственной архитектурой программного обеспечения и операционными системами. Мини-компьютеры предназначались для управления, измерений, взаимодействия с человеком и коммутации каналов связи, в отличие от вычислений и ведения учета. Многие из них продавались косвенно производителям оригинального оборудования (OEM) для конечного использования. За два десятилетия существования класса миникомпьютеров (1965–1985) было основано около 100 компаний, но сохранилось лишь около полудюжины. С появлением однокристальных микропроцессоров, начиная с Intel 4004 в 1971 году, термин «миникомпьютер» стал обозначать машину, занимающую средний диапазон в спектре вычислительной техники, между самыми маленькими мейнфреймами и микрокомпьютерами. В настоящее время термин «миникомпьютер» используется редко; современным термином для этого класса систем является «компьютер среднего класса», например, SPARC от Oracle, Power ISA от IBM и системы на базе Itanium от Hewlett Packard.
A minicomputer, or colloquially mini, is a type of smaller general purpose computer developed in the mid 1960s and sold at a much lower price than mainframe and mid size computers from IBM and its direct competitors. In a 1970 survey, The New York Times suggested a consensus definition of a minicomputer as a machine costing less than $25000 (25000.0 in 1970 is equivalent to about <calculated amount> in recent years), with an input output device such as a teleprinter and at least four thousand words of memory, that is capable of running programs in a higher level language, such as Fortran or BASIC. The class formed a distinct group with its own software architectures and operating systems. Minis were designed for control, instrumentation, human interaction, and communication switching as distinct from calculation and record keeping. Many were sold indirectly to original equipment manufacturers (OEMs) for final end use application. During the two decade lifetime of the minicomputer class (1965–1985), almost 100 companies formed and only a half dozen remained. When single chip CPU microprocessors appeared, beginning with the Intel 4004 in 1971, the term "minicomputer" came to mean a machine that lies in the middle range of the computing spectrum, in between the smallest mainframe computers and the microcomputers. The term "minicomputer" is seldom used today; the contemporary term for this class of system is "midrange computer", such as the higher end SPARC from Oracle, Power ISA from IBM, and Itanium based systems from Hewlett Packard.
Определение
Термин "миникомпьютер" возник в 1960-х годах для описания компьютеров меньшего размера, которые стали возможны благодаря использованию транзисторов и памяти на ферритовых сердечниках, упрощенных наборов команд и более доступных периферийных устройств, таких как широко распространенная Teletype Model 33 ASR. Обычно они занимали один или несколько 19-дюймовых стоек, в отличие от больших мейнфреймов, которые могли заполнить целую комнату. С точки зрения относительной вычислительной мощности по сравнению с современными мейнфреймами, небольшие системы, сопоставимые с миникомпьютерами, были доступны уже с 1950-х годов. В частности, существовал целый класс машин с барабанной памятью, таких как UNIVAC 1101 и LGP 30, которые обладали некоторыми характеристиками, свойственными миникомпьютерам. В начале 1960-х годов появились аналогичные модели с использованием магнитной линии задержки. Однако эти машины по сути создавались как небольшие мейнфреймы, с использованием собственных корпусов и часто поддерживающие только периферийные устройства от того же производителя. В отличие от них, машины, получившие название миникомпьютеров, часто проектировались для установки в стандартные корпуса и преднамеренно создавались для использования стандартных устройств, таких как ASR 33. Другим существенным отличием было то, что большинство ранних небольших машин не были "универсальными", поскольку предназначались для выполнения конкретной задачи, например, управления технологическим процессом или бухгалтерского учета. Программирование на этих машинах обычно осуществлялось на их собственном машинном языке или даже аппаратно, с помощью панели соединений, хотя некоторые использовали разновидность BASIC. Компания DEC заявила, что PDP 5 был "первым в мире серийно выпускаемым миникомпьютером". Он соответствует большинству определений "мини" по мощности и размеру, но был разработан и построен для использования в качестве измерительной системы в лабораториях, а не как универсальный компьютер, относясь к другой категории, нежели современное понимание термина "миникомпьютер". Тем не менее, он остается серьезным претендентом на звание "первого миникомпьютера".
