IBM System/360 Series
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Quando si parla di mainframe, a molti viene in mente la famiglia di computer System/360 di IBM. Sotto vari aspetti, l'architettura di questi computer è molto simile a quella dei processori 8086, su cui sono ancora basati i processori moderni.
Prima dei System/360, IBM creò molti sistemi, che però erano incompatibili tra di loro. Questa situazione non solo creava problemi agli acquirenti, che non potevano aggiornare facilmente i loro sistemi, ma era anche un incubo logistico per IBM, a causa dei diversi sistemi operativi e piattaforme hardware. Fu per questo che IBM decise di creare una linea di computer in cui i vari modelli erano compatibili tra loro; questi si differenziavano per velocità e capacità, ma tutti erano in grado di gestire lo stesso software. Infatti, nell'aprile del 1964, IBM annunciò una linea di computer composta da sei modelli, con prestazioni che variavano di un fattore pari a 50 tra il modello più potente e quello meno potente. Purtroppo l'obiettivo di IBM di raggiungere un fattore di scalabilità pari a 25 non era stato raggiunto, e ciò rappresentava un problema.
Oggigiorno, una pratica molto utilizzata consiste nel disabilitare alcune parti del processore, o abbassarne la velocità, per trovare un giusto compromesso tra prezzo e prestazioni. Tornando ai tempi di IBM, questa pratica non era economicamente accettabile. IBM ebbe quindi l'idea di aggiungere microprogrammi al System/360, cosicché tutti i membri della famiglia potessero usare lo stesso set di istruzioni (eccezione fatta per il modello di fascia bassa "Model 20", che ne eseguiva un sottoinsieme). Queste istruzioni erano divise in una serie di "micro-operazioni", specifiche per ogni implementazione. Grazie a questo approccio, il processore poteva essere molto differente e ciò permetteva a IBM di raggiungere la scalabilità che desiderava.
Con il System/360 furono poste alcune basi di standardizzazione: il byte, composto da 8 bit, e la lunghezza word di 32 bit, entrambi potenze di due. Il System/360 poteva indirizzare un'enorme quantità di memoria, ben 16 MB, che a quei tempi non era ancora nemmeno disponibile. Il processore di fascia alta funzionava alla rispettabile velocità di 5 MHz (ricordiamo che questa è la velocità dell'8086, introdotto 14 anni dopo) mentre il processore di fascia bassa lavorava a 1 MHz. I modelli introdotti più avanti, nel 1966, erano dotati di pipeline integrate nel processore.
Il System/360 portava con sé molte novità, ma fallì nell'implementare importanti tecnologie. Il problema principale era l'inesistenza della possibilità della traduzione dinamica degli indirizzi (eccezione fatta per il modello 67 che venne prodotto più avanti). Ciò non solo non permetteva l'uso della memoria virtuale, ma rendeva la macchina poco adatta per il time-sharing, che ora diventava una possibilità considerando le maggiori prestazioni e risorse dei computer. Inoltre, IBM non utilizzò i circuiti integrati, ma una tecnologia "solid-logic", che poteva considerarsi a metà tra i transistor e i circuiti integrati. Diversamente, dal punto di vista software, IBM fu fin troppo ambiziosa con l'OS/360, uno dei sistemi operativi progettati per il System/360: arrivò in ritardo, era pieno di bug, mancava di alcune funzionalità promesse e, più di tutto, continuava a essere difettoso anche dopo molto tempo dalla sua presentazione.
Nonostante ciò, il System/360 ebbe un notevole successo e furono ordinate 1100 unità nel primo mese, ben oltre le aspettative e capacità di IBM. Non solo fu un successo iniziale, ma fece nascere molti cloni; alcuni dei quali prodotti nella vecchia Unione Sovietica. Era stato progettato per essere molto flessibile e adattabile, anche per un uso intenso in diversi settori, tra cui probabilmente il più famoso è il programma spaziale Apollo.
Cosa più importante, il System/360 ha rappresentato il punto d'inizio ed è stata la spina dorsale dei computer per circa cinquant'anni, e ancor oggi è considerato il progetto più importante, sia dal punto di vista tecnologico che commerciale, della storia dei computer.