IBM 3650

IBM 3650 — это семейство универсальных электронных вычислительных машин (мейнфреймов) второго поколения, разработанных и выпускавшихся корпорацией IBM (International Business Machines Corporation) в середине 1960-х годов. Системы серии 3650 предназначались для решения широкого круга научных, инженерных и коммерческих задач и представляли собой дальнейшее развитие архитектуры IBM 700/7000, но с использованием полупроводниковых компонентов (транзисторов) вместо электронных ламп, что обеспечило значительное повышение надёжности, производительности и снижение энергопотребления по сравнению с предшественниками.

История

Разработка семейства IBM 3650 началась в начале 1960-х годов в ответ на растущие потребности крупных корпораций, государственных учреждений и научных центров в более мощных и надёжных вычислительных системах. К тому времени IBM уже доминировала на рынке мейнфреймов с ламповыми сериями 700 (например, IBM 704) и 7000 (например, IBM 7090), однако их эксплуатация была дорогой и сложной. Переход на транзисторную логику был неизбежен, и IBM 3650 стала одной из первых полностью транзисторных машин в линейке компании, предназначенных для массового производства.

Первая модель семейства, IBM 3650-1, была анонсирована в 1964 году и начала поставляться заказчикам в 1965 году. Система позиционировалась как преемник IBM 7090 и IBM 7094, но с улучшенной архитектурой, поддержкой более широкого набора команд и возможностью работы с новыми периферийными устройствами. В 1966 году была выпущена улучшенная версия IBM 3650-2, отличавшаяся увеличенным объёмом оперативной памяти и более быстрыми ввода-выводами. Производство серии продолжалось до 1970 года, когда на смену ей пришли более совершенные мейнфреймы третьего поколения на интегральных схемах (например, IBM System/360).

Архитектура и устройство

IBM 3650 представляла собой 36-разрядную машину с фиксированной точкой и плавающей запятой. Основные компоненты архитектуры включали:

• Центральный процессор (ЦП): построен на дискретных транзисторах и диодах, работал на тактовой частоте около 2-3 МГц. Выполнял арифметические, логические и управляющие операции. Включал регистры общего назначения (около 16) и аккумулятор.
• Оперативная память: использовалась ферритовая память на магнитных сердечниках. Объём памяти варьировался от 32 КБ до 256 КБ (в 36-битных словах). Время доступа к памяти составляло около 2-3 микросекунд.
• Каналы ввода-вывода: система имела несколько независимых каналов (до 8), которые управляли обменом данными с периферийными устройствами (ленточные накопители, дисковые накопители, устройства ввода с перфокарт, принтеры). Это позволяло совмещать вычисления с операциями ввода-вывода.
• Система команд: включала около 200 инструкций, включая арифметические (сложение, вычитание, умножение, деление), логические (И, ИЛИ, НЕ), сдвиги, переходы, а также команды для работы с плавающей запятой.
• Периферийные устройства: в стандартную конфигурацию входили устройство чтения перфокарт (IBM 1442), перфоратор карт (IBM 1443), ленточный накопитель (IBM 729 или IBM 2400), а также принтер (IBM 1403). Для хранения данных могли использоваться магнитные диски (IBM 2311 или IBM 2314).

Модельный ряд

Семейство IBM 3650 включало несколько моделей, различавшихся производительностью и объёмом памяти:

Модель 3650-3 была последней в серии и отличалась улучшенной системой охлаждения и более надёжными блоками питания.

Программное обеспечение

Для IBM 3650 были разработаны несколько операционных систем и компиляторов:

• Операционная система IBSYS: многозадачная система, поддерживавшая пакетную обработку заданий. Позволяла выполнять до 3-4 задач одновременно.
• Фортран (FORTRAN II, FORTRAN IV): компилятор для научных расчётов.
• Кобол (COBOL): компилятор для коммерческих приложений.
• Ассемблер (FAP): язык низкого уровня для написания системных программ.
• Система управления данными (IBSYS/360): обеспечивала работу с файлами на магнитных лентах и дисках.

Программное обеспечение поставлялось на магнитных лентах и перфокартах.

Применение

IBM 3650 использовалась в следующих сферах:

• Научные расчёты: моделирование физических процессов, расчёты в ядерной физике, аэродинамике, метеорологии.
• Инженерные задачи: проектирование конструкций, расчёт нагрузок, обработка результатов экспериментов.
• Коммерческие приложения: обработка платежей, ведение бухгалтерского учёта, управление запасами в крупных корпорациях.
• Государственное управление: обработка данных переписей населения, ведение реестров, расчёт налогов.

Системы устанавливались в вычислительных центрах крупных университетов, научно-исследовательских институтов, министерств и компаний.

Значение и наследие

IBM 3650 стала важным этапом в развитии вычислительной техники. Она продемонстрировала возможности транзисторных машин, обеспечив значительный рост производительности и надёжности по сравнению с ламповыми предшественниками. Опыт, полученный при разработке и эксплуатации 3650, был использован при создании семейства IBM System/360, которое стало стандартом для мейнфреймов на десятилетия. В СССР аналогом IBM 3650 по архитектуре и производительности можно считать машины серии БЭСМ-6 (разработана в 1967 году), хотя они имели другую элементную базу и систему команд.

Интересные факты

• IBM 3650 была одной из первых машин, использующих транзисторы в логических схемах, что позволило снизить тепловыделение и повысить плотность монтажа.
• Система требовала специального кондиционирования воздуха и занимала площадь до 50 квадратных метров.
• В 1968 году на IBM 3650 была выполнена одна из первых в мире симуляций атмосферных процессов, что стало важным шагом в развитии численного прогноза погоды.
• В отличие от более поздних машин, IBM 3650 не имела встроенной поддержки многопользовательского режима в реальном времени — все задачи обрабатывались в пакетном режиме.

Источники

• IBM Corporation. IBM 3650 System Reference Manual. 1965.
• Pugh, E. W. Building IBM: Shaping an Industry and Its Technology. MIT Press, 1995.
• Ceruzzi, P. E. A History of Modern Computing. MIT Press, 2003.
• IBM 3650: Technical Specifications. IBM Archives, 1966.
• Эволюция вычислительных машин: от ламп к интегральным схемам. М.: Наука, 1980.