Tandemové počítače - Tandem Computers

Tandem Computers, Inc.
Typ Serverová divize HPE
Založený 1974
Zakladatel James Treybig
Osud Získané společností Compaq v roce 1997
Hlavní sídlo Cupertino, Kalifornie
Obsluhovaná oblast
Celosvětově
produkty Servery, počítačový systém odolný proti chybám

Společnost Tandem Computers, Inc. byla dominantním výrobcem počítačových systémů odolných proti chybám pro sítě ATM , banky , burzy , telefonní ústředny a další podobné aplikace pro zpracování komerčních transakcí vyžadující maximální provozuschopnost a nulovou ztrátu dat. Společnost byla založena Jimmym Treybigem v roce 1974 v Cupertinu v Kalifornii . Zůstal nezávislý až do roku 1997, kdy se stal serverovou divizí v rámci Compaq . Nyní je divizí serveru v Hewlett Packard Enterprise , následuje Hewlett-Packardakvizice společnosti Compaq a rozdělení společnosti Hewlett Packard na společnosti HP Inc. a Hewlett Packard Enterprise.

Systémy NonStop společnosti Tandem používají řadu nezávislých identických procesorů a nadbytečných úložných zařízení a řadičů, které zajišťují automatické vysokorychlostní „ převzetí služeb při selhání “ v případě selhání hardwaru nebo softwaru. Aby obsahovaly rozsah selhání a poškozených dat, nemají tyto systémy více počítačů žádné sdílené centrální součásti, dokonce ani hlavní paměť. Všechny konvenční systémy s více počítači používají sdílené paměti a pracují přímo na sdílených datových objektech. Místo toho procesory NonStop spolupracují výměnou zpráv přes spolehlivou strukturu a software pořizuje periodické snímky pro možné vrácení stavu paměti programu.

Kromě toho, že tento systém zpráv pro sdíleníničeho “ dobře zvládá, se také velmi dobře přizpůsobuje největším komerčním úlohám. Každé zdvojnásobení celkového počtu procesorů by zdvojnásobilo propustnost systému až do maximální konfigurace 4000 procesorů. Naproti tomu výkon konvenčních víceprocesorových systémů je omezen rychlostí některé sdílené paměti, sběrnice nebo přepínače. Přidání více než 4–8 procesorů tímto způsobem nedává žádné další zrychlení systému. Systémy NonStop byly častěji kupovány pro splnění požadavků na škálování než pro extrémní odolnost proti chybám. I když jsou postaveny na jednodušší minipočítačové technologii, dobře konkurují největším sálovým počítačům IBM.

Založení

Společnost Tandem Computers založil v roce 1974 James (Jimmy) Treybig . Treybig poprvé viděl potřebu trhu pro odolnost proti chybám v OLTP (on-line zpracování transakcí) systémů při spuštění marketingový tým pro Hewlett Packard ‚s HP 3000 počítačovou divizi, ale HP nebyl zájem na rozvoji tohoto výklenku. Poté se připojil k firmě rizikového kapitálu Kleiner & Perkins a vypracoval tam obchodní plán Tandem. Treybig spojil hlavní inženýrský tým najatý z divize HP 3000 : Mike Green, Jim Katzman, Dave Mackie a Jack Loustaunou. Jejich obchodní plán volal po ultra spolehlivých systémech, které nikdy neměly výpadky a nikdy neztratily ani nepoškodila data. Ty byly modulárním novým způsobem, který byl bezpečný před všemi „ jednobodovými poruchami “, přesto by byly jen okrajově dražší než konvenční systémy odolné proti chybám. Byly by levnější a podporovaly by větší propustnost než některé stávající ad hoc tvrzené systémy, které používaly nadbytečné, ale obvykle vyžadovaly „hotspares“.

Každý inženýr si byl jistý, že se rychle zbaví vlastní části tohoto záludného nového designu, ale pochyboval, že by bylo možné zpracovat oblasti ostatních. Části návrhu hardwaru a softwaru, které se nemusely lišit, byly z velké části založeny na přírůstkových vylepšeních známých návrhů hardwaru a softwaru HP 3000. Mnoho dalších inženýrů a programátorů také pocházelo z HP. Tandemové sídlo v Cupertinu v Kalifornii bylo čtvrt míle daleko od kanceláří HP. Počáteční investice rizikového kapitálu do společnosti Tandem Computers pocházely od Toma Perkinse, který byl dříve generálním ředitelem divize HP 3000.