Успехи 1960-х и 1970-х годов
Большинство исторических обзоров развития вычислительной техники указывают на выпуск 12-битного PDP 8 от Digital Equipment Corporation (DEC) в 1964 году как на появление первого мини-компьютера. Это, несомненно, отчасти связано с широким использованием DEC этого термина, начиная с середины 1960-х годов. Более компактные системы, включая PDP 5 и LINC от DEC, существовали и ранее, но именно сочетание небольшого размера, универсальности и низкой цены сделало PDP 8 общепринятым определением современного мини-компьютера. Его первоначальная цена в 18 500 долларов (18500.0 в 1965 году эквивалентна примерно <расчетной сумме> в настоящее время) поместила его в совершенно иной ценовой сегмент, чем более ранние модели, такие как CDC 160. PDP 8 имел огромный успех, в конечном итоге было продано 50 000 экземпляров. Последующие версии, использующие интегральные схемы небольшого масштаба, еще больше снизили стоимость и габариты системы. Его успех привел к широкому распространению подражания и созданию целой индустрии компаний, производящих мини-компьютеры, вдоль трассы 128 в штате Массачусетс, включая Data General, Wang Laboratories и Prime Computer. Другими популярными мини-компьютерами того времени были HP 2100, Honeywell 316 и TI 990. Ранние мини-компьютеры имели различные разрядности, при этом 12- и 18-битные системы DEC являлись типичными примерами. Введение и стандартизация 7-битного набора символов ASCII привели к переходу на 16-битные системы, а Data General Nova, выпущенная в конце 1969 года, стала заметным представителем этого направления. К началу 1970-х годов большинство мини-компьютеров были 16-битными, включая PDP 11 от DEC. В течение некоторого времени термин "мини-компьютер" был почти синонимом "16 бит", поскольку более крупные мэйнфреймы почти всегда использовали 32-битные или более широкие разрядности. С улучшением технологии производства интегральных схем, особенно с появлением интегральных схем серии 7400, мини-компьютеры стали меньше, проще в производстве и, следовательно, дешевле. Они использовались в системах управления производственными процессами, телефонной коммутации и для управления лабораторным оборудованием. В 1970-х годах они стали аппаратной основой для развития индустрии автоматизированного проектирования (CAD) и других подобных отраслей, где требовалась небольшая специализированная система. Бум в мировой сейсморазведке нефти и газа в начале 1970-х годов привел к широкому использованию мини-компьютеров в специализированных вычислительных центрах, расположенных вблизи полевых бригад. Raytheon Data Systems RDS 704 и позднее RDS 500 были преимущественно системами выбора для почти всех геофизических разведочных работ, а также для нефтяных компаний. При запуске MITS Altair 8800 в 1975 году журнал Radio Electronics назвал эту систему "мини-компьютером", хотя вскоре термин "микрокомпьютер" стал общепринятым для персональных компьютеров на основе однокристальных микропроцессоров. В то время микрокомпьютеры были 8-битными, однопользовательскими, относительно простыми машинами, работающими с простыми операционными системами загрузки программ, такими как CP/M или MS DOS, в то время как мини-компьютеры были гораздо более мощными системами, работающими с полноценными многопользовательскими, многозадачными операционными системами, такими как VMS и Unix. Линейка продуктов Tandem Computers NonStop выпустила свой первый полностью отказоустойчивый кластерный компьютер в 1976 году. Примерно в то же время мини-компьютеры начали увеличиваться в размерах. Хотя на рынок вышло несколько 24- и 32-битных мини-компьютеров ранее, именно VAX от DEC 1977 года, который они называли супермини-компьютером или супермини, заставил мини-рынок перейти на 32-битную архитектуру. Это обеспечило достаточный запас производительности, даже когда в конце 1970-х годов появились однокристальные 16-битные микропроцессоры, такие как TMS 9900 и Zilog Z8000. Большинство производителей мини-компьютеров представили свои собственные однокристальные процессоры на основе собственной архитектуры и использовали их в основном в недорогих моделях, сосредотачиваясь на своих 32-битных системах. Примерами являются Intersil 6100 однокристальный PDP 8, DEC T 11 PDP 11, microNOVA и Fairchild 9440 Nova, а также TMS9900 TI 990.
