Ποια είναι τα στοιχεία υλικού των υπολογιστών mainframe;

Οι υπολογιστές mainframe, ενώ είναι αρχιτεκτονικά διαφορετικοί από τους τυπικούς υπολογιστές, εξακολουθούν να βασίζονται σε γνωστά εξαρτήματα υλικού, αν και σε μια μαζικά μεγαλύτερη και πιο εξελιγμένη κλίμακα. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU): Τα mainframes έχουν συνήθως πολλαπλές CPU, συχνά εργάζονται παράλληλα για να χειριστούν μαζικούς φόρτους εργασίας. Αυτές οι CPU έχουν σχεδιαστεί για υψηλή επεξεργασία συναλλαγών και είναι σημαντικά πιο ισχυρές από τις CPU που βρίσκονται σε τυπικούς διακομιστές ή υπολογιστές. Συχνά διαθέτουν πολλαπλούς πυρήνες και σύνολα προχωρημένων οδηγιών βελτιστοποιούνται για συγκεκριμένες εργασίες.

2. Μνήμη (μνήμη RAM): Τα mainframes χρησιμοποιούν τεράστιες ποσότητες μνήμης RAM, που συχνά υπερβαίνουν τα terabytes. Αυτό τους επιτρέπει να κρατούν μεγάλα σύνολα δεδομένων και εφαρμογές στη μνήμη για ταχεία πρόσβαση. Συχνά χρησιμοποιούν εξειδικευμένους τύπους RAM που βελτιστοποιούνται για ταχύτητα και αξιοπιστία.

3. Αποθήκευση: Τα mainframes βασίζονται σε μια κλιμακωτή προσέγγιση αποθήκευσης:

* Αποθήκευση απευθείας σύνδεσης (DAS): Οι συσκευές αποθήκευσης υψηλής απόδοσης συνδέονται απευθείας με το mainframe, συχνά χρησιμοποιώντας καναλιές ινών ή άλλες διεπαφές υψηλής ταχύτητας. Αυτό περιλαμβάνει συστοιχίες δίσκων υψηλής χωρητικότητας και μονάδες σταθερής κατάστασης (SSD).

* Αποθήκευση δικτύου (NAS) ή δίκτυα αποθήκευσης (SANS): Εξωτερικά συστήματα αποθήκευσης που έχουν πρόσβαση σε ένα δίκτυο, παρέχοντας πρόσθετη χωρητικότητα και επεκτασιμότητα. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει διάφορες τεχνολογίες όπως βιβλιοθήκες ταινιών για αρχειακή αποθήκευση.

4. Εισαγωγή/έξοδος (I/O) υποσύστημα: Τα mainframes διαχειρίζονται μια τεράστια ποσότητα εισόδου και εξόδου. Αυτό απαιτεί ένα εξελιγμένο υποσύστημα I/O που περιλαμβάνει:

* κανάλια: Εξειδικευμένοι επεξεργαστές αφιερωμένους στη διαχείριση των εργασιών I/O, εκφορτώνοντας αυτή την εργασία από τις κύριες CPU.

* ελεγκτές: Διαχείριση συγκεκριμένων τύπων συσκευών εισόδου/εξόδου (δίσκοι, κασέτες, διεπαφές δικτύου κ.λπ.).

* Συσκευές I/O: Ένα ευρύ φάσμα, συμπεριλαμβανομένων των προσαρμογέων δικτύου (για επικοινωνία με άλλα συστήματα), δίσκους ταινιών, δίσκους δίσκων, εκτυπωτές και εξειδικευμένες συσκευές για συγκεκριμένες εφαρμογές της βιομηχανίας.

5. Τροφοδοσία: Τα mainframes απαιτούν ισχυρή και περιττή τροφοδοσία για να εξασφαλίσουν συνεχή λειτουργία. Τα πολλαπλά τροφοδοτικά και τα αδιάλειπτα τροφοδοτικά (UPS) είναι κοινά για την πρόληψη του χρόνου διακοπής λόγω των αποτυχιών ισχύος.

6. Σύστημα ψύξης: Η μαζική ισχύς επεξεργασίας δημιουργεί σημαντική θερμότητα. Τα mainframes βασίζονται σε εξελιγμένα συστήματα ψύξης, που συχνά περιλαμβάνουν ανυψωμένα δάπεδα, συστήματα παγωμένης ύδρευσης και εξειδικευμένους ανεμιστήρες, για να διατηρήσουν τις βέλτιστες θερμοκρασίες λειτουργίας.

7. Πίνακας συστήματος (ή μητρική πλακέτα): Αν και δεν είναι τόσο εύκολα αναγνωρίσιμο όπως σε έναν υπολογιστή, ο πίνακας συστήματος στεγάζει τα κεντρικά συστατικά, συμπεριλαμβανομένων των ελεγκτών CPU, μνήμης και I/O, συνδέοντάς τα μέσω ενός συστήματος διαύλου υψηλής ταχύτητας.

8. Ρολόι συστήματος: Διατηρεί το χρονοδιάγραμμα και τον συγχρονισμό σε ολόκληρο το σύστημα.

9. Firmware (ισοδύναμο BIOS/UEFI): Παρέχει έλεγχο χαμηλού επιπέδου του υλικού και αρχίζει τη διαδικασία εκκίνησης.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτά τα εξαρτήματα ενσωματώνονται σε μια εξαιρετικά εξειδικευμένη και ισχυρή αρχιτεκτονική, που συχνά απαιτεί εξειδικευμένα εργαλεία και εμπειρογνωμοσύνη για τη συντήρηση και τη λειτουργία. Η κλίμακα και η απόλυση που ενσωματώθηκαν στο υλικό mainframe είναι αυτό που τους διακρίνει από άλλα υπολογιστικά συστήματα.