Obchodní plán obsahoval podrobné nápady pro budování jedinečné firemní kultury odrážející hodnoty Treybig.

Konstrukce původního hardwaru Tandem/16 byla dokončena v roce 1975 a první systém byl dodán do Citibank v květnu 1976.

Společnost se těšila nepřetržitému exponenciálnímu růstu až do roku 1983. Časopis Inc. zařadil Tandem jako nejrychleji rostoucí veřejnou společnost v Americe.

Stohovací stroje Tandem NonStop (TNS)

Více než 40 let se hlavní produktová řada NonStop společnosti Tandem rozrostla a vyvinula směrem nahoru kompatibilním způsobem z původního systému odolného proti chybám T/16, se třemi zásadními změnami jeho modulární architektury nejvyšší úrovně nebo sady instrukcí na úrovni programování. architektura. V rámci každé série došlo k několika významným opětovným implementacím, jak postupovala technologie čipů.

Zatímco konvenční systémy éry, včetně velkých sálových počítačů , měl střední doba mezi poruchami (MTBF) v řádu několika dní, NonStop systém byl navržen tak, aby intervaly selhání 100krát delší, se doby používání měřených v letech. Přesto byl NonStop navržen tak, aby byl cenově konkurenceschopný s konvenčními systémy, s jednoduchým systémem se 2 CPU, který má cenu jen něco málo přes dvakrát vyšší než u konkurenčního sálového počítače s jedním procesorem, na rozdíl od čtyř a vícekrát jiných řešení odolných proti chybám.

Nonstop I

První systém byl Tandem / 16 nebo T / 16 , později re-značkové NonStop I . Stroj sestával ze dvou až 16 procesorů uspořádaných jako počítačový cluster odolný vůči chybám zabalený v jednom stojanu. Každý CPU měl svou vlastní soukromou, nesdílenou paměť, svůj vlastní I/O procesor, vlastní soukromou I/O sběrnici pro připojení k I/O řadičům a duální připojení ke všem ostatním CPU přes vlastní sběrnici mezi CPU mezi sběrnicemi s názvem Dynabus . Každý řadič disku nebo síťový řadič byl duplikován a měl dvojí připojení k procesorům i zařízením. Každý disk byl zrcadlen se samostatným připojením ke dvěma nezávislým řadičům disků. Pokud disk selhal, jeho data byla stále dostupná z jeho zrcadlené kopie. Pokud CPU nebo řadič nebo sběrnice selhala, disk byl stále dosažitelný prostřednictvím alternativního CPU, řadiče a/nebo sběrnice. Každý disk nebo síťový řadič byl připojen ke dvěma nezávislým procesorům. Napájecí zdroje byly každý připojeny pouze k jedné straně nějakého páru procesorů, řadičů nebo sběrnic, aby systém v případě výpadku jednoho napájecího zdroje fungoval dobře i bez ztráty připojení. Pečlivé komplexní uspořádání dílů a připojení ve větších konfiguracích zákazníků bylo dokumentováno v Mackieho diagramu , pojmenovaném po vedoucím prodejci Davidu Mackie, který vynalezl notaci. Žádná z těchto duplikovaných částí nebyla zbytečná „hotspares“; vše přispělo k propustnosti systému během běžných operací.

Kromě toho, že se T/16 dobře zotavil z poškozených částí, byl také navržen tak, aby co nejdříve detekoval co nejvíce druhů občasných poruch. Tato rychlá detekce se nazývá „rychlé selhání“. Smyslem bylo najít a izolovat poškozená data, než byla trvale zapsána do databází a dalších souborů na disku. V T/16 byla detekce chyb některými přidanými vlastními obvody, které celkovému designu přidaly malé náklady; žádné hlavní části nebyly duplikovány jen za účelem detekce chyb.

