...
...

IT-корпорации: история DEC

Когда-то компьютеры были большими, а программы — маленькими. Сегодня все с точностью до наоборот. В том, что такой переход произошел, одну из главных ролей сыграла американская компания DEC. Программистам, которые застали компьютеры DEC и их клоны, сегодня по 40-50 лет. Но именно DEC дала путевку в жизнь множеству знакомых всем разработок: поисковой машине AltaVista, процессорам Alpha и StrongARM, AMD Athlon и PlayStation 2 да и, в конце концов, MS-DOS.

Краткая история


Полное название компании — Digital Equipment Corporation. Ее создали в 1957 году Кен Олсен и Харлан Андерсон. Начинали не на пустом месте: начальный капитал компании составлял $100.000, из которых 70% принадлежало компании American Research and Development Corporation. На тот момент компьютерной индустрии не существовало, не было никакого разделения труда, почти никто не занимался изготовлением комплектующих изделий. Компьютеры собирались из универсальных радиотехнических элементов кустарным образом, с большой долей ручного труда. Поэтому первые три года с момента основания компании ушли на создание технологии для производства будущих компьютеров. Всего за годы существования компании было выпущено 6 семейств компьютеров:

* 18-разрядные PDP.
* 12-разрядные PDP.
* 16-разрядные PDP и PDT.
* 36-разрядные PDP.
* 32-разрядные VAX.
* 64-разрядные системы на базе Alpha.

Компьютеры PDP и VAX стали настоящими легендами. По времени, в течение которого разные модификации PDP-11 находились в производстве, это семейство установило рекорд долголетия, который вряд ли будет побит. PDP-11 выпускался более 25 лет: первая модель — 11/20 — была запущена в 1970 году, последняя — 11/94 — стартовала в 1990 году, а продажа PDP закончилась 30 сентября 1996 года. Уже одного этого достаточно, чтобы корпорация Digital Equipment вошла в историю, но это далеко не главное и не единственное ее достижение. В 80-е годы насчитывалось всего две влиятельные компании из числа производителей компьютеров: IBM и DEC. Влияние DEC распространилось на весь мир; трудно назвать такую сферу применения компьютеров, которая обошлась без продуктов, произведенных DEC или ее последователями. Они клонировались многими странами, в том числе и СССР, где компания обеспечила безбедное существование нескольким академическим НИИ. Так получилось, что, объективно сделав больше всех других компаний для появления ПК, DEC упустила свой шанс. Все ее творческие силы были сосредоточены на развитии семейств PDP-11 и VAX, а что касается ПК, почившее на лаврах руководство не пожелало считаться с альтернативными мнениями. Оно уверовало в собственный проект Rainbow. И семейство VAX продолжало развитие. За 15 лет сменилось четыре поколения компьютеров, семейство охватило диапазон от рабочих станций до мейнфреймов.

Все три периода жизни DEC — взлет, полет и падение — напрямую связаны с именем Кена Олсена. Именно он вместе со своим коллегой Харланом Андерсоном основал эту компанию в городе Майнард (Массачусетс). У них, как и у отцов-основателей Sun, была своя сложная история с финансированием венчурными капиталистами, только суммы, необходимые для раскрутки, в те времена измерялись не миллионами, а десятками тысяч. В Майнарде, в здании старинной текстильной фабрики времен войны Севера с Югом, создавались первые PDP; сегодня это здание переоборудовано в мемориальный общественный центр, называемый "гаражом Олсена". DEC под руководством Олсена вышла на уровень транснациональной корпорации с оборотом в $15 млрд и отделениями в более чем 100 странах мира. С ним же она начала уступать свои позиции, и в 1992 году Олсен был вынужден уйти с поста президента. В 1998 году находившуюся в тяжелом финансовом положении Digital Equipment Corporation купила Compaq.

