如今，计算机平台已成为几乎所有商业和工业流程的基本组成部分。人们对计算机如此依赖，因此不得不受到一些“副作用”的影响，特别是在系统出现故障时，可能失去业务甚至客户的信任。
为了满足人们对系统平台日益增加的依赖性需求，富士通一直在积极从事着关键任务系统平台的研发工作。50 多年来，富士通一直在对自己的企业级计算机系列产品加以创新，获得了大量的高可靠性和高性能技术。本文将为您介绍富士通的企业级计算机发展历史，并着重介绍高可靠性和高性能技术。
富士通大型机：积淀50 多年的高可靠性和高性能
FACOM 100
在计算机技术的发展还处于襁褓期时，富士通就已经在研究开发可靠性功能。
富士通的可靠性开发始于 1954 年的第一台富士通计算机 FACOM 100。它是日本第一台基于继电器技术的计算机。当时的运算都是通过由电磁铁和电路开关组成的继电器装置完成的。它们通过将电信号转换成机械动作来实现二进制代码 0 和 1 的存储操作。
虽然 FACOM 100 颇具创意，但是机械疲劳和灰尘问题却使它很容易出现故障。为了在出现这种故障之后能够恢复功能，富士通发明了一套计算结果的自动逻辑检查系统，因此在出现任何故障之后都能够重新计算。正因为采取了这些技术改进，许多公司和大学都开始采用 FACOM 128A/B（FACOM 100 的后继产品）。如今，在富士通的沼津工厂中仍然存放着一台 FACOM 128B 产品。 。
FACOM 230
FACOM 222 产品通过使用晶体管电路来提高设备的可靠性，此后富士重又推出了 FACOM 230 系列产品。富士通从此具备了开发从微型到超大型计算机的雄厚实力。如果没有富士通的晶体管技术，我们不可能取得这些成功，而这些技术又进一步帮助富士通开发出了商业计算机“大型机”，这是一种具有最高性能和最丰富资源的计算机产品。
高密度技术与 CPU 负载平衡技术这两项创新成就了富士通的双 CPU 计算机：FACOM 230-60。这些技术后来也成为富士通服务器扩展的基础。FACOM 230-75 的可靠性和性能得到了进一步提升，而这同样源自大量创新：ECC 内存保护代码、奇偶校验数据总线保护功能以及内存缓冲等等。这些技术进一步丰富了富士通的遗产。
M系列
从二十世纪八十年代开始，富士通发布了一系列FACOM M系列大型机。M 系列延续了富士通的可靠性研发，它采用了内存巡查和芯片切换技术，同时通过使用服务处理器改进了管理性能。此外，三层内存与 Harvard 架构帮助富士通继续提高了整体性能。
GS系列
二十世纪九十年代，富士通大型机为Global Server（GS）系列。在最近的大型机发展过程中，半导体积累、集成分支预测以及乱序逻辑技术的发展进一步提高了 GS 系列产品的性能。此外由于广泛采用了热替换技术，可靠性也在继续不断增强。GS 系列以及其他所有继承这一技术的富士通服务器与存储产品将继续赢得更广大客户的青睐。
| 校验电路 | 检查运算结果。如果发现错误，该电路可自动重新计算。 |
| 奇偶校验 | 通过将一个校验位加入数据来检测一位数据错误。 |
| 内存保护 | 避免覆盖特定的内存空间。 |
| 内存保护键 | 在每一个内存块中加入内存保护键以避免在执行程序过程中出现崩溃故障。 |
| 系统监控装置/服务处理器 | 独立（相对于主处理器）系统管理。 |
| 指令重试 | 自动恢复指令错误的程序。 |
| ECC | 通过检查 ECC 代码纠正一位数据错误和检测两位错误。 |
| Logout控制 | 记录出现错误的 CPU 内部状态。 |
| 内存切换机制 | 隔离出现故障的内存块并重新引导降级的系统。 |
| 历史记录 | 用于记录所有内部 CPU 状态的专用电路。 |
| 内存巡查 | 通过定时读取内存和纠正一位错误实现的间歇内存错误恢复机制。 |