Paměťová deska TANDEM T/16

CPU T/16 byl proprietární design. Velký vliv na to měl minipočítač HP 3000 . Oba to byly mikroprogramované , 16bitové , stackové stroje se segmentovaným, 16bitovým virtuálním adresováním. Oba byly určeny k programování výhradně v jazycích vyšší úrovně, bez použití assembleru . Oba byly původně implementovány prostřednictvím standardních čipů TTL s nízkou hustotou , z nichž každý obsahoval 4bitový řez 16bitové ALU . Oba měli malý počet 16bitových datových registrů typu top-of-stack a plus několik dalších adresních registrů pro přístup k zásobníku paměti. Oba používali Huffmanovo kódování ofsetů adres operandů, aby se do 16bitového formátu instrukcí s velmi dobrou hustotou kódu vešlo velké množství režimů adres a velikosti offsetu. Oba těžce spoléhali na soubory nepřímých adres, aby překonali krátký formát instrukcí. Oba podporovaly větší 32- a 64bitové operandy prostřednictvím více cyklů ALU a operace řetězců z paměti do paměti. Oba používali „big-endianové“ adresování dlouhých versus krátkých paměťových operandů. Všechny tyto funkce byly inspirovány stohovacími stroji Burroughs B5500-B6800 mainframe.

Sada instrukcí T/16 změnila několik funkcí oproti designu HP 3000. T/16 od začátku podporoval stránkovanou virtuální paměť. Řada HP 3000 nepřidala stránkování až do generace PA-RISC, o 10 let později (ačkoli MPE V měla formu stránkování prostřednictvím firmwaru APL, v roce 1978). Tandem přidal podporu pro 32bitové adresování ve svém druhém počítači; HP 3000 to postrádalo až do generace PA-RISC. Stránkování a dlouhé adresy byly zásadní pro podporu komplexního systémového softwaru a velkých aplikací. T/16 zacházel se svými registry top-of-stack novým způsobem; kompilátor, nikoli mikrokód, byl zodpovědný za rozhodování o tom, kdy byly plné registry vysypány do zásobníku paměti a kdy byly prázdné registry znovu naplněny ze zásobníku paměti. U HP 3000 trvalo toto rozhodnutí v každé instrukci další cykly mikrokódu. HP 3000 podporoval COBOL s několika instrukcemi pro výpočet přímo na BCD (binárně kódovaných desetinných) řetězcích číslic. T/16 to zjednodušil na jednotlivé instrukce pro převod mezi řetězci BCD a 64bitovými binárními celými čísly.

V T/16 se každý CPU skládal ze dvou desek logiky TTL a SRAM a běžel asi 0,7 MIPS . V každém okamžiku měl přístup pouze ke čtyřem segmentům virtuální paměti (systémová data, systémový kód, uživatelská data, uživatelský kód), z nichž každý byl omezen na velikost 128 kB. Při dodání byly 16bitové adresní prostory již příliš malé pro hlavní aplikace.

První vydání T/16 mělo pouze jeden programovací jazyk, Transaction Application Language (TAL). Jednalo se o účinný programovací jazyk systémů závislých na strojích (pro operační systémy, překladače atd.), Ale mohl být také použit pro nepřenosné aplikace. Byl odvozen z HP 3000's System Programming Language (SPL). Oba měli sémantiku podobnou C, ale syntaxi založenou na Burroughsově ALGOLU . Následná vydání přidala podporu pro Cobol74, Fortran a MUMPS .

Řada Tandem NonStop provozovala vlastní operační systém, který se výrazně lišil od MPE Unixu nebo HP 3000. Původně se tomu říkalo T/TOS ( Tandem Transactional Operating System ), ale brzy byl pojmenován Guardian pro svou schopnost chránit všechna data před chybami stroje nebo softwarovými chybami. Na rozdíl od všech ostatních komerčních operačních systémů byl Guardian založen na předávání zpráv jako základním způsobu interakce všech procesů bez sdílené paměti, bez ohledu na to, kde byly procesy spuštěny. Tento přístup se snadno přizpůsobil clusterům více počítačů a pomohl izolovat poškozená data před jejich šířením.

Všechny procesy souborového systému a všechny transakční aplikační procesy byly strukturovány jako páry procesů master/slave běžící na samostatných CPU. Proces slave pravidelně pořizoval snímky stavu paměti mistra a převzal pracovní zátěž, pokud a když se hlavní proces dostal do potíží. To umožnilo aplikaci přežít selhání v jakémkoli CPU nebo přidružených zařízeních bez ztráty dat. Dále to umožnilo zotavení z některých občasných selhání softwaru. Mezi poruchami přidalo monitorování podřízeným procesem určitou režii výkonu, ale to bylo mnohem méně než 100% duplikace v jiných systémových návrzích. Některé hlavní rané aplikace byly přímo kódovány v tomto stylu kontrolních bodů, ale většina místo toho používala různé vrstvy softwaru Tandem, které skrývaly podrobnosti tohoto polopřenosného způsobu.

