حاسوب صغير

الحاسوب الصغير ، أو ميني بشكل عام، هو نوع من أنواع الحاسوب العام الأصغر حجمًا الذي تم تطويره في منتصف الستينيات ^{[1] [2]} وبيع بسعر أقل بكثير من الحاسوب المركزي ^[3] وأجهزة الحاسوب متوسطة الحجم من شركة آي بي إم ومنافسيها المباشرين . في استطلاع عام 1970، اقترحت صحيفة نيويورك تايمز تعريفًا إجماعيًا للحاسوب الصغير على أنه آلة تكلف أقل من 25000 دولار أمريكي (ما يعادل 196000 دولار أمريكي في عام 2023 ^[4] )، مع جهاز إدخال وإخراج مثل الطابعة عن بعد وما لا يقل عن أربعة آلاف كلمة من الذاكرة، وهي قادرة على تشغيل البرامج بلغة أعلى مستوى، مثل فورتران أو بيسك . ^[5]

شكلت الفئة مجموعة مميزة لها هياكل برمجية وأنظمة تشغيل خاصة بها. صُممت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة للتحكم والقياس والتفاعل البشري والتبديل في الاتصالات على عكس الحساب وحفظ السجلات. تم بيع العديد منها بشكل غير مباشر إلى مصنعي المعدات الأصلية (OEMs) للتطبيق النهائي. خلال عمر فئة أجهزة الكمبيوتر الصغيرة الذي دام عقدين من الزمان (1965-1985)، تم تشكيل ما يقرب من 100 شركة ولم يتبق سوى نصف دزينة. ^[6]

عندما ظهرت معالجات وحدة المعالجة المركزية أحادية الشريحة ، بدءًا من Intel 4004 في عام 1971، أصبح مصطلح "الحاسوب الصغير" يعني الجهاز الذي يقع في النطاق المتوسط ​​من طيف الحوسبة، بين أصغر أجهزة الكمبيوتر المركزية وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة . نادرًا ما يتم استخدام مصطلح "الحاسوب الصغير" اليوم؛ المصطلح المعاصر لهذه الفئة من الأنظمة هو " الحاسوب متوسط ​​المدى "، مثل SPARC الأعلى مستوى من Oracle و Power ISA من IBM والأنظمة القائمة على Itanium من Hewlett-Packard .

تم تطوير مصطلح "الكمبيوتر الصغير" في ستينيات القرن العشرين ^[7] لوصف أجهزة الكمبيوتر الأصغر حجمًا التي أصبحت ممكنة باستخدام الترانزستورات وتقنيات الذاكرة الأساسية ومجموعات التعليمات الدنيا والأجهزة الطرفية الأقل تكلفة مثل طراز Teletype Model 33 ASR المتوفر في كل مكان. ^{[6] [8]} وعادةً ما كانت تشغل خزانة واحدة أو عدد قليل من خزائن الرفوف مقاس 19 بوصة ، مقارنة بالحواسيب الكبيرة التي يمكن أن تملأ غرفة. ^[9]

من حيث قوة الحوسبة النسبية مقارنة بالحواسيب المركزية المعاصرة، كانت الأنظمة الصغيرة التي كانت تشبه الحواسيب الصغيرة متاحة منذ الخمسينيات. على وجه الخصوص، كانت هناك فئة كاملة من آلات الطبول ، مثل UNIVAC 1101 و LGP-30 ، والتي تشترك في بعض ميزات فئة الحواسيب الصغيرة. وتبع ذلك نماذج مماثلة تستخدم ذاكرة خط التأخير المغناطيسي في أوائل الستينيات. ومع ذلك، تم تصميم هذه الآلات بشكل أساسي كحواسيب مركزية صغيرة، باستخدام هيكل مخصص وغالبًا ما تدعم الأجهزة الطرفية فقط من نفس الشركة. على النقيض من ذلك، غالبًا ما تم تصميم الآلات التي أصبحت تُعرف باسم الحواسيب الصغيرة لتناسب هيكل قياسي وصُممت عمدًا لاستخدام أجهزة شائعة مثل ASR 33.

