Abschaltung
der
IBM 4381-2
(cs.tubvm.tu-berlin.de und DB0TUI11)
des
Fachbereich Informatik

 

Horst Zuse

 

28. Mai 1999

 

Überarbeitet am 11. April 2008

 

Siehe auch: Frühe Computer

 

Nach einer Betriebszeit von 14,5 Jahren wurde am 28. Mai 1999 um 9.45 Uhr die ehemals zentrale Rechenanlage IBM 4381-2 des (damaligen, heute Fakultät für Elektrotechnik und Informatik) Fachbereichs Informatik der TU Berlin stillgelegt. Das Zeitalter der ehemaligen Mainframes ging damit zu Ende.

 

Das Bild 1 zeigt das Gebäude (2., 3., 5. und 6. Stockwerk) des Fachbereich Informatik der TU-Berlin an einem schönen Herbstabend.

 

Bild 2 zeigt den Rechnerraum des Fachbereich 20 mit der IBM 4381-2 und den UNIX-Stationen.

 

Seit 1984 stand die IBM4381-2 im Rechenzentrum des Fachbereich Informatik der TU-Berlin und wurde immer mehr von Workstations eingekreist. Immer mehr Nutzer verlagerten ihre Tätigkeiten auf UNIX- und PC-Stationen. Am 28. Mai 1999 war es soweit: Die IBM4381-2 wurde abgeschaltet.

 

Bild 3: Die IBM4381-2: Es war ein Gehäuse groß wie zwei Kleiderschränke. Es sah langweilig aus, und es war kaum etwas interessantes daran zu sehen. Es war 1984 die modernste Anlage für mittelgroße Anwendungen.

 

Bild 4: Heidrun Schäfer - seit 1974 dabei - gibt den letzten Befehl ein. Dr. Horst Zuse zeigt auf den Ausschalter der IBM4381-2 im Rechenzentrum des Fachbereich Informatik. Am Freitag, dem 28. Mai 1999 wurde dieser Schalter um 10.00 Uhr ein letztes mal betätigt

 

Die IBM4381-2 galt im Jahr 1984 als das Non-plus-ultra auf dem Gebiet der modernen Rechnertechnik. Es war vom Preis / Leistungsverhältnis eine gute Maschine. Die CPU hatte eine interne Zykluszeit von 68 Nanosekunden. Die kleinste adressierbare Einheit war das Byte (8 Bits). Es wurden 32 und 64 Bits Worte für die Gleitkommarechnung verwendet. Die acht Plattenspeicher der Firma NAS hatten eine Kapazität von 8 x 1.2 GBytes und waren über sechs Block-Multiplexkanäle mit der CPU verbunden. Ganze 1.45 Millionen DM mußten für einen IBM 4381-2 Prozessor mit einer Taktfrequenz von ca. 3 Millionen Hertz, einem Hauptspeicher von 16 MB und ca. 9.6 Gbyte (GByte ist der amerikanische Sprachgebrauch, nach deutschen Sprachgebrauch heißt es 9.6 Millarden Bytes heißen.).

 

Für zusätzliche 8 MB (Aufrüstung von 8 auf 16 MB) mußte eine 8-seitige Begründung verfaßt werden und der 8 MB Speicher kostete 1984 stolze 150000DM. Die 9.6 GByte Plattenplatz, verteilt auf acht Laufwerke, kosteten ca. 750 000 DM.

 

Die IBM4381-2 mit der NAS Plattenkonfiguration wurde 1984 - kurz vor Weihnachten - in Betrieb genommen. Gut zwei Jahre mußte für diese Beschaffung per Hochschulbauförderungsgesetz (HFBG) hart gearbeitet werden. Das nächste Bild zeigt die Konfiguration von 1984. Die Zeit hat an der Tafel der Konfiguration mehr genagt als an der CPU und den Plattenlaufwerken selbst.

 

Die Bausteine der IBM4381-2 waren fast unverwüstlich. Nur einmal in den 14.5 Jahren mußte der Prozessor total ausgetauscht werden. Wir hatten Glück, da zu dieser Zeit noch ein Wartungsvertrag für die IBM 4381-2 existierte.

 

Bild 5 wurde nach der Korrektur weggelassen.

