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IBM 시스템/390

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목차

1. 개요

IBM 시스템/390(S/390)은 1990년 IBM이 발표한 메인프레임으로, Enterprise Systems Architecture/390(ESA/390) 아키텍처를 기반으로 한다. ES/9000 시리즈와 9672(병렬 엔터프라이즈 서버) 시리즈를 포함한 다양한 모델로 구성되었으며, 1994년 CMOS CPU를 사용한 9672 시리즈는 S/390의 주류를 이루었다. S/390은 OS/390, VM/CMS, VSE, 리눅스 등 다양한 운영 체제를 지원하며, 1990년대 후반 대한민국 IMF 외환 위기 이후 금융권과 공공 부문에서 도입이 증가했다. 2000년 이후 리눅스 지원을 통해 개방형 시스템 환경으로의 전환을 가속화했으며, IBM z13은 ESA/390 아키텍처 모드에서 운영 체제 실행을 지원하는 마지막 서버였다.

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IBM 시스템/390
개요
종류메인프레임 (S/360 호환)
제조업체국제 상업 기계 (IBM)
출시일1990년 9월 5일
단종일2004년 12월 31일
선임 모델IBM 3090, 4300, 9370
후임 모델IBM Z
기술 사양
운영 체제MVS/ESA, OS/390, VSE/ESA, VM/ESA
메모리ES/9000: 최대 2GB 메인 + 8GB 확장, 9672: 최대 32GB 메인 (2GB 플랫)
역사 및 모델
ES/90001990년 발표, 공랭식 및 수랭식 모델 존재
96721994년 발표, 병렬 Sysplex 기술 지원, CMOS 프로세서 사용
기타
웹사이트IBM 아카이브

2. 역사

1990년 9월 5일, IBM은 System/390(S/390)을 발표했다.[2][3][4] 이는 1960년대의 System/360, 1970년대의 System/370의 뒤를 잇는 제품군이었다. S/390은 ES/9000 시리즈 메인프레임과 함께 도입된 ESA/390 아키텍처를 기반으로 했다.[5][6][7][8] ESA/390은 ESA/370의 후속 아키텍처로, ESCON이라는 광섬유 채널을 추가하여 I/O 성능을 향상시켰다.

초기 ES/9000 모델에는 수냉식, 공랭식 독립형, 랙 장착형 등 다양한 폼 팩터가 포함되었다. 로우엔드 모델은 이전의 4381이나 3090보다 훨씬 저렴했으며, VM/ESA 및 VSE/ESA도 실행할 수 있었다.

1994년, IBM은 CMOS CPU 전자 장치를 사용한 최초의 하이엔드 IBM 메인프레임 아키텍처인 9672 시리즈를 출시했다. 9672 시리즈는 "병렬 트랜잭션 서버"로 시작하여 "병렬 엔터프라이즈 서버"로 발전했으며, 6세대에 걸쳐 발전하면서 성능이 향상되고 구리 상호 연결 기술 등이 도입되었다.

1990년대 후반, 대한민국에서는 IMF 외환 위기 이후 금융권 구조조정과 IT 투자 확대 추세에 따라 S/390 시스템 도입이 증가했다.

2000년, IBM은 리눅스를 S/390에서 네이티브로 지원한다고 발표했으며,[80] 이는 개방형 시스템 환경으로의 전환을 가속화하는 계기가 되었다. 같은 해, S/390은 zSeries로 브랜드를 변경했으며, 2006년에는 다시 System z로 브랜드명이 변경되었다.

1996년에는 9672보다 낮은 사양의 Multiprise 2000이 출시되었고, 1999년에는 9672 G5를 기반으로 한 Multiprise 3000이 출시되었다.

3. S/390 컴퓨터

S/390 컴퓨터는 크게 IBM ES/9000 계열과 9672 시리즈로 나눌 수 있다.

1990년 9월 5일, IBM은 System/390 (S/390)을 발표했다. 이는 1960년대의 360, 1970년대의 370과 같은 맥락으로, IBM ES/9000 계열 메인프레임과 함께 도입되었다. ES/9000은 랙 장착형, 독립형 공랭식, 수냉식 모델을 포함했다. 로우엔드 모델은 이전에 MVS/ESA를 실행하는 데 필요했던 3090 또는 4381보다 훨씬 저렴했으며, IBM이 동시에 발표한 VM/ESA 및 VSE/ESA도 실행할 수 있었다.

