IBM AS/400
El IBM AS/400 (Application System/400) es una familia de computadoras de gama media de IBM anunciada en junio de 1988 y lanzada en agosto de 1988. Fue la sucesora a las plataformas System/36 y System/38, y ejecutaba el sistema operativo OS/400. El AS/400, de menor costo pero más poderoso que sus predecesores, tuvo un gran éxito en su lanzamiento, con un estimado de 111 000 instalados a fines de 1990 y un ingreso anual que alcanzó los $14 000 millones ese año, aumentando a 250 000 sistemas en 1994, y alrededor de 500 000 enviados en 1997.
Un concepto clave en la plataforma AS/400 es la interfaz de máquina independiente de la tecnología (TIMI), una arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) independiente de la plataforma que se compila junto con las instrucciones del lenguaje de máquina nativo. La plataforma ha utilizado esta capacidad para cambiar la arquitectura del procesador subyacente sin romper la compatibilidad de las aplicaciones. Los primeros sistemas se basaban en una arquitectura de conjunto de instrucciones CISC de 48 bits conocida como interfaz microprogramada interna (IMPI), desarrollada originalmente para System/38. En 1991, la empresa presentó una nueva versión del sistema que se ejecuta en una CPU derivada de PowerPC de 64 bits, la IBM RS64. Debido al uso de TIMI, las aplicaciones para los programas originales basados en CISC continuaron ejecutándose en los nuevos sistemas sin modificaciones. El RS64 fue reemplazado por procesadores POWER4 en 2001, seguido por POWER5 y POWER6 en actualizaciones posteriores.
El AS/400 pasó por múltiples ejercicios de cambio de marca, y finalmente se convirtió en System i en 2006. En 2008, IBM consolidó las líneas de productos System i y System p separadas (que en ese momento tenían en su mayoría hardware idéntico) en una sola línea de productos llamada IBM Power Systems. El nombre "AS/400" a veces se usa de manera informal para referirse al sistema operativo IBM i que se ejecuta en el hardware moderno de Power Systems.
Historia
Fuerte Knox
A principios de la década de 1980, a la dirección de IBM le preocupaba que la gran cantidad de sistemas informáticos de gama media incompatibles de IBM estuviera perjudicando la competitividad de la empresa, en particular frente al VAX de Digital Equipment Corporation. En 1982, se inició un proyecto denominado Fort Knox, cuyo objetivo era consolidar System/36, System/38, IBM 8100, Series/1 y IBM 4300 series en una sola línea de productos. basado en un procesador basado en IBM 801 con nombre en código Iliad, al tiempo que conserva la compatibilidad con versiones anteriores con todos los sistemas que estaba destinado a reemplazar. Se crearía un nuevo sistema operativo para Fort Knox, pero los sistemas operativos de cada plataforma que Fort Knox pretendía reemplazar también se trasladarían al procesador Iliad para permitir a los clientes migrar su software a la nueva plataforma.
El proyecto de Fort Knox demostró ser demasiado ambicioso y sufrió múltiples retrasos y cambios de alcance. A medida que avanzaba el proyecto, se eliminó el requisito de compatibilidad con el software IBM 8100 y Series/1. Cuando los ingenieros de IBM intentaron migrar los sistemas operativos y el software de sus plataformas existentes, descubrieron que sería imposible sin realizar grandes cambios en el procesador Iliad para cada sistema operativo individual, cambios que los arquitectos de Iliad no estaban dispuestos a hacer. La solución propuesta a esto fue aumentar Iliad con coprocesadores específicos del sistema operativo que proporcionaron soporte de hardware para un solo sistema operativo. Sin embargo, la cantidad de lógica necesaria en cada coprocesador creció hasta que los coprocesadores se convirtieron en el procesador principal, y el Iliad quedó relegado a la función de procesador de apoyo, por lo que fracasó en el objetivo de consolidarse en una arquitectura de un solo procesador. El proyecto de Fort Knox finalmente se canceló en 1985.
Lago de Plata
Durante el proyecto de Fort Knox, los ingenieros iniciaron un proyecto skunkworks en IBM Rochester que creían que el fracaso de Fort Knox era inevitable. Estos ingenieros desarrollaron un código que permitía que las aplicaciones del Sistema/36 se ejecutaran sobre el Sistema/38, y cuando se canceló Fort Knox, este proyecto de skunkworks se convirtió en un proyecto oficial para reemplazar tanto el Sistema/36 como el Sistema/38 con un solo nuevo plataforma de hardware El proyecto se conoció como Silverlake (llamado así por Silver Lake en Rochester, Minnesota) y comenzó oficialmente en diciembre de 1985. El hardware de Silverlake fue esencialmente una evolución del System/38 que reutilizó parte de la tecnología desarrollada para el proyecto de Fort Knox.