Снижение в середине 1980-х и 1990-х годов
К началу 1980-х годов 16-битный рынок практически исчез, поскольку новые 32-битные микропроцессоры начали улучшать свою производительность. Клиенты, которым требовалась большая производительность, чем предлагалась, к этому времени обычно уже перешли на 32-битные системы. Но вскоре и этот рынок оказался под угрозой: Motorola 68000 обеспечивала значительный процент производительности типичного мини-компьютера на настольной платформе. Вскоре последовали полноценные 32-битные процессоры, такие как National Semiconductor NS32016, Motorola 68020 и Intel 80386. К середине 1980-х годов высокопроизводительные микрокомпьютеры предлагали вычислительную мощность, сопоставимую с мини-компьютерами начального и среднего уровня, а новый подход RISC обещал уровни производительности, значительно превосходящие самые быстрые мини-компьютеры и даже мейнфреймы высшего класса. Единственным, что действительно отличало микрокомпьютеры от рынка мини-компьютеров, была емкость хранилища и памяти. Оба этих аспекта начали решаться в конце 1980-х годов: 1 МБ оперативной памяти стало типичным примерно к 1987 году, настольные жесткие диски быстро преодолели отметку в 100 МБ к 1990 году, а внедрение недорогих и легко развертываемых локальных сетей (LAN) предоставило решения для тех, кто искал многопользовательские системы. Появление рабочих станций открыло новые рынки для графических систем, которые даже мини-компьютеры с терминальным доступом не могли охватить. Мини-компьютеры сохраняли свои позиции для пользователей существующего программного обеспечения или тех, кому требовалась высокопроизводительная многозадачность, но внедрение новых операционных систем на базе Unix стало вполне практичной заменой и для этих задач. В этот период производители мини-компьютеров начали быстро исчезать. Data General отреагировала на изменение рынка, полностью сосредоточившись на рынке высокопроизводительных файловых серверов, заняв нишу в крупных локальных сетях, которая казалась устойчивой. Однако это не продлилось долго: Novell NetWare быстро отодвинула такие решения в нишевые области, а более поздние версии Microsoft Windows сделали то же самое с Novell. DEC решила выйти в пространство больших компьютеров, представив VAX 9000 в 1989 году, но это был провал на рынке, и он исчез после почти нулевых продаж. Затем компания попыталась выйти на рынки рабочих станций и серверов с DEC Alpha, но было уже слишком поздно спасти компанию, и в конечном итоге она продала свои остатки Compaq в 1998 году. К концу десятилетия все классические производители исчезли: Data General, Prime, Computervision, Honeywell и Wang обанкротились, слились или были выкуплены. Сегодня сохранилось лишь несколько проприетарных архитектур мини-компьютеров. Операционная система IBM System/38, представившая множество передовых концепций, продолжает жить в IBM AS/400. IBM приложила значительные усилия для переноса программ, первоначально написанных для IBM System/34 и System/36, на AS/400. После нескольких ребрендингов платформа AS/400 была заменена IBM Power Systems с IBM i. В отличие от этого, конкурирующие проприетарные вычислительные архитектуры начала 1980-х годов, такие как VAX от DEC, Wang VS и HP 3000 от Hewlett Packard, давно прекратили свое существование без возможности обновления. OpenVMS работает на архитектурах процессоров HP Alpha и Intel IA 64 (Itanium). Компания Tandem Computers, специализирующаяся на надежных крупномасштабных вычислениях, была приобретена Compaq в 1997 году, а в 2001 году объединенная компания слилась с Hewlett Packard. Линейка продуктов NonStop, основанная на ядре NonStop, была перенесена с процессоров MIPS на процессоры на базе Itanium под брендом "HP Integrity NonStop Servers". Как и в предыдущей миграции со стековых машин на микропроцессоры MIPS, все клиентское программное обеспечение было перенесено без изменений исходного кода. Integrity NonStop продолжает оставаться ответом HP на экстремальные требования к масштабируемости ее крупнейших клиентов. Операционная система NSK, теперь называемая NonStop OS, продолжает служить базовой программной средой для серверов NonStop и была расширена для поддержки Java и интеграции с популярными инструментами разработки, такими как Visual Studio и Eclipse. Позже Hewlett Packard разделилась на HP и Hewlett Packard Enterprise. Продукты NonStop и продукты DEC затем продавались HPE.
Индустриальное влияние и наследие
Появились различные компании, которые создавали системы «под ключ» на базе мини-компьютеров со специализированным программным обеспечением и, во многих случаях, с нестандартными периферийными устройствами, предназначенными для решения узкоспециализированных задач, таких как системы автоматизированного проектирования, автоматизированного производства, управления технологическими процессами, планирования производственных ресурсов и так далее. Многие, если не большинство, мини-компьютеров продавались через этих производителей оригинального оборудования и поставщиков решений с добавленной стоимостью. Несколько пионерских компьютерных компаний впервые разработали мини-компьютеры, такие как DEC, Data General и Hewlett Packard (HP), которая теперь называет свои мини-компьютеры HP3000 «серверами», а не «мини-компьютерами». И хотя современные ПК и серверы, безусловно, являются микрокомпьютерами с точки зрения физической реализации, их процессоры и операционные системы в архитектурном плане развивались в основном за счет интеграции функций, изначально разработанных для мини-компьютеров. В области программного обеспечения относительно простые операционные системы для ранних микрокомпьютеров обычно вдохновлялись операционными системами мини-компьютеров (например, CP/M была во многом похожа на однопользовательские OS/8 и RT 11, а также многопользовательскую систему RSTS с разделением времени). Более того, современные многопользовательские операционные системы часто либо вдохновлены, либо напрямую происходят от операционных систем мини-компьютеров. UNIX изначально была операционной системой для мини-компьютеров, а ядро Windows NT, лежащее в основе всех текущих версий Microsoft Windows, щедро заимствовало дизайнерские идеи у VMS. Многие из первых поколений программистов для ПК получили образование на системах мини-компьютеров.