DEC VAX 8350 со снятой крышкой

Эта корпорация, ставшая одним из первопроходцев в мире IT, исчезла в конце 90-х.

Несмотря на то, что в сфере компьютерных технологий осталось не так много стоявших у её истоков игроков, мы по сей день продолжаем пользоваться плодами их разработок. Bell Labs создали транзистор, а Fairchild Semiconductor изобрели интегральную схему, но ни одной из этих компаний сегодня уже не существует. То же касается Digital Equipment Corporation (DEC).

И хотя её больше не существует, есть вероятность, что вы читаете эту статью с карманного устройства, несущего в себе наследие технологии, изобретённой именно в DEC.

DEC была основана в 1957 году Кеном Олсеном, Харланом Андерсоном и Х. Эдвардом Робертсом. Изначально компания была нацелена на разработку небольших цифровых модулей, но её основатели вскоре поняли, что могут использовать эти модули для создания микрокомпьютеров, которые хоть и были менее мощными в сравнении с мейнфреймами, в те времена являвшимися бизнес-стандартом, зато имели компактные размеры и стоили гораздо дешевле.

В 1977 году компания выпустила VAX, новую линейку компьютеров, в которых использовалась 32-битная архитектура и виртуальная память. Установленная на этих ПК операционная система, VMS, являлась многопользовательской многозадачной ОС, обладавшей возможностями, которые сегодня мы уже считаем само собой разумеющимися, включая ту же виртуальную память, обмен файлами и сетевое взаимодействие. Вслед за ней было разработано огромное множество сторонних пакетов, сделавших эту систему самой популярной в своём классе.

В конце 80х – начале 90х Энди Грин запустил электронную доску объявлений (BBS, Bulletin Board System), а следом интернет-провайдера Intelecom Data Systems (IDS) на своём сервере VAX 11/730 (позднее названном VAXstation 4000) в подвале дома родителей, проживавших в Род-Айленде. У IDS было семь линий – в те времена неслыханно много – и через неё пользователи могли общаться в чате в реальном времени. Все эти программные возможности Грин написал на VAX BASIC.

Сегодня он является владельцем и генеральным директором Acme Atronomatic, занимающейся разработкой мобильного приложения MyRadar.


DEC VAXstation 4000 96 с операционной системой OpenVMS 6.1 и рабочей средой DECWindows

Грин познакомился с VAX на работе, где ему подвернулся старенький VAX 11/730, с которым он и начал экспериментировать. До этого он запускал свою площадку BBS на TRS-80, но VAX со своей мультиарендностью сделал возможным её одновременное использование множеством клиентов.

«До IDS решения вроде PC или TRS-80 базово создавались под одного пользователя и не поддерживали многопользовательский режим. – сказал Грин в беседе с Ars. – Тот факт, что в VAX и VMS многопользовательские возможности закладывались изначально, и стал определяющим в развитии этого потенциала».

На протяжении 80-90х годов компания DEC благополучно доминировала на рынке со своими продуктами VAX, но к концу 90х в этой сфере у них возникла серьёзная конкуренция со стороны вендоров UNIX, а частности компании Sun Microsystems. В DEC не смогли угнаться за технологиями конкурентов, и в конечном итоге компанию поглотила Compaq, которую затем в 2001 году приобрела корпорация Hewlett-Packard. Линейка DEC, включая систему VAX/VMS, была снята с производства, и с рынка постепенно исчезла.

Тем не менее технологии этой компании живы и по сей день.

▍ VMS=WNT

Популярность VMS была обусловлена усердной поддержкой системы со стороны DEC. В ней присутствовал удобный интерфейс и мощные инструменты командной строки. При этом она была одной из первых ОС, поддерживающей сетевые протоколы, включая TCP/IP, DECnet и SNA. В ней использовалась развитая, широко кастомизируемая файловая система, которая поддерживала иерархические каталоги и разрешения файлов.

В 1988 году старший инженер VMS по имени Дэвид Катлер присоединился к Microsoft, возглавив разработку Windows NT. Windows NT в значительной степени отклонилась от прежних операционных систем Microsoft, поскольку стала уже 32-битной, многопользовательской ОС с поддержкой многозадачности. Клиентом Windows, тогда ещё не особо удобным в использовании, выступал 16-битный слой, работавший через MS-DOS. Это была не операционная система в полном смысле – скорее, система запуска программ.

