Памяти Digital Equipment Corporation (1957 - 1998)

Для «старожилов» ИТ-отрасли более 15 лет имя этой компании имеет особое звучание — все, кто так или иначе соприкоснулся с продуктами DEC, не могут произнести его равнодушно. Ее компьютеры PDP и VAX — настоящие легенды. По времени, в течение которого разные модификации PDP-11 находились в производстве, их можно сравнить разве что с автомобилем «Фольксваген Жук». 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 этого одного достаточно, чтобы корпорация Digital Equipment вошла в историю, но это далеко не главное и не единственное ее достижение. Когда наследие DEC почти полностью растворилось в Compaq, а Compaq влилась в HP, стоит вспомнить о событиях, относящихся к периоду с 1957-го по 1998 год, на который выпадают восход, расцвет и закат Digital. Описание всего, что было сделано в DEC, потребует объема книги; поэтому остановимся только на компьютерах.

В 90-е годы в мире рабочих станций признанными законодателями мод были Sun Microsystems и Digital Equipment, два антипода, две очень разные компании. Воздавая должное другим производителям, прежде всего, конечно же, IBM, HP и SGI, нужно сказать, что именно противостояние между Sun и DEC изменило лицо Unix-станций, а в последующем — и Unix-серверов. Это соперничество переросло войну за рынок; в нем воплотилось столкновение поколений и технических школ — традиционной (DEC) и формирующейся (Sun).

Кену Олсену , родившемуся в 1926 году, увлекавшемуся еще в довоенные годы самодельными радиоприемниками, по своему первому образованию специалисту по радарам, было очень сложно пройти весь эволюционный путь от первых ламповых компьютеров до ПК и Unix-серверов — в общем-то, это слишком много для одного человека

Конечно Sun, уже не такова, какой была на пороге 90-х, когда на ее стороне было преимущество молодости. Компания не была обременена нажитым за годы «чемоданом без ручки, который и нести тяжело, и бросить жалко», поэтому технологическая ее политика могла быть выстроена с использованием всего самого лучшего, что имелось на рынке на тот момент. Четверка яппи первого поколения смогла быстро и эффективно коммерциализировать несколько важных университетских проектов (архитектура рабочей станции, архитектура SPARC, операционная система Unix). В итоге им, несмотря на мизерный по сравнению с DEC инженерный опыт, удалось захватить преимущественные позиции в новом сегменте рынка. Макнили, Хосла, Джой и Бехтольшейм одними из первых поняли и приняли правила новой игры, понять и принять которые «старикам» из DEC было уже не по силам. Самое же любопытное заключается в том, что в борьбе поколений молодые в известной мере повторили путь, пройденный основателями DEC Кеном Олсеном и Харланом Андерсоном двумя десятилетиями раньше.

Но вернемся еще лет на десять-двадцать назад, когда DEC пребывала в статусе непререкаемого отраслевого авторитета. Собственно говоря, 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 в СССР, где компания обеспечила безбедное существование нескольким академическим (как это ни странно) НИИ.

Все три периода жизни DEC — взлет, полет и падение — напрямую связаны с именем Кена Олсена. Именно он на пару со своим коллегой Харланом Андерсоном основал эту компанию в городе Майнард (штат Массачусетс), в полутора десятках километров от Бостона. 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. долл. и отделениями более чем в 100 странах мира. С ним же она начала уступать свои позиции, и в 1992 году Олсен был вынужден уйти с поста президента. В возрасте 70 лет он организовал новую компанию Advanced Modular Solutions со штатом не более 40 человек.

По-своему драматическая судьба Олсена довольно типична: рано или поздно отцы-основатели уходят, уступая место профессиональным управляющим. Чрезвычайно редко кому-то удается повторить счастливую судьбу Хьюлетта и Паккарда; обычно же компаниям приходится решать вполне человеческую проблему смены руководства спустя весьма непродолжительное время после ее основания, проблему отцов и детей, причем не всегда бесконфликтно. Отторжение родителей не редкость, иногда оно происходит очень скоро, как, например, произошло, в Cisco Systems с основавшими ее супругами Синди Лернер и Лен Борсак, а иногда, как в данном случае, прощание затягивается на десятилетия. Трудно сказать, как сложилась бы судьба DEC при ином раскладе, но персональные трудности Олсена вполне понять можно. Ему, родившемуся в 1926 году, увлекавшемуся еще в довоенные годы самодельными радиоприемниками, по своему первому образованию специалисту по радарам, было очень сложно пройти весь эволюционный путь от первых ламповых компьютеров до ПК и Unix-серверов — в общем-то, это слишком много для одного человека.

