คอมพิวเตอร์เมนเฟรมซึ่งเรียกกันอย่างไม่เป็นทางการว่า^{เมนเฟรม แม็กซิคอมพิวเตอร์ [ 1 ] [ 2 ] หรือ บิ๊กไอรอน [} 3 ] คือคอมพิวเตอร์^{ที่องค์กรขนาดใหญ่ใช้เป็น}หลักสำหรับแอ^ปพลิเคชันที่สำคัญ เช่นการประมวลผลข้อมูล จำนวนมาก สำหรับงานต่างๆ เช่นการสำรวจสำมะโนประชากรสถิติอุตสาหกรรมและผู้บริโภคการวางแผนทรัพยากรองค์กร และ การประมวลผลธุรกรรมขนาดใหญ่คอมพิวเตอร์เมนเฟรมมีขนาดใหญ่ แต่ไม่ใหญ่เท่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์และมีกำลังการประมวลผลมากกว่าคอมพิวเตอร์ประเภทอื่นๆ เช่นมินิคอมพิวเตอร์เวิร์กสเตชันและคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล สถาปัตยกรรมระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 แต่ก็ยังคงพัฒนาต่อไป คอมพิวเตอร์ เมนเฟรมมักใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์

คำว่าmainframeมาจากตู้ขนาดใหญ่ที่เรียกว่าmain frame ^{[ 4 ]}ซึ่งเป็นที่ตั้งของหน่วยประมวลผลกลางและหน่วยความ จำหลัก ของคอมพิวเตอร์รุ่นแรกๆ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}ต่อมา คำว่าmainframeถูกนำมาใช้เพื่อแยกแยะคอมพิวเตอร์เชิงพาณิชย์ระดับสูงออกจากเครื่องที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า^{[ 8 ]}

การออกแบบเมนเฟรมสมัยใหม่นั้นโดดเด่นด้วยความเร็วในการประมวลผลน้อยลง และโดดเด่นด้วยปัจจัยอื่นๆ ดังนี้:

• การออกแบบทางวิศวกรรมภายในที่มีระบบสำรอง ส่งผลให้มีความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยสูง
• ระบบรับส่งข้อมูล (I/O) ที่ครอบคลุม พร้อมความสามารถในการถ่ายโอนข้อมูลไปยังเครื่องยนต์แยกต่างหาก
• รองรับการใช้งานร่วมกับซอฟต์แวร์รุ่นเก่าอย่างเคร่งครัด
• การใช้ประโยชน์จากฮาร์ดแวร์และพลังการประมวลผลในระดับสูงผ่านการจำลองเสมือนเพื่อรองรับปริมาณงาน มหาศาล
• การถอดเปลี่ยนฮาร์ดแวร์ขณะทำงาน เช่น โปรเซสเซอร์และหน่วยความจำ

ความเสถียรและความน่าเชื่อถือสูงของเมนเฟรมช่วยให้เครื่องเหล่านี้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่หยุดชะงักเป็นระยะเวลานานมาก โดยมีเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF) วัดได้เป็นทศวรรษ

เมนเฟรมมีความพร้อมใช้งานสูงซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนาน เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะใช้ในแอปพลิเคชันที่การหยุดทำงานจะมีค่าใช้จ่ายสูงหรืออาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงความน่าเชื่อถือ ความพร้อมใช้งาน และความสามารถในการให้บริการ (RAS) ในระดับสูงเป็นลักษณะเฉพาะของคอมพิวเตอร์เมนเฟรม นอกจากนี้ เมนเฟรมยังมีความปลอดภัยมากกว่าคอมพิวเตอร์ประเภทอื่น ๆฐานข้อมูลช่องโหว่ของ NIST , US-CERTจัดอันดับเมนเฟรมแบบดั้งเดิม เช่นIBM Z (เดิมเรียกว่า z Systems, System z และ zSeries), Unisys Dorado และ Unisys Libra ว่าอยู่ในกลุ่มที่มีความปลอดภัยสูงที่สุด โดยมีช่องโหว่เพียงไม่กี่รายการ เมื่อเทียบกับหลายพันรายการสำหรับWindows , UNIXและLinux ^{[ 9} ] การอัปเกรดซอฟต์แวร์มักจะต้องตั้งค่าระบบปฏิบัติการหรือบางส่วนของระบบ และจะไม่หยุดชะงักก็ต่อเมื่อใช้ สิ่งอำนวยความสะดวก ในการจำลองเสมือน^เช่น IBM z/OSและParallel Sysplexหรือ Unisys XPCL ซึ่งรองรับการแบ่งปันภาระงานเพื่อให้ระบบหนึ่งสามารถรับช่วงต่อแอปพลิเคชันของอีกระบบหนึ่งในขณะที่กำลังรีเฟรช

ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 เมนเฟรมมีเพียงอินเทอร์เฟซแบบโต้ตอบขั้นพื้นฐาน (คอนโซล) และใช้ชุดบัตรเจาะรูเทปกระดาษหรือเทปแม่เหล็กในการถ่ายโอนข้อมูลและโปรแกรม พวกมันทำงานใน โหมด แบตช์เพื่อรองรับ ฟังก์ชันงาน เบื้องหลังเช่น การจ่ายเงินเดือนและการเรียกเก็บเงินจากลูกค้า ซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเรียงลำดับและการรวมข้อมูลบนเทปซ้ำๆ ตามด้วยการพิมพ์บรรทัด ลงบน กระดาษต่อเนื่องที่พิมพ์ไว้ล่วงหน้าเมื่อมีการนำเทอร์มินัลผู้ใช้แบบโต้ตอบมาใช้ เทอร์มินัลเหล่านั้นถูกใช้เกือบทั้งหมดสำหรับแอปพลิเคชัน (เช่นการจอง ตั๋วเครื่องบิน ) มากกว่าการพัฒนาโปรแกรม อย่างไรก็ตาม ในปี 1961 ระบบแบ่งเวลาใช้งานทั่วไปทางวิชาการระบบ แรก ^{[ 10 ] ที่สนับสนุนการพัฒนาซอฟต์แวร์ [ 11 ]} CTSSได้รับการเผยแพร่ที่MITบนIBM 709ต่อมาคือ 7090 และ 7094 ^{[ 12 ]} เครื่อง พิมพ์ดีดและเทเลไทป์เป็นคอนโซลควบคุมทั่วไปสำหรับผู้ปฏิบัติงานระบบจนถึงต้นทศวรรษ 1970 แม้ว่าจะถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ แป้นพิมพ์ / จอแสดงผล ในที่สุด

ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 เมนเฟรมจำนวนมากมีเทอร์มินัลผู้ใช้แบบโต้ตอบ^{[ NB 1 ]}ซึ่งทำงานเป็น คอมพิวเตอร์ แบบแบ่งเวลารองรับผู้ใช้ได้หลายร้อยคนพร้อมกัน พร้อมกับการประมวลผลแบบกลุ่ม ผู้ใช้สามารถเข้าถึงได้ผ่านเทอร์มินัลแป้นพิมพ์/เครื่องพิมพ์ดีด และต่อมาเป็นเทอร์มินัลข้อความโหมดอักขระ^{[ NB 2 ]} จอแสดงผล หลอดรังสีแคโทดที่ มีแป้นพิมพ์ในตัว หรือในที่สุดก็จากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ติดตั้ง ซอฟต์แวร์ จำลองเทอร์มินัลในช่วงทศวรรษ 1980 เมนเฟรมจำนวนมากรองรับเทอร์มินัลแสดงผลกราฟิกอเนกประสงค์และการจำลองเทอร์มินัล แต่ยังไม่มีส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก รูปแบบการประมวลผลของผู้ใช้ปลายทางนี้ล้าสมัยไปในทศวรรษ 1990 เนื่องจากการมาถึงของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่มีส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิกหลังจากปี 2000 เมนเฟรมสมัยใหม่ได้ทยอยยกเลิกการเข้าถึงเทอร์มินัลแบบ " จอเขียว " และจอแสดงผลสีแบบคลาสสิกสำหรับผู้ใช้ปลายทางบางส่วนหรือทั้งหมด โดยหันมาใช้ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบเว็บแทน

ข้อกำหนดด้านโครงสร้างพื้นฐานลดลงอย่างมากในช่วงกลางทศวรรษ 1990 เมื่อการออกแบบเมนเฟรมCMOS เข้ามาแทนที่เทคโนโลยี ไบโพลาร์ แบบเก่า IBM อ้างว่าเมนเฟรมรุ่นใหม่ช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานของศูนย์ข้อมูลสำหรับพลังงานและการระบายความร้อน และลดความต้องการพื้นที่ทางกายภาพเมื่อเทียบกับฟาร์มเซิร์ฟเวอร์^{[ 13 ]}

เมนเฟรมสมัยใหม่สามารถรันระบบปฏิบัติการหลายอินสแตนซ์พร้อมกันได้ เทคนิคเครื่องเสมือน นี้ ช่วยให้แอปพลิเคชันทำงานได้ราวกับว่าอยู่บนคอมพิวเตอร์ที่แยกจากกัน ในบทบาทนี้ เมนเฟรมเครื่องเดียวสามารถแทนที่บริการฮาร์ดแวร์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าที่มีอยู่ในเซิร์ฟเวอร์ ทั่วไปได้ แม้ว่าเมนเฟรมจะเป็นผู้บุกเบิกความสามารถนี้ แต่ปัจจุบันการจำลองเสมือนมีให้บริการในระบบคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่แล้ว แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในระดับหรือความซับซ้อนเดียวกันเสมอไปก็ตาม^{[ 14 ]}

เมนเฟรมสามารถเพิ่มหรือเปลี่ยนความจุของระบบได้โดยไม่รบกวนการทำงานของระบบ ด้วยความละเอียดและความซับซ้อนในระดับที่ไม่ค่อยพบในโซลูชันเซิร์ฟเวอร์ส่วนใหญ่ เมนเฟรมสมัยใหม่ โดยเฉพาะ เซิร์ฟเวอร์ IBM Z นำเสนอ การจำลองเสมือนสองระดับได้แก่ พาร์ติชันเชิงตรรกะ ( LPARผ่าน ฟังก์ชัน PR/SM ) และเครื่องเสมือน (ผ่าน ระบบปฏิบัติการ z/VM ) ลูกค้าเมนเฟรมจำนวนมากใช้งานเครื่องสองเครื่อง: เครื่องหนึ่งในศูนย์ข้อมูลหลักและอีกเครื่องหนึ่งในศูนย์ข้อมูลสำรอง —ใช้งานเต็มรูปแบบ ใช้งานบางส่วน หรืออยู่ในโหมดสแตนด์บาย—ในกรณีที่เกิดภัยพิบัติกับอาคารแรก งานทดสอบ การพัฒนา การฝึกอบรม และงานผลิตสำหรับแอปพลิเคชันและฐานข้อมูลสามารถทำงานบนเครื่องเดียวได้ ยกเว้นในกรณีที่มีความต้องการสูงมากซึ่งความจุของเครื่องเดียวอาจมีข้อจำกัด การติดตั้งเมนเฟรมสองเครื่องดังกล่าวสามารถรองรับการให้บริการทางธุรกิจอย่างต่อเนื่อง หลีกเลี่ยงการหยุดทำงานทั้งที่วางแผนไว้และไม่ได้วางแผนไว้ ในทางปฏิบัติ ลูกค้าจำนวนมากใช้เมนเฟรมหลายเครื่องที่เชื่อมต่อกันด้วยระบบ Parallel SysplexและDASD ที่ใช้ร่วมกัน (ในกรณีของ IBM) หรือใช้พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบกระจายตามภูมิศาสตร์ที่ใช้ร่วมกันซึ่งจัดหาโดย EMC หรือ Hitachi