Systém Tandem NonStop II

NonStop II

V roce 1981 byly všechny procesory T/16 nahrazeny modelem NonStop II . Jeho hlavní odlišností od T/16 byla podpora příležitostného 32bitového adresování prostřednictvím uživatelsky přepínatelného „rozšířeného datového segmentu“. To podpořilo dalších deset let růstu softwaru a byla to obrovská výhoda oproti T/16 nebo HP 3000. Bohužel viditelné registry zůstaly 16bitové a toto neplánované doplnění sady instrukcí vyžadovalo provedení mnoha instrukcí na paměťovou referenci ve srovnání s většina 32bitových minipočítačů. Všechny následující počítače TNS byly brzdeny touto neefektivitou instrukční sady. NonStop II také postrádal širší interní datové cesty, a proto vyžadoval další kroky mikrokódu pro 32bitové adresy. CPU NonStop II měl tři desky s použitím čipů a podobným designem jako T/16. NonStop II také nahradil základní paměť pamětí DRAM zálohovanou baterií.

NonStop TXP

V roce 1983 byl procesor NonStop TXP první zcela novou implementací architektury instrukční sady TNS. Byl postaven ze standardních čipů TTL a čipů Programmed Array Logic, se čtyřmi deskami na modul CPU. To mělo Tandem první použití mezipaměti. Měla přímější implementaci 32bitového adresování, ale přesto je posílala přes 16bitové addery. Širší úložiště mikrokódů umožnilo zásadní snížení cyklů provedených podle instrukce; rychlost zvýšena na 2,0 MIPS. Používalo stejné balení do racku, ovladače, backplane a autobusy jako dříve. Autobusy Dynabus a I/O byly v T/16 přepracovány tak, aby fungovaly po několik generací vylepšení.

LIŠKA

Nyní lze kombinovat až 14 systémů TXP a NonStop II prostřednictvím FOX , dálkové sběrnice optických vláken odolných proti chybám pro připojení klastrů TNS napříč obchodním kampusem; shluk klastrů s celkem 224 CPU. To umožnilo další rozšíření pro převzetí největších sálových aplikací. Stejně jako moduly CPU v počítačích mohl Guardian převzít převzetí služeb při selhání celé sady úkolů na jiné počítače v síti. Celosvětové klastry 4000 CPU by mohly být také postaveny prostřednictvím konvenčních dálkových síťových spojení.

NonStop VLX

V roce 1986 představil Tandem CPU třetí generace, NonStop VLX . Měl 32bitové datové cesty, širší mikrokód, dobu cyklu 12 MHz a špičkovou rychlost jedné instrukce na mikrocyklus. Byl postaven ze tří desek čipů hradlového pole ECL (s piny TTL). Měl revidovaný Dynabus s rychlostí zvýšenou na 20 MB/s na odkaz, celkem 40 MB/s. FOX II zvýšil fyzický průměr klastrů TNS na 4 kilometry.

Počáteční podpora databáze Tandem byla pouze pro hierarchické, nerelační databáze prostřednictvím systému souborů ENSCRIBE . Toto bylo rozšířeno do relační databáze s názvem ENCOMPASS . V roce 1986 představil Tandem první databázi SQL odolnou proti chybám , NonStop SQL . NonStop SQL, vyvinutý zcela interně, obsahuje řadu funkcí založených na Guardian, které zajišťují platnost dat napříč uzly. NonStop SQL je známý pro škálování lineárně ve výkonu s počtem uzlů přidaných do systému, zatímco většina databází měl výkon, který prodlevu poměrně rychle, často už po dvou procesorů. Pozdější verze vydaná v roce 1989 přidala transakce, které mohly být rozloženy do uzlů, což byla funkce, která zůstala nějakou dobu jedinečná. NonStop SQL se nadále vyvíjel, nejprve jako SQL/MP a poté SQL/MX, který přešel z Tandemu na Compaq na HP. Kód zůstává používán v projektu HP SQL/MX i projektu Apache Trafodion .

