Apa itu mainframe?

Sistem mainframe awal memenuhi bingkai logam seukuran ruangan yang dapat menempati antara 2.000 hingga 10.000 kaki persegi. Mesin-mesin yang sangat besar ini membutuhkan daya listrik, pendingin ruangan, dan rim perangkat input/output (I/O) yang sangat besar. Mainframe saat ini lebih kecil daripada mesin "Big Iron" awal dan berukuran sebesar kulkas besar. Model-model terbaru (misalnya, sistem kerangka tunggal IBM z16™ dengan rak standar 19") dibuat untuk dengan mudah diintegrasikan dengan infrastruktur dan sistem TI lainnya dalam pusat data modern, baik itu di pusat data lokal di lokasi fisik perusahaan maupun di pusat data cloud.

Dirancang pada tahun 1937, Harvard Mark I, atau IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (tautan berada di luar ibm.com), memegang keunikan sebagai komputer mainframe pertama. Biro Kapal Angkatan Laut AS menggunakan mesin ini selama bagian terakhir dari Perang Dunia II untuk tujuan militer guna memecahkan masalah matematika dengan cepat.

Pada tahun 1951, Eckert-Mauchly Computer Corporation (EMCC) mulai membangun mainframe komersial pertama, UNIVAC (tautan berada di luar ibm.com). Segera setelah itu, pada tahun 1953, IBM memperkenalkan mainframe pertamanya yang dirancang untuk penggunaan bisnis komersial— IBM Model 701 Electronic Data Processing Machine. Komputer elektronik pertama perusahaan, 701 sekitar 25 kali hingga 50 kali lebih cepat daripada pendahulunya, dengan kemajuan pesat dalam daya komputasi, kapasitas memori, dan ukuran yang lebih kecil.

Produsen komputer komersial berskala besar lainnya di AS selama tahun 1950-an termasuk Burroughs, Datamatic, GE, RCA, dan Philco.  

Mainframe modern pertama, IBM System/360, memasuki pasar pada tahun 1964. Dalam dua tahun, System/360 mendominasi pasar komputer mainframe sebagai standar industri. Sebelum mesin ini, perangkat lunak harus ditulis khusus untuk setiap mesin baru dan tidak ada perusahaan perangkat lunak komersial. System/360 memisahkan perangkat lunak dari perangkat keras dan untuk pertama kalinya, perangkat lunak yang ditulis untuk satu mesin dapat berjalan di mesin lain di lini tersebut. 

Sementara banyak yang mengaitkan virtualisasi dengan komputasi cloud, teknologi virtualisasi komersial dimulai pada mainframe sebagai cara untuk membagi sumber daya sistem secara logis agar dapat digunakan bersama oleh sekelompok besar pengguna. Sebelum virtualisasi, profesional TI mainframe menggunakan keypunches, batch job, dan satu OS untuk menjalankan operasi TI. Pada tahun 1964, IBM meluncurkan CP/CMS. Sistem operasi pengguna tunggal yang ringan ini berisi hypervisor pertama yang menciptakan virtual machines (VM), yang memvirtualisasikan perangkat keras yang mendasarinya—meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya.

Diperkenalkan pada tahun 1970, IBM System/370 menandai keberangkatan pertama IBM dari teknologi inti ferit besi magnetik ke chip memori silikon untuk menyimpan data dan instruksi karena mereka menghasilkan kecepatan operasi yang lebih cepat dan membutuhkan ruang yang jauh lebih sedikit. Enam bulan setelah System/370 diluncurkan, frasa "Silicon Valley" pertama kali muncul di media cetak dalam sebuah edisi Electronic News.

Produsen penting lainnya di pasar mainframe selama tahun 70-an dan 80-an termasuk Fujitsu, Hewlett-Packard, Hitachi, Honeywell, RCA, Siemens, dan Sperry Univac. Selama masa ini, industri mainframe terus berkembang dengan mesin yang lebih kecil, peningkatan kinerja I/O, memori yang lebih signifikan, dan beberapa prosesor, yang memungkinkan fungsionalitas dan kapasitasnya untuk tumbuh.

Pada tahun 1990-an, seiring dengan percepatan penggunaan komputer pribadi dan teknologi lainnya, beberapa analis meramalkan akhir dari mainframe. Pada tahun 1991, analis InfoWorld, Stewart Alsop, terkenal mengucapkan, "Saya memprediksi bahwa mainframe terakhir akan dicabut pada tanggal 15 Maret 1996".

Namun penggunaan mainframe bertahan sebagai infrastruktur TI inti di seluruh industri. Pada bulan April 2022, IBM meluncurkan generasi terbaru IBM zSeries—z16, yang dilengkapi prosesor IBM Telum dengan akselerator terintegrasi pada chip pertama di industri untuk memprediksi dan mengotomatisasi dengan AI pada kecepatan dan skala yang belum pernah terjadi sebelumnya (dan dengan latensi yang sangat rendah).

