メインフレーム

メインフレームは、主に企業など巨大な組織の基幹情報システムなどに使用される大型コンピュータを指す用語。汎用コンピュータ、汎用機、大型汎用コンピュータ、ホストコンピュータ、大型汎用機 などとも称される。

1. 概要
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メインフレームとは企業や政府などの組織で業務処理を行うコンピューターを指す用語で、主に科学技術計算用のスーパーコンピュータや、より小型のミニコンピュータ、オフィスコンピュータ、サーバーなどとは区別されている。また観点により大型汎用コンピューターなど複数の用語が使用されている。

最初のメインフレームは1950年代のUNIVAC Iと言われる。1964年のIBM System/360はコンピュータ・アーキテクチャによる互換性を持ったコンピュータ・ファミリーを形成し、従来の専用コンピューターとの対比で汎用コンピューターとも呼ばれた。

1970年代から1980年代はメインフレームの全盛期となったが、1990年代により小型で安価な分散システムによるダウンサイジングが進み、また一部のメインフレームにオープン標準が採用された。現在は主にミッションクリティカルな基幹業務に求められる大量データ処理や継続的な互換性、高度な信頼性・可用性・保守性を必要とされる用途などに使用されている。

メインフレームから生まれた技術や用語には、上述のコンピュータ・アーキテクチャの他、マルチタスク、仮想記憶、仮想機械、オペレーティングシステム、ハードディスク、フロッピーディスク、データベース管理システム、オンラインシステムなどがある。

2. 呼称
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メインフレームは複数のアーキテクチャのコンピュータを世代・用途・規模などで分類した用語のため、趣旨や経緯により以下のように多数の呼称が用いられる。1990年代以降は一部のメインフレームでオープンシステム対応が進み、各呼称の表す内容も変化がみられる。

メインフレーム 直訳は「主な枠」となる。由来は諸説あるが、周辺機器や端末などを含めたシステム全体の中核を構成するためと言われる。当初は単に「コンピュータ」と称されたが、1960年代にミニコンピュータや分散システムの対比語として使用され始めた。メインフレームを製造・販売しているメーカーをメインフレーマーとも称する。 汎用コンピュータ、汎用機 System/360登場以前の、商用計算専用機や科学技術計算専用機など「専用機」の対比語である。厳密には、メインフレームで商用計算と科学技術計算を兼ねないものは汎用コンピュータとして扱わない。1990年代にUNIXサーバやパーソナルコンピュータなどが普及すると、この語の使用頻度は減少した。 大型コンピュータ 筐体サイズ、金額、構築されるシステム規模などによる、コンピュータの分類である。対比語はミニコンピュータやオフィスコンピュータなど中型のミッドレンジコンピュータや、ワークステーションやパーソナルコンピュータなどの小型コンピュータなど。必ずしもアーキテクチャは意味しない。 ホストコンピュータ 本来は端末の、現在は分散システムなどの対比語として用いる。メーカーなどが公式に使用することは少ないが、日本の現場では伝統的に広く用いられ、メインフレーム系の技術者や営業など担当者を「ホスト系」、分散システムのそれを「オープン系」と称する場合も多いが、日本以外では必ずしも通用しない。 その他 1990年代のダウンサイジング全盛時代から、サーバ機能も兼ね備えるメインフレームを「メインフレームサーバ」、大企業向けサーバを「エンタープライズサーバ」、などと称するメーカーも見られる。日本は従来、マスコミ・政府・通商産業省・JISの文献などで、「汎用コンピュータ」や「汎用機」の語が広く使用されたが、2000年以降は「メインフレーム」の語が代替して増加しており、主要メーカーは現在、主に以下を使用している。

メインフレーム - IBM、富士通、日本電気
エンタープライズサーバ - 日立製作所、ユニシス、Bull

3. 歴史
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3.1. 誕生
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1950年に世界最初の商用コンピューターUNIVAC Iが登場した。UNIVAC Iは商用演算向けで従来のパンチカード市場と競合したが、1952年アメリカ合衆国大統領選挙の結果を予測した事で有名となった。シリーズ名のUNIVACはコンピューターの代名詞ともなり、エッカート・モークリー・コンピュータ・コーポレーション、レミントンランド、更にスペリーにより販売された。

1952年にIBMがIBM 701で、そして1954年にはバローズがB205で商用コンピューター市場に参入した。

1964年にIBMが社運を賭けたSystem/360シリーズは大成功を収めた。System/360はトランジスタを多用し、商用計算と科学技術計算を兼ねる汎用コンピュータで、ユーザープログラムや周辺機器の互換性を持つコンピュータ・ファミリーを形成した。またコンピュータ・アーキテクチャやオペレーティング・システムの用語が生まれ、仮想機械や時分割なども使用できた。

