天天整的神秘兮兮好像yandax要科学才能看一样,弱智的雅痞。
本文作者代替结论
苏联工业完全计算机化,但大量不兼容的设计和系列导致了一些问题。 主要的“但是”涉及硬件不兼容,这阻止了通用编程系统的创建:所有系列都有不同的处理器位、指令集甚至大小 字节。苏联计算机的大规模生产很难称为大规模生产(交付专门发生在计算机中心和生产中)。同时, 美国工程师正在增加。例如,在 1960 年代,硅谷已经在加利福尼亚站稳脚跟,那里正在创造渐进式集成电路。
1968 年,通过了国家指令“Ryad”,根据该指令,苏联控制论的进一步发展是沿着克隆 IBM S/360 计算机的道路前进的。 谢尔盖·列别杰夫(Sergey Lebedev)当时仍然是该国领先的电气工程师,他对里亚德持怀疑态度。在他看来,复制的道路,顾名思义,就是落后者的道路。但 没有人看到任何其他方法可以快速“拉动”这个行业。电子计算机工程科学研究中心在莫斯科成立,其主要任务是执行 Ryad 是类似于 S/360 的统一系列计算机的开发。
该中心的工作成果是 1971 年出现了 EC 系列计算机。尽管这个想法与IBM S/360相似,但直接访问这些计算机是苏联的 开发人员没有它,因此家用机器的设计始于拆解软件并根据其算法逻辑构建架构 工作。
СДЕЛАНО В СССР. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО КОМПЬЮТЕРОСТРОЕНИЯ
В этом материале мы представим вам этапы развития компьютеростроения в СССР. Сегодня на политической карте мира нет такой страны. Союз из 15 республик просуществовал 70 лет и в начале 90-х развалился на отдельные государства. За это время в мировых кругах не раз звучало выражение «сделано в СССР». Так какое же компьютерное наследие оставили нам советские изобретатели?
Не так давно мы рассказали вам про архитектуру новейшего российского процессора «Эльбрус-4С», разработанного компанией МЦСТ. Была затронута и ее история развития. На сегодняшний день эта фирма — чуть ли не единственный оплот отечественного компьютеростроения. На наш взгляд, было бы неправильно не уделить немного внимания разработкам СССР. Да, советское компьютеростроение нельзя назвать передовым, однако инженеры, ученые и государство все же уделяли ему достаточное количество времени и сил.
МЭСМ
Первая советская электронно-вычислительная машина была сконструирована и введена в эксплуатацию недалеко от города Киева. С появлением первого компьютера в Союзе и на территории континентальной Европы связывают имя Сергея Лебедева (1902-1974 гг.). В 1997 году ученая мировая общественность признала его пионером вычислительной техники, и в том же году Международное компьютерное общество выпустило медаль с надписью: «С.А. Лебедев — разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе. Основоположник советского компьютеростроения». Всего при непосредственном участии академика было создано 18 электронно-вычислительных машин, 15 из которых переросли в серийное производство.
В 1944-м, после назначения на должность директора Института энергетики АН УССР, академик с семьей переезжает в Киев. До создания революционной разработки остается еще долгих четыре года. Данный институт специализировался по двум направлениям: электротехническое и теплотехническое. Волевым решением директор разделяет два не совсем совместимых научных направления и возглавляет Институт электроники. Лаборатория института переезжает в предместье Киева (Феофания, бывший монастырь). Именно там и воплощается в жизнь давнишняя мечта профессора Лебедева — создать электронно-цифровую счетную машину.
В 1948 году модель первого отечественного компьютера была собрана. Устройство занимало почти все пространство комнаты площадью в 60 м2. В конструкции было так много элементов (особенно нагревательных), что при первом запуске машины выделилось столько тепла, что пришлось даже разобрать часть кровли. Первую модель советского компьютера назвали просто — Малая Электронная Счетная Машина (МЭСМ). Она могла производить до трех тысяч счетно-вычислительных операций в минуту, что по меркам того времени было заоблачно много. В МЭСМ был применен принцип электронной ламповой системы, который уже апробирован западными коллегами («Колосс Марк 1» 1943 г., «ЭНИАК» 1946 г.).
Всего в МЭСМ было использовано порядка 6 тысяч различных электронных ламп, устройству требовалась мощность в 25 кВт. Программирование происходило за счет ввода данных с перфолент или в результате набора кодов на штекерном коммутаторе. Вывод данных производился посредством электромеханического печатающего устройства или путем фотографирования.
Параметры МЭСМ:
- двоичная с фиксированной запятой перед старшим разрядом система счета;
- 17 разрядов (16 плюс один на знак);
- емкость ОЗУ: 31 для чисел и 63 для команд;
- емкость функционального устройства: аналогичная ОЗУ;
- трехадресная система команд;
- производимые вычисления: четыре простейших операции (сложение, вычитание, деление, умножение), сравнение с учетом знака, сдвиг, сравнение по абсолютной величине, сложение команд, передача управления, передача чисел с магнитного барабана и пр.;
- вид ПЗУ: триггерные ячейки с вариантом использования магнитного барабана;
- система ввода данных: последовательная с контролем через систему программирования;
- моноблочное универсальное арифметическое устройство параллельного действия на триггерных ячейках.
Несмотря на максимально возможную автономную работу МЭСМ, определение и устранение неполадок все же происходило вручную или посредством полуавтоматического регулирования. Во время испытаний компьютеру было предложено решить несколько задач, после чего разработчики заключили, что машина способна производить вычисления, неподвластные человеческому разуму. Публичная демонстрация возможностей малой электронной счетной машины произошла в 1951 году. С этого момента устройство считается введенным в эксплуатацию первым советским электронно-вычислительным аппаратом. Над созданием МЭСМ под руководством Лебедева работало всего 12 инженеров, 15 техников и монтажниц.