El objetivo de Silverlake era entregar un reemplazo para System/36 y System/38 en el menor tiempo posible, ya que el proyecto Fort Knox había estancado el desarrollo de nuevos productos en Rochester, dejando a IBM sin competencia. sistema de gama media. En su lanzamiento en 1986, el IBM 9370 compatible con System/370 se posicionó como la plataforma de rango medio preferida de IBM, pero no logró el éxito comercial que IBM esperaba que tuviera. Al igual que Silverlake, el 9370 también reutilizó el coprocesador desarrollado durante el proyecto Fort Knox como su procesador principal y el mismo bus de E/S SPD que se derivó del bus Series/1.
AS/400
El 21 de junio de 1988, IBM anunció oficialmente el sistema Silverlake como Application System/400 (AS/400). El anuncio incluyó más de 1.000 paquetes de software escritos por IBM e IBM Business Partners. El sistema operativo AS/400 se denominó Operating System/400 (OS/400).
Los creadores del AS/400 originalmente planearon usar el nombre System/40, pero IBM había adoptado una nueva nomenclatura de productos al mismo tiempo, lo que llevó al nombre Application System/400. En primer lugar, IBM comenzó a anteponer "Sistema" en nombres de productos con palabras para indicar el uso previsto o el mercado objetivo del sistema (por ejemplo, Personal System/2 y Enterprise System/9000). En segundo lugar, IBM decidió reservar números de modelo de uno y dos dígitos para sistemas personales (p. ej., PS/2 y PS/55), números de tres dígitos para sistemas de rango medio (p. ej., AS/400) y números de cuatro dígitos para mainframes (p. ej., ES/9000). La reasignación de números de modelo de dos dígitos de sistemas de rango medio a sistemas personales fue para evitar que los sistemas personales se quedaran sin números de un solo dígito para nuevos productos.
El paso a PowerPC
En 1990, IBM Rochester comenzó a trabajar para reemplazar los procesadores CISC de 48 bits derivados de System/38 originales del AS/400 con una arquitectura de 96 bits conocida como C-RISC (RISC comercial). En lugar de ser un diseño de borrón y cuenta nueva, C-RISC habría agregado instrucciones de estilo RISC y estilo VLIW al procesador del AS/400, manteniendo al mismo tiempo la compatibilidad con versiones anteriores del microprogramado interno estilo System/370. Conjunto de instrucciones de interfaz (IMPI) y el microcódigo utilizado para implementarlo.
En 1991, a pedido del presidente de IBM, Jack Kuehler, un equipo bajo la dirección de Frank Soltis entregó una propuesta para adaptar la arquitectura PowerPC de 64 bits para admitir las necesidades de la plataforma AS/400. Sus extensiones a la arquitectura PowerPC, conocidas como Amazon (y más tarde como PowerPC AS), fueron aprobadas por la gerencia de IBM en lugar del diseño C-RISC para el desarrollo del próximo AS Arquitectura de procesador /400. Estas extensiones incluyen soporte para memoria etiquetada, así como asistencia para aritmética decimal.
IBM inicialmente intentó crear una única implementación de PowerPC para los sistemas AS/400 y RS/6000 de gama alta conocida como Belatrix. El proyecto Belatrix resultó ser demasiado ambicioso y se canceló cuando se hizo evidente que no se entregaría a tiempo. En su lugar, se diseñaron un par de procesadores específicos para AS/400 en IBM Endicott e IBM Rochester, conocidos como Cobra (para sistemas de gama baja) y Muskie (para sistemas de gama alta).) respectivamente. Estas se convirtieron en las implementaciones iniciales de la línea de procesadores IBM RS64. La serie RS64 continuó desarrollándose como una línea de productos separada en IBM hasta que POWER4 fusionó las líneas de productos RS64 y POWER.