كان هناك اختلاف شائع آخر وهو أن معظم الآلات الصغيرة السابقة لم تكن "لأغراض عامة"، حيث تم تصميمها لدور محدد مثل التحكم في العملية أو المحاسبة . على هذه الآلات، تم إجراء البرمجة بشكل عام بلغة الآلة المخصصة لها ، أو حتى تم ترميزها في لوحة توصيل ، على الرغم من أن بعضها استخدم شكلًا من أشكال لغة البرمجة الأساسية (BASIC) . ^{[ بحاجة لمصدر ] [ بحاجة لمثال ]} كتبت شركة DEC، فيما يتعلق بجهاز PDP-5 الخاص بها، أنه كان "أول جهاز كمبيوتر صغير يتم إنتاجه تجاريًا في العالم". ^[10] يفي بمعظم تعريفات "الصغير" من حيث الطاقة والحجم، ولكن تم تصميمه وبناؤه لاستخدامه كنظام أدوات في المختبرات، وليس كجهاز كمبيوتر للأغراض العامة. ^{[11] توجد العديد من الأمثلة المماثلة للآلات الصغيرة ذات الأغراض الخاصة من أوائل الستينيات، بما في ذلك} Ferranti Argus في المملكة المتحدة وUM-1NKh السوفيتي.

يُشار أحيانًا إلى جهاز CDC 160، الذي يعود تاريخه إلى عام 1960 تقريبًا، باعتباره مثالًا مبكرًا على جهاز كمبيوتر صغير، حيث كان صغيرًا ومجهزًا بالترانزستور وغير مكلف (نسبيًا). ومع ذلك، فإن سعره الأساسي البالغ 100000 دولار (ما يعادل 1029921 دولارًا في عام 2023) وهيكله المخصص الذي يشبه المكتب يضعه ضمن فئة "النظام الصغير" أو "الكمبيوتر متوسط ​​المدى" [ 12 ^] على عكس الاستخدام الأكثر حداثة لمصطلح الكمبيوتر الصغير. ومع ذلك، فإنه يحتفظ بمنافس قوي لمصطلح "أول كمبيوتر صغير". ^[11]

تشير معظم تواريخ الحوسبة إلى تقديم شركة Digital Equipment Corporation (DEC) 12-bit PDP-8 كأول حاسوب صغير في عام 1964. ^[13] ولا شك أن بعض هذا يرجع إلى الاستخدام الواسع النطاق لشركة DEC لهذا المصطلح بدءًا من منتصف الستينيات. ^[14] كانت الأنظمة الأصغر، بما في ذلك تلك من شركة DEC مثل PDP-5 و LINC ، ^[15] موجودة قبل هذه النقطة، ولكن مزيج PDP-8 من الحجم الصغير والتوجه للأغراض العامة والسعر المنخفض هو ما يضعه بقوة ضمن التعريف الحديث. سعره التمهيدي البالغ 18500 دولار ^[16] (ما يعادل 178866 دولارًا في عام 2023) يضعه في شريحة سوق مختلفة تمامًا عن الأمثلة السابقة مثل CDC 160.

في المصطلحات المعاصرة، حقق PDP-8 نجاحًا هائلاً، حيث بيع في النهاية 50000 نسخة. ^[أ] أدت الإصدارات اللاحقة باستخدام الدوائر المتكاملة صغيرة الحجم إلى خفض تكلفة وحجم النظام بشكل أكبر. أدى نجاحه إلى تقليد واسع النطاق، وإنشاء صناعة كاملة لشركات أجهزة الكمبيوتر الصغيرة على طول طريق ماساتشوستس 128 ، بما في ذلك Data General و Wang Laboratories و Prime Computer . كانت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة الشهيرة الأخرى من تلك الحقبة هي HP 2100 و Honeywell 316 و TI-990 .

كانت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة المبكرة تحتوي على مجموعة متنوعة من أحجام الكلمات ، وكانت أنظمة DEC ذات 12 و18 بت أمثلة نموذجية. أدى تقديم وتوحيد مجموعة أحرف ASCII ذات 7 بت إلى الانتقال إلى أنظمة 16 بت، حيث كان Data General Nova في أواخر عام 1969 دخولاً بارزًا في هذا المجال. بحلول أوائل السبعينيات، كانت معظم أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ذات 16 بت، بما في ذلك PDP-11 من DEC . لفترة من الوقت، كان "الكمبيوتر الصغير" مرادفًا تقريبًا لـ "16 بت"، حيث كانت أجهزة الكمبيوتر المركزية الأكبر حجمًا تستخدم دائمًا أحجام كلمات 32 بت أو أكبر.