Несмотря на ряд существенных ограничений, первый компьютер, сделанный в СССР, работал в соответствии с требованиями своего времени. По этой причине машине академика Лебедева было доверено проводить расчеты по решению научно-технических и народно-хозяйственных задач. Опыт, накопленный в процессе разработки машины, был использован при создании БЭСМ, а сама МЭСМ рассматривалась в качестве действующего макета, на котором отрабатывались принципы построения большой ЭВМ. Первый «блин» академика Лебедева на пути развития программирования и разработок широкого круга вопросов вычислительной математики не оказался комом. Машину применяли как для текущих задач, так и рассматривали прототипом более усовершенствованных аппаратов.
Успех Лебедева был высоко оценен в высших эшелонах власти, и в 1952 году академик получил назначение на руководящую должность института в Москве. Малая электронная счетная машина, произведенная в единичном экземпляре, использовалась до 1957 года, после чего устройство демонтировали, разобрали на составляющие и поместили в лабораториях Политехнического института в Киеве, где части МЭСМ служили студентам в лабораторных исследованиях.
ЭВМ серии «М»
Пока академик Лебедев работал над электронно-вычислительным устройством в Киеве, в Москве образовывалась отдельная группа электротехников. Сотрудники Энергетического института имени Кржижановского Исаака Брука (электротехник) и Башира Рамеева (изобретатель) в 1948 году подают в патентное бюро заявку на регистрацию проекта собственной ЭВМ. В начале 50-х Рамеев становится руководителем отдельной лаборатории, где и предназначалось появиться этому устройству. Буквально за один год разработчики собирают первый прототип машины М-1. По всем техническим параметрам это было устройство, намного уступающее МЭСМ: всего 20 операций в секунду, тогда как машина Лебедева показывала результат в 50 операций. Неотъемлемым преимуществом М-1 были ее габариты и энергопотребление. В конструкции использовано всего 730 электрических ламп, они требовали 8 кВт, а весь аппарат занимал лишь 5 м2.
В 1952-м году появилась М-2, производительность которой выросла в сто раз, а число ламп увеличилось лишь вдвое. Этого удалось достичь за счет использования управляющих полупроводниковых диодов. Но инновации требовали больше энергии (М-2 потребляла 29 кВт), да и площадь конструкция заняла в четыре раза больше, чем предшественница (22 м2). Счетных возможностей данного устройства вполне хватало для реализации ряда вычислительных операций, но серийное производство так и не началось.
Модель М-3 снова стала «малюткой»: 774 электронные лампы, потребляющие энергию в размере 10 кВт, площадь — 3 м2. Соответственно, уменьшились и вычислительные возможности: 30 операций в секунду. Но для решения многих прикладных задач этого вполне было достаточно, поэтому М-3 выпускалась небольшой партией, 16 штук.
В 1960 году разработчики довели производительность машины до 1000 операций в секунду. Данную технологию заимствовали далее для электронно-вычислительных машин «Арагац», «Раздан», «Минск» (произведены в Ереване и в Минске). Эти проекты, реализованные параллельно с ведущими московскими и киевскими программами, показали серьёзные результаты уже позже, в период перехода ЭВМ на транзисторы.
«Стрела»
Под руководством Юрия Базилевского в Москве создается ЭВМ «Стрела». Первый образец устройства был завершен в 1953 году. «Стрела» (как и М-1) содержала память на электронно-лучевых трубках (МЭСМ использовала триггерные ячейки). Проект данной модели компьютера был настолько удачным, что на Московском заводе счетно-аналитических машин началось серийное производство этого типа продукции. Всего за три года было собрано семь экземпляров устройства: для пользования в лабораториях МГУ, а также в вычислительных центрах Академии наук СССР и ряда министерств.
«Стрела» выполняла 2 тысячи операций в секунду. Но аппарат был весьма массивным и потреблял 150 кВт энергии. В конструкции использовалось 6,2 тысячи ламп и более 60 тысяч диодов. «Махина» занимала площадь в 300 м2.
БЭСМ
После перевода в Москву (в 1952 году), в Институт точной механики и вычислительной техники, академик Лебедев взялся за производство нового электронно-вычислительного устройства — Большой Электронной Счетной Машины, БЭСМ. Заметим, что принцип построения новой ЭВМ во многом был заимствован у ранней разработки Лебедева. Реализация данного проекта послужила началом самой успешной серии советских компьютеров.
БЭСМ осуществляла уже до 10 000 исчислений в секунду. При этом использовалось всего 5000 ламп, а потребляемая мощность составляла 35 кВт. БЭСМ являлась первой советской ЭВМ «широкого профиля» — её изначально предполагалось предоставлять учёным и инженерам для проведения расчетов различной сложности.
Модель БЭСМ-2 разрабатывалась для серийного производства. Число операций в секунду довели до 20 тысяч. После испытаний ЭЛТ и ртутных трубок, в данной модели оперативная память уже была на ферритовых сердечниках (основной тип ОЗУ на следующие 20 лет). Серийное производство, начавшееся на заводе имени Володарского в 1958 году, показало результаты в 67 единиц техники. БЭСМ-2 положила начало разработок военных компьютеров, руководивших системами ПВО: М-40 и М-50. В рамках этих модификаций был собран первый советский компьютер второго поколения — 5Э92б, и дальнейшая судьба серии БЭСМ уже оказалась связана с транзисторами.
Переход на транзисторы в советской кибернетике прошёл плавно. Особо уникальных разработок в этот период отечественного компьютеростроения не значится. В основном старые компьютерные системы переукомплектовывали под новые технологии.
Полностью полупроводниковая ЭВМ 5Э92б, спроектированная Лебедевым и Бурцевым, была создана под конкретные задачи противоракетной обороны. Она состояла из двух процессоров (вычислительного и контроллера периферийных устройств), имела систему самодиагностики и допускала «горячую» замену вычислительных транзисторных блоков. Производительность равнялась 500 тысячам операций в секунду для основного процессора и 37 тысяч – для контроллера. Столь высокая производительность дополнительного процессора была необходима, поскольку в связке с компьютерным блоком работали не только традиционные системы ввода-вывода, но и локаторы. ЭВМ занимала больше 100 м2.