System/360の成功により、互換のソフトウェアや周辺機器の市場が形成され、後にはIBM互換の各社コンピュータも登場した。またコンピュータ市場では後発であったIBMは支配的な業界影響力を持ちビッグブルーやガリバーとも呼ばれるようになった。

1970年代にかけて、IBM・バロース・CDC・GE・ハネウェル・NCR・RCA・ユニバックの各社が商用コンピュータを製造し、「IBMと7人の小人たち」とも呼ばれた。

3.2. 全盛期
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IBMの競合会社は次々とコンピュータ事業の撤退・縮小に追い込まれたため、IBMは司法省と独占禁止法訴訟を続ける事になる。IBMは当初「顧客に製品ではなくソリューションを提供する」ためにレンタルのみでの提供を行っていたが、独占禁止法の訴訟を緩和するため、OSの有料化、更にはリース・買取政策を進めていく。一方でIBMはSystem/360後継のSystem/370、更には 1981年のSystem/370-XA  で主要機能を著作権により保護したため、IBMへの独占批判は強まった。

「7人の小人」からGEとRCAが脱落すると、残るバローズの各社は"The BUNCH"と呼ばれるようになった。また、System/360を開発したアムダールは、IBMを退職して富士通の援助も受けてIBM互換機を開発するようになる。また米国以外で特筆すべき製造業者としては、ドイツのシーメンスとテレフンケン、イギリスのICL 、ソビエト連邦のラジオ産業省BESMなどのIBM互換機がある。

その後にPDPシリーズなどのミニコンピュータに対抗してIBM 4300やIBM 9370などの中規模向けのメインフレームが、またクレイなどのベクトル演算型のスーパーコンピュータに対抗してベクトル機構を搭載したメインフレーム 3090/VF なども登場した。

競争の激化に伴い1980年代初頭から市場の再編成が始まった。RCAはユニバックの親会社であるスペリーに、GEはハネウェルに売却してそれぞれコンピュータ事業から撤退した。1986年、ユニバックはバロースと合併してユニシスとなった。1991年、AT&TはNCRを実質的に所有することとなった。ハネウェルはフランスのブルに売却された。

しかし1981年にはレーガン政権のもと、米国司法省がIBM独禁法裁判を断念し起訴を取り下げた。

3.3. ダウンサイジングの波
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1990年代になると、WindowsやUNIXなどのオープンシステムの価格性能比が向上し、クライアントサーバモデルやグラフィカルユーザインタフェース、そしてNetBIOSやTCP/IPなどの通信プロトコルの普及と相まって、ダウンサイジングが世界的に進展した。メインフレームは「レガシー」「滅び行く恐竜」と称され、IBMなどの殿様商売的な経営手法もあり、各社メインフレームの収益は急速に悪化した。これらの影響は当時多数存在したメインフレーム専用のアプリケーションを開発する中小ソフトウェア会社にも及び、性能が向上し実用品となったパソコン向けソフトとして自社製品の一部機能を移植したり、中にはフロム・ソフトウェアのように業界自体に見切りをつけてゲーム開発に鞍替えする会社まで現れた。

この時期にメインフレーム各社は以下の対応を行った。

IBMはメインフレームを「オープン・メインフレーム・サーバ」と称し、CPUのCMOS化、64ビット化、オープン要素の取り込み、更にLinuxサポートを行った。
富士通はメインフレームを既存業務用とし、CPUのCMOS化や性能向上は行う半面、64ビット化やLinux対応など大幅な拡張は停止した。
日立製作所はIBMと技術提携を続け、CPUのCMOS化、64ビット化を行った。一時はLinux対応も公開していた。
日本電気はメインフレームを既存業務用とし、小規模用のACOS-4はItanium 2に、ACOS-2はXeonに移行し、Windows Server等も同時稼働可能にした。
ユニシスは、UNIVAC系とバロース系の2系統のメインフレームを継続しながらも、WindowsやLinuxを同時稼働可能にした。

3.4. 再評価とオープン対応
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メインフレームはオープンシステムの普及後も、主に大規模な企業・組織で用途に応じて使用され続けている。

金融機関の勘定系などに代表される高度な信頼性・可用性・保守性
シングルベンダーによるハードウェア、オペレーティングシステム、周辺機器なども含めたセキュリティやサポート体制
長期間の運用を含めたTCOまた1990年代にはクライアントサーバーなどの分散処理が普及したが、2000年代にはインターネットやイントラネットに代表される中央処理の再評価も行われた。富士通は2005年頃からラインアップの拡充とWebサーバ機能を強化したGSシリーズを投入した。GSはGlobal Serverの略称で、「巨大Webサーバとしてのメインフレーム」を念頭に置いた製品であることを示している。しかし台数ベースや金額ベースで見た場合はメインフレームは減少し続けており、仮想化を含むサーバ統合により台数が減少して価格性能比の向上で金額が減少した面もあるが、「メインフレームの復権」と呼べるかは議論がある。