NonStop CLX

V roce 1987 představil Tandem NonStop CLX , levný méně rozšiřitelný minipočítačový systém. Jeho role spočívala v růstu na dolním konci trhu odolného proti chybám a v nasazení na vzdálených hranách velkých tandemových sítí. Jeho počáteční výkon byl zhruba podobný TXP; novější verze byly asi o 20% pomalejší než VLX. Jeho malá skříňka mohla být instalována do jakéhokoli kancelářského prostředí „kopírky“. CPU CLX byla jedna deska obsahující šest „kompilovaných křemíkových“ čipů ASIC CMOS. Čip jádra CPU byl duplikován a uzamčen pro maximální detekci chyb. Pinout byl hlavním omezením této čipové technologie. Mikrokód, mezipaměť a TLB byly všechny mimo jádro CPU a sdílely jednu sběrnici a jednu paměťovou banku SRAM. V důsledku toho CLX vyžadoval alespoň dva strojové cykly na instrukci.

Nonstop cyklón

V roce 1989 představil Tandem NonStop Cyclone , rychlý, ale drahý systém pro mainframový konec trhu. Každý samokontrolní CPU vzal tři desky plné za provozu běžících čipů brány ECL a paměťové desky. Navzdory tomu, že byl mikroprogramován, byl CPU superskalární a často dokončil dvě instrukce na cyklus mezipaměti. Toho bylo dosaženo samostatnou rutinou mikrokódu pro každou běžnou dvojici instrukcí. Tato sloučená dvojice instrukcí zásobníku obecně vykonávala stejnou práci jako jedna instrukce běžných 32bitových minipočítačů. Cyklonové procesory byly zabaleny jako sekce po čtyřech CPU a sekce byly spojeny verzí Dynabus s optickými vlákny.

Stejně jako předchozí špičkové stroje společnosti Tandem byly i skříně Cyclone stylizovány hodně hranatou černou, což svědčilo o síle a síle. Reklamní videa přímo srovnávala Cyclone se špionážním letounem Lockheed SR-71 Blackbird Mach 3. Název Cyclone měl představovat jeho nezastavitelnou rychlost v řevu přes pracovní zátěž OLTP. Den oznámení byl 17. října a do města přišel tisk. To odpoledne bylo region zasaženo zemětřesením o síle 6,9 Loma Prieta , které způsobilo kolaps dálnice v Oaklandu a velké požáry v San Francisku . Tandemové kanceláře byly otřeseny, ale na místě nebyl nikdo těžce zraněn. Bylo to poprvé a naposledy, kdy Tandem pojmenoval své produkty po přírodní katastrofě.

Další produktové řady

Duha

V letech 1980–1983 se společnost Tandem pokusila přepracovat celý svůj balíček hardwaru a softwaru, aby její metody NonStop postavily na silnějším základě než zděděné vlastnosti HP 3000. Hardware Rainbow byl 32bitový stroj s registrovými soubory, jehož cílem bylo být lepší než VAX. Pro spolehlivé programování byl hlavním programovacím jazykem „TPL“, podmnožina Ada. V té době lidé sotva chápali, jak sestavit Adu do neoptimalizovaného kódu. Pro stávající systémový software NonStop kódovaný v TAL neexistovala žádná migrační cesta. Kompilátory OS a databáze a Cobol byly zcela přepracovány. Zákazníci by to viděli jako zcela nesouvislou produktovou řadu, která od nich vyžaduje zcela nový software. Softwarová stránka tohoto ambiciózního projektu trvala mnohem déle, než bylo plánováno. Hardware byl již zastaralý a mimo provoz TXP, než byl jeho software připraven, takže projekt Rainbow byl opuštěn. Všechna následující úsilí kladla důraz na kompatibilitu směrem nahoru a snadné cesty migrace.

Vývoj pokročilého rámce pro vývoj klientských/serverových aplikací Rainbow s názvem „Crystal“ ještě chvíli trval a byl vyčleněn jako produkt „Ellipse“ společnosti Cooperative Systems Inc.

Dynamite PC

V roce 1985 se Tandem pokusil urvat kus rychle rostoucího trhu osobních počítačů zavedením počítače/pracovní stanice Dynamite na bázi MS-DOS . Je smutné, že řada konstrukčních kompromisů (včetně jedinečné hardwarové platformy založené na 8086 nekompatibilní s tehdejšími rozšiřujícími kartami a extrémně omezené kompatibility s počítači na bázi IBM ) vyřadilo Dynamite do služby především jako chytrý terminál. Bylo tiše a rychle staženo z trhu.

