System/360 大型机差点毁了 IBM ！

原文来自公众号：云头条

恰恰相反，结果证明S/360是有史以来发布的最成功的产品，改变了计算机行业的发展进程。

IBM System/360

IBM斥资50亿美元制造的System/360于1964年推出。这些9轨道磁带驱动器是涉及150个产品的S/360系列的一部分。

如果要列出过去一个半世纪最具革命性的产品，这份清单自然少不了灯泡、福特的Model T还有IBM System/360。这个大型机系列永远改变了计算机行业，彻底改变了企业和政府的工作方式，提高了生产力，并且使无数的新任务成为可能。

然而在1964年4月7日发布前的几年里，360是美国商业界最恐怖的剧情之一。IBM上下几乎作出了狂热的承诺，才得以推出这一堆非凡的机器和软件。虽然进入到S/360的技术创新很重要，但当初制造和部署它们差点酿成了灾难。这家公司经历了科学政策专家Keith Pavitt所说的“部落战争”（tribal warfare）：人们在一家迅速发展的公司中不断冲突和合作，技术不稳定、在某些情况下充满了未知因素，不确定性和模糊性困扰着所有的主角。

最终，IBM凭借庞大的人力和财力取得了成功。它几乎以一种创业的方式，充分利用新兴技术，无论这些技术在这家企业内部处于怎样的位置。事后看来，这似乎是一项草率的、欠谨慎的工作，执行起来很混乱，却又大获成功。我们生活在倡导创新的时代，因此研究创新如何完成的案例完全表明了我们对这一过程的理解。

到20世纪50年代末，计算机用户面临一个看似棘手的问题。如果这个问题得不到解决，它将阻止计算机普及开来，任何生活在信息时代的想法都将是空中楼阁。

IBM 1401

S/360旨在取代IBM的1401大型机，这款大型机当时大受欢迎，但无法扩展或升级。

企业组织在大量购买计算机，自动执行许多旧的穿孔卡操作，增加数据处理方面的工作。 IBM 1401的流行表明了计算技术迅速得到采用。从1959年推出到1971年IBM停止使用，这个系列的大型机卖出了12000余台。

由于1401称霸计算机行业，因此它的任何问题都很严重。其中一个问题是1401太小了。

用户们发现这种机器很有用，以至于他们不断在上面处理更多的工作，因而系统达到了满负荷状态。然后用户有三个选择：迁移到更庞大的IBM系统，比如IBM 7000；安装竞争对手的系统；或者购买更多的1401。这些选择没有一个很吸引人。换成更庞大的系统需要重写软件，因为旧软件在不同类型的机器上无法运行。重写软件的成本很可能超过迁移到更庞大机器的经济效益。这种变化还要求对员工进行再培训或雇用熟悉新系统的新员工。添加更多一样的系统同样没有吸引力，因为每台系统都需要重复的人员、设备以及硬件和软件的维护。客户想要“可升级”或“能兼容”的系统，那样随着需求增长，他们可以引入更庞大的机器，但仍运行同样的软件和外围设备。在20世纪50年代和60年代初期，这是客户的希望，也是供应商的愿景。

IBM面临的问题比客户更糟糕。事实证明，1401大受欢迎，纽约州恩迪科特开发了该系统的工程师抵制了波基普西的同仁要求制造更庞大计算机的呼声，导致这两队人马之间的竞争日趋激烈。一位工程师后来回忆：“竞争实在太激烈了，有时似乎超过与外部竞争对手之间的那种竞争。”波基普西的工程师制造的系统无法运行为1400系列编写的程序。一些客户希望从较小的1400迁移到较大的波基普西机器，对IBM施加压力，要求确保兼容性。高级管理层不得不全力应对为五六个不兼容的产品系列维持研发，并培训IBM员工以销售和维护这么多系统所需的高昂费用。

后来逐渐达成的共识是，IBM需要认真开发一种系统，以简化生产、降低研发成本，与越来越多的对手较量时提高竞争力。如果客户在20世纪60年代初要升级，就很容易改用竞争对手的机器，因为无论如何他们要重写软件。

