Informations-Technik
Geschwurbel von Daniel Schwamm (03.08.1994)
Inhalt
State Transition Concept: Klassische Arbeitsweise von Computer-Systemen
(von Neumann-Rechner), bei der bei jedem Arbeitsschritt der Speicherzustand
kontrolliert verändert wird.
Speicherhierarchien sind nötig, weil es verschieden
schnelle Speicherbausteine gibt, wobei i.d.R. gilt: Je schneller der Speicher
ist, desto teurer sind seine Bausteine, desto kleiner ist die Kapazität
ausgerichtet im System. Für die Kapazität gilt üblicherweise die
folgende Reihenfolge:
Register < Puffer (Caches) < Hauptspeicher < Plattenspeicher
Übrigens: Auch das menschliche Gehirn besitzt eine
Speicherhierarchie, denn es kann das Langzeitgedächtnis klar vom
Kurzzeitgedächtnis getrennt werden.
Klassifikation der Halbleiter:
Halbleiter
unipolare Halbleiter bipolare Halbleiter
PMOS, NMOS, CMOS TTL, DTL ECL
PCs, DRAMS, (Mainframes) Mainframes, Caches Supercomputer
Packungsdichte+ Schaltgeschwindigkeit+
Aktuelle Neuentwicklung: Josephson-Chips, die auf der
Supraleitfähigkeit diverser Substanzen basieren. Die Josephon-Technologie
könnte in näherer Zukunft die Halbleiter-Technologie ablösen,
wobei die dort gesammelten Kenntnisse nahezu vollständig weiter genutzt
werden können.
Im Gegensatz zur Hardware sind Architekturen aus
Kompatibilitätsgründen relativ stabil gehalten. Dies kann den
Nachteil haben, dass völlig veraltete Architektur-Konzepte zwar mit
besserer HW versehen werden, diese HW aber nicht einmal annähernd
vollständig auszunutzen wissen.
Bis auf wenige Ausnahmen (Neurocomputer, Analogrechner)
basieren alle heutigen Computer-Architekturen auf dem Konzept von v.Neumann.
Dieses lässt sich folgendermassen visualisieren:
HAUPTSPEICHER PROZESSOR
Leitwerk Rechenwerk
Befehle und Cache enthalten Akkumulator
Daten zusammen
Aenderung= Decodierer und Führt
State Transition Mikrocodierung Operationen aus
Fixe Breite= Befehls- Bisweilen
Gibt Prozessortyp Interpretation mehrfach pro
an Prozessor
Die Architekturen lassen sich folgendermassen
klassifizieren:
- SISD-Architektur: Klassischer von-Neumann-Rechner.
- SIMD-Architektur: Ein Leitwerk, aber viele Rechenwerke.
- MISD-Architektur: Daten durch Pipelining von Befehlen trennen.
- MIMD-Architektur: Massiv-parallele Verarbeitung mit vielen SIMD-Elementen.
Die IBM 3033 besitzt z.B. eine MISD-Architektur. Angaben der
Leistungsfähigkeit erfolgen hier üblicherweise in MFLOPS, nicht
MIPS!
Der Motorola 68000er Prozessor ist ein 32-Bitter. Die Breite
von 32 Bit gilt jedoch nur für seinen Hauptspeicher. Der Adressbus
vermag nur 24 Bit auf einmal zu übertragen, wodurch sich ein
Adressraum von 16 MByte ergibt. Der Datenbus kann sogar nur 16 Bit auf
einmal übertragen, d.h der Prozessor kann nur mit vorzeichenlosen Zahlen
bis maximal 65536 operieren.
Auch der 8086 ist kein echter 16-Bitter, obwohl seine Speicherbreite 16 Bit
beträgt, denn auf dem Daten- und Adressbus vermag er nur byteweise zu übertragen.
Die S/38 gehört zu den Minisystemen, ist also kein
Mainframe! Sie findet i.d.R. Verwendung als Stand-Alone-System. Eine
Besonderheit stellt das BS dar, welches objektorientiert konzipiert ist.
Um die Lebenszyklen ihrer Systeme zu strecken und mit den Leistungen der
PCM-Systeme gleichzuziehen bzw. diese zu übertreffen, setzt IBM auf die
folgenden Launchings:
- Höhere Integration der Bausteine
- Ausbau des Hauptspeichers
- Grössere und schnellere Caches
- Verbessertes E/A-System
- Verbessertes Microcoding
- BS-Weiterentwicklungen
Bei den BS-Weiterentwicklungen ist zu beachten, dass
IBM keine Upgrades über mehrere Launching-Stufen anbietet, d.h. will ein
Kunde seine System-Leistung erhöhen, muss er alle Upgrades von IBM
wahrnehmen.
Um mit IBM konkurrieren zu können, greifen PCM-Systeme auf
folgende Techniken zurück:
- Höhere Integration der Bausteine als IBM
- Billigere Kühlung als IBM
- Geringere Ausmasse als IBM
- Verzicht auf Microcoding (jetzt nicht mehr)
- Verzicht auf Multiprozessorsysteme (jetzt nicht mehr)
Gene Amdahl ist ein Innovationsschub und Preisverfall bei
den Mainframes zu verdanken, so ist die IBM 3033 eine deutliche Antwort IBMs
auf die /370-Kompatible von Amdahl, die das Original leistungsmässig
und kostenmässig in den Schatten stellte.
Z.T. baut IBM in ihrer Mainframes Verzögerungsbausteine
ein. Möchte der Kunde seine Systemleistung erhöhen, werden diese
Verzögerungsbausteine von IBM-Fachleuten einfach deaktiviert - der Kunde
muss dann allerdings mit einem höheren Mietsatz bezahlen.