PDP-1 и его наследники

Компания DEC выпускала 18-разрядные компьютеры с 1960-го по 1970-й год. Первой моделью был PDP-1, ставший результатом исследований, проводившихся в Массачусетском технологическом институте в рамках проектов, выполненных там с участием и под руководством Олсена. В их числе были ламповый компьютер Whirlwind, а также первые транзисторные компьютеры TX-0 и ТX-2 (Transistorized eXecutor), разработанные в Линкольновской лаборатории МТИ и в основном предназначавшиеся для проектов, связанных с созданием ядерного вооружения. МТИ был в те годы кузницей кадров и одним из основных исследовательских центров для атомной энергетики. Работавший там Олсен предпринял довольно необычный по тем временам шаг: он одним из первых начал преобразовывать университетские разработки в коммерческие продукты, потом его опыт стали повторять другие. Создавая собственное дело, Олсен хотел предоставить рынку небольшие и недорогие компьютеры в качестве альтернативы мейнфреймам IBM. На серийном производстве этой машины компания DEC отработала технологию производства, выработала рациональное отношение к ПО с учетом требований конечных пользователей. В частности, компания научилась выпускать качественную пользовательскую документацию, что тоже стало немаловажным фактором последующего успеха. Вся работа по созданию PDP-1 была выполнена силами совсем небольшого коллектива под личным руководством Олсена. Компьютер получился непохожим на все, что существовало до него: он был прост, эффективен и относительно недорог. Из периферии PDP-1 имел экран, световое перо (мышь тогда еще не была изобретена) и клавиатуру, то есть был вполне пригоден для работы в интерактивном режиме. Поначалу компьютер PDP-1 использовался для обучения студентов, а один из первых экземпляров был поставлен в легендарную компанию BBN, где начинали создавать аппаратуру для Internet. Но все это были единичные поставки, а массовый выпуск стал возможен в связи с выбором PDP-1 в качестве типовой вычислительной платформы, используемой для анализа сейсмической ситуации. Создание мобильных сейсмостанций, используемых для мониторинга ядерных испытаний, было на тот момент очень актуальной задачей. Требовался компактный компьютер, и заказ на него поступил в DEC от конгресса США; тогда же компьютер, остававшийся до тех пор безымянным, нарекли Programmed Data Processor (PDP). Затем поступили заказы от NASA, от коммерческих организаций, и в итоге PDP-1 стал выпускаться большой серией.

За десять последующих лет было выпущено несколько тысяч компьютеров. Следующая за PDP-1 машина PDP-4 имела много общего со своей предшественницей, но программной совместимости между ними не было. В каждой последующей модернизации PDP повышалась производительность, расширялась номенклатура периферийных устройств. PDP-15 стала первой моделью, построенной на микросхемах; до этого использовался навесной монтаж дискретных элементов. Машина PDP-7 вошла в историю благодаря тому, что на ней начиналась разработка операционной системы, которая позже была перенесена на PDP-11. PDP-4 стала переходной к 12-разрядным моделям опытной PDP-5 и серийной мини-ЭВМ PDP-8.

Семейство PDP-8

Машина PDP-8 была создана по заказу Канадской энергетической компании для управления ядерным реактором. В своих воспоминаниях Олсен говорит, что, получив этот заказ, он решил отказаться от традиционного подхода, предполагавшего создание специализированной машины, и спроектировать универсальную, для которой задача данного заказчика была бы одной из возможных. Первые версии PDP-8 все еще собирались из дискретных компонентов, но в производстве компьютера использовались передовые технические решения — например, автоматический монтаж задней панели. В результате снижалась себестоимость и открывалась возможность для массового серийного производства, чего раньше не было — каждая машина изготавливалась вручную. В апреле 1965 года началось производство PDP-8, и эта машина стала первым в мире массовым компьютером. С четырьмя килословами памяти (ограничение 12 разрядов) и телетайпом она стоила всего $18 тыс., со временем цена еще упала, и машина стала доступной практически для любого предприятия. Модель PDP-8/S выпускалась как экономичный вариант, с августа 1968-го начали производить PDP-8/I на интегральных микросхемах. В 1976 году появилась машина WPS-8, использовавшаяся в качестве специализированного текстового процессора.

36-разрядные PDP

Появившаяся в 60-е годы идея разделения ресурсов большого компьютера между десятками или даже сотнями пользователей оказалась очень продуктивной и привлекательной. Она позволила сделать первые серьезные шаги для обеспечения интерактивного взаимодействия человека с компьютером и в некотором смысле стала полигоном, на котором отрабатывались будущие сетевые технологии. Шагая в этом направлении, DEC в 1964 году создала первую большую 36-разрядную машину PDP-6, оснащенную поддерживавшим этот режим программным обеспечением Tops 10. В последующем на ее базе были созданы машины PDP-10 (1969 год), DECsystem-10 (1971), DECsystem-20 (1976) и последняя в этом ряду DECsystem-2020 (1978). Начиная с PDP-10 использовался язык команд, на основе которого были созданы соответствующие языки операционных систем CP/M и DOS.