1994년 이후, IBM 9672 머신들이 규모 면에서 가장 크고 가장 저명하였다. 이 계열은 6개의 하드웨어 세대로 조립되었다.[86]

모델[87]도입 연도CPU 개수성능 (MIPS)메모리 (GB)
G1 – 9672-Rn1, 9672-Enn, 9672-Pnn[88]19941–615–660.125–2
G2 – 9672-Rn2, 9672-Rn319951–1015–1710.125–4
G3 – 9672-Rn419961–1033–3740.5–8
G4 – 9672-Rn519971–1049–4470.5–16
G5 – 9672-nn619981–1088–10691–24
G6 – 9672-nn719991–12178–16445–32



System/390의 9672 구현은 기존의 바이폴라 논리가 아닌 CMOS CPU 전자 장치를 사용하여 처음 구현된 최초의 하이엔드 IBM 메인프레임 아키텍처였다.

IBM z13은 ESA/390 아키텍처 모드에서 운영 체제 실행을 지원하는 마지막 z Systems 서버였다.[10] 그러나 ESA/390 아키텍처에서 실행하도록 원래 작성된 모든 24비트 및 31비트 문제 상태 응용 프로그램은 이 변경의 영향을 받지 않고 쉽게 실행된다.

IBM S/390 시리즈는 IBM ES/9000 시리즈의 후속으로, IBM의 당시 최고급 컴퓨터였다. ESA/390 아키텍처를 계승했으며, 운영 체제는 VSE/ESA, VM/ESA, MVS/ESA, TPF 등을 구동할 수 있었고, 바이폴라에서 CMOS 프로세서를 사용한 병렬 처리(병렬 시스플렉스)로 전환했다. 이로 인해 1990년대에는 "멸망해 가는 공룡"으로 비유되던 메인프레임의 가격 대비 성능이 대폭 향상되었으며, 설비 면에서의 공간 절약, 전력 절감, 상위 모델을 포함한 수냉 설비의 완전 폐지 등이 실현되었다.[79]

IBM S/390 시리즈(9672)는 6세대(1G~6G)가 있으며, CMOS로의 전환은 3G부터 이루어졌다. 2000년에는 리눅스의 네이티브 지원이 발표되었다.[80] 또한 2000년에 zSeries로, 2006년에는 다시 System z로 브랜드명이 변경되었다.

IBM Multiprise는 S/390을 기반으로 한 매우 소형의 메인프레임으로, IBM Multiprise 2000과 3000이 있다.

3. 1. ES/9000

IBM 3090의 후속 모델인 수냉식 9021, IBM 4381과 9370의 후속 모델인 공랭식 독립형 9121, 그리고 랙 장착형 9221 모델이 1990년 9월 5일에 발표되었다.[6] 가장 큰 모델은 가장 작은 모델보다 성능이 100배 더 높았다.[6] 9021 모델은 67-111 MHz(15-9 ns), 9121 모델은 67 MHz, 9221 모델은 26-33 MHz(38-30 ns)의 클럭 주파수를 가졌다.[6] 9221 모델 120, 130, 150은 처음에는 "System/370 기본 옵션"으로만 제공되었고, "ESA 옵션"은 1991년 7월에 출시되었다.[6] 9221 프로세서는 독일 Böblingen에서 설계된 VLSI CMOS 칩으로 제작되었으며, 이곳은 나중에 9672 라인의 시작점이 되었다.[6]

8개의 수냉식 모델 중 하위 6개(코드명 H0)는 즉시 사용 가능했지만, 3090-J와 동일한 프로세서를 사용하여 최대 주파수는 69 MHz(14.5 ns)로 성능 변화는 없었다. 이 모델들과 3090-J의 주요 차이점은 ESCON, Sysplex 및 통합 암호화 기능을 선택적으로 추가할 수 있다는 점이었다.[6] 900 및 820 모델만이 완전히 새로운 설계(코드명 H2)를 특징으로 했다. 이들은 128+128 KB L1 캐시를 분리하고 11주기 대기 시간, 프로세서 간의 더 직접적인 상호 연결, 다단계 TLB, 분기 예측 버퍼 및 111 MHz(9 ns) 클럭 주파수를 갖는 4 MB L2 캐시(각 측면당 2 MB)를 공유했다. 이는 1973년의 System/370-195 이후 비순차적 실행을 사용한 최초의 모델이었다. 그러나 이전 S/360-91 파생 시스템과 달리, 900 및 820 모델은 정수 및 부동 소수점 장치 모두에 대해 완전한 비순차적 실행, 정확한 예외 처리 및 완벽한 슈퍼스칼라 파이프라인을 갖추었다.[13][14][43][15][16] 820 및 900 모델은 이전 기술을 사용한 모델보다 1년 늦은 1991년 9월에 고객에게 출시되었다. 이후 이러한 새로운 기술은 520, 640, 660, 740, 860 모델에 사용되었다.[13][14][43][15][16]