兼容的显著优点在1960年秋天得到了证明，当时IBM推出了功能更强大的1410来取代1401。1401的软件和外设与新机器兼容，客户和IBM销售人员都喜欢这一点。波基普西的工程师即将完成制造一套四台计算机（名为8000）的工作，它们与7000兼容。

T. Vincent Learson

为了让S/360取得进展，T. Vincent Learson迫使IBM内部不同派系的工程团队通力合作。

制造和开发副总裁T. Vincent Learson（名为Vin或T.V.）负责未来产品开发。他有解决问题的天赋，知道必须迅速采取行动，打破恩迪科特与波基普西之间的对立关系。时任IBM首席执行官的Thomas J. Watson Jr.后来描述了当时的经过：“为此，他采用了一种名为‘摩擦式互动’（abrasive interaction）的管理手法。这意味着迫使大家交换位置：从小型计算机部门抽出顶级工程师，让他成为大型计算机部门中最优秀开发团队的负责人。很多人觉得这简直跟选举赫鲁晓夫为总统一样合情合理。”

Learson把负责8000项目的波基普西经理换成了担任1401和1410工程经理的Bob O. Evans。Evans青睐未来的所有产品相互兼容。上任90天后，Evans建议叫停8000方面的工作，两处都应开始着力“开发一个完整而统一的产品系列。”他还提议未来的所有系统采用一种大胆新颖的基础技术：固态逻辑技术（SLT），使IBM的机器更具竞争力。

领导8000设计团队的Frederick P. Brooks Jr.奋力反击。Evans和Brooks可谓棋逢对手。这两位工程师在IBM管理工程和产品开发活动方面都有着多年的经验，都备受员工和高级管理层的尊重。Brooks的职位没有Evans那么高，于是Learson请来了前两年负责高级工程开发部门的Jerrier A. Haddad，研究Evans和Brooks提议的方案。Haddad建议采用Evans的方案，Learson于1961年5月终止了8000项目。

Bob Evans立即要求Brooks制定计划以开发兼容的计算机系列。Brooks大吃一惊，但他还是接受了，随后两个工程团队停止了争斗，开始合作。公司里仍有人反对，但无论如何，已为一种通用系统确定了发展轨迹。

左起：Bob O. Evans、Frederik P. Brooks Jr.和Jerrier A. Haddad

Bob O. Evans建议终止IBM更庞大的8000大型机，改而使用一个新的兼容计算机系列。领导8000设计的Frederick P. Brooks Jr.（图中）竭力反对，但Jerrier A. Haddad（图右）站在Evans这一边。Evans随后要求Brooks研制后来成为S/360的新系列。

Learson还任命生产1400的通用产品部门的总裁John W. Haanstra，领导一个名为SPREAD（代表“系统编程、研究、工程和开发”）的内部特别工作组，Evans担任其副手。Brooks后来加入该特别工作组。1961年12月，该工作组提出了技术建议。

他们的直接上司要求开发五款兼容的计算机，名为处理器（定义为计算机，存储器和通道连接至外设）。一个处理器的软件和外设与其他所有处理器配合使用。该计划要求在计算机和外设之间使用标准的硬件和软件接口，比如磁盘驱动器和连接到计算机的磁带驱动器之间，那样安装新处理器时不必更换外设。这些建议成为了System/360的基础。

由于好多方面都是新的，处理器无法与IBM的现有产品兼容。这是至关重要的一点。改用新IBM机器的客户必须重写一次现有软件，才能使用新系统。

然后，IBM运气不错。正如一名工程师所写的那样，“几乎奇迹般的是，[Evans]对新产品系列的愿景被最后一分钟的技术成就挽救了。1963年中期，波基普西实验室和恩迪科特实验室的工程师开始探索这种可能性：在模拟早期的IBM计算机时，为计算机的控制存储器添加特殊的微代码，以提升性能。”这个功能让1401软件得以在两款较小的提议的新系统中运行，只不过速度更快。销售人员积极支持，高管们开始对研发和制造管理层施加压力，要求尽早推出新的处理器。