Уже после 5Э92б разработчики снова возвратились к БЭСМ. Основная задача здесь — производство универсальных компьютеров на транзисторах. Так появились БЭСМ-3 (осталась в качестве макета) и БЭСМ-4. Последняя модель была выпущена в количестве 30 экземпляров. Вычислительная мощность БЭСМ-4 — 40 операций в секунду. Устройство в основном применялось как «лабораторный образец» для создания новых языков программирования, а также как прототип для конструирования более усовершенствованных моделей, таких как БЭСМ-6.
За всю историю советской кибернетики и вычислительной техники БЭСМ-6 считается самой прогрессивной. В 1965 году это компьютерное устройство было самым передовым по управляемости: развитая система самодиагностики, несколько режимов работы, обширные возможности по управлению удалёнными устройствами, возможность конвейерной обработки 14 процессорных команд, поддержка виртуальной памяти, кэш команд, чтение и запись данных. Показатели вычислительных способностей — до 1 млн операций в секунду. Выпуск данной модели продолжался вплоть до 1987 года, а использование — до 1995-го.
«Киев»
После того, как академик Лебедев отбыл в «Златоглавую», его лаборатория вместе с персоналом перешла под руководство академика Б.Г. Гнеденко (директор Института математики АН УССР). В этот период был взят курс на новые разработки. Так, зарождается идея создания компьютера на электронных лампах и с памятью на магнитных сердечниках. Он получил название «Киев». При его разработке впервые был применен принцип упрощенного программирования — адресный язык.
В 1956 году бывшую лебедевскую лабораторию, переименованную в Вычислительный центр, возглавил В.М. Глушков (сегодня данное отделение действует как Институт кибернетики имени академика Глушкова НАН Украины). Именно под началом Глушкова «Киев» удалось завершить и ввести в эксплуатацию. Машина остается на службе в Центре, второй образец компьютера «Киев» был приобретен и собран в Объединенном институте ядерных исследований (г. Дубна, Московская область).
Впервые в истории применения компьютерной техники, с помощью «Киева» удалось наладить дистанционное управление технологическим процессами металлургического комбината в Днепродзержинске. Заметим, что объект испытаний был удален от машины почти на 500 километров. «Киев» был вовлечен в ряд экспериментов по искусственному интеллекту, машинному распознаванию простых геометрических фигур, моделированию автоматов для распознавания печатных и письменных букв, автоматическому синтезу функциональных схем. Под руководством Глушкова на машине была апробирована одна из первых систем управления базами данных реляционного типа («Автодиректор»).
Хотя основу устройства составляли те же электронные лампы, у «Киева» уже было феррит-трансформаторное ЗУ с объемом в 512 слов. Также аппарат использовал блок внешней памяти на магнитных барабанах с общим объемом в девять тысяч слов. Вычислительная мощность этой модели компьютера в триста раз превышала возможности МЭСМ. Структура команд — аналогичная (трехадресная на 32 операции).
«Киев» имел собственные архитектурные особенности: в машине был реализован асинхронный принцип передачи управления между функциональными блоками; несколько блоков памяти (ферритовая оперативная память, внешняя память на магнитных барабанах); ввод и вывод чисел в десятичной системе счисления; пассивное запоминающее устройство с набором констант и подпрограмм элементарных функций; развитая система операций. Устройство производило групповые операции с модификацией адреса для повышения эффективности обработки сложных структур данных.
Советские ЭВМ, разработанные в 50-х
В 1955 году лаборатория Рамеева переехала в Пензу для разработки ещё одной ЭВМ под названием «Урал-1» — менее затратной, от того и массовой машины. Всего 1000 ламп с энергопотреблением в 10 кВт — это позволило существенно снизить производственные затраты. «Урал-1» выпускался до 1961-го года, всего было собрано 183 компьютера. Их устанавливали в вычислительных центрах и конструкторских бюро по всему миру. Например, в центре управления полётами космодрома «Байконур».
«Урал 2-4» также был на электронных лампах, но уже использовал оперативную память на ферритовых сердечниках, выполнял по несколько тысяч операций в секунду.
Московский государственный университет в это время проектирует собственный компьютер — «Сетунь». Он также пошел в массовое производство. Так, на Казанском заводе вычислительных машин было выпущено 46 таких компьютеров.
«Сетунь» — электронно-вычислительное устройство на троичной логике. В 1959 году эта ЭВМ со своими двумя десятками вакуумных ламп выполняла 4,5 тысячи операций в секунду и потребляла 2,5 кВт энергии. Для этого использовались феррито-диодные ячейки, которые советский инженер-электротехник Лев Гутенмахер опробовал ещё в 1954 году при разработке своей безламповой электронной вычислительной машины ЛЭМ-1.
«Сетуни» благополучно функционировали в различных учреждениях СССР. При этом создание локальных и глобальных компьютерных сетей требовало максимальную совместимость устройств (т.е. двоичная логика). Будущее компьютеров стояло за транзисторами, тогда как лампы оставались пережитком прошлого (как когда-то механические реле).
«Днепр»
В свое время Глушкова называли новатором, он не раз выдвигал смелые теории в области математики, кибернетики и вычислительной техники. Многие из его инноваций были поддержаны и внедрены в жизнь еще при жизни академика. Но всецело оценить тот весомый вклад, который сделал ученый в развитие этих направлений, помогло время. С именем В.М. Глушкова отечественная наука связывает исторические вехи перехода от кибернетики к информатике, а там — к информационным технологиям. Институт кибернетики АН УССР (до 1962 года — Вычислительный центр АН УССР), возглавляемый выдающимся ученым, специализировался на усовершенствовании компьютерной вычислительной техники, разработке прикладного и системного программного обеспечения, систем управления промышленным производством, а также сервисов обработки информации прочих сфер деятельности человека. В Институте были развернуты масштабные исследования по созданию информационных сетей, периферии и компонентов к ним. Можно с уверенностью заключить, что в те годы усилия ученых были направлены на «покорение» всех основных направлений развития информационных технологий. При этом любая научно обоснованная теория тут же воплощалась в жизнь и находила свое подтверждение на практике.
