メインフレーム
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。
マイクロプロセッサの時代以前は、メインフレームの「本体」と言うべき筐体がCentral Processing Unitすなわち「CPU」であった(そもそもそれが「メインフレーム」であるわけだが)。マイクロプロセッサが生まれた後も、性能上の理由から(マイクロプロセッサはMOS(初期以降はほぼCMOS)であり、メインフレームで使われていたTTLやECLに比べて遅い)メインフレームのCPUは複数チップから構成されていた(CMOSに比べて集積度が上げられないため)。
1980年代までは、そのため発熱も大きく、とくに上位モデルでは液冷(水冷)とする機が多かった。1990年代に各社ともCMOSマイクロプロセッサに移行し、同時に発熱量が下がったため空冷として低価格・小型化した。その余裕をマルチプロセッサ化に振り向けることで性能は保たれた。ECLを使用した最後に近いものとしては1999年日立のMP6000がある。2001年発表のAP8000ではCMOS化した。
現在は、独自仕様のマイクロプロセッサを複数(最大64個など)搭載するものが多い。
IBMのアーキテクチャでは、System/360は32ビット(アドレス24ビット)、System/370-XA 以後は32ビット(論理31ビット。1ビットは互換性のために使用)、z/Architecture 以後は64ビットである。
大型機・中型機の場合、コンソール制御用にオペレーション・サーバと呼ばれるXeon搭載のWindows Serverを搭載しており、また、Javaアプリケーション実行用に、JProcessorと呼ばれるXeon搭載のLinuxサーバを搭載可能である。
各社に共通して、メインフレームではCPUの性能は全体性能に比例するとは限らない。汎用マイクロプロセッサをほぼそのまま使用するIAサーバやUNIXサーバと異なり、チャネルなどの専用IOを多数搭載し、ファームウェアが性能に大きな比重を占める(使用頻度の高い命令群のファームウェア化、使用頻度の低下したファームウェア機能の削除など)ためである。
IBM System zでは、チャネル以外の専用プロセッサには、Linux専用プロセッサー (IFL: Integrated Facility for Linux)、Java専用プロセッサー (zAAP: System z Application Assist Processor)、DB 専用プロセッサー (zIIP: System z Integrated Information Processor) などがある。これらのプロセッサを使うことでCPUの負荷を低減できるとともに、ソフトウェアのライセンス料の低減も行うことができる。
これに対し、オープン系は、I/O要求が発生するとWIO (Wait I/O) 状態となり、CPU側でビジー状態ではないにもかかわらず、資源が使えなくなる事がある。よって、高速CPUを用いても、I/O処理が重い、高負荷等の事象が重なると必然的にレスポンス低下に至る。以前はメインフレームも似たような方式であったが、1980年代頃より現在の制御方式となり、I/O処理の部分がさらに強化された。なお現在のIBMメインフレームでは、各チャネルの内部的には複数のPOWER系プロセッサが搭載されている。
また周辺機器との物理接続は、昔は同軸が主流だったが、現在はファイバー(FICON・ファイバーチャネル・FIBARCなど)が主流である。同軸ケーブルの場合、接続上の制約(パラレル転送による制限長)やケーブリング自体の負荷(1つのチャネルに直径3 - 4cmの同軸ケーブル2本の敷設が必要)など、インフラ面での設計が容易ではなかったが、FICON以降、軽減されている。