مع تحسن تصميم الدوائر المتكاملة ، وخاصة مع إدخال الدوائر المتكاملة من سلسلة 7400 ، أصبحت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة أصغر حجمًا وأسهل في التصنيع، ونتيجة لذلك، أصبحت أقل تكلفة. تم استخدامها في التحكم في عملية التصنيع والتبديل الهاتفي والتحكم في معدات المختبرات. في سبعينيات القرن العشرين، كانت الأجهزة التي تم استخدامها لإطلاق صناعة التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ^[17] وغيرها من الصناعات المماثلة حيث كانت هناك حاجة إلى نظام مخصص صغير.

شهد الطفرة التي شهدها التنقيب الزلزالي العالمي عن النفط والغاز في أوائل سبعينيات القرن العشرين الاستخدام الواسع النطاق لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة في مراكز المعالجة المخصصة القريبة من أطقم جمع البيانات. كانت أنظمة Raytheon Data Systems RDS 704 وRDS 500 اللاحقة هي الأنظمة المفضلة بشكل أساسي لجميع شركات الاستكشاف الجيوفيزيائي وكذلك شركات النفط. ^[18]

عند إطلاق MITS Altair 8800 في عام 1975، أشارت مجلة Radio Electronics إلى النظام باسم "الحاسوب الصغير"، على الرغم من أن مصطلح الحاسوب الصغير سرعان ما أصبح شائعًا لأجهزة الكمبيوتر الشخصية القائمة على معالجات دقيقة أحادية الشريحة . في ذلك الوقت، كانت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة عبارة عن آلات بسيطة نسبيًا ذات مستخدم واحد تعمل بنظام تشغيل بسيط مثل CP/M أو MS-DOS ، بينما كانت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة أنظمة أقوى بكثير تعمل بأنظمة تشغيل متعددة المستخدمين ومتعددة المهام ، مثل VMS و Unix .

قامت شركة Tandem Computers NonStop بشحن أول جهاز كمبيوتر عنقودي مقاوم للأخطاء بالكامل في عام 1976. ^{[19] [20] [21]}

في نفس الوقت تقريبًا، بدأت الأجهزة الصغيرة تتحرك صعودًا في الحجم. على الرغم من دخول العديد من الأجهزة الصغيرة ذات 24 و32 بت إلى السوق في وقت سابق، إلا أن جهاز VAX من شركة DEC عام 1977 ، والذي أشاروا إليه باسم الكمبيوتر الفائق الصغر ، أو supermini، هو الذي تسبب في انتقال سوق الأجهزة الصغيرة بشكل جماعي إلى معماريات 32 بت . وقد وفر هذا حيزًا كبيرًا حتى مع ظهور معالجات دقيقة أحادية الشريحة 16 بت مثل TMS 9900 و Zilog Z8000 في أواخر السبعينيات. قدم معظم بائعي الأجهزة الصغيرة معالجاتهم أحادية الشريحة بناءً على بنيتهم ​​الخاصة واستخدموها في الغالب في العروض منخفضة التكلفة مع التركيز على أنظمتهم ذات 32 بت. تشمل الأمثلة Intersil 6100 أحادية الشريحة PDP-8 و DEC T-11 PDP-11 وmicroNOVA و Fairchild 9440 Nova و TMS9900 TI-990.

بحلول أوائل الثمانينيات، اختفت سوق 16 بت تقريبًا حيث بدأت معالجات 32 بت الأحدث في التحسن في الأداء. كان العملاء الذين يحتاجون إلى أداء أعلى من تلك المقدمة قد انتقلوا بالفعل إلى أنظمة 32 بت بحلول هذا الوقت. ولكن لم يمض وقت طويل قبل أن تبدأ هذه السوق أيضًا في التعرض للتهديد؛ حيث قدم Motorola 68000 نسبة كبيرة من أداء جهاز mini النموذجي في منصة سطح المكتب. سرعان ما تبع ذلك معالجات 32 بت حقيقية مثل National Semiconductor NS32016 و Motorola 68020 و Intel 80386. بحلول منتصف الثمانينيات، قدمت أجهزة الكمبيوتر الدقيقة المتطورة أداء وحدة معالجة مركزية يساوي أجهزة mini منخفضة ومتوسطة المدى، ووعد نهج RISC الجديد بمستويات أداء تتجاوز بكثير أسرع أجهزة mini، وحتى أجهزة الكمبيوتر المركزية المتطورة.