PDP-11

36-разрядные машины на уровне электроники 70-х не могли стать массовыми (они были слишком дорогими, поскольку очень дорого стоили компоненты, особенно ферритовая память), а 12 разрядов были слишком сильным ограничением, ведь 4 Kб для адресного пространства — это мало. Альтернативным решением стало число 16. Работа над новым проектом (его первоначальное название — PDP-X) началась примерно в 1967 году. Проект PDP-X развивался эволюционно от PDP-8. В нем был увеличен на четыре разряда адрес, появились регистры общего назначения. Проект не был завершен, так как группа авторов PDP-X ушла из DEC. С уходом ведущей группы сотрудников оставшимся в DEC пришлось начинать с чистого листа, что в конечном счете пошло на пользу. Благодаря этому появились основополагающие идеи, обеспечившие PDP-11 уникальные свойства. Когда проект PDP-Х потерпел крах, было предложено альтернативное решение, которое было принято не без труда — слишком много в нем было необычного — прежде всего, 18-разрядная внутренняя шина UNIBUS, набор регистров и система адресации. Предложенная для PDP шинная архитектура надолго стала доминирующей и в персональных компьютерах, и в серверах. Только в середине 90-х годов в серверах, а затем в станциях старшего класса появились высокоскоростные коммутаторы, пришедшие на смену шинам. К UNIBUS на равных подключались процессор, память, периферийные устройства. Они имели свои адреса и номера прерываний, что делало достаточно несложной процедуру управления. Шинная архитектура позволила третьим компаниям быстро наладить выпуск стандартной периферии. Они могли сопровождать свои изделия загружаемым драйвером, благодаря чему к шине и драйверу удавалось подключать стандартным способом разнообразные устройства. В последующем появились вариации — более дешевая шина Q-BUS и 22-разрядное расширение MASSBUS, которое позволяло адресоваться к памяти до 4 Мб. Первой моделью — отцом семейства — стал компьютер PDP 11/20. Всего, по разным оценкам, было выпущено от 16 до 22 разных моделей. Измерить выпуск в штуках сложно, но, по всей видимости, это сотни тысяч. Например, известно, что количество выпущенных 11/70 — самой крупной по физическим параметрам машины (две стойки, процессор и память, стойки с лентами, огромные по габаритам диски) — превышает 10 тыс.

VAX

В апреле 1975 года началась разработка, названная позже VAX A. Прежде всего, следовало решить принципиальный вопрос: с чего начать
проектирование следующей по мощности машины: отбросить прошлое и создавать перспективный компьютер "с чистого листа" либо использовать сделанные ранее наработки. Победило второе мнение, поэтому проект получил символическое имя VAX-11. Название Virtual Address eXtension ("виртуальное расширение адреса") указывало на преодоление самого существенного ограничения PDP, а число 11 отражало связь с PDP-11. Позже та же методика, позволяющая сохранить лучшее, была использована в Microsoft при разработке Windows NT. Следующим по важности был вопрос, по какому пути следует идти при проектировании процессора: по апробированному пути CISC или по едва нарождавшемуся — к RISC? Реализация RISC-архитектуры потребовала бы больших аппаратных ресурсов, а именно: более развитого набора регистров общего назначения, быстрой кэш-памяти, и вдобавок она была менее эффективна с точки зрения использования оперативной памяти. Поэтому остановились на CISC и микропрограммировании. Менее чем за два года была изготовлена бета-версия VAX. Первые испытания показали, что машина получилась на редкость удачной, может быть, даже слишком удачной, что в конечном итоге привело к возникновению определенной эйфории у руководства компании и нежелание в дальнейшем видеть альтернативные пути.