なお後述の日本を除くと、IBM以外のメインフレーム・メーカーにはユニシス、Bullがある。

3.5. 日本
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日本は、通商産業省を中心に外資規制と多額の補助金、そして行政指導により国産コンピュータへの誘導を行い、メインフレーム市場へのIBM進出を遅延させた。1960年には通産省の交渉もあり、IBMは基本特許の国産メーカへの使用許諾を認める基本特許契約を締結した。

既に1950年代より日本の電機・通信の大メーカーの一部は、それぞれコンピュータを開発していたが、徐々に海外と技術提携を進めることになる。1961年 日立製作所はRCAと技術提携し、1964年にはRCAのSystem/360互換機をベースにしたHITAC8000シリーズを発売した。また、同64年のHITAC5020は、独自開発による。1962年 日本電気はハネウェルと技術提携し、1964年にはハネウェルのH200シリーズをノックダウン生産したNEACシリーズ2200を発売した。

1964年4月にIBMがSystem/360を発表して大成功を収めると、東芝はGEと技術提携し、1970年にはGE-600シリーズの技術を導入したTOSBAC-5600シリーズを発売した。同64年10月に松下がコンピュータから撤退する。1970年 これまで独自路線を通してきた富士通が、IBMを退社したジーン・アムダールが設立したアムダールと提携し、IBM互換機路線に転換した。なお同年には大手のGEがコンピュータから撤退し、IBMの「一人勝ち」状態は国内でも「脅威」として伝えられた。

1973年には米国からの圧力などでコンピュータの輸入自由化が決定されたが、それを前に通商産業省は、当時の国内コンピュータメーカーの体力ではIBMをはじめとする海外メーカーに日本市場を席巻され打撃を受けるとして、当時6社あったコンピュータ業界の再編に乗り出した。1972年 通商産業省は、富士通と日立製作所、東芝と日本電気、三菱電機と沖電気工業の3グループにまとめ、技術研究組合を作らせて5年間にわたって補助金を支給し、各社に「IBM対抗機」の開発に当たらせた。富士通と日立製作所はIBMのSystem/370の互換機を担当した。東芝と日本電気はハネウェルと提携し、GCOS系であるACOSシリーズを開発した。日本電気はIBM互換路線を採らなかった。6社がこの3グループとなった理由は以下とされる。上述のように日立製作所はRCAと、富士通はアムダールと技術提携してIBM互換機を開発していた。また東芝はGEと、日本電気はハネウェルと技術提携していたが、GEは1970年に撤退して商用コンピュータ部門をハネウェルに売却していたため、系統の差はあるがいずれもGCOS系を開発していた。そして残った三菱電機と沖電気が組み合わされた。

1981年にはIBMが発表した3081-K  の技術情報をめぐり、1982年にIBM産業スパイ事件が発生し、日立製作所と三菱電機の社員が逮捕され、更に富士通も交渉の当事者となる。後に当訴訟は和解となった。その後、日立製作所はIBMとの提携路線に転じてIBM互換路線を継続、富士通はIBM対決路線を徹底して以後の互換性確保は限定的となり、日本電気はACOSシリーズを継続しながら開発の比重をオープンシステムに移し、三菱電機は一時はIBMよりOEM供給を受けたが後に撤退、また沖電気工業と東芝は撤退した。

2000年代頃より日本は「メインフレーム大国」とも呼ばれ、2007年時点では日本のサーバ市場の約4分の1を占め、欧米の2倍以上の金額が費やされた。JEITAの出荷自主統計参加会社の調査を見ると、メインフレームは金額も構成比率も一貫して減少している。2011年現在は、市場の中心は1億円前後のメインフレームよりも100万円以下のIAサーバに移っている。

しかし世界シェアでIBMが90％以上となり、新規拡張を続けて「メインフレームはレガシーではない」と主張する一方で、国産メーカーは富士通・日立製作所・日本電気の3社に絞られて、国際市場からの撤退が続き、製品の大規模機能拡張などの新規投資が停滞する傾向が続いた。

2010年台頃より、従来のオープンシステム各社に加え、クラウド各社によるメインフレームからの移行推進も進められている。

2017年、日立製作所はAP8800Eを最後にメインフレームのハードウェア製造より撤退し、以後はIBMより提供を受けるハードウェア向けに専用OSを開発継続すると発表した。2018年、日立製作所は後継のAP10000