Mainframe modern berisi kartu jaringan, crypto, penyimpanan dan kompresi dengan prosesor dan memori mereka sendiri. Selain itu, juga merupakan tempat prosesor bantuan sistem (SAP) yang mempercepat transfer data antara sistem operasi dan I/O (perangkat input/output) dan prosesor untuk menjalankan Linux™, Java™ dan beban kerja lainnya. Pengaturan ini memungkinkan mainframe untuk memberikan pemanfaatan puncak secara terus menerus sambil menangani volume throughput yang tinggi. 

Sejumlah besar prosesor dalam teknologi mainframe mendukung bisnis di seluruh industri (misalnya, lembaga pemerintah, perusahaan utilitas, lembaga keuangan, organisasi perawatan kesehatan) yang mengandalkan pemrosesan transaksi skala besar untuk menangani beban kerja data yang sangat besar, transaksi keuangan bervolume besar, dan banyak lagi. Solusi mainframe saat ini juga dirancang untuk mendukung komputasi awan, manajemen data, big data dan analitik, kecerdasan buatan (AI), dan komputasi quantum, dengan ekstensi dan lapisan integrasi yang terintegrasi dengan sistem inti.

Mainframe bertindak sebagai server untuk menyimpan dan memproses data dengan kecepatan tinggi dan dapat menjalankan jutaan instruksi secara bersamaan. Sebaliknya, supercomputers jauh lebih cepat, mampu menjalankan miliaran operasi floating-point dalam satu detik. Superkomputer dapat melakukan pekerjaan perhitungan intensif yang masif untuk prakiraan cuaca, penelitian iklim, pemodelan molekuler, simulasi fisik, dan banyak lagi.

Sebaliknya, kedua sistem tersebut telah bergabung untuk membentuk strategi transformasi digital holistik. Untuk tujuan tersebut, memodernisasi aplikasi berbasis mainframe telah menjadi bagian penting dari pendekatan hybrid cloud perusahaan saat ini, yang menggabungkan dan menyatukan pengaturan lokal, cloud publik, cloud privat, dan edge untuk menciptakan infrastruktur TI tunggal yang fleksibel. 

Dengan mengintegrasikan dan memperluas kemampuan mainframe ke dalam lingkungan hybrid cloud, perusahaan dapat memilih lingkungan terbaik untuk beban kerja mereka (baik di cloud maupun lokal) guna memaksimalkan inovasi, kemajuan teknis, keamanan, dan ketahanan setiap platform. Sebagai contoh, perusahaan penerbangan dapat membuat aplikasi bagi pelanggan untuk mengelola informasi perjalanan mereka, seperti informasi reservasi berbasis cloud. Layanan ini juga dapat mengakses data yang disimpan di mainframe, seperti perubahan waktu kedatangan dan keberangkatan penerbangan. Layanan ini tidak menggantikan atau meningkatkan kemampuan mainframe yang ada. Sebaliknya, ini memungkinkan pelanggan untuk mengambil dari yang terbaik dari kedua dunia: data yang berada di cloud dan lokal.

Modernisasi aplikasi—proses mengubah aplikasi lama monolitik menjadi aplikasi cloud yang dibangun di atas arsitektur microservices -dimulai dengan menilai aplikasi lama saat ini, data, dan infrastruktur, serta menerapkan strategi modernisasi yang tepat untuk mencapai hasil yang diinginkan. Meskipun memungkinkan untuk menghentikan dan mengganti aplikasi, merestrukturisasi aplikasi untuk memanfaatkan teknologi cloud native (misalnya, kontainers dan Kubernetes) sering kali dapat memberikan nilai bisnis yang lebih besar.

Saat ini, modernisasi aplikasi mainframe bekerja sama dengan DevOps, serangkaian proses dan praktik untuk mengotomatiskan pekerjaan pengembangan perangkat lunak dan tim operasi TI. Dalam survei IDC terbaru  (tautan berada di luar ibm.com), 82% organisasi melaporkan telah mengambil langkah untuk memprioritaskan penggunaan alat pengembangan aplikasi yang sama di lingkungan mainframe dan cloud native. Tim pengembangan memanfaatkan praktik DevOps dan DevSecOps dan mengirimkan aplikasi melalui pipeline otomatis dan terintegrasi untuk pengiriman rilis dan pembaruan perangkat lunak yang lebih cepat dan tangkas di seluruh lingkungan hybrid cloud yang ditargetkan.

Keberlanjutan telah menjadi keharusan bisnis. Dengan pusat data yang menyumbang sekitar 1% dari konsumsi energi global (tautan berada di luar ibm.com), organisasi-organisasi besar mencari cara untuk mengurangi penggunaan energi TI sebagai bagian dari inisiatif ESG mereka. Mainframe modern menggunakan lebih sedikit energi dan mengurangi jejak real estat, membantu meningkatkan efisiensi pusat data.