Integrita

Operační systém Tandem NonStop založený na zprávách měl výhody pro škálování, extrémní spolehlivost a efektivní využití drahých „náhradních“ zdrojů. Mnoho potenciálních zákazníků však chtělo jen dostatečnou spolehlivost v malém systému pomocí známého operačního systému Unix a průmyslových standardních programů. Různí konkurenti společnosti Tandem odolní proti chybám přijali jednodušší hardwarově orientovaný design zaměřený pouze na paměť, kde veškerá obnova probíhala přepínáním mezi horkými náhradními díly. Nejúspěšnějším konkurentem byla společnost Stratus Technologies , jejíž stroje byly společností IBM znovu uvedeny na trh jako „IBM System/88“.

V takových systémech náhradní procesory nepřispívají k propustnosti systému mezi poruchami, ale pouze redundantně provádějí přesně stejné datové vlákno jako aktivní procesor ve stejný okamžik, v „kroku zámku“. Chyby jsou detekovány sledováním, kdy se výstupy klonovaných procesorů rozcházejí. Aby systém detekoval selhání, musí mít dva fyzické procesory pro každý logický aktivní procesor. Aby bylo možné implementovat také automatické obnovení po selhání, musí mít systém pro každý logický procesor tři nebo čtyři fyzické procesory. Trojnásobné nebo čtyřnásobné náklady na toto šetření jsou praktické, pokud jsou duplikované části komoditní jednočipové mikroprocesory.

Produkty společnosti Tandem pro tento trh začaly s řadou Integrity v roce 1989 s využitím procesorů MIPS a varianty Unix „NonStop UX“. Byl vyvinut v Austinu TX. V roce 1991 Integrity S2 používala TMR, Triple Modular Redundancy, kde každý logický CPU používal tři mikroprocesory MIPS R2000 k provádění stejného datového vlákna s hlasováním k nalezení a uzamčení nefunkční části. Jejich rychlé hodiny nebylo možné synchronizovat jako při přísném stupňování zámku, takže hlasování místo toho probíhalo při každém přerušení. Některá jiná verze Integrity používala 4x redundanci „pár a náhradní“. Dvojice procesorů běžela v blokovacím kroku, aby se navzájem zkontrolovala. Když nesouhlasili, oba procesory byly označeny jako nedůvěryhodné a jejich pracovní zátěž převzala dvojice procesorů, jejichž stav byl již aktuální. V roce 1995 Integrity S4000 jako první používal ServerNet a přesunul se ke sdílení periferií s řadou NonStop.

Vlčí smečka

V letech 1995–1997 se společnost Tandem spojila se společností Microsoft za účelem implementace funkcí s vysokou dostupností a pokročilých konfigurací SQL do klastrů komoditních strojů Windows NT. Tento projekt se jmenoval „Wolfpack“ a byl poprvé dodán jako Microsoft Cluster Server v roce 1997. Microsoft z tohoto partnerství velmi těžil; Tandem ne.

Migrace TNS/R NonStop na MIPS

Když v roce 1974 vznikl Tandem, každá počítačová společnost musela navrhnout a postavit své CPU ze základních obvodů pomocí vlastní proprietární instrukční sady a vlastních kompilátorů atd. S každým rokem pokroku polovodičů podle Moorova zákona se vešlo více jádrových obvodů CPU do jednotlivých čipů a ve výsledku poběží rychleji a mnohem levněji. Počítačová společnost však začala navrhovat pokročilé vlastní čipy nebo stavět závody na výrobu čipů pro počítače stále dražší. Tandem, který čelí výzvám tohoto rychle se měnícího trhu a výrobního prostředí, se rozhodl navázat partnerství s MIPS a přijal jeho čipové sady R3000 a nástupce a jejich pokročilý optimalizační kompilátor. Následující stroje NonStop Guardian využívající architekturu MIPS byly programátorům známy jako stroje TNS/R, ale měly různé marketingové názvy.

Cyclone/R

V roce 1991 vydal Tandem Cyclone/R, také známý jako CLX/R. Jednalo se o levný systém střední třídy založený na komponentách CLX, ale místo mnohem pomalejší desky stohovacích strojů CLX používal mikroprocesory R3000. Aby se minimalizoval čas uvedení na trh, byl tento stroj původně dodáván bez softwaru MIPS v nativním režimu. Všechno, včetně operačního systému NSK a databáze SQL, bylo kompilováno do strojového kódu zásobníku TNS. Tento objektový kód byl poté přeložen do ekvivalentních částečně optimalizovaných sekvencí instrukcí MIPS v době instalace jádra nástrojem nazvaným Accelerator. Méně důležité programy lze také spouštět přímo bez předběžného překladu pomocí tlumočníka kódu TNS . Tyto migrační techniky byly velmi úspěšné a dodnes se používají. Software všech byl přenesen bez další práce a výkon byl dost dobrý pro počítače střední třídy a programátoři mohli ignorovat rozdíly v instrukcích, i když ladili na úrovni strojového kódu. Tyto stroje Cyclone/R byly aktualizovány rychlejším NSK v nativním režimu v následném vydání.