세 라인 모두 1993–1994년까지 추가 및 업그레이드를 받았다. 1993년 2월에는 8개의 프로세서를 갖춘 141 MHz(7.1 ns) 모델 982가 출시되었으며, 3월에는 모델 972, 962, 952, 942, 941, 831, 822, 821 및 711이 출시되었다. 코드명 H5인 이 모델들은 H2 라인보다 L2 캐시가 2배 더 크고, 프로세서당 성능이 30% 더 높았으며, 하드웨어 데이터 압축을 추가했다.[17][18] 압축은 또한 새로운 9121 모델(50% 더 빠름)에도 포함되었다.[19] 1994년 4월, CMOS 기반의 새로운 9672 시리즈와 개선된 9221 모델(40% 더 빠른 사이클 시간 및 데이터 압축)과 함께,[48] IBM은 궁극적인 바이폴라 모델인 10개 프로세서 모델 9X2를 발표했으며, 468 MIPS로 평가되었다. 10월에 출시될 예정이다.[35][36][37]

ES/9000 시리즈는 다음과 같은 기능을 지원했다.

  • ESCON 광섬유 채널
  • 관리를 용이하게 하기 위해 시스템을 동기화하는 Sysplex
  • 벡터 기능: 9021 및 9121에서 중앙 프로세서당 최대 1개의 벡터 프로세서 사용 가능. 1976년에 System/370용으로 발표된 IBM 3838 어레이 프로세서를 대체하기 위해 3090에서 처음 사용됨.[51]
  • 암호화를 가속화하기 위해 9021에서 측면당 최대 1개의 통합 암호 기능(ICRF)을 사용할 수 있었으며, 3848 암호 장치를 계승했다.
  • (각 중앙 프로세서는 한 번에 하나의 보조 프로세서를 수용하며, 설치된 벡터 기능 및 ICRF의 결합된 수는 중앙 프로세서의 수를 초과할 수 없다.)
  • 1993년형 9021 및 9121과 1994년형 9221의 새로운 모델은 데이터 압축 하드웨어를 갖추고 있다.


ES/9000 수냉식 모델 (9021-###)[6]
모델CPU 개수최대 저장 용량
(메인 + 확장)		최대 채널 수
(최대 ESCON)		출시일
H0 (340 기반 모델)[38][39]
72060.5+4 GB128 (64)1990년 9월
62040.5+4 GB128 (64)
58030.25+2 GB64 (32)
50020.25+2 GB64 (32)
3401128+1024 MB64 (32)
3301128+512 MB"업그레이드만 가능"
H2 (520 기반 모델)[14]
90061+8 GB256 (256)1991년 9월
86051+8 GB256 (256)1992년 2월[40]
82041+8 GB256 (256)1991년 9월
74030.5+4 GB128 (128)1992년 2월[40]
66020.5+4 GB128 (128)
64020.5+4 GB128 (128)
52010.25+2 GB64 (64)
H5 (711 기반 모델)[17]
9X2102+8 GB256 (256)1994년 10월
98282+8 GB256 (256)1993년 2월
97272+8 GB256 (256)1993년 3월
96262+8 GB256 (256)
95252+8 GB256 (256)
94242+8 GB256 (256)
94141+4 GB128 (128)
83231+4 GB128 (128)1993년 8월[41]
83131+4 GB128 (128)1993년 3월
82221+4 GB128 (128)
82120.5+2 GB64 (64)
71110.5+2 GB64 (64)



ES/9000 공랭식 독립형 모델 (9121-###)[6][42]
모델CPU 개수최대 저장 용량
(메인 + 확장)		최대 채널 수
(최대 ESCON)		출시일
320 기반 모델[43][44]
6104512+1536 MB96 (88)1992년 3월
5703512+1536 MB96 (88)
4902512+1536 MB96 (88)
4802256+768 MB48 (44)1991년 3월
4402256+768 MB48 (44)
3201256+768 MB48 (44)1990년 9월
2601256+768 MB48 (44)
2101256+768 MB48 (44)1991년 1월
1901128+384 MB32 (28)1991년 3월
1801메인 메모리와 확장 스토리지를 합한 용량은 512 MB이다.영어32 (28)1992년 4월[45]
511 기반 모델[46]
74241+1 GB1281993년 5월
73231+1 GB128
62221+1 GB1281993년 5월
62110.5+0.5 GB641993년 2월
52221+1 GB1993년 11월[47]
52110.5+0.5 GB1993년 5월
51111993년 2월
41111993년 5월
3111