 

Bild 6: Links der 3 MHertz Prozessor mit der Stromversorgung der IBM4381-2 und rechts drei von vier Speicherblöcken a 4 MByte. Die Größe eines Speicherblocks betrug ca. 40 cm x 30 cm.

 

Zu der CPU gehörten zwei Schränke mit den Plattenlaufwerken und der Stromversorgung. Auch war noch eine Trommel von 9.6 Mbyte als schneller Hintergrundspeicher installiert (Kein Foto verfügbar). Jeder Schrank beinhaltete eine Stromversorgung und vier Plattenlaufwerke mit einer Kapazität von je 1.2 GByte. Die Plattenlaufwerke waren über dicke und teure Kanalkabel mit der CPU verbunden.

 

Bild 7: Links: Zwei von insgesamt vier Plattenlaufwerken der Firma NAS. Es sind zwei Schränke mit zwei Stromversorgungen und vier Laufwerken a 1.2 GByte. Links ist ein Temperatur und Feuchtigkeitsmesser zu sehen. Rechts: Die Kanalkabel, die die CPU und die Plattenlaufwerke verbunden (Stecker der Kanalkabel, Durchmesser des Steckers ca. 10 cm). Das kleine Kabel rechts vom Stecker diente der Ansteuerung der Kontrolleinheit des Plattenlaufwerkes mit 65 Volt.

Die Plattenlaufwerke mit den Stromversorgungen waren aufwendige Einrichtungen, aber sie funktionierten einwandfrei.

 

Bild 8: Linkes Bild: Ein Plattenlaufwerk mit einer Kapazität von 1.2 Gbyte ist zu sehen. Die Breite ist ca. 40 cm und die Höhe 60 cm. Zwei Sätze von Zugriffsarmen garantierten eine hohe Zugriffsgeschwindigkeit. In der Mitte ist die Stromversorgung für zwei Plattenlaufwerke zu sehen. Das rechte Bild zeigt ein modernes Laufwerk mit ca. 10 GByte Kapazität (ca. 10 cm lang).

Es ist kaum vorstellbar, aber das kleine Laufwerk rechts oben mit ca. 10 GByte hat die Kapazität aller vier Plattenschränke von NAS im Jahr 1984. Die Datensicherung erfolgte auf Magnetbänder. Ein Band faßte ca. 70 MByte. Auch diese Ära geht nun zu Ende.

Bild 2h: Aktuelle Notiz:
Das Bild zeigt einen Zylinder aus einem Plattenlaufwerk, dessen Oberfläche durch einen Head-Crash zerstört wurde. Dies geschieht durch das Aufsetzen des Schreib- Lesekopfes. Viele verschiedene Ursachen, wie z.B. eine nicht ebene Oberflähe oder starke Verschmutzungen auf der Oberfläche, können das Aufsetzen des Kopfes auf die Plattenoberfläche bewirken.

Head-Crashes können auch heute bei modernen PC-Laufwerken auftreten. Bitte denken sie daher immer an die Datensicherung!

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Es begab sich da einmal folgende Geschichte: Die Studenten waren durch das Betriebssystem CP/CMS und dann VM370 (heute VM/ESA) irritiert, da es virtuelle Speicher und virtuelle Maschinen gab. Der verfügbare Speicher pro Nutzer konnte damals schon größer als der reale Hauptspeicher sein. Eines Tages kam also ein Student sagt, daß er einmal ein reales Magnetband sehen möchte.

Das nächste Bild zeigt reale Magnetbänder.

 

Bild 9: Das linke Bild zeigt einen Schrank mit Magnetbändern zur Datensicherung. Das mittlere Bild zeigt ein Magnetbandlöschgerät. Rechts sind kleine Kassetten (Kleine 8 mm Kassetten) zu sehen, auf denen heutezutage die Datensicherung der UNIX-Stationen erfolgt.

Die IBM4381-2 wurde über eine spezielle Operatorkonsole bedient und Schnelldrucker erlaubten DIN-A3 Ausdrucke.

 

Bild 10: Links ist die Bedienungskonsole für die IBM 4381-2 und rechts sind der Schnelldrucker (IBM) und die Bandgeräte (BASF) zu sehen.