Mikroprocesory R3000 a novější měly jen typické množství interní kontroly chyb, nedostatečné pro potřeby Tandemu. Cyclone/R tedy provozoval dvojice procesorů R3000 v kroku zámku a provozoval stejné datové vlákno. Využíval kuriózní variace krokování zámku. Kontrolní procesor běžel 1 cyklus za primárním procesorem. To jim umožnilo sdílet jednu kopii externích kódů a datových mezipamětí, aniž by nadměrně zatěžovalo pinout sysbus a snižovalo taktovací frekvenci systému. K úspěšnému spuštění mikroprocesorů v kroku zámku musí být čipy navrženy tak, aby byly plně deterministické. Jakýkoli skrytý vnitřní stav musí být vymazán resetovacím mechanismem čipu. Jinak se spárované čipy někdy dostanou mimo synchronizaci bez viditelného důvodu a bez jakýchkoli chyb, dlouho po restartu čipů. Všichni návrháři čipů souhlasí s tím, že jde o dobré zásady, protože jim to pomáhá testovat čipy v době výroby. Ale zdálo se, že všechny nové mikroprocesorové čipy mají v této oblasti chyby a vyžadovaly měsíce sdílené práce mezi MIPS a Tandem k odstranění nebo odstranění konečných jemných chyb.

Non-stop himálajská řada K.

V roce 1993 vydala společnost Tandem řadu NonStop Himalaya K s rychlejšími MIPS R4400 , nativním režimem NSK a plně rozšiřitelnými komponentami systému Cyclone. Ty byly stále spojeny systémy Dynabus, Dynabus+a původní sběrnicí I/O, kterým už nyní docházelo volné místo ve výkonu.

Otevřete systémové služby

V roce 1994 bylo jádro NonStop rozšířeno o unixové prostředí POSIX s názvem Open System Services. Původní Guardian shell a ABI zůstaly k dispozici.

NonStop Himalaya S-Series

V roce 1997 představil Tandem řadu NonStop Himalaya S s novou architekturou systému nejvyšší úrovně založené na připojení ServerNet . ServerNet nahradil zastaralé sběrnice Dynabus, FOX a I/O. Bylo to mnohem rychlejší, obecnější a dalo se to rozšířit na více než jen obousměrnou redundanci prostřednictvím libovolné struktury spojení bod-bod. Tandem navrhl ServerNet pro své vlastní potřeby, ale poté propagoval jeho používání ostatními; vyvinul se do průmyslového standardu InfiniBand .

Všechny stroje řady S používaly procesory MIPS, včetně R4400, R10000 , R12000 a R14000.

Design pozdějších, rychlejších jader MIPS byl primárně financován společností Silicon Graphics Inc. Ale Intel Pentium Pro předstihl výkon návrhů RISC a také se zmenšil grafický byznys SGI. Po R10000 se neinvestovalo do významných nových návrhů jádra MIPS pro špičkové servery. Tandem tedy potřeboval nakonec znovu přesunout svou produktovou řadu NonStop na jinou architekturu mikroprocesorů s konkurenceschopnými rychlými čipy.

Akvizice společností Compaq, pokus o migraci na Alpha

Jimmy Treybig zůstal generálním ředitelem společnosti, kterou založil, až do útlumu v roce 1996. Dalším generálním ředitelem byl Roel Pieper, který do společnosti nastoupil v roce 1996 jako prezident a generální ředitel. Re-branding, aby se propagoval jako skutečná platforma Wintel (Windows/Intel), provedl jejich vlastní brand a kreativní tým pod vedením Ronalda Maye, který později v roce 1999 spoluzaložil Silicon Valley Brand Forum. pracoval a krátce poté společnost získala společnost Compaq.