Неудивительно, что во все годы президентства Олсена против его мнения выступали более молодые инженеры. Иногда противостояние перерастало в конфликты. Наиболее примечательно сотрудничество, переходящее в противоборство с еще одним удивительным человеком — Гордоном Беллом, сыгравшим важнейшую роль в создании нескольких компьютеров компании. Гордон был моложе Кена всего на восемь лет, но эта, казалось бы, небольшая разница позволила ему войти в профессиональный мир тогда, когда компьютер уже существовал. Случилось так, что он учился на компьютере, созданном Олсеном и потому оказался представителем следующего поколения. Поступив на работу в DEC в 1960 году, спустя три года после ее основания, он получил удостоверение с порядковым номером 80 — как видим, компания была совсем невелика. Вскоре он стал одним из руководителей проекта PDP-8, выпустил в свет первую версию этого компьютера, а затем из принципиального несогласия с проводимой политикой ушел. Спустя годы, вдохновленный идеей VAX, он вернулся, возглавил его разработку, добился огромного успеха, а в 1983 году возник еще более сильный конфликт, настолько драматичный, что довел Белла до сердечного приступа. Белл этого не выдержал и решил уйти, основав собственную компанию, но не слишком удачно. С 1991-го по 1995 года Белл совмещал самостоятельную деятельность с должностью советника в Microsoft, а после 1995 года стал штатным сотрудником этой корпорации и полностью отдал себя исследованиям.

Личные драмы, сопровождавшие сорокалетнюю историю DEC, могут составить отдельный сюжет, но это уже другой жанр, мы же, повторю, ограничимся компьютерами. Всего их было шесть семейств:

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

PDP-1 и его наследники

DEC выпускала 18-разрядные компьютеры с 1960-го по 1970 год. Первенцем был PDP-1, в котором были реализованы опыт и знания, полученные в Массачусетском технологическом институте в рамках проектов, выполненных там с участием и под руководством Олсена. В их числе были ламповый компьютер Whirlwind («Ураган»), 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. Надо сказать, что МТИ был в те годы кузницей кадров и одним из основных исследовательских центров для атомной энергетики, чем сильно напоминает МИФИ, но с более сильной лабораторной базой. 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 вознамерился предоставить рынку в качестве альтернативы мэйнфремам IBM небольшие и недорогие компьютеры.

Следует учесть, что на тот момент компьютерной индустрии как таковой 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. Это был очень точный, оправдавший себя шаг. Благодаря организации серийного производства этой машины компания DEC отработала технологию производства, выработала рациональное отношение к программному обеспечению, причем не на академическом уровне, а с учетом требований конечных пользователей. В частности, компания научилась выпускать великолепную пользовательскую документацию, что стало тоже немаловажным фактором последующего успеха.

Вся работа по созданию PDP-1 была выполнена силами совсем небольшого коллектива, скажем так, отдела по меркам НИИ, под личным руководством Олсена. Компьютер получился непохожим на все, что существовало до него, но по традициям, сложившимся в МТИ, 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.

С момента своего появления компьютер PDP-1 оказался востребован: вначале он 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 массовое тиражирование стало возможным в связи с выбором PDP-1 в качестве типовой вычислительной платформы, используемой для анализа сейсмической ситуации. Создание мобильных сейсмостанций, используемых для мониторинга ядерных испытаний, стало на тот момент очень актуальной задачей. Нужен был компактный компьютер, и заказ на него поступил в DEC от конгресса США; тогда же компьютер, остававшийся до того 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 между ними программной совместимости не было, представление об обязательности в преемственности программного обеспечения пришло позже. 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 Дэннис Ричи и Кен Томпсон начинали разработку операционной системы, которая позже была перенесена на PDP-11.