Watson在回忆录中回忆，他认识到其中的利害关系：

一开始我们就面临两个风险，任何一个风险都足以让我们夜不能寐。首先是协调新系列的软硬件设计这项任务。我们在欧美有工程团队，同时在研发六种新的处理器和众多新的外设......但最终所有这些硬件都要连接在一起。不过软件是更大的障碍。为了使System/360运行起来始终如一，数百名程序员要编写数百万行计算机代码。没有人接触过那么复杂的编程工作，工程师面临着完成重任的莫大压力。

第二组问题涉及为新系统制造电子部件。电子部件行业当时开始研制集成电路，新的计算机将塞满这些新部件。要做到独立，IBM就得制造自己的部件。事实证明这条路很烧钱。

最终，包括Watson和董事会在内的公司管理委员会深吸了一口气，拍板批准了SPREAD的建议。IBM开始了其历史上最疯狂的冒险之旅。

IBM无法隐瞒当时的情况。新员工涌向恩迪科特、波基普西以及其他实验室和工厂。客户听到了传闻，计算机媒体纷纷猜测，GE、霍尼韦尔、Sperry Univac及其他地方的高管都在试图预测IBM会做什么。

在IBM，似乎没有人对新系统的进展感到满意。在许多情况下，工程、制造、销售和其他部门的员工每周工作100个小时。工程师们将帆布床搬到了办公室。Watson顺道查看编程方面的进展时，一名工程师吼他出去以便专心工作。堂堂的IBM主席赶忙退了出去。

1964年4月7日，纽约市中央车站的一列火车将记者们送到波基普西，IBM主席Thomas J. Watson Jr.在此正式公布了System/360。

这一切都于1964年4月7日美国东部时间中午公开。10多万客户、新闻记者和技术人员齐聚美国的165座城市，其他人在接下来的几天齐聚世界各地收听这一消息。正如Watson在波基普西的新闻发布会上宣布，这是“该公司历史上最重要的产品公告。”

IBM 2311磁盘驱动器

System/360的44个外设中包括2311磁盘存储驱动器。每个可移动磁盘组存储7.25兆字节。

那一天，IBM推出了令人难以置信的150种新产品：6款计算机、44种外设，包括磁带驱动器、磁盘驱动器、打印机和控制单元，还承诺会提供使一切协同运行所必需的软件。媒体资料包足足1英寸厚，描述所有机器、部件、软件及安装和操作的手册超过了50纵尺。

System/360的核心功能当然是兼容性。一个日益庞大的数据中心可以安装一台小型360计算机，然后升级到更庞大的计算机，无需重写软件或更换外设。一旦人们熟悉了系统，就不必再学习更多内容来升级系统。选择360这个名称是表示360度这个概念，即涵盖一切。

在S/360宣布后的头一个月，全球客户订购的系统超过100000台。为了对这个数字有直观的了解，同年在英国、西欧、美国和日本，安装的各类计算机总共也就20000多台。IBM承诺1965年第三季度首批交付小型计算机，1966年第一季度交付大型计算机。宣布和发货日期之间的延迟让客户有时间决定购买哪款型号、获得批准和预算、计划安装在哪里、培训员工以及完成软件修复等等。4月份宣布后，IBM为自己争取到了两年的时间来兑现承诺，并使竞争对手措手不及。

从4月7日到该公司开始向客户交付机器，IBM进入了其历史上最危险、最紧张、最具挑战性的时代。该公司花费50亿美元（相当于今天的约400亿美元）来开发System/360，当时这笔费用比IBM一年的收入还多，最终雇用了7万多名新员工。每个IBM员工都认为失败意味着IBM完蛋。

正如Watson后来回忆，“并非4月7日展示的所有设备都是真实的；有些部件只是木头做的模型。我们向客人解释了这点，所以不存在欺骗一说。但这是危险的抄捷径――我认为做事情不应该这样，并且深刻地提醒我我们离这个项目取得成功还要走多远的路。”