เมนเฟรมได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับปริมาณอินพุตและเอาต์พุต (I/O) ที่สูงมาก และเน้นการประมวลผลแบบรวดเร็ว ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1950 ^{[ NB 3 ]}การออกแบบเมนเฟรมได้รวมฮาร์ดแวร์เสริม^{[ NB 4 ]} (เรียกว่าช่องสัญญาณหรือโปรเซสเซอร์อุปกรณ์ต่อพ่วง ) ซึ่งจัดการอุปกรณ์ I/O ทำให้ CPU ว่างเพื่อจัดการกับหน่วยความจำความเร็วสูงเท่านั้น เป็นเรื่องปกติในร้านค้าเมนเฟรมที่จะจัดการกับฐานข้อมูลและไฟล์ ขนาดใหญ่ ไฟล์บันทึกขนาด กิกะไบต์ถึงเทราไบต์ไม่ใช่เรื่องแปลก^{[ 15 ]}เมื่อเทียบกับพีซีทั่วไป เมนเฟรมมักมีพื้นที่จัดเก็บข้อมูลออนไลน์ มากกว่าหลายร้อยถึงหลายพันเท่า ^{[ 16 ]}และสามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็วพอสมควร ตระกูลเซิร์ฟเวอร์อื่นๆ ก็ถ่ายโอนการประมวลผล I/O และเน้นการประมวลผลแบบรวดเร็วเช่นกัน

ผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) ของเมนเฟรมเช่นเดียวกับแพลตฟอร์มการประมวลผลอื่นๆ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการขยายขนาด รองรับปริมาณงานที่หลากหลาย ลดต้นทุนแรงงาน ส่งมอบบริการอย่างต่อเนื่องสำหรับแอปพลิเคชันทางธุรกิจที่สำคัญ และปัจจัยต้นทุนอื่นๆ ที่ปรับตามความเสี่ยงอีกหลายประการ

เมนเฟรมยังมีคุณลักษณะด้านความสมบูรณ์ของการประมวลผลสำหรับ การประมวลผล ที่ทนต่อความผิดพลาดตัวอย่างเช่น เซิร์ฟเวอร์ z900, z990, System z9 และ System z10 จะดำเนินการคำสั่งที่มุ่งเน้นผลลัพธ์สองครั้ง เปรียบเทียบผลลัพธ์ ตัดสินความแตกต่างใดๆ (ผ่านการลองดำเนินการคำสั่งซ้ำและการแยกความล้มเหลว) จากนั้นจึงถ่ายโอนภาระงาน "ระหว่างดำเนินการ" ไปยังโปรเซสเซอร์ที่ใช้งานได้ รวมถึงโปรเซสเซอร์สำรอง โดยไม่ส่งผลกระทบต่อระบบปฏิบัติการ แอปพลิเคชัน หรือผู้ใช้ คุณลักษณะระดับฮาร์ดแวร์นี้ ซึ่งพบได้ใน ระบบ NonStop ของ HP ด้วย เรียกว่า lock-stepping เนื่องจากโปรเซสเซอร์ทั้งสองดำเนินการ "ขั้นตอน" (เช่น คำสั่ง) พร้อมกัน ไม่ใช่ทุกแอปพลิเคชันที่ต้องการความสมบูรณ์ที่รับประกันได้จากระบบเหล่านี้ แต่หลายแอปพลิเคชันต้องการ เช่น การประมวลผลธุรกรรมทางการเงิน

การตรวจสอบเมนเฟรมเป็นการตรวจสอบอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับกระบวนการทำงานความปลอดภัยและขั้นตอนการทำงาน ของคอมพิวเตอร์ พร้อมทั้งให้คำแนะนำเพื่อการปรับปรุง