A pesar del cambio de IMPI a una arquitectura de procesador completamente diferente, la interfaz de máquina independiente de la tecnología (TIMI) del AS/400 en su mayoría ocultó los cambios de los usuarios y las aplicaciones, y volvió a compilar de forma transparente las aplicaciones para la nueva arquitectura de procesador. El puerto de OS/400 a la arquitectura PowerPC AS requirió una reescritura de la mayor parte del código debajo de TIMI debido al uso del microcódigo IMPI para implementar cantidades significativas del código de bajo nivel del sistema operativo. Esto condujo a la creación del Código interno con licencia del sistema (SLIC), una nueva implementación de los niveles inferiores del sistema operativo escrito principalmente en C++.
Cambio de marca
La línea de la familia AS/400 fue renombrada varias veces en las décadas de 1990 y 2000 cuando IBM introdujo nuevas generaciones de hardware y sistema operativo.
En 1994, se utilizó el nombre AS/400 Advanced Series para los nuevos modelos, seguido por el cambio de marca de la línea de productos a AS/400e (la e significa e-business) en 1997.
En 2000, se presentó eServer iSeries como parte de su iniciativa de marca eServer. El eServer iSeries se basó en el procesador POWER4 de los procesadores RS64 utilizados por generaciones anteriores, lo que significa que se usaron los mismos procesadores en las plataformas iSeries y pSeries, la última de las cuales ejecutaba AIX. Generaciones sucesivas de hardware iSeries y pSeries convergieron hasta que fueron esencialmente el mismo hardware vendido con diferentes nombres y con diferentes sistemas operativos.
En 2004, eServer i5 (junto con OS/400 se convirtió en i5/OS) el 5 que significa el uso de procesadores POWER5, fue introducido, reemplazando la marca eServer iSeries.
El último cambio de marca se produjo en 2006, cuando IBM cambió el nombre del eServer i5 a System i.
En abril de 2008, IBM presentó la línea IBM Power Systems, que era una convergencia de las líneas de productos System iy System p. Las primeras máquinas Power Systems usaban los procesadores POWER6; i5/OS se renombró como IBM i, para eliminar la asociación con los procesadores POWER5. IBM i se vende como una de las opciones de sistema operativo para Power Systems (junto con AIX y Linux) en lugar de estar vinculado a su propia plataforma de hardware.
Legado
Aunque se anunció en 1988, el AS/400 sigue siendo el cambio arquitectónico importante más reciente de IBM que se desarrolló completamente internamente. Desde la llegada de Lou Gerstner en 1993, IBM ha considerado que estos importantes desarrollos internos son demasiado arriesgados. En cambio, IBM ahora prefiere hacer avances en productos clave a través de la adquisición (por ejemplo, las adquisiciones de Lotus Software y Rational Software) y apoyar el desarrollo de estándares abiertos, particularmente Linux. Después de la partida del CEO John Akers en 1993, cuando parecía probable que IBM se dividiera, Bill Gates comentó que la única parte de IBM en la que Microsoft estaría interesado era la división AS/400. (En ese momento, muchos de los sistemas comerciales y financieros de Microsoft se ejecutaban en la plataforma AS/400, algo que dejó de ser el caso alrededor de 1999, con la introducción de Windows 2000).
Arquitectura del sistema
Según Frank Soltis, uno de los arquitectos de la plataforma AS/400, la arquitectura del AS/400 está definida por cinco principios arquitectónicos. La mayoría de estos principios se heredan de System/38.
Independencia tecnológica
El conjunto de instrucciones de alto nivel (llamado TIMI por 'Interfaz de máquina independiente de tecnología' de IBM), permite que los programas de aplicación aprovechen los avances en hardware y software sin tener que volver a compilarlos. TIMI es un conjunto de instrucciones virtuales independiente del conjunto de instrucciones de la máquina subyacente de la CPU. Los programas en modo de usuario contienen instrucciones TIMI y las instrucciones de máquina de la CPU, lo que garantiza la independencia del hardware. Esto es conceptualmente algo similar a la arquitectura de máquina virtual de entornos de programación como Java y.NET.
A diferencia de otras arquitecturas de máquinas virtuales en las que las instrucciones virtuales se interpretan en tiempo de ejecución, las instrucciones TIMI nunca se interpretan. Constituyen un paso de tiempo de compilación intermedio y se traducen al conjunto de instrucciones del procesador como el paso de compilación final. Las instrucciones TIMI se almacenan dentro del objeto de programa final, además de las instrucciones de máquina ejecutables. Así es como los objetos de aplicación compilados en una familia de procesadores (p. ej., los procesadores CISC AS/400 de 48 bits originales) se pueden mover a un nuevo procesador (p. ej., PowerPC de 64 bits) sin volver a compilar. Una aplicación guardada de la plataforma anterior de 48 bits puede restaurarse simplemente en la nueva plataforma de 64 bits donde el sistema operativo descarta las instrucciones de la máquina anterior y vuelve a traducir las instrucciones TIMI en instrucciones de 64 bits para el nuevo procesador.