Alpha

По сравнению с другими RISC-процессорами Alpha появился на свет с опозданием на несколько лет. Причиной задержки стала неуверенная политика руководства корпорации при переходе на микропроцессоры. В лаборатории в Сиэтле велись собственные разработки 64-разрядного процессора — проект назывался Prism. В разгар работ над ним руководство отдало предпочтение проекту процессора MIPS, а работу над проектом Prism распорядилось прекратить. Именно на MIPS стали строить первые рабочие станции; параллельно с VAX появились не вполне понятные DECstation. Со стороны было совершенно невозможно найти объяснение наличию двух конкурирующих семейств рабочих станций. Вскоре стало ясно, что вести две платформы невозможно, и возникла необходимость в решении, объединяющем MIPS и VAX. Тут выяснилось, что вопреки запрету работы по проекту Prism на инженерном уровне продолжались. В 1988 году они были возобновлены на производственном уровне, теперь уже под названием Alpha. В 1992-м Mitsubishi выпустила первый чип по проекту Alpha. На нем были собраны не только собственные компьютеры, на нем же был построен суперкомпьютер с массовым параллелизмом Cray T3D — он появился в 1993-м, и в нем было 32 процессора Alpha.

Проект семейства 64-разрядных суперскалярных процессоров Alpha был рассчитан до 2017 года — на это время был задуман 1000-кратный рост производительности. Долголетие ему должны были обеспечить аппаратные ресурсы и возможность работы под разными операционными системами включая VAX VMS, Unix (OSF-1) и Windows NT. Прослужил же он вдвое меньше. Пока существовала DEC, на базе Alpha были выпущены и серверы, и рабочие станции. Судьба RISC-процессора Alpha была предрешена, о чем объявила корпорация Compaq. В 2003 году завершились все проектные работы, связанные с самим процессором, а годом позже — и работы над системами, которые на нем строились. За это время последнее, третье по счету, поколение архитектуры EV68/21264 получило еще две модернизации по частоте. В 2004 году закончилось использование процессоров MIPS в серверах NonStop Himalaya, унаследованных от Tandem. В дальнейшем все серверы Compaq строились на процессорах Intel. Alpha остался в памяти символом скорости: этот процессор почти всегда намного опережал своих конкурентов, чего нельзя сказать о построенных на нем системах. Уход со сцены Alpha стал последним ударом для верных приверженцев DEC, но едва ли огорчил главных соперников — IBM и Sun Microsystems, которые остались в выигрыше, продолжив свою неизменную техническую политику. Sun, к примеру, была на долгое время обеспечена потоком мигрантов с серверов DEC.

Советские клоны PDP-11

На протяжении десятилетий идеология PDP-11 была основой информационной индустрии очень многих стран. Клоны DEC применялись в гражданской и военной сферах. Одни производимые клоны были точными копиями, другие — оригинальными решениями (например, настольная рабочая станция ДВК с собственным видеоконтроллером). В СССР собственные версии PDP-11 существовали под двумя названиями: СМ-ЭВМ и "Электроника". Это объясняется тем, что копированием занимались независимо два ведомства. Машины СМ выпускались предприятиями министерства приборостроения; проектные работы выполнялись в основном в ИНЭУМе ("железо") и ИПИАНе (программное обеспечение). "Электроники" и ДВК производились в недрах закрытого министерства электронной промышленности. Интересно, что число людей, занятых копированием, в разы (если не на порядки) превосходило штат разработчиков самой DEC. В тех редких случаях, когда советским инженерам удавалось хоть как-то соблюсти технологию, получались более или менее работоспособные машины, в остальных случаях — груды железа. С большим успехом PDP-11 и с меньшим — VAX воспроизводились почти во всех соцстранах. В ГДР они выпускались под именем Robotron, в Польше — Mera, в Венгрии — TPA, в Болгарии и Румынии делались периферийные устройства к ним — в частности, дисковые накопители. Все эти компьютеры были программно совместимы с оригиналом. Украденные версии операционных систем распространялись свободно, документация тиражировалась и на русском, и на английском языках, но при этом кому-то хотелось иметь не только компьютеры, но и операционные системы с русскими именами. В результате RT-11 стала РАФОСом, ФОБОСом и ФОДОСом, а RSX-11 превратилась в ОС-РВ. Работа создателей РАФОСа, ФОБОСа и других операционных систем сводилась к уничтожению комментариев в текстах. Впрочем, программисты стремились заполучить оригиналы и не пользоваться суррогатами.

Денис Лавникевич

© Компьютерная газета

полезные ссылки
Ремонт ноутбуков, компьютеров, мониторов