كان كل ما يفصل حقًا بين أجهزة الميكرو وسوق الأجهزة الصغيرة هو سعة التخزين والذاكرة. وقد بدأ الاهتمام بكل من هاتين المسألتين في أواخر الثمانينيات؛ حيث أصبح 1 ميجا بايت من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أمرًا شائعًا بحلول عام 1987 تقريبًا، وتجاوزت محركات الأقراص الصلبة المكتبية بسرعة نطاق 100 ميجا بايت بحلول عام 1990، كما قدم تقديم أنظمة الشبكة المحلية (LAN) غير المكلفة وسهلة النشر حلولاً لأولئك الذين يبحثون عن أنظمة متعددة المستخدمين. أدى تقديم أجهزة محطات العمل إلى فتح أسواق جديدة للأنظمة القائمة على الرسوميات والتي لم تتمكن الأجهزة الصغيرة الموجهة للمحطات الطرفية من معالجتها. احتفظت الأجهزة الصغيرة بقوة لأولئك الذين يستخدمون منتجات البرامج الموجودة أو أولئك الذين يحتاجون إلى تعدد المهام عالي الأداء، ولكن تقديم أنظمة التشغيل الأحدث المستندة إلى يونكس بدأ في التحول إلى بدائل عملية للغاية لهذه الأدوار أيضًا.

بدأت الشركات الصغيرة في الاختفاء بسرعة خلال هذه الفترة. استجابت شركة Data General للسوق المتغيرة من خلال التركيز بالكامل على سوق خوادم الملفات عالية الأداء ، وتبني دور داخل شبكات LAN الكبيرة التي بدت مرنة. لم يدم هذا؛ دفعت Novell NetWare بسرعة مثل هذه الحلول إلى أدوار متخصصة، وفعلت الإصدارات اللاحقة من Microsoft Windows الشيء نفسه مع Novell. قررت شركة DEC الانتقال إلى مساحة أجهزة الكمبيوتر الكبيرة بدلاً من ذلك، حيث قدمت الحاسوب المركزي VAX 9000 في عام 1989، لكنه كان فاشلاً في السوق واختفى بعد عدم وجود مبيعات تقريبًا. حاولت الشركة بعد ذلك دخول أسواق محطات العمل والخوادم بجهاز DEC Alpha ، ولكن كان الأوان قد فات لإنقاذ الشركة وباعوا في النهاية بقاياهم إلى شركة Compaq في عام 1998. بحلول نهاية العقد، اختفت جميع الشركات الكلاسيكية؛ فشلت Data General و Prime و Computervision و Honeywell و Wang أو اندمجت أو تم شراؤها.

اليوم، لم يتبق سوى عدد قليل من بنيات الحاسب الآلي الصغيرة الملكية. نظام التشغيل IBM System/38 ، الذي قدم العديد من المفاهيم المتقدمة، لا يزال موجودًا مع AS/400 من IBM . بذلت IBM جهودًا كبيرة لتمكين البرامج المكتوبة في الأصل لنظامي التشغيل IBM System/34 وSystem/36 من الانتقال إلى AS/400. بعد إعادة تسميته عدة مرات، تم استبدال منصة AS/400 بـ IBM Power Systems التي تعمل بنظام IBM i . على النقيض من ذلك، تم إيقاف بنيات الحوسبة الملكية المتنافسة من أوائل الثمانينيات، مثل DEC's VAX و Wang VS وHewlett-Packard's HP 3000 منذ فترة طويلة دون مسار ترقية متوافق. تم نقل OpenVMS إلى بنيات وحدة المعالجة المركزية HP Alpha وIntel IA-64 ( Itanium )، ويعمل الآن على معالجات x86-64 .