Windows NT была впервые выпущена в 1993 году под версией 3.1, совпавшей с только что вышедший на тот момент версией Windows. Но в Windows 3.1 всё было реализовано более удачно, и NT 3.1, оказавшись тяжеловатой для компьютеров того времени, была переработана в серверную ОС.

Обе этих системы продолжили развиваться параллельно. Windows для настольных ПК вскоре эволюционировала в Windows 95/98, а NT доросла до версии 3.5, затем версии 4.0 и, наконец превратилась в Windows 2000. Только после релиза Windows XP в 2001 году потребительские и бизнес-продукты были совмещены в одну линию на основе NT.

XP в последствии стала печально известной Windows Vista. За ней последовала значительно доработанная Windows 7, затем провальная Windows 8, потом Windows 10 и, наконец, Windows 11.

Катлер со своей командой не копировали VMS полностью, но многие структурные элементы и функции, такие как сетевая файловая система, сетевые протоколы, механизмы безопасности и управление памятью, в NT были продублированы.

Грин сразу это заметил.

«Между NT и VMS определённо были сходства. Системы разрешений, механизмы защиты файлов, привилегии и роли – все эти принципы безопасности, интегрированные в VMS, в то время были уникальными, но невероятно полезными и настраиваемыми. В NT реализовали очень похожие парадигмы, и сегодня, когда мы оглядываемся назад, это решение, безусловно, кажется разумным».

«Между этими двумя системами есть очевидное общее наследие». – говорит Вес Миллер, аналитик подразделения Directions в Microsoft. Он отметил, что многие возможности в NT выглядят «поразительно похожими» на возможности VMS. – Очень интересно оглянуться назад и посмотреть, как работает планировщик процессов, как организована приоритезация задач. Между этими двумя механизмами есть много общего».

«Я бы сказал, что NT имеет много сходств с VMS. – выразил свои мысли Натан Бруквуд, исследователь из команды Insight 64, который прежде работал в DEC. – Их структуры команд и пользовательские интерфейсы были очень похожи».

И действительно, как отметил Миллер, инновации происходили в обоих направлениях. Реестр, иерархическая база данных аппаратной и программной конфигурации системы, изначально был разработан для NT, и затем уже инженеры DEC в VMS 7.3 создали собственный реестр.

Какой именно объём изначального кода Windows NT 3.1 был написан Катлером и его командой более 30 лет назад и на сегодня остаётся в Windows 11, неизвестно. Последние версии Windows для клиентов и серверов лишились совместимости с 16-битными приложениями, которая определённо являлась функциональностью этой ОС начиная с Windows NT 3.1 и до Windows 2000. В начале-середине 90х большинство приложений были 16-битными, и только в конце того десятилетия на рынке начали появляться 32-битное ПО.

Причём в современных версиях ОС 32-битная поддержка не является базовой и реализуется только за счёт слоя совместимости «Windows on Windows». По мере того как Windows неуклонно идёт к работе исключительно с 64-битными приложениями «приходится избавляться от старья». – сказал Миллер. А это значит, что постепенно из операционных систем исчезает всё больше старого кода.

«С появлением AMD64 16-битные решения в некотором смысле умерли, и команда, которая работала в этом направлении, решила не переносить в новую систему поддержку 16-битного ПО. Когда они полностью перешли на 64 бита, то осталась только 32-битная подсистема и никаких 16 бит». – сказал Миллер.

▍ Альфа и Омега

Микропроцессор Alpha AXP 21064

Вторым элементом паззла является процессор. Если вы не пользователь Mac, то процессор вашего ПК является наследником процессора DEC, который в своё время потерпел неудачу на рынке.

В конце 80х – начале 90х компания DEC стремилась поспеть за тенденциями того времени и усовершенствовать свою линейку VAX. В 1992 году они представили систему Alpha AXP, которая позднее стала называться просто Alpha. В её основе лежал процессор на базе RISC, который должен был конкурировать с другими аналогичными решениями на рынке вроде SPARC от Sun Microsystems или PA-RISC от Hewlett-Packard.