องค์กรในอุตสาหกรรมต่างๆ มีข้อกำหนดด้านการตรวจสอบและการรักษาความปลอดภัยที่แตกต่างกัน ปัจจัยบางประการที่ส่งผลต่อข้อกำหนดขององค์กร ได้แก่ ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบและปัจจัยภายนอกอื่นๆ การจัดการ วัตถุประสงค์ และแนวทางการดำเนินธุรกิจ และประสิทธิภาพขององค์กรเมื่อเทียบกับอุตสาหกรรม ข้อมูลนี้สามารถหาได้จากการทำวิจัยภายนอก การสัมภาษณ์พนักงาน การเยี่ยมชมศูนย์ข้อมูลและการสังเกตกิจกรรม การปรึกษาหารือกับผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิค และการตรวจสอบคู่มือบริษัทและแผนธุรกิจ อีกประเด็นหนึ่งที่ต้องพิจารณาคือระดับการเข้าถึงเมนเฟรมของพนักงาน และนโยบายรหัสผ่านที่มีอยู่และมีการปฏิบัติตาม หลักฐานการนำไปใช้สามารถหาได้จากการขอคู่มือพนักงาน การประเมินซอฟต์แวร์และประวัติผู้ใช้ และจากการสังเกตสภาพแวดล้อมทางกายภาพ^{[ 17 ]}การเข้าถึงทางกายภาพก็เป็นอีกประเด็นที่น่าสนใจ สายเคเบิลได้รับการป้องกันจากความเสียหายและการดักฟังระหว่างเครือข่ายและศูนย์ข้อมูลอย่างเพียงพอหรือไม่ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการกำหนดเส้นทางสายเคเบิลการเข้ารหัสและโทโพโลยีเครือข่าย ที่ดี ควรมีการสังเกตทางกายภาพว่าสายเคเบิลถูกกำหนดเส้นทางไว้ที่ใดและยืนยันขั้นตอนการรักษาความปลอดภัย ควรทำการทดสอบการควบคุมเพื่อระบุจุดอ่อนเพิ่มเติมใดๆ เมนเฟรมมีแหล่งจ่ายไฟสำรอง ที่เพียงพอ หรือไม่? มีการควบคุมทางกายภาพ เช่น บัตรอนุญาตเข้าออก อุปกรณ์ดับเพลิง และล็อค เพื่อป้องกันศูนย์ข้อมูล (และเมนเฟรมภายใน) จากการโจรกรรม การดัดแปลง หรือความเสียหายหรือไม่? จำเป็นต้องมีการตรวจสอบทางกายภาพเพื่อให้แน่ใจว่าตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้

โดยทั่วไปแล้ว ระบบปฏิบัติการจะถูกออกแบบโดยคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:

• ต้องมีมาตรการควบคุมเพื่อให้มั่นใจได้ว่าซอฟต์แวร์ได้รับการอัปเดตอย่างต่อเนื่อง
• ซอฟต์แวร์ได้รับการตั้งค่าให้ทำการอัปเดตเองหรือไม่ หรือเป็นหน้าที่ของช่างเทคนิคระบบที่ทำการอัปเดต?
• ควรมีมาตรการควบคุมเพื่อป้องกันการแก้ไขดัดแปลงหรือการขโมยข้อมูลโดยไม่ได้รับอนุญาต
• จำเป็นต้องตรวจสอบการแบ่งแยกหน้าที่อย่างเหมาะสม ด้วย และต้องทดสอบระบบควบคุมภายในของบริษัทเพื่อพิจารณาว่ามีประสิทธิภาพหรือไม่
• ควรตรวจสอบตัวอย่างรายการในระบบเพื่อยืนยันว่าการควบคุมมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็ต้องตรวจสอบธุรกรรมที่เป็นโมฆะที่ไม่ได้รับอนุญาตและน่าสงสัยด้วย^{[ 17 ]}
• จะต้องไม่มีกระบวนการใดๆ ในระบบที่อาจส่งผลกระทบต่อส่วนประกอบอื่นๆ โดยไม่จำเป็น
• จำเป็นต้องมีขั้นตอนและมาตรการต่างๆ เพื่อลดความเสี่ยงจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตผ่านช่องโหว่ในระบบ เช่น ตารางคุณสมบัติของโปรแกรม (Program Properties Table หรือ PPT)
• ควรมีการตรวจสอบเส้นทาง ที่ถูกต้อง ซึ่งสามารถติดตามได้^{[ 18 ]}

การตรวจสอบด้านความปลอดภัยโดยทั่วไปจะพิจารณาประเด็นต่อไปนี้:

• มี การนำ หลักการแบ่งแยกหน้าที่ ที่เหมาะสม มาใช้และบังคับใช้หรือไม่ และมีการนำเทคโนโลยีและขั้นตอนต่างๆ มาใช้เพื่อให้มั่นใจได้ว่ามีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและถูกต้องแม่นยำหรือไม่
• จำเป็นต้องมีมาตรการควบคุมเพื่อลดความเสี่ยงจากการเข้าถึงระบบโดยไม่จำเป็นและไม่ได้รับอนุญาต รวมถึงการปกป้องรหัสผ่าน
• ควรใช้เทคนิคการตรวจสอบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการสแกนระบบ (การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งที่ดีที่สุด) ควบคู่กับการสังเกตการณ์โดยมนุษย์เพื่อตรวจสอบขั้นตอนต่างๆ เช่น การตรวจสอบว่ามีการปฏิบัติตามระเบียบปฏิบัติ เช่น การแบ่งแยกหน้าที่หรือไม่
• ซอฟต์แวร์รักษาความปลอดภัย เช่น RACF, ACF2 และ Top Secret จำเป็นต้องได้รับการประเมินอย่างต่อเนื่องเพื่อตรวจสอบว่ามีการรักษาความปลอดภัยที่จำเป็นหรือไม่ และจำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติม เช่น ไฟร์วอลล์ใหม่หรือไม่^{[ 18 ]}ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นกลไกควบคุมการเข้าถึงหลักของเมนเฟรม ดังนั้นจึงควรใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อทำการวิเคราะห์ ตรวจสอบว่ามีการใช้ประเภทผู้ใช้ที่เหมาะสม และไม่ยอมรับการแบ่งปันข้อมูลประจำตัว

IBMยังคงเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ในตลาดเมนเฟรมโดยมีผลิตภัณฑ์ตระกูลIBM Z series ในปี 2000 Hitachiได้ร่วมพัฒนาzSeries z900 กับ IBM เพื่อแบ่งเบาภาระค่าใช้จ่าย และรุ่นล่าสุด Hitachi AP10000 ก็ผลิตโดย IBM Unisysผลิต เมนเฟรม ClearPath Libraซึ่งใช้พื้นฐานจาก ผลิตภัณฑ์ Burroughs MCP รุ่นก่อนหน้า และเมนเฟรม ClearPath Dorado ซึ่งใช้พื้นฐานจากผลิตภัณฑ์Sperry Univac OS 1100 Hewlett Packard Enterpriseจำหน่าย ระบบ NonStop ที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งได้มาจากการซื้อกิจการTandem Computersและนักวิเคราะห์บางคนจัดประเภทระบบนี้ว่าเป็นเมนเฟรม เมนเฟรมGCOS , Stratus OpenVOS , Fujitsu (เดิมคือ Siemens) BS2000และ Fujitsu- ICL VMEของGroupe Bullยังคงมีจำหน่ายในยุโรป และเมนเฟรม Fujitsu (เดิมคือ Amdahl) GS21มีจำหน่ายทั่วโลกNECที่มีACOSและ Hitachi ที่มี AP10000- VOS3 ^{[ 19 ]}ยังคงดำเนินธุรกิจเมนเฟรมในตลาดญี่ปุ่น

ปริมาณการลงทุนของผู้จำหน่ายในการพัฒนาเมนเฟรมแตกต่างกันไปตามส่วนแบ่งการตลาด Fujitsu และ Hitachi ยังคงใช้โปรเซสเซอร์ที่เข้ากันได้กับ S/390 แบบกำหนดเอง รวมถึง CPU อื่นๆ (รวมถึง POWER และ Xeon) สำหรับระบบระดับล่าง Bull ใช้ โปรเซสเซอร์ ItaniumและXeon ผสมกัน NEC ใช้โปรเซสเซอร์ Xeon สำหรับสายผลิตภัณฑ์ ACOS-2 ระดับล่าง แต่พัฒนาโปรเซสเซอร์ NOAH-6 แบบกำหนดเองสำหรับซีรีส์ ACOS-4 ระดับสูง IBM ยังพัฒนาโปรเซสเซอร์แบบกำหนดเองภายในองค์กร เช่นTelum Unisys ผลิตระบบเมนเฟรมที่เข้ากันได้กับโค้ดซึ่งมีตั้งแต่แล็ปท็อปไปจนถึงเมนเฟรมขนาดตู้ที่ใช้ CPU ที่พัฒนาขึ้นเองรวมถึง โปรเซสเซอร์ Xeon นอกจากนี้ยังมีตลาดสำหรับแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์เพื่อจัดการประสิทธิภาพของการใช้ ^งานเมนเฟรม นอกเหนือจาก IBM แล้ว คู่แข่งในตลาดที่สำคัญ ได้แก่BMC ^{[ 20 ]}และPrecisely [ ^{21 ]}คู่แข่งเดิม ได้แก่Compuware ^{[ 22 ] [ 23 ]}และCA Technologies ^{[ 24 ]}

Several manufacturers and their successors produced mainframe computers from the 1950s until the early 21st century, with gradually decreasing numbers and a gradual transition to simulation on Intel chips rather than proprietary hardware. The US group of manufacturers was first known as " IBM and the Seven Dwarfs ": ^{[ 25 ] : p.83} usually Burroughs , UNIVAC , NCR , Control Data , Honeywell , General Electric and RCA , although some lists varied. Later, with the departure of General Electric and RCA, it was referred to as IBM and the BUNCH . IBM's dominance grew out of their 700/7000 series and, later, the development of the 360 series mainframes. สถาปัตยกรรมดังกล่าวได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องจนกลายเป็นเมนเฟรม zSeries ในปัจจุบัน ซึ่งร่วมกับ เมนเฟรม MCPและOS1100 ของ Burroughs และ Sperry (ปัจจุบันคือ Unisys ) ในยุคนั้น ถือเป็นสถาปัตยกรรมเมนเฟรมไม่กี่แบบที่ยังคงมีอยู่และสามารถสืบย้อนต้นกำเนิดไปถึงช่วงแรกเริ่มได้ แม้ว่า zSeries ของ IBM ยังคงสามารถรันโค้ด System/360 แบบ 24 บิตได้ แต่ เซิร์ฟเวอร์ IBM Z CMOS แบบ 64 บิตนั้นไม่มีลักษณะทางกายภาพใดที่เหมือนกับระบบรุ่นเก่าเลย ผู้ผลิตรายสำคัญนอกสหรัฐอเมริกา ได้แก่SiemensและTelefunkenในเยอรมนี , ICLในสหราชอาณาจักร , Olivettiในอิตาลี และFujitsu , Hitachi , OkiและNECในญี่ปุ่นสหภาพโซเวียตและ ประเทศใน กลุ่มสนธิสัญญาวอร์ซอได้ผลิตเมนเฟรมที่ลอกเลียนแบบ IBM อย่างใกล้เคียงในช่วงสงครามเย็น ซีรี่ส์ BESM และStrelaเป็นตัวอย่างของคอมพิวเตอร์โซเวียตที่ออกแบบโดยอิสระElwro ในโปแลนด์เป็นอีกหนึ่งผู้ผลิตในกลุ่มประเทศตะวันออก โดยผลิต เมนเฟรม ODRA , R-32 และ R-34