 

Wir wollen nun kurz darstellen, wie alles anfing. Im Jahr 1970 wurde das System IBM360-67 im Fachbereich Kybernetik installiert. Es war eine riesige und sehr teure Anlage, auf der das Betriebssystem IBM CP/CMS (Control Program / Cambridge Monitor System) installiert war. Der Hauptspeicher der Anlage hatte eine Größe von 3 x 256 KByte. Je 256 KByte waren in einem Schrank (hinten rechts) untergebracht.

 

Bild 11: Die Rechenanlage IBM360/67, die in ähnlicher Konfiguration auch am Fachbereich Kybernetik der TU-Berlin im Jahr 1970 installiert wurde. Links die Lampenfelder der CPU, rechts die Operatorkonsole (Kugelkopfschreibmaschine), dahinter sind die Plattenlaufwerke und ein Schnelldrucker zu sehen.

Ich selbst habe an dieser Anlage mit der Programmiersprache PL/1 (PL/1-F-Compiler) gearbeitet (Siehe dazu auch: Geschichte der Programmiersprachen).

 

Historische Notiz: Aus heutiger Sicht war die IBM360/67 eine riesige und sehr teure Rechenanlage mit einer relativ bescheidenen Leistung. Jeder PENTIUM PC mit 400 MHZ ist heutezutage mehr als 600 mal schneller als diese Maschine und die Hauptspeichergrößen haben die interessante Relation von 0.768 MByte zu 128 MByte. Die größte, aber nicht die erste funktionierende Rechenanlage, war die ENIAC, die 1946 von Eckert und Mauchly in den USA fertiggestellt wurde.

 

Bild 1h: Die Rechenanlage ENIAC, die 1946 von Eckert und Mauchly fertiggestellt wurde, bestand aus ca. 18000 Röhren, von denen pro Tag ca. 50 ersetzt werden mußten, der Stromverbrauch betrug 175 KWh, sie war mit 10000 Kondensatoren und 70000 Widerständen bestückt, und bestand insgesamt aus 500000 Einzelteilen.

 

Die Maschine wog 35 Tonnen, war 10m lang und hatte eine Taktfrequenz von 100 KHz. Die Strippen links und rechts an den Seiten dienten zur Programmierung der Maschine. Die ENIAC war damit keine frei programmierbare Maschine. Die ENIAC kannte keine binären Gleitkommazahlen, sondern arbeitete mit Dezimalzahlen. Auch war das Prinzip der Trennung von Speicher, Rechenwerk, Kontrolleinheit und der Ein- und Ausgabeeinheiten nicht verwirklicht. Das Gerät in der Mitte war ein Konstantenspeicher. Zum Betrieb der Anlage mußte eigens das Eletrizitätswerk im Millwaukee vergrößert werden. Eine wahrlich gigantische Maschine!

Wer Interesse an der Geschichte des Computers hat, der klicke hier.

 

Bild 2h: Die Programmsteuerung (besser Konfiguration) der ENIAC wurde durch das Stecken von Kabeln realisiert. Jedes Register, jeder Fluss von Daten, usw. musste gesteckt werden. Dazu waren auch 6000 Mehrpositionsschalter vorgesehen. Es gab keine Programmierung über Lochstreifen oder gar Lochkarten. Die ENIAC war damit keine frei programmierbare Maschine. Frei programmierbar bedeutet, dass die Maschine eine sinnvolle Sequenz von Instruktionen auf einem Speichermeduium interpretieren und ausführen kann.

 

Bild 3h: Die Zahlen zur Berechnung von arithmetischen Ausdrücken wurden in Konstantenspeicher eingegeben.

 

Kurzum, die ENIAC war zwar ein gigantischer Rechner, aber seine Architektur war weit von der heutiger Computer entfernt. Es wurde niemals ein zweiter Rechner mit einer Struktur wie bei der ENIAC gebaut. Teile der ENIAC können im Heinz Nixdorf MuseumsForm (HNF) besichtigt werden.

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Zurück zum Fachbereich Kybernetik: Im Jahr 1974 wurde das System IBM360/67 durch das System IBM 370-158 abgelöst, um Kosten zu sparen und eine höhere Leistung zu erhalten. Dies war möglich, da die IBM360/67 angemietet war. Alleine der Hauptspeicher von 256KByte kostete 40000DM Miete pro Monat!. Die Miete für die gesamt Anlage betrug mehr als 3 Millionen DM pro Jahr.