Divize serverů společnosti Compaq na bázi x86 byla jedním z prvních uživatelů technologie propojení serverů Tandem ServerNet/Infiniband. V roce 1997 získala společnost Compaq společnost Tandem Computers a zákaznickou základnu NonStop, aby vyvážila silné zaměření společnosti Compaq na počítače nižší třídy. V roce 1998 Compaq také získal mnohem větší Digital Equipment Corporation a zdědil své servery DEC Alpha RISC se zákaznickými základnami OpenVMS a Tru64 Unix . Tandem byl tehdy v polovině portování své produktové řady NonStop z mikroprocesorů MIPS R12000 do nových mikroprocesorů Intel Itanium Merced. Tento projekt byl restartován s Alpha jako novým cílem sladit NonStop s ostatními velkými řadami serverů Compaq. V roce 2001 však společnost Compaq ukončila veškeré investice do strojírenství Alpha ve prospěch mikroprocesorů Itanium.

Akvizice společností Hewlett Packard, migrace TNS/E na Itanium

V roce 2001 se společnost Hewlett Packard podobně rozhodla abdikovat na své úspěšné produktové řady PA-RISC ve prospěch mikroprocesorů Intel Itanium, které společnost HP pomohla navrhnout. Krátce poté Compaq a HP oznámily svůj plán na sloučení a konsolidaci podobných produktových řad. Tato sporná fúze se stala oficiální v květnu 2002. Konsolidace byly bolestivé a zničily kultury orientované na inženýry DEC a „HP Way“, ale spojená společnost věděla, jak prodávat složité systémy podnikům a profitovat, takže to bylo vylepšení pro přežívající divize NonStop a její zákazníci.

V některých ohledech cesta Tandemu od startu inspirovaného společností HP ke konkurentovi inspirovanému společností HP a poté k divizi HP „vrátila Tandem zpět k původním kořenům“, ale rozhodně to nebyl stejný HP.

Report produktové řady NonStop se sídlem v NSK z procesorů MIPS na procesory na bázi Itanium byl nakonec dokončen a je označen jako „servery HP Integrity NonStop“. (Tento NSK Integrity NonStop nesouvisí s původní řadou „Integrity“ společnosti Tandem pro Unix.)

Protože nebylo možné spouštět čipy Itanium McKinley s krokováním zámku na úrovni hodin, stroje Integrity NonStop místo toho používají srovnání mezi stavy čipů v delších časových měřítcích, v bodech přerušení a v různých bodech synchronizace softwaru mezi přerušeními. Mezilehlé synchronizační body se automaticky spouštějí při každé n' -té instrukci větve a jsou také explicitně vloženy do těl dlouhých smyček všemi kompilátory NonStop. Konstrukce stroje podporuje duální i trojitou redundanci, přičemž na logický procesor Itanium jsou dva nebo tři fyzické mikroprocesory. Trojitá verze se prodává zákazníkům, kteří potřebují maximální spolehlivost. Tento nový přístup ke kontrole se nazývá NSAA, NonStop Advanced Architecture .

Stejně jako v dřívější migraci ze stohovacích strojů na mikroprocesory MIPS byl veškerý zákaznický software přenesen bez změn zdroje. Zdrojový kód „nativního režimu“ zkompilovaný přímo do strojového kódu MIPS byl jednoduše překompilován pro Itanium. Nějaký starší „nepůvodní“ software byl stále ve formě stohovacího stroje TNS. Ty byly automaticky přeneseny na Itanium pomocí technik překladu objektových kódů.

Migrace Itanium na Intel X86

Lidé pracující pro Tandem/HP mají dlouhou historii přenesení jádra na nový hardware. Poslední snahou bylo přejít z Itanium na architekturu Intel x86. Byl dokončen v roce 2014, přičemž první systémy již byly komerčně dostupné. Zahrnutí dvojnásobně širokých přepínačů InfiniBand odolných vůči chybám 4X FDR (Fourteen Data Rate) poskytuje více než 25krát vyšší kapacitu propojení systému, která odpovídá na obchodní růst.

Výhled, jiné

NSK Guardian se také stal základem pro operační systém HP Neoview, operační systém používaný v systémech HP Neoview, které byly přizpůsobeny pro použití v oblasti Business Intelligence a Enterprise Data Warehouse. NonStop SQL/MX byl také výchozím bodem pro Neoview SQL, který byl přizpůsoben použití Business Intelligence. Kód byl také přenesen do Linuxu a sloužil jako základ pro projekt Apache Trafodion .

Skupiny uživatelů

Viz také

Reference

externí odkazy