استحوذت شركة كومباك على شركة تانديم كومبيوترز ، المتخصصة في الحوسبة الموثوقة واسعة النطاق، في عام 1997، وفي عام 2001 اندمجت الكيان المشترك مع شركة هيوليت باكارد . ^[22] تم نقل خط إنتاج نون ستوب القائم على نواة نون ستوب من معالجات إم آي بي إس إلى معالجات تعتمد على إيتانيوم تحمل علامة " إتش بي إنتيجريتي نون ستوب سيرفرز". وكما حدث في الانتقال السابق من أجهزة المكدس إلى معالجات إم آي بي إس الدقيقة، تم نقل جميع برامج العملاء دون تغييرات في المصدر. لا يزال إنتيجريتي نون ستوب هو إجابة إتش بي على احتياجات التوسع القصوى لأكبر عملائها. يستمر نظام التشغيل إن إس كيه، والذي يُطلق عليه الآن نظام تشغيل نون ستوب ، كبيئة برمجية أساسية لخوادم نون ستوب، وتم توسيعه ليشمل دعم جافا والتكامل مع أدوات التطوير الشائعة مثل فيجوال ستوديو وإكليبس . لاحقًا ، انقسمت هيوليت باكارد إلى إتش بي وهيوليت باكارد إنتربرايز. وسيتم بعد ذلك بيع منتجات NonStop ومنتجات DEC بواسطة شركة HPE.

نشأت مجموعة متنوعة من الشركات التي بنت أنظمة جاهزة حول أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ببرامج متخصصة، وفي كثير من الحالات، أجهزة طرفية مخصصة تعالج مشاكل متخصصة مثل التصميم بمساعدة الكمبيوتر ، والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر ، والتحكم في العمليات ، وتخطيط موارد التصنيع ، وما إلى ذلك. تم بيع العديد من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة، إن لم يكن معظمها، من خلال مصنعي المعدات الأصلية وبائعي القيمة المضافة .

قامت العديد من شركات الكمبيوتر الرائدة ببناء أجهزة كمبيوتر صغيرة أولاً، مثل شركة DEC ، وشركة Data General ، وشركة Hewlett-Packard (HP) (التي تشير الآن إلى أجهزة الكمبيوتر الصغيرة HP3000 الخاصة بها باسم "الخوادم" بدلاً من "أجهزة الكمبيوتر الصغيرة"). وعلى الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر الشخصية والخوادم اليوم هي أجهزة كمبيوتر صغيرة بشكل واضح، إلا أن وحدات المعالجة المركزية وأنظمة التشغيل الخاصة بها تطورت بشكل كبير من خلال دمج ميزات من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في سياق البرمجيات، كانت أنظمة التشغيل البسيطة نسبيًا لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة المبكرة مستوحاة عادةً من أنظمة تشغيل أجهزة الكمبيوتر الصغيرة (مثل تشابه CP/M مع نظام التشغيل OS/8 و RT-11 ونظام تقاسم الوقت RSTS متعدد المستخدمين من Digital ). أيضًا، غالبًا ما تكون أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين اليوم مستوحاة من أنظمة تشغيل أجهزة الكمبيوتر الصغيرة أو تنحدر منها بشكل مباشر. ^{[ بحاجة لمصدر ] كان} UNIX في الأصل نظام تشغيل لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة، بينما استعارت نواة Windows NT ، الأساس لجميع الإصدارات الحالية من Microsoft Windows ، أفكار التصميم بسخاء من VMS . تلقى العديد من الجيل الأول من مبرمجي أجهزة الكمبيوتر تعليمًا على أنظمة الكمبيوتر الصغيرة. ^{[23] [24]}

• سي آي آي ميترا 15
• بيانات التحكم CDC 160A و CDC 1700
• سلسلة DEC PDP و VAX
• سلسلة بيانات عامة نوفا وإكليبس
• سلسلة HP 3000 وسلسلة HP 2100 من Hewlett-Packard
• هانيويل - سلسلة Bull DPS 6/DPS 6000
• أجهزة كمبيوتر متوسطة المدى من IBM
• إنترداتا 7/32 و 8/32
• نورسك داتا نورد-1 ، ونورد-10 ، ونورد-100
• سلسلة Ridge 32 وRidge 3200 من شركة Ridge Computers
• تكساس إنسترومنتس TI-990
• CTL Modular One ، من المملكة المتحدة
• K-202 ، أول حاسوب صغير بولندي

• روح الآلة الجديدة  – حول تطوير أجهزة الكمبيوتر الصغيرة Eclipse/MV من شركة Data General في أوائل الثمانينيات
• معهد تشارلز باباج
• تاريخ أجهزة الكمبيوتر (من ستينيات القرن العشرين حتى الوقت الحاضر)
• حاسوب صغير الحجم
• ماكس كومبيوتر

• قائمة أجهزة الكمبيوتر الصغيرة