Watson派他的兄弟Arthur管理以后的工程和制造。Learson掌管新系统的销售，“触怒了我们的销售人员。”Tom Watson Jr.认为Learson的任务更艰巨。Watson深为担忧的是这个风险：客户改而使用别人家的机器，而不是S/360。

波基普西的制造

IBM承诺1965年第三季度开始交付首批S/360机器。生产问题几乎立马出现了。

随着S/360订单数量不断增加，1965年公司要求制造部门将产量翻番。一名生产经理表示这做不到，结果被撤换。质量下降了。比如说，SLT中的一些电子电路不完整，因此电子无法进入到预期的地方。到年底，质控部门已扣压了所有SLT模块中的四分之一，生产停滞不前。

System 360 SLT夹在几根手指之间

IBM在S/360中推出了固态逻辑技术（SLT），这是集成电路的先驱。1965年S/360的产量翻番，导致四分之一的SLT模块出现了瑕疵。

问题解决后，制造工作于1966年继续进行，生产了9000万个SLT模块，而上一年只有3600万个。IBM在波基普西南部的东菲什基尔新开了一家工厂，这家工厂生产的半导体设备数量超过全球所有其他制造商的总和。生产线还扩大到了位于佛蒙特州伯灵顿和法国科尔贝－埃索讷的新工厂。

为了解决铁氧体磁芯存储器的制造问题，IBM于1965年在科罗拉多州博尔德市建立了一家工厂。但是，日本员工的精湛手艺使得存储器的生产达到了所需的数量和质量。

IBM System 360铁氧体磁芯存储器

事实证明，S/360的铁氧体磁芯存储器制造起来也极为棘手。该平面包含1536个存储器磁芯。

随着制造活动在全球展开来，协调活动和制造机器方面出现了新问题。Arthur Watson在为IBM管理美国境外的小工厂方面有一定的经验，但解决工程问题方面毫无经验，更不用说解决开发和制造方面的重大全球问题了。兄弟俩不是一路人，Thomas要求他解决问题。与此同时，Learson及其销售团队希望对产品系列作进一步的改进。Learson和Arthur之间的关系完全恶化了。1964年10月，IBM宣布产品交付严重延误。

Tom削了Arthur的职，将其职务交给Learson，Learson又请了四名工程经理来解决问题。这四人号称“四骑士”，他们全权负责在全球范围内制造S/360并交付给客户。其中一名经理后来特别指出，他们收集上来的问题“绝对如同噩梦”，“每周七天，每天24小时，从未回家。”不过他们在五个月内解决了好多问题，得以开始如期交付。1966年1月，Learson成为IBM总裁。

“四骑士”是Henry E. Cooley、Clarence E. Frizzell、John W. Gibson和John Haanstra。

面对令人无法接受的生产延误，Learson请来了Henry E. Cooley、Clarence E. Frizzell、John W. Gibson和John Haanstra，他们解决了全球制造问题，并使S/360重回正轨。

Arthur改而就任副主席。他的职业生涯并不完美，于1970年退休。Tom Watson Jr.在回忆录中承认，1964年至1966年几乎一直惴惴不安，为自己对待Arthur的做法深感遗憾。“我为对待他的方式感到羞耻和沮丧......事实上，我们用System/360重塑了计算机行业，客观地说这是我职业生涯中最大的成功。但每当我回顾此事，就会想到我的兄弟受伤害。”

软件问题也阻碍了360的生产。软件开发人员早在1963年被称为“混乱不堪”。名为OS/360的操作系统很难一次运行多项任务，而一次运行多项任务又是确保S/360快速高效的关键。电信和应用程序方面出现了其他问题。编程支持成为另一个颇有争议的问题。