El conjunto de instrucciones del sistema define todos los punteros como de 128 bits. Esta fue la característica de diseño original del System/38 (S/38) a mediados de la década de 1970, que planeó el uso futuro de procesadores más rápidos, memoria y un espacio de direcciones ampliado. Los modelos AS/400 CISC originales usaban el mismo espacio de direcciones de 48 bits que el S/38. El espacio de direcciones se amplió en 1995 cuando el procesador de CPU RISC PowerPC RS64 de 64 bits reemplazó al procesador CISC de 48 bits.
Integración de software
OS/400 (ahora conocido como IBM i) es el sistema operativo nativo de la plataforma AS/400 y era el único sistema operativo compatible con el hardware AS/400 original. Muchas de las características avanzadas asociadas con AS/400 se implementan en el sistema operativo en lugar del hardware subyacente, que cambió significativamente a lo largo de la vida de la plataforma AS/400. Las funciones incluyen un RDBMS (Db2 para i), una interfaz basada en menús, compatibilidad con múltiples usuarios, compatibilidad con terminales orientadas a bloques (IBM 5250) e impresoras.
Diseño basado en objetos
A diferencia de "todo es un archivo" característica de Unix y sus derivados, en IBM i todo es un objeto (con persistencia integrada y recolección de elementos no utilizados).
Tienda de un solo nivel
IBM utiliza una arquitectura de memoria virtual de almacenamiento de un solo nivel en la plataforma AS/400. Para los procesadores PowerPC de 64 bits, la dirección virtual reside en los 64 bits más a la derecha de un puntero, mientras que en el S/38 y CISC AS/400 era de 48 bits. El espacio de direcciones de 64 bits hace referencia a la memoria principal y al disco como un solo conjunto de direcciones, que es el concepto de almacenamiento de un solo nivel.
Integración de hardware
Las generaciones posteriores de hardware también son capaces de admitir varios sistemas operativos invitados, incluidos SSP, AIX, Linux, Microsoft Windows 2000 y Windows Server 2003. Mientras que OS/400, AIX y Linux son compatibles con los procesadores POWER en LPAR (particiones lógicas), Windows es compatible con servidores blade internos de un solo procesador (IXS) o servidores de múltiples procesadores vinculados externamente (IXA e iSCSI). Se admitió a los invitados SSP mediante la emulación de OS/400 V3R6 a V4R4 utilizando la función Advanced 36 Machine del sistema operativo, una característica distinta de la capa de compatibilidad System/36 Environment que requiere que se vuelva a compilar el software System/36.
Hardware
CPU
| CPU | Año | Reloj de velocidad | Servidor-Modelos | |
|---|---|---|---|---|
| IMPI | 1988 | Ø 22Mhz | Versión estable actual: AS/400 | Bxx, Cxx, Dxx, Exx, Fxx, Pxx, 100, 135, 140, 2xx, 3x |
| Cobra (A10) | 1995 | 55 o 75 MHz | 4xx, 5xx | |
| Muskie (A25/A30) | 1996 | 125 o 154 MHz | 53x | |
| Apache (RS64) (A35) | 1997 | 125 MHz | 6xx, 150 | |
| NorthStar (RS64 II) | 1998 | 200, 255 o 262 MHz | 170, 250, 7xx, 650, S40, SB1 | |
| Pulsar (RS64 III) | 1999 | 450 MHz | <td class="templateVersion p" data-sort-value="iSeries;270, 820 | |
| IStar (RS64 III actualizado) | 2000 | 400, 500, 540 o 600 MHz | 820, 830, 840, SB2, SB3 | |
| SStar (RS64 IV) | 2000 | 540, 600 o 750 MHz | 270, 800, 810, 820, 830, 840 | |
| POWER4 | 2001 | 1.1 o 1.3 GHz | 890 | |
| POWER4+ | 2003 | 1.9 GHz | 825, 870 | |
| POWER5 | 2004 | 1,5 o 1,9 GHz | i5-520; i5-550; i5-570; i5-595 | |
| POWER5+ | 2005 | 1.5 GHz (2005) 1.9 GHz(2005) 2.2 GHz 2.3 GHz | i5-520, i5-550, i5-515, i5-525 i5-570 | |
| POWER6 | 2007 | 3.5 GHz 4.2 GHz 4.7 GHz | BladeCenter JS12, JS22 i5-570 (MMA) M50, M25 " M15 |
- ^ Hubo al menos dos generaciones de procesadores de IMPI, el segundo fue liberado en 1991.