ความต้องการที่ลดลงและการแข่งขันที่รุนแรงได้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในตลาดในช่วงต้นทศวรรษ 1970 โดย RCA ขายกิจการให้กับ UNIVAC และ GE ขายธุรกิจให้กับ Honeywell ระหว่างปี 1986 ถึง 1990 Honeywell ถูกซื้อกิจการโดยBullและ UNIVAC กลายเป็นแผนกหนึ่งของSperryซึ่งต่อมาได้ควบรวมกิจการกับ Burroughs เพื่อก่อตั้งUnisys Corporation ในปี 1986

ในปี พ.ศ. 2527 ยอดขายคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะโดยประมาณ (11.6 พันล้านดอลลาร์) สูงกว่าคอมพิวเตอร์เมนเฟรม (11.4 พันล้านดอลลาร์) เป็นครั้งแรก IBM ได้รับรายได้จากเมนเฟรมส่วนใหญ่^{[ 26 ]}ในช่วงทศวรรษ พ.ศ. 2523 ระบบที่ใช้ มินิคอมพิวเตอร์มีความซับซ้อนมากขึ้นและสามารถเข้ามาแทนที่เมนเฟรมระดับล่างได้ คอมพิวเตอร์เหล่านี้บางครั้งเรียกว่าคอมพิวเตอร์ประจำแผนกซึ่งมีลักษณะเด่นคือซีรี่ส์ VAX ของ Digital Equipment Corporation

ในปี 1991 บริษัท AT&T Corporationเคยเป็นเจ้าของ NCR ในช่วงเวลาสั้นๆ ในขณะเดียวกัน บริษัทต่างๆ พบว่าเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้การออกแบบไมโครคอมพิวเตอร์สามารถนำไปใช้งานได้ในราคาที่ต่ำกว่ามาก และให้ผู้ใช้ในพื้นที่ควบคุมระบบของตนเองได้มากขึ้น เนื่องจากนโยบายและแนวปฏิบัติด้านไอทีในขณะนั้น เทอร์มินัลที่ใช้ในการติดต่อกับระบบเมนเฟรมค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่งผลให้ความต้องการลดลงอย่างมาก และการติดตั้งเมนเฟรมใหม่ส่วนใหญ่จำกัดอยู่เฉพาะในภาคบริการทางการเงินและภาครัฐ ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 นักวิเคราะห์ในอุตสาหกรรมต่างเห็นพ้องกันว่าเมนเฟรมเป็นตลาดที่กำลังจะตาย เนื่องจากแพลตฟอร์มเมนเฟรมถูกแทนที่ด้วยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมากขึ้นเรื่อยๆ Stewart Alsop จากInfoWorldเคยทำนายอย่างน่าอัปยศว่าเมนเฟรมเครื่องสุดท้ายจะถูกถอดปลั๊กในปี 1996 ในปี พ.ศ. 2536 เขาอ้างถึงเชอริล เคอร์ริด นักวิเคราะห์อุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ที่กล่าวว่าเมนเฟรมเครื่องสุดท้าย "จะหยุดทำงานในวันที่ 31 ธันวาคม พ.ศ. 2542" ^{[ 27 ]}ซึ่งเป็นการอ้างอิงถึงปัญหาที่คาดการณ์ไว้ในปี พ.ศ. 2543 (Y2K)

แนวโน้มดังกล่าวเริ่มเปลี่ยนไปในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เมื่อบริษัทต่างๆ ค้นพบการใช้งานใหม่ๆ สำหรับเมนเฟรมที่มีอยู่ และเมื่อราคาของเครือข่ายข้อมูลลดลงอย่างมากในหลายส่วนของโลก ส่งผลให้เกิดแนวโน้มไปสู่การประมวลผลแบบรวมศูนย์มากขึ้น การเติบโตของอีคอมเมิร์ซยังเพิ่มจำนวนธุรกรรมเบื้องหลังที่ประมวลผลโดยซอฟต์แวร์เมนเฟรมอย่างมาก รวมถึงขนาดและประสิทธิภาพของฐานข้อมูลด้วย การประมวลผลแบบกลุ่ม เช่น การออกใบแจ้งหนี้ กลายเป็นสิ่งสำคัญยิ่งขึ้น (และมีขนาดใหญ่ขึ้น) ด้วยการเติบโตของอีคอมเมิร์ซ และเมนเฟรมมีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษในการประมวลผลแบบกลุ่มขนาดใหญ่ ปัจจัยอีกประการหนึ่งที่เพิ่มการใช้งานเมนเฟรมในปัจจุบันคือการพัฒนาของ ระบบปฏิบัติการ ลินุกซ์ซึ่งเข้ามาใช้งานในระบบเมนเฟรมของ IBMในปี 1999 ลินุกซ์ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้ประโยชน์จาก ซอฟต์แวร์ โอเพนซอร์สร่วมกับฮาร์ดแวร์RAS ของเมนเฟรมได้ การขยายตัวและการพัฒนาอย่างรวดเร็วในตลาดเกิดใหม่โดยเฉพาะอย่างยิ่งสาธารณรัฐประชาชนจีนกำลังกระตุ้นให้เกิดการลงทุนในเมนเฟรมครั้งใหญ่เพื่อแก้ปัญหาการคำนวณที่ยากเป็นพิเศษ เช่น การจัดหาฐานข้อมูลการประมวลผลธุรกรรมออนไลน์แบบรวมศูนย์ที่มีปริมาณสูงมากสำหรับผู้บริโภค 1 พันล้านคนในหลากหลายอุตสาหกรรม (ธนาคาร ประกันภัย การรายงานเครดิต บริการภาครัฐ ฯลฯ) ในช่วงปลายปี 2000 IBM ได้เปิดตัวสถาปัตยกรรม z/ 64 บิต เข้าซื้อกิจการบริษัทซอฟต์แวร์หลายแห่ง เช่นCognosและนำผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์เหล่านั้นมาใช้กับเมนเฟรม รายงานรายไตรมาสและรายปีของ IBM ในช่วงปี 2000 มักจะรายงานรายได้จากเมนเฟรมและการจัดส่งกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ธุรกิจฮาร์ดแวร์เมนเฟรมของ IBM ก็ไม่พ้นจากภาวะเศรษฐกิจตกต่ำโดยรวมในตลาดฮาร์ดแวร์เซิร์ฟเวอร์หรือผลกระทบจากวัฏจักรของรุ่นต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในไตรมาสที่ 4 ของปี 2009 รายได้จากฮาร์ดแวร์ System z ของ IBM ลดลง 27% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า แต่การจัดส่ง MIPS (ล้านคำสั่งต่อวินาที) เพิ่มขึ้น 4% ต่อปีในช่วงสองปีที่ผ่านมา^{[ 28 ]} Alsop ได้ถ่ายรูปตัวเองในปี 2000 ซึ่งเป็นการแสดงออกเชิงสัญลักษณ์ถึงการกินคำพูดของตัวเอง ("ความตายแด่เมนเฟรม") ^{[ 29 ]}