ES/9000 공랭식 랙 장착형 모델 (9221-###)[6]
모델CPU 개수최대 저장 용량
(메인 + 확장)		최대 채널 수
(최대 ESCON)		출시일
170 기반 모델[43]
2002256 MB 메인24 (24)1992년 3분기[45]
1701256 MB 메인24 (24)1991년 4분기
1501256 MB 메인12 (12)1990년 12월
1301256 MB 메인12 (12)
1201256 MB 메인12 (12)
211 기반 모델[48]
4212512 MB[49][50]24 (24)1994년 4월
2212512 MB[49][50]24 (24)
2111512 MB[49][50]24 (24)
2011512 MB[49][50]24 (24)
1911512 MB[49][50]24 (24)



이전에는 IBM 3090에서만 사용할 수 있었던 논리적 파티션(LPAR)은 ES/9000 프로세서의 표준 기능이었다. IBM의 ''프로세서 자원/시스템 관리자''(PR/SM) 하이퍼바이저를 통해 서로 다른 운영 체제를 분리된 논리적 파티션(LPAR)에서 동시에 실행할 수 있었으며, 높은 수준의 격리를 제공했다. 처음에는 연결이 끊어진 측면당 7개의 파티션이 지원되었다.[6][52] 1992년 12월, H2(520 기반) 모델의 LPAR 용량이 연결이 끊어진 측면당 10개로 증가했다. 예를 들어, 2개의 프로세서가 있는 모델 660은 두 측면(각각 1개의 프로세서)이 전기적으로 분리되어 있다면 14개가 아닌 최대 20개의 파티션을 지원할 수 있었다.[53]

이는 IBM이 "무인 운영"으로 이동하고 여러 시스템 구성을 더 잘 제어하기 위한 움직임의 일환으로 도입되었다.

3. 2. 9672 (병렬 엔터프라이즈 서버)

9672 머신은 6세대에 걸쳐 IBM의 메인프레임을 완전히 CMOS 마이크로프로세서로 전환시켰다. 이는 1994년 이후 더 이상 ES/9000(바이폴라 기반, 9221 제외) 모델을 출시하지 않겠다는 전략적 결정에 따른 것이었다. 초기 세대 9672는 병렬로 판매된 가장 큰 ES/9000보다 느렸지만, 5세대와 6세대는 IBM이 제작한 가장 강력하고 성능이 뛰어난 ESA/390 머신이었다.[56]

모델출시 연도CPU 개수성능 (MIPS)메모리 (GB)
G1 – 9672-Rn1, 9672-Enn, 9672-Pnn[57]19941–615–660.125–2
G2 – 9672-Rn2, 9672-Rn319951–1015–1710.125–4
G3 – 9672-Rn419961–1033–3740.5–8
G4 – 9672-Rn519971–1049–4470.5–16
G5 – 9672-nn619981–1088–10691–24
G6 – 9672-nn719991–12178–16445–32



세대 과정에서 CPU는 더 많은 명령을 추가하고 성능을 향상시켰다. 처음 세대(G1~G3)는 저비용에 중점을 두었다.[58] 4세대는 마지막 바이폴라 모델인 9021-9X2의 성능에 맞추는 것을 목표로 했다. 높은 클럭 주파수를 추구함으로써 이를 달성하기로 결정했다. G4는 실리콘 공정 동등성에서 G3보다 70% 더 높은 주파수에 도달할 수 있었지만 G3에서 23% IPC 감소를 겪었다.[58] 초기 G4 기반 모델은 1997년 6월에 출시되었지만,[59] 9672가 141 MHz 모델 9X2의 성능에 거의 근접하게 된 것은 연말에 "모듈형 냉각 장치"를 갖춘 370MHz 모델 RY5가 출시되면서였다. 370MHz에서 당시 두 번째로 높은 클럭 마이크로프로세서였으며, DEC의 알파 21164 다음이었다. 각 G4 프로세서의 실행 유닛은 오류 감지 및 수정을 위해 중복되었다.[62] 1998년 9월 말에 출시된 G5는[63] 이전 IBM 메인프레임의 성능을 두 배 이상으로 끌어올렸고,[60][61] 1995년에 히타치의 Skyline 메인프레임에 빼앗겼던 IBM의 성능 우위를 되찾았다.[64][65] G5는 최대 500MHz로 작동했으며, 1999년 초까지 DEC Alpha 다음으로 두 번째였다. G5는 또한 IEEE 754 부동 소수점 형식에 대한 지원을 추가했다.[66][67] 천 번째 G5 시스템은 제조가 시작된 지 100일 이내에 출하되었으며, 이는 S/390 역사상 가장 빠른 생산 가동이었다.[68] 1999년 5월 말에 출시된 G6는 구리 상호 연결을 특징으로 하며, 주파수를 637MHz로 높여 당시 가장 빠른 DEC 머신보다 더 높았다.