Следующий шаг в отечественном компьютеростроении связан с появлением электронно-вычислительного устройства «Днепр». Этот аппарат стал первым для всего Союза полупроводниковым управляющим компьютером общего назначения. Именно на базе «Днепра» появились попытки серийного производства компьютерно-вычислительной техники в СССР.
Эта машина была разработана и сконструирована всего за три года, что считалось очень незначительным временем для такого проектирования. В 1961 году произошло переоснащение многих советских промышленных предприятий, и управление производством легло на плечи ЭВМ. Глушков позже попытался объяснить, почему удалось так быстро собрать аппараты. Оказывается, еще на стадии разработок и проектирования ВЦ тесно сотрудничал с предприятиями, где предполагалось установить компьютеры. Анализировались особенности производства, этапность, а также выстраивались алгоритмы всего технологического процесса. Это позволило более точно запрограммировать машины, исходя из индивидуальных промышленных особенностей предприятия.
Было проведено несколько экспериментов с участием «Днепра» по удаленному управлению производствами разной специализации: сталелитейным, судостроительным, химическим. Заметим, что в этот же период западные конструкторы спроектировали аналогичный отечественному полупроводниковый компьютер универсального управления RW300. Благодаря проектированию и введению в эксплуатацию ЭВМ «Днепр» удалось не только сократить дистанцию в развитии компьютерной техники между нами и Западом, но и практически ступать «нога в ногу».
Компьютеру «Днепр» принадлежит еще одно достижение: устройство производилось и использовалось как основное производственно-вычислительное оборудование на протяжении десяти лет. Это (по меркам компьютерной техники) достаточно значительный срок, так как для большинства подобных разработок этап модернизации и усовершенствования исчислялся пятью-шестью годами. Эта модель компьютера была настолько надежной, что ей было доверено отслеживать экспериментальный космический полет шатлов «Союз-19» и «Аполлон», состоявшийся в 1972 году.
Впервые отечественное компьютеростроение вышло на экспорт. Также был разработан генеральный план строительства специализированного завода по производству вычислительной компьютерной техники — завод вычислительных и управляющих машин (ВУМ), расположенный в Киеве.
А в 1968 году небольшой серией была выпущена полупроводниковая ЭВМ «Днепр 2». Эти компьютеры имели более массовое назначение и использовались для выполнения различных вычислительных, производственных и планово-экономических задач. Но серийное производство «Днепр 2» было вскоре приостановлено.
«Днепр» отвечал следующим техническим характеристикам:
- двухадресная система команд (88 команд);
- двоичная система счисления;
- 26 двоичных разрядов с фиксированной запятой;
- оперативное запоминающее устройство на 512 слов (от одного до восьми блоков);
- вычислительная мощность: 20 тысяч операций сложения (вычитания) в секунду, 4 тысячи операций умножения (деления) в тех же временных частотах;
- размер аппарата: 35-40 м2;
- энергопотребление: 4 кВт.
«Промінь» и ЭВМ серии «МИР»
1963 год становится переломным для отечественного компьютеростроения. В этот год на заводе по производству вычислительных машин в Северодонецке производится машина «Промінь» (с укр. — луч). В этом аппарате впервые были использованы блоки памяти на металлизированных картах, ступенчатое микропрограммное управление и ряд других инноваций. Основным назначением этой модели компьютера считалось произведение инженерных расчетов различной сложности.
За «Лучом» в серийное производство поступили компьютеры «Промінь-М» и «Промінь-2»:
- двоично-десятичная система счисления;
- объем ОЗУ: 140 слов;
- ввод данных: с металлизированных перфокарт или штекерный ввод;
- количество одномоментно запоминающихся команд: 100 (80 — основные и промежуточные, 20 — константы);
- одноадресная система команд с 32 операциями;
- вычислительная мощность – 1000 простейших задач в минуту, 100 вычислений по умножению в минуту.
Сразу за моделями серии «Промінь» появилось электронно-вычислительное устройство с микропрограммным выполнением простейших вычислительных функций — МИР (1965 г.). Заметим, что в 1967 году на мировой технической выставке в Лондоне машина МИР-1 получила достаточно высокую экспертную оценку. Американская компания IBM (ведущий мировой производитель-экспортер компьютерной техники в то время) даже приобрел несколько экземпляров.
МИР, МИР-1, а за ними вторая и третья модификации были поистине непревзойденным словом техники отечественного и мирового производства. МИР-2, например, успешно соревновалась с универсальными компьютерами обычной структуры, превосходящими ее по номинальному быстродействию и объему памяти во много раз. На этой машине впервые в практике отечественного компьютеростроения был реализован диалоговый режим работы, использующий дисплей со световым пером. Каждая из этих машин была шагом вперед на пути построения разумной машины.
С появлением этой серии устройств в работу был внедрен новый «машинный» язык программирования — «Аналитик». Алфавит для ввода состоял из заглавных русских и латинских букв, алгебраических знаков, знаков выделения целой и дробной части числа, цифры, показателей порядка числа, знаков препинания и так далее. При вводе информации в машину можно было пользоваться стандартными обозначениями элементарных функций. Русские слова, например, «заменить», «разрядность», «вычислить», «если», «то», «таблица» и другие использовались для описания вычислительного алгоритма и обозначения формы выходной информации. Любые десятичные значения можно было вводить в произвольной форме. Все необходимые параметры вывода программировались в период постановки задач. «Аналитик» позволял работать с целыми числами и массивами, редактировать введенные или уже запущенные программы, менять разрядность вычислений путем замены операций.