ในปี 2012 NASAได้ปิดระบบเมนเฟรมเครื่องสุดท้ายของตน ซึ่งเป็นระบบ IBM System z9 ^{[ 30 ]}อย่างไรก็ตาม ระบบz10 ซึ่งเป็นรุ่นต่อจาก z9 ของ IBM ทำให้ผู้สื่อข่าวของ New York Times กล่าวเมื่อสี่ปีก่อนว่า "เทคโนโลยีเมนเฟรม—ทั้งฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และบริการ—ยังคงเป็นธุรกิจขนาดใหญ่และทำกำไรได้มากสำหรับ IBM และเมนเฟรมยังคงเป็นเครื่องมือเบื้องหลังตลาดการเงินโลกและการค้าทั่วโลกส่วนใหญ่" ^{[ 31 ]}ณ ปี 2010 แม้ว่าเทคโนโลยีเมนเฟรมจะคิดเป็นสัดส่วนน้อยกว่า 3% ของรายได้ของ IBM แต่ "ก็ยังคงมีบทบาทสำคัญอย่างมากในผลประกอบการของ Big Blue" ^{[ 32 ]}

IBM ยังคงเปิดตัวเมนเฟรมรุ่นใหม่อย่างต่อเนื่อง ได้แก่IBM z13ในปี 2015 ^{[ 33 ]} z14 ในปี 2017 ^{[ 34 ] [ 35 ]} z15 ในปี 2019 ^{[ 36 ]}และz16 ในปี 2022 ซึ่ง รุ่นหลังนี้มีคุณสมบัติเด่นหลายประการ เช่น "ตัวเร่งความเร็ว AI ในตัวชิป" และไมโครโปรเซสเซอร์ Telum รุ่นใหม่ ^{[ 37 ]}

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์คือคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการประมวลผลข้อมูลล้ำหน้าที่สุด โดยคำนึงถึงความเร็วในการคำนวณ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้สำหรับปัญหาทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม ( การคำนวณประสิทธิภาพสูง ) ซึ่งประมวลผลตัวเลขและข้อมูล^{[ 38 ]}ในขณะที่เมนเฟรมมุ่งเน้นไปที่การประมวลผลธุรกรรม ความแตกต่างมีดังนี้:

• เมนเฟรมถูกสร้างขึ้นเพื่อให้มีความน่าเชื่อถือสำหรับการประมวลผลธุรกรรม (วัดโดย เมตริก TPCซึ่งไม่ได้ใช้หรือไม่มีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันซูเปอร์คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่) ตามที่เข้าใจกันโดยทั่วไปในโลกธุรกิจ นั่นคือ การแลกเปลี่ยนสินค้า บริการ หรือเงินในเชิงพาณิชย์ ธุรกรรมทั่วไป ตามที่กำหนดโดยสภาประสิทธิภาพการประมวลผลธุรกรรม [ ^{39 ] จะอัปเด ต}ระบบฐานข้อมูลสำหรับการควบคุมสินค้าคงคลัง (สินค้า) การจองตั๋วเครื่องบิน (บริการ) หรือการธนาคาร (เงิน) โดยการเพิ่มบันทึก ธุรกรรมอาจหมายถึงชุดของการดำเนินการ รวมถึงการอ่าน/เขียนดิสก์ การเรียกใช้ระบบปฏิบัติการ หรือการถ่ายโอนข้อมูลบางรูปแบบจากระบบย่อยหนึ่งไปยังอีกระบบย่อยหนึ่ง ซึ่งไม่ได้วัดโดยความเร็วในการประมวลผลของCPUการประมวลผลธุรกรรมไม่ได้จำกัดเฉพาะเมนเฟรมเท่านั้น แต่ยังใช้โดยเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์และเครือข่ายออนไลน์ด้วย
• ประสิทธิภาพของซูเปอร์คอมพิวเตอร์วัดได้จาก จำนวนการดำเนินการ จุดลอยตัวต่อวินาที ( FLOPS ) ^{[ 40 ]}หรือจากขอบที่ผ่านต่อวินาทีหรือ TEPS ^{[ 41 ]}ซึ่งเป็นเมตริกที่ไม่ค่อยมีความหมายสำหรับแอปพลิเคชันเมนเฟรม ในขณะที่เมนเฟรมบางครั้งวัดได้จากคำสั่งหลายล้านคำสั่งต่อวินาที ( MIPS ) แม้ว่าคำจำกัดความจะขึ้นอยู่กับส่วนผสมของคำสั่งที่วัดก็ตาม^{[ NB 5 ]}ตัวอย่างของการดำเนินการจำนวนเต็มที่วัดโดย MIPS ได้แก่ การบวกตัวเลข การตรวจสอบค่า หรือการย้ายข้อมูลไปมาในหน่วยความจำ (ในขณะที่การย้ายข้อมูลไปและกลับจากที่เก็บข้อมูล หรือที่เรียกว่าI/Oนั้นมีประโยชน์มากที่สุดสำหรับเมนเฟรม และภายในหน่วยความจำนั้นช่วยได้เพียงทางอ้อมเท่านั้น) การดำเนินการจุดลอยตัวส่วนใหญ่เป็นการบวก การลบ และการคูณ (ของจุดลอยตัวไบนารีในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ วัดโดย FLOPS) ด้วยความแม่นยำของตัวเลขที่เพียงพอสำหรับการจำลองปรากฏการณ์ต่อเนื่อง เช่น การพยากรณ์อากาศและการจำลองนิวเคลียร์ ( จุดลอยตัวทศนิยม ที่ได้มาตรฐานเมื่อไม่นานมานี้ ซึ่งไม่ได้ใช้ในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ จึงเหมาะสมสำหรับ ค่า เงินเช่น ค่าที่ใช้ได้สำหรับแอปพลิเคชันเมนเฟรม) ในแง่ของความเร็วในการคำนวณ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพมากกว่า^{[ 42 ]}

เมนเฟรมและซูเปอร์คอมพิวเตอร์ไม่สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจนเสมอไป จนกระทั่งช่วงต้นทศวรรษ 1990 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จำนวนมากมีพื้นฐานมาจากสถาปัตยกรรมเมนเฟรมที่มีส่วนขยายซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ตัวอย่างของระบบดังกล่าวคือHITAC S-3800ซึ่งมีชุดคำสั่งที่เข้ากันได้กับ เมนเฟรม IBM System/370และสามารถรัน ระบบปฏิบัติการ Hitachi VOS3 (ซึ่งเป็นเวอร์ชันแยกของIBM MVS ) ^{[ 43 ]}ดังนั้น S-3800 จึงสามารถมองได้ว่าเป็นทั้งซูเปอร์คอมพิวเตอร์และเมนเฟรมที่เข้ากันได้กับ IBM ในเวลาเดียวกัน

ในปี พ.ศ. 2550 ^{[ 44 ]}การผสมผสานเทคโนโลยีและสถาปัตยกรรมที่แตกต่างกันสำหรับซูเปอร์คอมพิวเตอร์และเมนเฟรมได้นำไปสู่สิ่งที่เรียกว่าเกม เฟรม

• ช่องสัญญาณ I/O
• การประมวลผลแบบคลาวด์
• การประมวลผลแบบคอมมิวนิตี้
• ประเภทของคอมพิวเตอร์
• เฟลโอเวอร์
• เกมเฟรม
• ประวัติความเป็นมาของระบบปฏิบัติการเมนเฟรมของ IBM
• รายชื่อคอมพิวเตอร์แบบทรานซิสเตอร์
• การแข่งขัน Master the Mainframe
• ลำดับเหตุการณ์ของระบบปฏิบัติการ

• Messier Jr., WF (2003). การตรวจสอบบัญชีและบริการรับรอง: แนวทางที่เป็นระบบ (ฉบับที่ 3). นิวยอร์ก: McGraw-Hill/Irwin.
• Licker, MD (2003). พจนานุกรมการคำนวณและการสื่อสาร . นิวยอร์ก: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-142178-2.
• ฟิลิป, จี. (2000). สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก: สารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี . ชิคาโก, อิลลินอยส์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก.
• O'Brien, JA (2002). ระบบสารสนเทศเพื่อการจัดการ: การจัดการเทคโนโลยีสารสนเทศในองค์กรธุรกิจอิเล็กทรอนิกส์ (ฉบับที่ 5). นิวยอร์ก: McGraw-Hill/Irwin.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์เมนเฟรม

• เมนเฟรม IBM Z
• ฟอรัมแหล่งข้อมูลและการสนับสนุนเมนเฟรมของ IBM
• Univac 9400เมนเฟรมคอมพิวเตอร์จากยุค 1960 ยังคงใช้งานอยู่ในพิพิธภัณฑ์คอมพิวเตอร์แห่งหนึ่งในเยอรมนี
• การบรรยายเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของคอมพิวเตอร์: เมนเฟรม (สำเนาที่เก็บถาวรจากอินเทอร์เน็ตอาร์ไคฟ์)
• โครงการประวัติศาสตร์การคำนวณ (ปรับปรุงเมื่อวันที่ 15 มกราคม 2549) เมนเฟรม สืบค้นข้อมูลเมื่อวันที่ 27 มกราคม 2549
• Mainframes.com (ไม่มีวันที่). สืบค้นเมื่อ 27 มกราคม 2549.