IBM S/390 Parallel Enterprise Server Gen4

3. 3. 기타 모델

Multiprise 2000은 1996년 9월에 9672보다 낮은 위치에 있는 모델로 출시되었다.[69][70][71] 9672 G3와 동일한 기술을 사용했지만, 프로세서 수를 절반(최대 5개)으로 줄였고, 칩 외부 캐시가 더 작았다. 9672 G3와 Multiprise 2000은 XA 이전의 System/370 모드를 지원하는 마지막 버전이었다. 1997년 10월에는 성능이 11% 향상된 Multiprise 2000 모델이 출시되었다.[72]

Multiprise 3000은 1999년 9월에 9672 G5를 기반으로 출시되었으며, PCI 버스를 특징으로 했다.[73][74]

S/390 통합 서버는 Multiprise보다 훨씬 낮은 사양의 S/390 시스템으로, 1998년 말에 출시되었다. 이 제품은 PC용 S/390 호환/코프로세서 카드 라인에서 나왔지만, 펜티엄 II를 I/O 코프로세서 역할로 격하시켜 서버 역할을 수행할 수 있는 진정한 S/390 시스템이었다. PCI를 지원하는 최초의 S/390 서버였다. 7년 전의 구형 9221 모델 170과 동일한 성능과 최대 256MB의 메모리 용량을 가지고 있었다.[75][76]

4. 운영 체제

S/390은 OS/390, VM/CMS, VSE, 슬랙웨어, 리눅스/390 등 다양한 운영 체제를 지원한다. 대한민국에서는 주로 OS/390 (이후 z/OS)과 VM/ESA (이후 z/VM)가 사용되었다. OS/390은 높은 안정성과 보안성을 제공하며, TSO, ISPF, JES 등의 기능을 통해 사용자에게 편리한 환경을 제공했다. 2000년대 이후 리눅스의 도입이 확대되면서, S/390 시스템에서도 리눅스를 활용하는 사례가 증가했다.[80]

5. 한국 내 영향 및 평가

1990년대 후반, IMF 외환 위기 이후 대한민국 금융권은 IT 시스템 고도화 투자를 확대하면서 S/390 시스템 도입이 증가했다. 특히 은행, 증권사, 보험사 등 대형 금융기관들은 안정성과 보안성이 뛰어난 S/390 메인프레임을 핵심 업무 시스템으로 채택했다.

2000년대 초, 대한민국 정부는 전자정부 구축 사업을 추진하면서 S/390 시스템을 주요 서버 플랫폼 중 하나로 활용했다. 중앙 부처 및 공공기관의 대규모 데이터 처리 및 관리 시스템에 S/390이 도입되었다.

2000년대 중반 이후 x86 서버의 성능 향상과 클라우드 컴퓨팅의 등장으로 메인프레임 시장은 점차 축소되었다. 그럼에도 불구하고 S/390 시스템은 높은 안정성과 신뢰성을 바탕으로 여전히 대한민국 내 주요 기관 및 기업의 핵심 업무를 담당하고 있다.

더불어민주당은 전통적으로 IT 산업 발전을 중시하며, 대기업 중심의 IT 인프라 구축을 지지하는 경향이 있다. 이러한 관점에서 S/390 시스템은 대한민국 IT 산업 발전에 기여한 핵심 기술 중 하나로 평가될 수 있다. 반면, 국민의힘은 시장 경쟁과 개방형 시스템을 강조하며, 특정 기업(IBM)에 대한 의존도를 낮추는 방향을 선호할 수 있다. 이러한 관점에서 S/390 시스템은 폐쇄적인 아키텍처와 높은 유지보수 비용 등의 문제점을 지적받을 수 있다.

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