Символическая аббревиатура МИР была ни чем иным, как аббревиатура основного назначения устройства: «машина для инженерных расчетов». Эти устройства принято считать одними из первых персональных компьютеров.
Технические параметры МИР:
- двоично-десятичная система счисления;
- фиксированная и плавающая запятая;
- произвольная разрядность и длина производимых расчетов (единственное ограничение накладывал объем памяти — 4096 символов);
- вычислительная мощность: 1000-2000 операций в секунду.
Ввод данных осуществлялся за счет печатающего клавиатурного устройства (электрической машинки Zoemtron), идущего в комплекте. Соединение комплектующих происходило посредством микропрограммного принципа. В последствии благодаря этому принципу удалось усовершенствовать как сам язык программирования, так и прочие параметры устройства.
Следующее поколение компьютеров МИР также имело ряд преимуществ. Например, МИР-1 имел 120-разрядные микрокоманды, которые записывались на сменных микропрограммных матрицах. Это существенно повлияло на характер использования машины, а также на набор арифметических и логических операций, которые она выполняла. МИР-1 имел оперативную память на ферритовом сердечнике, внешнюю память обеспечивали 8-трековые перфоленты. Эти компьютеры нельзя было назвать супермощными, но их вычислительных ресурсов (200-300 операций в секунду) хватало для осуществления типичных инженерных расчетов. Потребляемая энергия не превышала показателя 1,5 кВт. Вес составлял 400 килограмм.
МИР-2 уже производил до 12 000 операций в секунду, а МИР-3 обладал возможностями, в 20 раз превышающими показатели предыдущей модели.
Супермашины серии «Эльбрус»
Выдающийся советский разработчик В.С. Бурцев (1927-2005 гг.) в истории отечественной кибернетики считается главным конструктором первых в СССР суперкомпьютеров и вычислительных комплексов для систем управления реального времени. Он разработал принцип селекции и оцифровки сигнала радиолокации. Это позволило произвести первую в мире автоматическую съемку данных с обзорной радиолокационной станции для наведения истребителей на воздушные цели. Успешно проведенные эксперименты по одновременному сопровождению нескольких целей легли в основу создания систем автонаведения на цель. Такие схемы строились на базе вычислительных устройств «Диана-1» и «Диана-2», разработанных под руководством Бурцева.
Далее группа ученых разработала принципы построения вычислительных средств противоракетной обороны (ПРО), что привело к появлению радиолокационных станций точного наведения. Это был отдельный высокоэффективный вычислительный комплекс, позволяющий с максимальной точностью производить автоматическое управление за сложными, разнесенными на большие расстояния объектами в режиме онлайн.
В 1972 году для нужд ввозимых комплексов противовоздушной обороны были созданы первые вычислительные трехпроцессорные машины 5Э261 и 5Э265, построенные по модульному принципу. Каждый модуль (процессор, память, устройство управления внешними связями) был полностью охвачен аппаратным контролем. Это позволило осуществлять автоматическое резервное копирование данных в случае, если происходили сбои или отказ в работе отдельных комплектующих. Вычислительный процесс при этом не прерывался. Производительность данного устройства была для тех времен рекордной — 1 млн операций в секунду при очень малых размерах (менее 2 м3). Эти комплексы в системе С-300 по сей день используются на боевом дежурстве.
В 1969 году была поставлена задача разработать вычислительную систему с производительностью 100 млн операций в секунду. Так появляется проект многопроцессорного вычислительного комплекса «Эльбрус».
Разработка машин «запредельных» возможностей имела характерные отличия наряду с разработками универсальных электронно-вычислительных систем. Здесь предъявлялись максимальные требования как к архитектуре и элементной базе, так и к конструкции вычислительной системы.
В работе над «Эльбрусом» и рядом предшествующих им разработок ставились вопросы эффективной реализации отказоустойчивости и непрерывного функционирования системы. Поэтому у них появились такие особенности, как многопроцессорность и связанные с ней средства распараллеливания ветвей задачи.
В 1970 году началось плановое строительство комплекса.
В целом «Эльбрус» считается полностью оригинальной советской разработкой. В него были заложены такие архитектурные и конструкторские решения, благодаря которым производительность МВК практически линейно возрастала при увеличении числа процессоров. В 1980 году «Эльбрус-1» с общей производительностью 15 млн операций в секунду успешно прошел государственные испытания.
МВК «Эльбрус-1» стал первой в Советском Союзе ЭВМ, построенной на базе ТТЛ-микросхем. В программном отношении ее главное отличие — ориентация на языки высокого уровня. Для данного типа комплексов были также созданы собственная операционная система, файловая система и система программирования «Эль-76».
«Эльбрус-1» обеспечивала быстродействие от 1,5 до 10 млн операций в секунду, а «Эльбрус-2» — более 100 млн операций в секунду. Вторая ревизия машины (1985 год) представляла собой симметричный многопроцессорный вычислительный комплекс из десяти суперскалярных процессоров на матричных БИС, которые выпускались в Зеленограде.
Серийное производство машин такой сложности потребовало срочного развертывания систем автоматизации проектирования компьютеров, и эта задача была успешно решена под руководством Г.Г. Рябова.
«Эльбрусы» вообще несли в себе ряд революционных новшеств: суперскалярность процессорной обработки, симметричная многопроцессорная архитектура с общей памятью, реализация защищенного программирования с аппаратными типами данных — все эти возможности появились в отечественных машинах раньше, чем на Западе. Созданием единой операционной системы для многопроцессорных комплексов руководил Б.А. Бабаян, в свое время отвечавший за разработку системного программного обеспечения БЭСМ-6.
Работа над последней машиной семейства, «Эльбрус-3» с быстродействием до 1 млрд. операций в секунду и 16 процессорами, была закончена в 1991 году. Но система оказалась слишком громоздкой (за счет элементной базы). Тем более, что на тот момент появились более экономически выгодные решения строительства рабочих компьютерных станций.