- ^ "El ciclo del reloj del procesador es el peor caso de 45 años."
Modelos de sistema
| Modelo | Año | CPU Group | Base - CPW |
|---|---|---|---|
| B10, B20, B30, B35, B40, B45, B50, B60, B70 | 1988, 1989 | P10, P20 | 2,9 - 20 |
| C04, C06, C10, C20, C25 | 1990 | P10 | 3,1 - 6,1 |
| D02, D04, D06, D10, D20, D25, D35, D45, D50, D60, D70, D80 | 1991 | P10, P20, P30 | 3,8 - 56,6 |
| E02, E04, E06, E10, E20, E25, E35, E45, E50, E60, E70, E80, E90, E95 | 1992 | P10, P20, P30, P40 | 4,5 - 116,6 |
| F02, F04, F06, F10, F20, F25, F35, F45, F50, F60, F70, F80, F90, F95, F97 | 1993 | P05, P10, P20, P30, P40 | 5,5 - 177,4 |
| P01, P02, P03 | 1993-1995 | P05 | 7,3 - 16,8 |
| 150 | 1996 | P05 | 10,9 - 35,0 |
| S10, S20, S30, S40 | 1997 | P05, P10, P20, P30, P40, P50 | 45,4 - 4550 |
| SB1, SB2, SB3 | 1997 | P30, P40 | 1794 - 16500 |
| 10S, 100, 135, 140 | 1993-1995 | P05, P10, P20 | 17,1 - 65,6 |
| 170 | 1998 | P05, P10, P20 | 30 - 1090 |
| 200, 20S, 236 | 1994 | P05, P10 | 7,3 - 17,1 |
| 250 | 2000 | P05 | 50 - 75 |
| 270 | 2000 | P05, P10, P20 | 50 - 2350 |
| 300, 30S, 310 | 1994 | P10, P20, P30, P40 | 11,6 - 177,4 |
| 400, 40S, 436 | 1995 | P05, P10 | 13,8 - 91,0 |
| 500, 50S, 510, 530, 53S | 1995 | P10, P20, P30, P40 | 18,7 - 650 |
| 600, 620, 640, 650 | 1997 | P05, P10, P20, P30, P40, P50 | 22,7 - 4550 |
| 720 | 1999 | P10, P20, P30 | 240 - 1600 |
| 730 | 1999 | P20, P30, P40 | 560 - 2890 |
| 740 | 1999 | P40, P50 | 3660 - 4550 |
| 800 | 2003 | P05, P10 | 300 - 950 |
| 810 | 2003 | P10, P20 | 750 - 2700 |
| 820 | 2000 | P05, P10, P20, P30, P40 | 100 - 3700 |
| 825 | 2003 | P30 | 3600 - 6600 |
| 830 | 2000, 2002 | P20, P30, P40, P50 | 1850 - 7350 |
| 840 | 2000-2002 | P40, P50 | 10000 - 20200 |
| 870 | 2002 | P40, P50 | 7700 - 20000 |
| 890 | 2002 | P50, P60 | 20000 - 37400 |
| 520 | 2004 a 2006 | P05, P10, P20 | 500 - 7100 |
| 550 | 2004 a 2006 | P20 | 3300 - 14000 |
| 570 | 2004 a 2006 | P30, P40 | 3300 - 58500 |
| 595 | 2004 a 2006 | P50, P60 | 24500 - 216000 |
| 515 | 2007 | P05 | 3800 - 7100 |
| 525 | 2007 | P10 | 3800 - 7100 |
| 570 | 2007 | P40 | 16700 - 58500 |
| MMA (9406) | 2007 | P30 | 5500 - 76900 |
| M15 | 2008 | P05 | 4300 |
| M25 | 2008 | P10 | 4300 - 8300 |
| M50 | 2008 | P20 | 4800 - 18000 |
| MMA | 2008 | P30 | 8150 - 76900 |
| JS12 | 2008 | P05 | 7100 |
| JS22 | 2008 | P10 | 13800 |
| JS23 | 2008 | ||
| JS43 | 2008 | ||
| 570 (9117) | 2008 | P30 | 104800 |
| 595 (9119) | 2008 | P60 | 294700 |
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