«DEC проиграла конкурентам по использованию технологии RISC. В первую очередь их обошли Sun Microsystems, но в некоторой степени и Silicon Graphics со своей продукцией MIPS. Обе компании выпускали свои решения на базе новейшей архитектуры RISC. – поделился Джон Калвер, специалист по истории процессоров и оператор The CPU Shack. – Они понимали, что нужно либо дорабатывать текущие решения, либо создавать что-то более быстрое, поэтому перебирали все альтернативы, которые, по сути, заключались в попытке ускорить VAX или придумать архитектуру, которая бы смогла конкурировать на рынке. И такой архитектурой стала Alpha».

Основным преимуществом Alpha была 64-битность в то время, когда все другие процессоры являлись 32-битными. Количество бит не влияет на вычислительную производительность, они лишь изменяют объём адресуемой памяти. А в 1992 году никого ещё не беспокоили теоретические пределы 32-битных компьютеров в 4 ГБ памяти. В этом плане процессоры Alpha значительно опередили своё время.

«Все тогда задумывались ‘А зачем мне может понадобиться больше 4 ГБ RAM?’ Решение то было правильным, но очень уж преждевременным. Мы часто встречаем подобное в технологиях, которые опережают своё время, и люди в итоге не знают, что с ними делать». – сказал Калвер.

Но процессоры Alpha отличались не только высокой разрядностью. Они были быстрее процессоров Intel и более эффективно выполняли инструкции. Единственное, чего им недоставало – это программного обеспечения. DEC предоставляли несколько операционных систем: OpenVMS, Tru64 UNIX (до этого именовавшуюся DEC OSF/1 AXP и Digital UNIX) и очень недолго Windows NT.

Но в 90е рынок UNIX был сильно раздроблен. На нём присутствовала компания Sun Microsystems с двумя операционными системами, SunOS на базе BSD и Solaris на базе Unix System V, а также HP с HP-UX, Silicon Graphics с IRIX и IBM с AIX. Для разработчиков ПО такая раздробленность рынка очень неудобна, поэтому они в итоге сконцентрировались вокруг победителей и лидеров, в ряды которых DEC не вошла. Компания оказалась в беде – продажи падали, а параллельно с этим заканчивались и ресурсы. А поскольку у DEC было собственное производство процессоров, то достаточное их число компания выпускать уже не могла.

«У них не хватало денег на развитие, ускорение архитектуры, повышение тактовой частоты, уменьшение процессоров. И всё это происходило в 90е, когда в сфере производства однозначно лидировала Intel». – сказал Калвер.

Логотип Digital Equipment Corporation, использовавшийся компанией с 1957 по 1993 годы

В итоге DEC поступили так, как поступает любая компания, оказавшаяся в серьёзных неприятностях – они урезали расходы и свернули линейки продуктов, среди которых также оказались системы Alpha.

В тот период у Sun тоже возникли некоторые проблемы, и они начали сокращать персонал в подразделении SPARC. Так совпало, что эти разработчики находились в Бостоне, штат Массачусетс, а DEC располагалась неподалёку – в Нью-Гемпшире. Увидев в сложившейся ситуации свои возможности, AMD открыла офис за пределами Бостона и наняла туда бывших инженеров из DEC и Sun. К ним относился и Дик Мейер, один из создателей Alpha.

В итоге AMD разработали то, что в итоге было названо поколением K7, более широко известным под именем Athlon. Эта линейка процессоров во многих отношениях стала первой: Athlon первыми перешагнули порог в 1 ГГц, в них впервые использовалось несколько ядер на одном кристалле, впервые был установлен контроллер памяти, а в следующем поколении – K8 – впервые появились 64-битные расширения архитектуры x86.

K7/K8 переняли немало идей от процессоров Alpha, в частности, шину CPU, 64-битные расширения и похожие кэш-структуры. В то же время 64-битная стратегия Intel опиралась на бесперспективный Itanium. Как и Alpha, ему сильно недоставало программного обеспечения. Он предлагал симуляцию x86, но упакованное ПО x86 работало слишком медленно.

В Intel начали понимать, что Itanium – это тупиковый путь. Как вспоминает Калвер, у компании тогда было два варианта: разработать собственные расширения x86-64, либо купить лицензию у AMD, которая предлагала её всем желающим. Осознавая, что на собственную разработку уйдут годы, и они в итоге сильно отстанут от AMD, генеральный директор Intel, Крэг Баррет, принял нелёгкое решение приобрести лицензию, тем самым навсегда связав их компании в этой технологической точке. Решение действительно было очень тяжёлым.