Вместо заключения
Советская промышленность была в полной мере компьютеризирована, но большое количество слабо совместимых между собой проектов и серий привело к некоторым проблемам. Основное «но» касалось аппаратной несовместимости, что мешало созданию универсальных систем программирования: у всех серий были разные разрядности процессоров, наборы команд и даже размеры байтов. Да и массовым серийное производство советских компьютеров вряд ли можно назвать (поставки происходили исключительно в вычислительные центры и на производство). В то же время отрыв американских инженеров увеличивался. Так, в 60-х годах в Калифорнии уже уверенно выделялась Силиконовая долина, где вовсю создавались прогрессивные интегральные микросхемы.
В 1968 году была принята государственная директива «Ряд», по которой дальнейшее развитие кибернетики СССР направлялось по пути клонирования компьютеров IBM S/360. Сергей Лебедев, остававшийся на тот момент ведущим инженером-электротехником страны, отзывался о «Ряде» скептически. По его мнению, путь копирования по определению являлся дорогой отстающих. Но другого способа быстро «подтянуть» отрасль никто не видел. Был учреждён Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники в Москве, основной задачей которого стало выполнение программы «Ряд» — разработки унифицированной серии ЭВМ, подобных S/360.
Результат работы центра — появление в 1971 году компьютеров серии ЕС. Несмотря на сходство идеи с IBM S/360, прямого доступа к этим компьютерам советские разработчики не имели, поэтому проектирование отечественных машин начиналось с дизассемблирования программного обеспечения и логического построения архитектуры на основании алгоритмов её работы.
Источник; АвторМихаил Полюхович
苏联制造。国内计算机工程发展史
在本文中,我们将向您介绍苏联计算机工程的发展阶段。今天,世界政治地图上没有这样的国家。存在 15 个共和国的联盟 70 年来和 90 年代初,它崩溃成独立的州。在此期间,“苏联制造”的说法在世界圈子里反复听到。那么苏联人给我们留下了什么样的计算机遗产呢? 发明家?
不久前,我们向您介绍了由 MCST 开发的最新俄罗斯处理器 Elbrus-4S 的架构。还谈到了它的发展历史。上 如今,这家公司几乎是国内计算机行业唯一的据点。我们认为,不关注苏联的发展是错误的。是的,苏联 计算机工程不能称为先进,但工程师、科学家和国家仍然为此投入了足够的时间和精力。
MESM系统
第一台苏联电子计算机在基辅市附近设计并投入使用。随着苏联第一台计算机的出现和 在欧洲大陆的领土上,谢尔盖·列别杰夫(1902-1974)的名字是相关的。1997年,他被科学界公认为计算机技术的先驱,同年 国际计算机学会颁发了一枚奖章,上面写着:“S.A. 列别杰夫是苏联第一台计算机的开发者和设计者。苏联计算机工程的创始人“。 在院士的直接参与下,总共创建了18台电子计算机,其中15台发展成为批量生产。
1944年,在被任命为乌克兰苏维埃社会主义共和国科学院能源研究所所长后,这位院士和他的家人搬到了基辅。在创造革命性的发展之前,它仍然存在 还有四年的漫长岁月。该研究所专门研究两个领域:电气工程和热工程。通过一个意志坚强的决定,导演将两个不太相容的科学分开 并领导电子研究所。该研究所的实验室搬到了基辅郊区(Feofania,前修道院)。正是在那里,教授长期以来的梦想成真了 列别杰夫 - 创造一台电子数字计算机。
1948年,组装了第一台国产计算机的模型。该设备几乎占据了房间的整个空间,面积为60 m2。设计中有很多东西 当机器首次启动时,会产生如此多的热量,甚至需要拆除部分屋顶。苏联计算机的第一个模型简称为马来亚 电子计算机(MESM)。它每分钟可以执行多达三千次计数和计算操作,按照当时的标准,这是非常大的。在MESM中,原理 电子管系统,已经由西方同事进行了测试(Colossus Mark 1,1943,ENIAC,1946)。
