¿Qué es un mainframe?

Básicamente, los mainframes son ordenadores de alto rendimiento con grandes cantidades de memoria y procesadores de datos que procesan miles de millones de cálculos y transacciones simples en tiempo real. Un equipo mainframe es crucial para las bases de datos comerciales, los servidores de transacciones y las aplicaciones que requieren alta resiliencia, seguridad y agilidad.

Desde la llegada de Internet y el auge del cloud computing, algunos pueden pensar que el mainframe es un dinosaurio tecnológico. Por el contrario, el mainframe evolucionó para seguir el ritmo de otras tecnologías y sigue desempeñando un papel vital en la infraestructura de TI.

En un informe de IBM reciente, 45 de los 50 principales bancos, 4 de las 5 principales aerolíneas, 7 de los 10 principales minoristas globales y 67 de las empresas de Fortune 100 aprovechan el mainframe como su plataforma principal. Además, un estudio del IBM Institute of Business Value (IBV) mostró que los mainframes gestionan casi el 70 % de las cargas de trabajo de TI de producción del mundo y el 70 % de los ejecutivos encuestados creen que las aplicaciones basadas en mainframe son fundamentales para su estrategia de negocio.

El término mainframe se refería inicialmente al gran armario o "bastidor principal" que albergaba la unidad central de procesamiento (CPU) de los primeros sistemas informáticos. El mainframe sirvió como repositorio central de datos o "centro" que vincula estaciones de trabajo o terminales en el centro de procesamiento de datos de una organización. El entorno informático centralizado ha dado paso a un entorno informático más distribuido a medida que los mainframes se hacían más pequeños y adquirían más capacidad de procesamiento para ser más flexibles y polivalentes. Los mainframes actuales procesan y almacenan cantidades masivas de datos y se denominan servidores empresariales (o servidores de datos).

Los primeros sistemas de mainframe llenaban marcos metálicos del tamaño de una habitación que podían ocupar entre 2000 y 10 000 pies cuadrados. Estas enormes máquinas requerían grandes cantidades de energía eléctrica, aire acondicionado y montones de dispositivos de entrada/salida (E/S). Los mainframes actuales son más pequeños que las primeras máquinas "Big Iron" y tienen el tamaño aproximado de un frigorífico grande. Los últimos modelos (por ejemplo, el sistema de bastidor único IBM z17 con un rack estándar de 19 pulgadas) están diseñados para integrarse fácilmente con otras infraestructuras y sistemas de TI en un moderno centro de datos, ya sea en un centro de datos on-premises en la ubicación física de una empresa, en un centro de datos en la nube o en una plataforma de nube híbrida.

Diseñada en 1937, la Harvard Mark I, o IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, ostenta la distinción de ser el primer mainframe. La US Navy Bureau of Ships utilizó esta máquina durante la última parte de la Segunda Guerra Mundial con fines militares para resolver rápidamente problemas matemáticos.

En 1951, la Eckert-Mauchly Computer Corporation (EMCC) comenzó a construir el primer mainframe comercial, UNIVAC.. Poco después, en 1953, IBM presentó su primer mainframe diseñado para uso comercial empresarial: la IBM Model 701 Electronic Data Processing Machine. El primer ordenador electrónico de la empresa, el 701, era entre 25 y 50 veces más rápido que sus predecesores, con rápidos avances en potencia de cálculo, capacidad de memoria y tamaño más pequeño.

Otros fabricantes estadounidenses de ordenadores comerciales a gran escala durante la década de 1950 fueron Burroughs, Datamatic, GE, RCA y Philco.

El primer mainframe moderno, el IBM System/360, llegó al mercado en 1964. En dos años, el System/360 dominó el mercado de los mainframe como estándar de la industria. Antes de esta máquina, el software tenía que ser escrito a medida para cada nueva máquina y no había compañías de software comerciales. El System/360 separó el software del hardware y, por primera vez, el software escrito para una máquina podía ejecutarse en cualquier otra máquina de la línea.

Aunque muchos asocian la virtualización con el cloud computing, la tecnología de virtualización comercial comenzó en el mainframe como una forma de dividir lógicamente los recursos del sistema para compartirlos entre un gran grupo de usuarios. Antes de la virtualización, los profesionales de TI de mainframe utilizaban teclados numéricos, trabajos por lotes y un único sistema operativo para llevar a cabo las operaciones de TI. En 1964, IBM lanzó el CP/CMS. Este ligero sistema operativo de un solo usuario contenía el primer hipervisor que creó máquinas virtuales (VM), que virtualizaban el hardware subyacente, lo que aumentaba la eficiencia y reducía los costes.

Introducido en 1970, el IBM System/370 supuso el primer cambio de IBM de la tecnología de núcleos magnéticos de ferrita de hierro a los chips de memoria de silicio para almacenar datos e instrucciones, ya que producían velocidades de funcionamiento más rápidas y requerían mucho menos espacio. Seis meses después del lanzamiento de System/370, la frase "Silicon Valley" apareció impresa por primera vez en una edición de Electronic News.

Otros fabricantes importantes en el mercado de mainframes durante los años 70 y 80 incluyen Fujitsu, Hewlett-Packard, Hitachi, Honeywell, RCA, Siemens y Sperry Univac. Durante este tiempo, la industria del mainframe continuó avanzando con máquinas más pequeñas, mejoras en el rendimiento de E/S, memoria más significativa y múltiples procesadores, lo que permitió que su funcionalidad y capacidad crecieran.

En la década de 1990, a medida que se aceleraba el uso del ordenador personal y otras tecnologías, algunos analistas predijeron el fin del mainframe. En 1991, el analista de InfoWorld, Stewart Alsop, dijo la famosa frase: “Predigo que el último mainframe será desconectado el 15 de marzo de 1996”.