 

Bild 12: Die IBM 370-158 war 1974 der letzte Schrei auf dem Gebiet der Rechnerentwicklung. Die CPU hatte eine Taktfrequenz von ca. 1.5 MHertz und es waren schon Bildschirmgeräte im synchronen Betriebsmodus angeschlossen, aber viele Programme wurden auch noch auf Lochkarten gestanzt und im Lochkartenleser rechts eingelesen.

 

Bild 13: Links ist ein Lochkartenstanzgerät zu sehen, mit dem die Lochkarten rechts erstellt wurden. Wer von den Studenten und Schülern kennt heute noch eine solche Lochkarte?

Ein Bildschirm als Operatorkonsole, bei dem mit Lichtgriffel gearbeitet werden konnte, begeisterte jeden Operator.

 

Bild 14: Die Operatorkonsole der IBM370-158 mit dem Lichtgriffel. Die Nutzer arbeiteten lange Zeit an den HP2640a HP-Terminals, die eine Übertragungsgeschwindigkeit von 1200 Baud hatten.

Die Anlage IBM 370-158 war schnell überlastet und die Verantwortlichen suchten nach einer billigeren und leistungsfähigeren Alternative. Während die IBM zu dieser Zeit noch rein konfiguriert war, was bedeutete, daß alle Einheiten von IBM stammten, wurde 1978 die Entscheidung gefällt, eine Mischinstallation vorzunehmen. Wir erhielten nach zähen Verhandlungen eine ITEL AS-3 und ein Jahr später eine ITEL AS7-7031. Die Plattenlaufwerke waren von BASF.

 

Bild 15: Linkes Bild: Das System AS 7031 von ITEL, hergestellt von Hitachi. Rechts ist die Wire-Wrap-Verdrahtung - auch Sauerkohlverdrahtung genannt - im Inneren der AS 7031 zu sehen.

 

Danach folgte 1984 die IBM 4381-2 mit NAS Plattenlaufwerken, an die zeitweise bis zu 180 Nutzer arbeiteten. 1984 wurde die erforderliche CPU-Leistung u.a. mit den steigenden Studentenzahlen begründet.

 

Bild 16: Korrelation zwischen den Studentenzahlen und der erforderlichen CPU-Leistung.

 

Mit der Last von bis zu 180 virtuellen Maschinen war die AS 7031 total überfordert. Die IBM4381-2 war ca. 3 mal schneller als die AS5-7031. Ab ca. 1990 begann stufenweise das Zeitalter der verteilten Workstations. In den letzten fünf Jahren wurde die Anlage im wesentlichen noch wegen des Bibliotheksprogramms BIBAS betrieben, von dem wir nicht ahnen konnten, daß seine Ablösung sich von Jahr zu Jahr immer weiter hinauszögern würde, da eine einheitliche Loesung für alle wissenschaftlichen Bibliotheken in Berlin und Brandenburg angestrebt wurde und noch immer nicht vollzogen ist.

 

Ein auf einem PC implementiertes Bibliothekssystem von Heinz Abel wird uns während der Übergangszeit helfen.

 

Die IBM4381-2 lief in den letzten Jahren praktisch ohne Wartung - nicht viel mehr als ein 8-Zoll-Diskettenlaufwerk war auszutauschen. Kosten fielen sonst nur durch den Stromverbrauch an.

 

Bild 17:Mit einem lachendem und weinenden Auge verabschiedet sich Herr Bürk von der IBM. Schon lange arbeitete er an einem UNIX-Terminal und konnte sich über das Kommando VM aber immer wieder über eine unverwüstliche Nixdorf-Steuereinheit zur IBM4381-2 durchschalten. Lachendes Auge, da man auf den UNIX-Stationen und PCs Dinge tun kann, die auf der IBM4381-2 nicht möglich waren. Ein weinendes Auge, da jetzt 29 Jahre IBM-Computer im Informatik-Rechnerbetrieb Historie sind.

 

Nach der Abschaltung der IBM4381-2 sagt Herr Bürk: Nun sind wir bemüht, das Relikt der 80er Jahre aus dem engen Geflecht der UNIX-Server im Rechnerraum störungsfrei herauszulösen und recyceln zu lassen.

Horst Zuse, Berlin, 28. Mai 1999 (Korrigiert am 11. April 2008)