MESM总共使用了大约6千种不同的真空管,该设备需要25 kW的功率。编程是通过打字完成的 来自穿孔磁带的数据,或来自插入式交换机上的拨号代码的数据。数据通过机电打印设备或照片输出。
MESM参数:
- 二元系统在最显着的放电前有一个固定点;
- 17 位数字(每个字符 16 加 1 位);
- RAM 容量:数字 31 个,团队 63 个;
- 功能设备容量:类似RAM
- 三地址指挥系统;
- 执行的计算:四个最简单的运算(加法、减法、除法、乘法)、基于符号的比较、移位、绝对大小比较、 添加命令、转移控制权、从磁鼓转移数字等;
- ROM类型:带磁鼓选项的触发单元;
- 数据录入系统:通过编程系统进行顺序控制;
- 对触发细胞并行作用的整体通用算术装置。
尽管MESM具有最大可能的自主操作,但检测和故障排除仍然是手动或通过半自动进行的 调节。在测试过程中,计算机被要求解决几个问题,之后开发人员得出结论,该机器能够执行超出人类控制范围的计算 介意。1951 年公开演示了一台小型电子计算机的功能。从那一刻起,该设备被认为是第一个投入使用的苏联设备 电子计算机。在列别杰夫的领导下,只有 12 名工程师、15 名技术人员和安装人员参与了 MESM 的创建。
尽管存在许多重大限制,但苏联制造的第一台计算机仍按照当时的要求工作。出于这个原因,院士的车 列别杰夫受托进行计算,以解决科学,技术和国家经济问题。在开发机器的过程中获得的经验被用于创建BESM,并且 MESM被认为是一种工作模型,在此基础上制定了构建大型机的原则。列别杰夫院士在编程和开发发展道路上的第一个“煎饼” 计算数学中的各种问题并没有被证明是块状的。该机器既用于当前任务,也被认为是更先进设备的原型。
列别杰夫的成功在最高权力层受到高度赞赏,1952年,这位院士被任命为莫斯科研究所的领导职务。小型电子 这台计算机是一次性生产的,一直使用到1957年,之后该设备被拆卸,拆解成组件并放置在理工学院的实验室中 基辅研究所,MESM单位为学生提供实验室研究服务。
“M”系列计算机
当列别杰夫院士在基辅研究电子计算设备时,莫斯科正在组建一个单独的电气工程师小组。能源公司员工 1948年,艾萨克·布鲁克(电气工程师)和巴希尔·拉米耶夫(发明家)向专利局提交了申请,要求注册他们自己的计算机项目。在 50 年代初,拉米耶夫 他成为了一个独立实验室的负责人,该设备打算在那里出现。在短短一年内,开发人员组装了M-1车辆的第一个原型。对于所有技术 在参数方面,它是一种远不如MESM的设备:每秒只有20次操作,而列别杰夫的机器则显示了50次操作的结果。M-1的固有优势是它的尺寸 和功耗。设计中仅使用了 730 盏电灯,它们需要 8 kW,整个设备仅占用 5 m2。
1952 年,M-2 出现,其生产力提高了一百倍,灯的数量只增加了一倍。这是通过使用 半导体控制二极管。但是创新需要更多的能量(M-2消耗29 kW),并且该结构占用的空间是其前身(22 m2)的四倍。计数 该设备的功能足以实现许多计算操作,但批量生产从未开始。
M-3 型号再次成为“婴儿”:774 个真空管消耗的能量为 10 kW,面积为 3 m2。因此,计算 能力:每秒 30 次操作。但这足以解决许多应用问题,因此 M-3 是小批量生产的,共生产 16 件。
1960 年,开发人员将机器的生产率提高到每秒 1000 次操作。这项技术被进一步借用到电子计算机中 “Aragats”、“Hrazdan”、“Minsk”(在埃里温和明斯克生产)。这些项目与莫斯科和基辅的领先项目同时实施,后来在 计算机向晶体管过渡的时期。
箭
在尤里·巴齐列夫斯基(Yuri Bazilevsky)的领导下,Strela计算机在莫斯科创建。该设备的第一个原型于1953年完成。Strela(像 M-1 一样)包含一个 阴极射线管(MESM使用触发电池)。这种计算机模型的设计非常成功,以至于莫斯科计算机和分析机工厂开始批量生产 生产此类产品。在短短三年内,组装了该设备的七个副本:用于莫斯科国立大学的实验室,以及苏联科学院的计算中心和许多 部门。
Arrow 每秒执行 2,000 次操作。但是该设备非常庞大,消耗了 150 kW 的能量。该设计使用了 6200 盏灯和 60 多盏灯 数以千计的二极管。Machina 占地 300 m2。
BESM公司
在被转移到莫斯科(1952)后,列别杰夫院士开始生产一台新的电子计算机 大型电子计算机,BESM。应该指出的是,构建新计算机的原理很大程度上是从列别杰夫的早期发展中借鉴的。该项目的实施有助于 最成功的苏联计算机系列的开始。
BESM 已经每秒执行多达 10,000 次计算。仅使用了 5,000 盏灯,功耗为 35 kW。BESM是第一个 一台“宽轮廓”的苏联计算机 - 它最初应该提供给科学家和工程师进行不同复杂程度的计算。
BESM-2 型号是为批量生产而开发的。每秒的操作数增加到20千。在测试了 CRT 和汞管后,在此模型中 RAM已经在铁氧体磁芯上(未来20年的主要RAM类型)。1958 年在 Volodarsky 工厂开始的批量生产显示了 67 的结果 设备。BESM-2标志着控制防空系统的军用计算机开发的开始:M-40和M-50。作为这些修改的一部分,组装了第二代第一台苏联计算机。 5E92b,而BESM系列的进一步命运已经与晶体管有关。
苏联控制论中向晶体管的过渡很顺利。在此期间,国内计算机行业没有特别独特的发展。大幅 旧的计算机系统重新配备了新技术。
由列别杰夫和布尔采夫设计的全半导体计算机5E92b是为特定的导弹防御任务而创建的。它由两个组成 处理器(计算和外围设备控制器)具有自诊断系统,并允许“热”更换计算晶体管块。性能等于 主处理器每秒 500,000 次操作,控制器每秒 37,000 次操作。附加处理器的这种高性能是必要的,因为与 不仅是传统的 I/O 系统,定位器也与计算机单元一起工作。计算机占用了100多m2。
在 5E92b 之后,开发人员回到了 BESM。这里的主要任务是生产基于晶体管的通用计算机。这就是 BESM-3 的出现方式 (仍作为模型)和 BESM-4。最后一个模型的产量为 30 份。BESM-4 的计算能力为每秒 40 次操作。该设备主要用作 用于创建新编程语言的“实验室样本”,以及用于构建更高级模型(例如 BESM-6)的原型。