Fred Brook自告奋勇，表示愿意鼎力相助，IBM为操作系统项目增派了1000人，这使得公司一年内在软件方面的投入比计划用于S/360系统的整个开发的还多。但是派更多的程序员参与该项目无济于事。基于S/360方面的经历，Brooks后来在《人月神话》（1975年Addison-Wesley出版）深入阐述了这个主题，那本书仍是读者最多的计算机图书之一。软件需要数年才能完成，但最终软件运行良好，交付延迟得以控制在一个月之内。

IBM System/360交付给日本东海银行

System/360送到日本东海银行。在S/360推出后的几年里，市场对计算的需求大幅增长。

尽管成本高、焦虑深，但在1965年（即IBM承诺将第一批产品交付给客户的那一年），用Watson的话来说公司靠“某种奇迹”，设法交付了数百台中型S/360。它们的质量并不总是符合原始设计规范。部件短缺，其他部件用不了，充斥着漏洞的软件分发到许多国家。几乎每个早期客户都遇到了问题。

IBM的分支机构招聘系统工程师提供帮助。系统工程师是大学毕业生，通常拥有技术学位，他们知道如何调试软件，协助销售人员销售和支持计算机。系统工程师出色地解决了S/360的软件问题，安装设备的现场工程师解决了硬件问题。销售人员安抚客户，而分公司经理努力保持员工的积极性和专注性。

尽管问题多多，“客户订购360还是很踊跃，我们来不及制造，”Watson回忆道，迫使交付日期长达三年。到1966年底，交到客户手里的S/360有九个型号，共7700台。

IBM的竞争对手做出了回应。美国的Burroughs、GE、霍尼韦尔、NCR和Sperry Rand、法国的CII以及英国的ICT（后来的ICI）推出了与对方的机器兼容的系统，但与IBM的机器不兼容。第二批小规模的公司决定制造与IBM的系统兼容的机器，包括RCA以及欧洲和日本的其他公司，依赖RCA的许可证。

美国宇航局（NASA）购买了多台S/360，包括戈达德太空飞行中心的这台系统。在休斯敦的任务控制中心的另外几台系统用来监测“阿波罗11号”。

五年后，已安装的IBM计算机的全球库存总值已增加到240亿美元，竞争对手的库存总值达到90亿美元。换句话说，IBM的S/360大幅增加了市场对计算的整体需求，因而造就了水涨船高的局面。由于成千上万的企业组织越来越广泛地使用计算机，该行业在20世纪60年代后半期的年增长率达到了两位数。计算需求随之增长，一方面是由于IBM带来了技术创新，而另一方面是由于用户积累了足够的经验，了解计算机在降低成本和执行新功能方面的价值。

IBM也随之发展壮大，从1962年的全球127000名员工增加到1971年底的265000名。年收入从1964年的32亿美元增加到1971年的82亿美元。

IBM System 360的鱼眼视图

S/360夯实了IBM称霸全球计算机行业的地位。一名高管被问及公司是否会开展另一个此类项目时回答：“不，再也不会。”

由于S/360是20世纪60年代末计算机界的核心，它的用户自成一体。成千上万的程序员只知道如何使用在S/360上运行的软件。另外成千上万的数据处理人员只处理IBM设备，包括键盘穿孔机、打印机、磁带驱动器、磁盘驱动器和软件，这些在很多情况下需要数年才能掌握。到20世纪70年代早期，计算界基本上是IBM的天下，覆盖大西洋两岸、拉美的新兴市场和日本市场。

多年后，被问及IBM是否会再次开展如此庞大的项目时，一名高管大声喊道：“不，再也不会。”Watson倾向于类似的反应。他在1966年评论时称：“按照我们的规模，我们再也无法百分之百地投入任何大的新项目。”在360之后，Watson制定了一项政策：“永不宣布要求我们将超过25%以上的产能专门投入于其中的新技术。”

推出S/360的那一代人在这家公司仍然独一无二，这个特殊的群体与IBM紧紧地绑在一起。IBM当时不知道他们的产品将如何广泛地改变世界，但我们确实知道。

原文链接：

https://spectrum.ieee.org/tech-history/silicon-revolution/building-the-system360-mainframe-nearly-destroyed-ibm