PDP-4, созданная под руководством Гордона Белла, стала переходной к 12-разрядным моделям опытной PDP-5 и серийной мини-ЭВМ PDP-8.

Семейство PDP-8

Конец 60-х — начало 70-х годов. Слово «мини» стало знаковым для этого времени примерно так же, как слово «цилиндр» на полтора века раньше было символом первой промышленной революции. И если в начале XIX века паровая машина вызвала моду на не слишком практичные шляпы, то поголовная миниатюризация в 70-е годы (транзисторные приемники, микролитражные автомобили, и главный из них — Morris Mini Minor), видимо, породила моду на мини-юбки, нанесшую тяжелый удар коммунистической морали. Для большинства наших соотечественников очное знакомство с мини-ЭВМ оказалось возможным благодаря первой и последней выставке американской вычислительной техники, по непонятной причине проведенной в 1970 году в Сокольниках. На молодых инженеров того времени мини-ЭВМ произвели не меньшее впечатление, чем мини-юбки. Стоит вспомнить, что чаще всего компьютеры использовались для управления технологическими процессами. Работая даже в одном НИИ, мы в каждом отделе лепили десятки разных монстров, несовместимых между собой управляющих машин, одну для химического реактора, другую для магнитно-динамического генератора, третью еще для чего-то, а тут вдруг компактная, красивая универсальная управляющая машина. Это было потрясающе.

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, кустарно. 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. долл., 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.

Компьютер PDP-8 воспроизводился рядом американских и зарубежных компаний. Эти машины отличались высокой надежностью и эффективностью. Из собственного опыта могу засвидетельствовать: клоны «восьмерки» — компьютеры MP12 почти 15 лет находились в составе бортовых регистрирующих станций, которые использовала Центральная комплексная геолого-геофизическая экспедиция. Без всяких сбоев и неполадок они отлетали в самых тяжелых условиях на вертолете МИ-8 тысячи часов, включая полеты над зоной Чернобыльской катастрофы.

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 сделаны соответствующие языки операционных систем CP/M и DOS. Насколько известно, в Россию такие машины не поступали.

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 Kбайт для адресного пространства — явно маловато. Паллиативом стало число 16. Работа над новым проектом (его первоначальное название — PDP-X) началась примерно в 1967 году, руководил проектом Эдисон ДеКастро. Он был прежде техническим руководителем направления PDP-8, поэтому неудивительно, что проект PDP-X развивался эволюционно от PDP-8. В нем был увеличен на четыре разряда адрес, появились регистры общего назначения. Проект не был завершен, группа авторов PDP-X ушла из DEC. Они создали собственную компанию Data General, где стали выпускать компьютер NOVA, не являющийся прямым наследником PDP-X. (Но NOVA не отличался оригинальностью архитектуры, скорее это было удачное и компактное инженерное решение.)

С уходом ДеКастро и его сподвижников оставшимся в DEC пришлось начинать с чистого листа, что в конечном счете пошло на пользу. Благодаря такому развороту событий оказались привнесены основополагающие идеи, обеспечившие PDP-11 уникальные свойства. История второго по счету 16-разрядного проекта такова. После своего первого «развода» с DEC в 1967 году Гордон Белл перешел в университет Карнеги-Меллон, но при этом не терял интереса к делам компании и занимался эскизной проработкой собственной архитектуры 16-разрядной машины. Так вот, когда проект PDP-Х потерпел крах, именно Белл смог предложить альтернативное решение, которое не без труда было принято — 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 Мбайт.

Коллектив разработчиков PDP-11 возглавил Гарольд Макфарланд, ученик и протеже Гордона Белла. Именно его можно считать главным архитектором PDP-11. Он стал проводником взглядов Белла, и их правоту ему пришлось доказывать в нелегких спорах с инженерами, мыслившими более инерционно.

Первой моделью, отцом семейства, стал компьютер PDP 11/20. Он и все последующие представлены на генеалогическом дереве, составленном венгерским специалистом Варгой Якошем. 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. В одной Москве можно было насчитать десятки только PDP-11/70.