Sin embargo, el uso del mainframe sobrevive como una infraestructura de TI central en todas las industrias. En abril de este año (2025), IBM presentó la última generación de IBM Z: el z17, que cuenta con el procesador IBM Telum II, que integra la IA en la nube híbrida para optimizar el rendimiento, la seguridad y la resiliencia donde residen los datos.

Los primeros mainframes, como el S/360, tenían un único procesador o unidad central de procesamiento (CPU), mientras que los ordenadores centrales actuales tienen un complejo de procesadores centrales (CPC) compuesto por procesadores especiales diseñados para fines específicos.

El mainframe moderno contiene tarjetas de red, criptografía, almacenamiento y compresión con sus propios procesadores y memoria. También alberga procesadores de asistencia al sistema (SAP) que aceleran la transferencia de datos entre el sistema operativo y los dispositivos de E/S (dispositivos de entrada/salida) y procesadores para ejecutar Linux, Java y otras cargas de trabajo. Esta configuración permite que el mainframe ofrezca una utilización máxima de forma continua mientras gestiona grandes volúmenes de rendimiento.

El gran número de procesadores de la tecnología de mainframe da soporte a empresas de todos los sectores (por ejemplo, agencias gubernamentales, empresas de servicios públicos, instituciones financieras, organizaciones sanitarias) que dependen del procesamiento de transacciones a gran escala para gestionar cargas de trabajo de datos masivas, transacciones financieras de gran volumen y mucho más. Las soluciones de mainframe actuales también están diseñadas para soportar el cloud computing, la gestión de datos, el big data y el análisis, la inteligencia artificial (IA) y la computación cuántica, con extensiones y capas de integración que se integran con los sistemas centrales.

El valor asociado desde hace mucho tiempo a los mainframes se centra en la fiabilidad, disponibilidad y capacidad de servicio (RAS).

Los mainframes modernos también ofrecen las siguientes ventajas únicas.

Un mainframe actúa como un servidor para almacenar y procesar datos a altas velocidades y puede llevar a cabo millones de instrucciones simultáneamente. Por el contrario, los superordenadores son mucho más rápidos, capaces de ejecutar miles de millones de operaciones en coma flotante en un segundo. Los superordenadores pueden realizar un trabajo masivo de cálculo intensivo para la predicción meteorológica, la investigación climática, el modelado molecular, las simulaciones físicas y más.

Las organizaciones de hoy en día adoptan arquitecturas distribuidas y en la nube que respaldan la innovación digital para crear una ventaja competitiva. Los entornos basados en la nube no reemplazan a los mainframes.

En cambio, los dos sistemas se han fusionado para formar una estrategia holística de transformación digital. Con ese fin, la modernización de las aplicaciones basadas en la mainframe se ha convertido en una parte esencial del enfoque actual de nube híbrida empresarial, que combina y unifica la configuración on-premises, la nube pública, la nube privada y edge para crear una infraestructura de TI única y flexible.

Al integrar y ampliar las capacidades de mainframe en un entorno de nube híbrida, las empresas pueden elegir el mejor entorno para sus cargas de trabajo (ya sea en la nube o local) para maximizar las innovaciones, los avances técnicos, la seguridad y la resiliencia de cada plataforma. Por ejemplo, una compañía aérea puede crear una aplicación para que los clientes gestionen su información de viaje, como la información de reserva basada en la nube. El servicio también puede acceder a los datos que se almacenan en los mainframes, como los cambios en los horarios de llegada y salida de los vuelos. Este servicio no reemplaza ni mejora las capacidades de mainframe existentes. En su lugar, permite al cliente aprovechar lo mejor de ambos mundos: los datos que residen en la nube y en las instalaciones.

La modernización de aplicaciones, el proceso de transformación de aplicaciones heredadas monolíticas en aplicaciones en la nube basadas en una arquitectura de microservicios, comienza con la evaluación de las aplicaciones, los datos y la infraestructura heredados actuales y la aplicación de la estrategia de modernización adecuada para lograr el resultado deseado. Aunque es posible trasladar las aplicaciones, reestructurar las aplicaciones para aprovechar las tecnologías nativas de la nube (por ejemplo, los contenedores y Kubernetes) a menudo puede ofrecer más valor empresarial.

Hoy en día, la modernización de aplicaciones de mainframe trabaja mano a mano con DevOps, el conjunto de procesos y prácticas para automatizar el trabajo de los equipos de desarrollo de software y operaciones de TI. En una encuesta reciente de IDC, el 82 % de las organizaciones informaron que tomaron medidas para priorizar el uso de las mismas herramientas de desarrollo de aplicaciones tanto en entornos mainframe como nativos de la nube. Los equipos de desarrollo están aprovechando DevOps y las prácticas de DevOps y están entregando aplicaciones a través de pipelines automatizados e integrados para una entrega más rápida y ágil de versiones y actualizaciones de software en entornos de nube híbrida específicos.

La sostenibilidad se ha convertido en un imperativo empresarial. Dado que los centros de datos representan aproximadamente el 1 % del consumo energético mundial, las grandes organizaciones buscan formas de reducir el consumo de energía de TI como parte de sus iniciativas ESG. Los mainframes modernos utilizan menos energía y tienen una huella inmobiliaria reducida, lo que ayuda a mejorar la eficiencia del centro de datos.

En un informe de Allied Market Research, el mercado central mundial se valoró en 2,9 mil millones de dólares en 2022 y se prevé que alcanzara los 5,6 mil millones de dólares en 2032, llegando a crecer en un CAGR del 7,3 %.

Estos son solo algunos ejemplos de industrias que dependen de los mainframes.