| 芯片切换和自动分配 | 自动轮换使用的芯片。 |
| 扩展 ECC | 避免内存数据受到内存芯片故障的影响 |
| 自动电源控制 | 在指定时间开/关系统和空调电源 |
| 热替换 | 在系统处于运行状态时更换出现故障的部件。 |
| 备用电池 | 使用备用电池保护系统，避免因为突然掉电破坏数据。 |
| 流水线 | 以类似于装配生产线的方式执行指令步骤，实现指令的并行执行。 |
| 优先处理 | 中断低优先级的进程，优先执行优先级较高的进程。 |
| 可变长度字处理 | 处理可变长度的指令数据，以便更高效地使用有限的内存空间。 |
| 构件模块 | 通过组合多个模块灵活地扩展系统。 |
| 动态重定位 | 通过转换正在使用的内存，分配新的内存地址。 |
| 软件分页 | 可将内存数据存储到作为虚拟内存的存储设备中。 |
| 内存交叉存取 | 通过并行访问不同的内存位置，提高了内存的存取性能。 |
| 缓冲内存 | CPU和内存之间的中间区域（目前称为高速缓存） |
| 预取机制 | 只提前执行指令的读取循环。在确定相关指令之后，读取该指令。 |
| 三层内存 | 可根据存取频率将数据和指令存储到1级/2级高速缓存与主内存。 |
| 高速分支 | 可通过在分支和读取指令之后计算指令地址实现高速指令读取。 |
| 分支预测 | 在条件分支之后预测指令。 |
| Harvard 架构 | 包括指令和数据部分的高速缓存。 |
| 预取 | 根据高速缓存存取的规律识别高使用概率的内存，将内存数据初步读入高速缓存。 |
| 分支历史 | 用于记录以往分支活动的逻辑电路，以便进行分支预测。 |
| Store in方式 | 一种内存写入方法，可将数据写入高速缓存然后在主内存中反映。 |
| 超标量 | 可实现指令的并行执行。 |
| 乱序 | 一种指令执行机制，可在不考虑指令顺序的情况下执行已准备就绪指令。 |
| 无阻塞缓存 | 在执行其他无需访问高速缓存的指令的同时访问高速缓存，从而缩短了内存的访问时间。 |
为什么选择富士通服务器和存储产品
在富士通的整个计算机开发历史过程中，我们始终把高可靠性和高性能放在首要位置。在发展初期，由于零部件类型和巨大数量的原因，系统的可靠性远远低于今天的水平。但即使在这样的环境中，富士通仍然在尽全力提高可靠性和性能。
这种持续创新的结晶就是富士通出类拔萃的技术价值与专业技术。富士通深知在这些创新的背后都需要付出艰苦的努力、员工的热情支持以及新技术评估的专业能力，只有具备这些条件才能将这些创新融入每一个企业产品。从长远角度来看，每一次创新应用也将进一步增强公司的技术实力。
企业服务器开发部门服务系统组的 Shigeru Nagasawa 先生负责富士通处理器的开发工作，他为我们回顾了产品的开发历史并对将来进行了展望。
“我从进入富士通的第一天起就一直在参加大型机的研发工作。早期的计算机中因为使用了大量集成电路（IC），故障率非常高。为了避免故障，我们选择了可靠性非常高的零部件。后来为了进一步提高可靠性，我们采用了一种机制，通过它我们能够诊断出现故障的处理器，然后采用降级或者隔离处理，直至得到更换。
现在我们的客户都希望设备能够达到极高的可用性并进一步延长正常工作时间。由于采用了大规模集成电路（LSI）技术，许多部件都更加可靠，而且减少了硬件数量，因此富士通能够满足客户对更高可用性的要求。其中包括业务连续性功能，例如自动错误纠正和指令重试，此外通过运行过程中的错误历史诊断以及故障零部件热替换技术还实现了错误预防机制。
富士通始终在提高旨在实现卓越可靠性的技术并不断利用这些技术满足客户的要求，我们将继续提供可靠性最高的商业平台产品。
我相信下一代富士通工程师会继续发扬我们的传统，进一步提高我们的服务器与存储产品的可靠性。”