«Я помню, как в 2004 году он сделал объявление на Intel Developer Forum. Выглядел он тогда так, будто предпочёл бы удаление зуба без анестезии. – вспоминает Бруквуд. – До этого объявления витали сильные сомнения относительно того, предложит ли Intel собственную, несовместимую версию 64-битных расширений, разделив таким образом индустрию. И все явно выдохнули, когда узнали, что компания пошла иным путём. Позже стало известно, что к этому решению Intel также подталкивали в Microsoft, где заявили, что будут использовать только расширения AMD64 и никакие другие. Думаю, что такой позиции в Microsoft способствовал Дэйв Катлер».

Благодаря своему преимуществу перед Intel, AMD значительно преуспела и впервые уверенно закрепилась в серверном бизнесе. Затем в 2006 году компания допустила промах с линейкой процессоров Barcelona, которые на тот момент уже отставали по скорости и вызывали сбои. На этом AMD утратили всё своё преимущество, и Intel, которой тогда управлял Пол Отеллини, вернула себе инициативу. Затем в AMD сменилось аж несколько управляющих, включая Мейера, прежде чем в 2014 году этот пост уверенно заняла Лиза Су.

Су подняла доход компании с $4 до $25 миллиардов/год, сделав её достойным соперником для Intel (для Nvidia не особо). Но здесь ей, опять же, в некоторой степени помогла DEC. В 2017 году AMD представили микроархитектуру Zen, полностью изменённый процессор, значительно опережавший скоростью предыдущее поколение и уверенно соперничавший с лучшими решениями Intel. Ключевой фигурой в команде разработки был Джим Келлер, хорошо известный своими выдающимися идеями по дизайну CPU и активным движением в отрасли. За всю свою карьеру он успел поработать в DEC, Intel, Apple, AMD (дважды), Tesla и нескольких компаниях поменьше.

Изначально он пришёл в AMD из DEC и трудился в команде K7. Затем он перешёл в SiBite, которую позже приобрёл. Потом устроился в P.A. Semi, которую купила Apple. Прежде чем присоединиться к AMD для работы над Zen, Келлер работал над микросхемами А4 и А5.

В DEC также экспериментировали с процессором Arm. Этим направлением занималась команда из Хадсона, штат Массачусетс, создавшая в итоге линейку StrongARM. В 1997 году Intel выкупила у DEC эту разработку, переименовав её в XScale. Однако позднее в 2006 году в Intel решили продать её компании Marvell, посчитав рынок мобильных устройств бесперспективным. Хотя здесь они, как теперь все понимают, сильно ошибались.

▍ Связь с Mac

Как оказалось, между Apple и DEC тоже есть связь. Среди первых разработчиков Alpha был Дэн Добберпул, который потом ушёл из DEC и запустил собственную компанию по разработке микросхем под названием P.A. Semi. Эту компанию в 2008 году выкупила Apple для работы над процессорами Arm. В итоге это подразделение создало микросхемы, используемые в iPad и iPhone, а в конечном итоге процессоры M1 и M2, устанавливаемые в линейку Mac. Другие члены P.A. Semi перешли в AMD, где занялись работой над линейкой 64-битных серверов Opteron.

Так что если вы читаете эту статью на компьютере Mac или iPad, то делаете это благодаря DEC.

Digital Equipment Corporation давно прекратила своё существование. Её продукты VAX теперь находятся в музеях, и на смену им пришли более эффективные серверы x86, к созданию которых приложили руку инженеры этой компании. Почти все ведущие игроки в этой индустрии исчезли. Многие бывшие сотрудники DEC уже на пенсии, включая Катлера, которому перевалило за 80 (в Microsoft не разрешили взять у него интервью).

Мейер просто пропал с радаров. У него нет профиля на LinkedIn, и он уже больше десяти лет не светился ни в каких компаниях. Даже в AMD не смогли его найти. Келлер остаётся одной из последних действующих фигур в индустрии из тех, кто участвовал в разработке Alpha и x86-64.
Но технология DEC и компании, которым она позволила развиться, по-прежнему составляют очень активную часть современного технологического мира.

Узнавайте о новых акциях и промокодах первыми из нашего Telegram-канала ????