Da Basispatente nicht geschützt werden können, IBM den PCM-Anbietern aber
Paroli bieten will, setzt sie mehr und mehr auf Microcoding
(Migration der BS-SW in Mikrocode), welches nur sehr schwer nachvollziehbar ist
und nicht veröffentlicht werden muss.
IBMs BS sind native, wenn sie ohne VM benutzt werden
können. VM ist ein Basissystem, welches mehrere IBM-BS gleichzeitig
ablaufen lassen kann. Dadurch können z.B. die virtuellen
Adressräume auf einfache Weise dupliziert werden. Ausserdem ist
der Zeitscheibenmechanismus wesentlich ausgereifter als z.B. bei MVS mit seinem
nachträglich aufgepfropften TSO.
Für den Erfolg eines Unternehmens genügt heutzutage
Spitzenqualität alleine nicht mehr. Wichtiger ist es, den Kunden gut
zuzuhören, ja, selbst zur treibenden Kraft für innovative
Problemlösungen zu werden. IBM hat dies erkannt und daher 1994 die
folgenden Innovationen in der "Mache":
Parallelrechner sind angekündigt (S/390 und
POWERparallel), die die Vorteile von Mainframes (Integrität,
Verfügbarkeit und Sicherheit) mit dem Megatrend offene
Client-Server-Computing zu vermengen wissen. Vorteile für den Kunden:
Investitionsschutz und leichte Erweiterbarkeit.
Die ehemals proprietäre AS/400 wurde zum Open System
umgestaltet, indem diverse Standard-Schnittstellen geschaffen wurden. Ihre
neuartige Architektur macht sie gleichzeitig zum idealen Server in heterogenen
Netzumgebungen.
Die RS/6000 kann mit neuen Modellen ihrer Marktposition weiter ausbauen.
Die PC-Familie wurde um Server-, ValuePoint- und
stiftbasierten ThinkPad-Modelle erweitert.
Das neue Vertriebssystem wurde speziell auf die Kunden
angepasst. Statt auf die Rundum-Betreuung geht IBM stärker zum
Service- und Berater-Konzept über. Die Anzahl der Ansprechpartner für
Kunden ist unüberboten, trotzdem auch hier Personal abgespeckt wurde.
Produkte können und sollen über Kataloge und Telefone bestellt
werden, sind also nicht mehr nur über den Fachhandel zu beziehen. Die
Marketing- und Vertriebs-Divisionen wurden branchenorientiert aufgesplittert,
wobei in jedem Team mindestens ein Experte platziert wurde.
Es gibt ein mobiles Vorsorge-Rechenzentrum in einem LKW, welches in
Notfällen den betrieblichen Rechenzentrum-Betrieb übernehmen kann.
IBM ist am neuen Privat-Mobil-Funk-Netz E-Plus
beteiligt.
Wie eine Krake greift sich IBM überall
Kooperationspartner; so ist sie immer up-to-date und nahe am Markt.
Auch im Bereich Multimedia mischt IBM mit, besonders im
Bereich von Produktpräsentationssystemen und Informationssystemen.
Die ECL-Technologie (Emitter Coupled Logic) entwickelt sich langsamer als die
CMOS-Technologie (Complementary Metal Oxide Semiconductor), daher setzt IBM im
Bereich der Mainframes auf letztere.
Montageinseln gehören bei IBM der Vergangenheit an.
Jetzt sind teilautonome Teams gefragt, die innerhalb von Profitcenter
(Töchter-Gesellschaften) agieren, die näher am Markt sind und den
Erfolg einzelner Organisationseinheiten transparenter machen.
IBM gründet Open System Centers, die Kunden angeblich
auch bzgl. von Fremdprodukten beraten wollen.
IBM arbeitet zusammen mit Apple und Motorola an Taligent,
einem objektorientierten BS.
IBM bietet eine Visual Document Library an, wobei sie den
Trend hin zu Gruppenarbeit wahrnimmt. Lotus ist hier Kooperationspartner.
IBM hat die Zeichen der Zeit erkannt und ist auf den fast
abgefahrenen Zug der Open Systems aufgesprungen.
Offene Systeme sind für IBM im Prinzip ein alter Hut.
Warum, werden wir gleich sehen. Angefangen hat alles, als IBM die
Komplexität der eigene Produktpalette über den Kopf gestiegen ist
...
1987: IBM gibt das SAA-Konzept bekannt. Die angestrebten
Standards werden veröffentlicht und den SW- und HW-Unternehmen zur
Verfügung gestellt.
1988: IBM bringt seine Version des offenen Erfolgs-BS UNIX heraus. AIX ist zwar
teilweise noch proprietär gehalten, doch für IBMs Verhältnisse, die immer etwas
Eigenes machen konnten und damit erfolgreich waren, erstaunlich angepasst an das
Fremdprodukt.
IBM bildet zusammen mit anderen IT-Unternehmen die OSF (Open
System Foundation). Dieses Komitee verabschiedet die Standards Motif
(Standard-GUI), DCE (für die verteilte Befehlsabarbeitung), POSIX
(UNIX-Standard) und X/WINDOWS (Standard-Programmierumgebung).
1993: IBM gründet den erste Open System Center.
IBM geht eine Allianz mit Apple und Motorola ein. Zusammen
haben sie das neue OOBS Taligent in Arbeit, welches helfen soll, die SW-Krise
zu überwinden.
IBM kooperiert nach allen Seiten. Alleine in Deutschland steht
sie mit über 100 Unternehmen im regen Austausch-Kontakt. Das mindert die
Gefahr bei innovationsträchtigen Investitionen, da sich das Risiko
verteilt.