VAX

В апреле 1975 года Белл вернулся в DEC. На этот раз он возглавил группу разработчиков, названную позже VAX A и состоявшую поначалу всего из шести человек. 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 Дэйвом Кэтлером, одним из членов VAX A. Перейдя в последующем в Microsoft, он аналогичным образом организовал разработку Windows NT. (Вот еще один пример связанности всей ИТ-индустрии — казалось бы, ну что общего между VAX и современными версиями Windows, а на поверку, оказывается, есть общие корни.)

Следующим по важности был вопрос, по какому пути следует идти при проектировании процессора. По апробированному пути CISC или по едва нарождавшемуся — к RISC? Спустя десять лет это вопрос прозвучал иначе, и ответ на него был более очевиден, а на тот момент понятное прогрессивное решение сдерживалось экономическими соображениями. 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.

Беллу удалось создать условия свободы творчества для команды VAX A и построить работу таким образом, чтобы полностью устранить влияние администрации и менеджеров по маркетингу на работу группы (в ней участвовали только инженеры). Даже, будучи переименована в группу VAX B, она разрослась до 25 членов, бригада проектировщиков оставалась образованием творческим. 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.

Так получилось, что, объективно сделав больше всех других компаний для появления персонального компьютера, 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. В итоге снова создалась конфликтная ситуация, и в 1983 году Белл вторично, — и на этот раз окончательно и бесповоротно, — ушел из DEC. Компания лишилась выдающегося стратега.

Но и без него семейство VAX продолжало развитие. За 15 лет сменилось четыре поколения компьютеров, семейство охватило диапазон от рабочих станций до мэйнфреймов.

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 по каким-то соображениям Олсен отдал предпочтение проекту процессора MIPS, а работу над проектом Prism распорядился 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 в параллель невозможно, и возникла необходимость в решении, объединяющем MIPS и VAX. Случайно (а скорее, не совсем случайно) в кустах оказался рояль. 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. Позже, в 1996 году, был создан T3E.

Проект семейства 64-разрядных суперскалярных процессоров Alpha был рассчитан на четверть века, т. е. 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. Прослужит же он вдвое меньше.

Пока существовала DEC, на базе Alpha были выпущены и серверы, и рабочие станции.

Судьба RISC-процессора Alpha предрешена, об этом полгода назад объявила корпорация Compaq. В 2003 году завершатся все проектные работы, связанные с самим процессором, а годом позже и работы над системами, которые на нем строятся. За это время нынешнее, третье по счету поколение архитектуры EV68/21264 ожидают еще две модернизации по частоте, а судьба следующей, известной как EV7/21364, не ясна, а EV8/21464 уже не будет. Кроме того, в 2004 году закончится использование процессоров MIPS в серверах NonStop Himalaya, унаследованных от Tandem. В дальнейшем все серверы Compaq будут строиться на процессорах Intel.

Гордон Белл был моложе Олсена всего на восемь лет, но эта, казалось бы, небольшая разница позволила ему войти в профессиональный мир тогда, когда компьютер уже существовал. Случилось так, что он учился на компьютере, созданном Кеном и потому оказался представителем следующего поколения

Таким образом, Alpha продолжит грустный мартиролог ушедших в мир иной RISC-процессоров, где его ждут AMD 29000, Intel 960, а на очереди еще одно семейство — PA-RISC. Именно Alpha останется в нашей памяти символом скорости: этот процессор почти всегда намного опережал своих конкурентов, чего нельзя сказать о системах, построенных на нем. Уход со сцены Alpha станет последним ударом для верных приверженцев DEC, но едва ли огорчит главных соперников — IBM и Sun Microsystems; они, несомненно, останутся в выигрыше, продолжив свою неизменную техническую политику. Голубой гигант никогда не «ляжет» под стандарты Intel, эта компания привыкла сама устанавливать собственные стандарты. Sun же будет на неопределенно долгое время обеспечена потоком мигрантов с серверов DEC. Наверняка многие предпочтут проверенную платформу и обкатанное программное обеспечение еще не успевшей показать себя в деле IA-64.