在苏联控制论和计算机技术的整个历史上,BESM-6被认为是最先进的。1965年,这种计算机设备是最先进的 可控性:先进的自诊断系统,多种操作模式,管理远程设备的广泛功能,流水线处理14条处理器指令的能力, 支持虚拟内存、命令缓存、读取和写入数据。计算能力高达每秒 100 万次操作。该模型的生产一直持续到 1987 年,并且 它一直使用到 1995 年。
基辅
列别杰夫院士前往金穹顶医院后,他的实验室和工作人员由B.G.格涅登科院士(研究所所长)领导 乌克兰苏维埃社会主义共和国科学院数学)。在此期间,为新的发展开设了一门课程。因此,诞生了创建基于真空管并在磁芯上具有内存的计算机的想法。它被称为 基辅。在其发展过程中,首次使用了简化编程的原理 - 一种地址语言。
1956 年,前列别杰夫实验室更名为计算中心,由 V.M. 格鲁什科夫(今天该部门作为研究所运作) 以乌克兰国家科学院格鲁什科夫院士命名的控制论系)。正是在格鲁什科夫的领导下,“基辅”号完工并投入运营。该机器仍在中心使用,这是计算机的第二个样本 “基辅”是在联合核研究所(莫斯科地区杜布纳)购买和组装的。
在基辅的帮助下,计算机技术的使用史上第一次有可能建立对冶金厂工艺流程的远程控制 在第聂伯罗捷尔任斯克。应该注意的是,测试对象距离车辆近500公里。基辅参与了许多关于人工智能和机器识别的实验 简单的几何形状,用于识别印刷和书写字母的自动机建模,功能电路的自动合成。在格鲁什科夫的领导下,这辆车是 测试了第一个关系型数据库管理系统(Autodirector)之一。
尽管该设备基于相同的真空管,但基辅已经拥有一个容量为 512 字的铁氧体变压器充电器。该设备还使用了外部 磁鼓上的记忆,总量为九千字。该计算机模型的处理能力比MESM的能力高出三百倍。团队的结构是相似的 (32 个操作的三个地址)。
“基辅”有自己的建筑特点:机器实现了功能块之间控制转移的异步原理;多个区块 存储器(铁氧体RAM,磁鼓上的外部存储器);十进制系统中数字的输入和输出;具有一组常量的被动存储器和 基本函数的子程序;开发了操作系统。该设备通过地址修改进行分组操作,以提高复杂数据结构的处理效率。
50年代开发的苏联计算机
1955 年,拉米耶夫的实验室搬到奔萨开发另一台名为 Ural-1 的计算机,该计算机更便宜,因此可以大规模生产。共1000盏灯 能耗为 10 kW,可以显着降低生产成本。Ural-1 一直生产到 1961 年,总共组装了 183 台计算机。它们被安装在 遍布全球的数据中心和设计办公室。例如,在拜科努尔航天发射场的任务控制中心。
乌拉尔 2-4 也由真空管供电,但它已经使用基于铁氧体磁芯的 RAM,每秒执行数千次操作。
当时,莫斯科国立大学正在设计自己的计算机Setun。它也进入了批量生产。例如,在喀山工厂 生产了 46 台这样的计算机。
“Setun”是一种基于三元逻辑的电子计算设备。1959 年,这台带有二十几个真空管的计算机在 并消耗 2.5 kW 的功率。为此,使用了铁氧体二极管电池,苏联电气工程师列夫·古滕马赫(Lev Gutenmakher)在1954年开发他的 无内胎电子计算机LEM-1。
“Setun”在苏联的各个机构中成功运作。同时,本地和全球计算机网络的创建需要最大的兼容性 设备(即二进制逻辑)。计算机的未来在于晶体管,而电子管是过去的遗物(如机械继电器)。
第聂伯罗
曾几何时,格鲁什科夫被称为创新者,他在数学,控制论和计算机技术领域多次提出大胆的理论。他的许多创新是 在院士的一生中得到了支持和实施。但时间有助于充分理解科学家为这些领域的发展做出的重大贡献。以 V.M. 格鲁什科娃的名字命名 科学连接了从控制论到计算机科学,再到信息技术过渡的历史里程碑。乌克兰苏维埃社会主义共和国科学院控制论研究所(直到 1962 年 - 乌克兰苏维埃社会主义共和国科学院计算中心), 在一位杰出的科学家的领导下,他专门从事计算机技术的改进、应用和系统软件的开发以及控制系统的开发 工业生产,以及人类活动其他领域的信息处理服务。该研究所已经启动了关于建立信息网络的大规模研究, 外围设备及其组件。可以肯定地得出结论,在那些年里,科学家的努力旨在“征服”信息技术发展的所有主要方向。特此附上 任何有科学依据的理论都会立即付诸实践,并在实践中得到证实。
国内计算机行业的下一步与第聂伯电子计算设备的出现有关。该设备是整个苏联的第一个设备 通用半导体控制计算机。正是在第聂伯河的基础上,出现了在苏联批量生产计算机设备的尝试。
这台机器在短短三年内就完成了设计和制造,对于这种设计来说,这被认为是非常微不足道的时间。1961年,有一个 许多苏联工业企业的重新装备和生产管理都落在了计算机的肩上。格鲁什科夫后来试图解释为什么可以如此迅速地组装这些设备。结果 即使在开发和设计阶段,计算中心也与应该安装计算机的企业密切合作。制作、舞台以及 建立了整个技术过程的算法。这使得根据企业的各个工业特征更精确地对机器进行编程成为可能。
在第聂伯的参与下进行了几项实验,以远程控制各种专业的生产设施:钢铁、造船、 化学的。应该指出的是,在同一时期,西方设计师设计了一款类似于国内的半导体万能控制计算机RW300。多亏了设计和 第聂伯计算机的调试不仅缩短了我们与西方之间计算机技术发展的距离,而且实际上也“步调一致”。
第聂伯计算机还有另一项成就:该设备长期作为主要生产和计算设备生产和使用 十年。这(按照计算机技术的标准)是一个相当重要的时期,因为对于大多数此类发展,现代化和改进的阶段计算为五到六年。 这种计算机模型非常可靠,以至于它被委托跟踪 19 年联盟 19 号和阿波罗航天飞机的实验性太空飞行。
国内计算机工程首次出口。建设生产专用工厂的总体规划 计算机工程工厂是一家位于基辅的计算和控制机器 (VUM) 工厂。
1968年,发布了一小批半导体计算机“第聂伯2号”。这些计算机具有更大规模的目的,并用于执行 各种计算、生产和经济规划任务。但第聂伯 2 的批量生产很快就暂停了。
第聂伯罗符合以下规格:
- 双地址指令系统(88条命令)
- 二进制数系统;
- 26 个定点二进制数字;
- 512 字 RAM(从 1 到 8 个块);
- 算力:每秒20000次加法(减法)运算,4000次乘法(除法)运算;
- 机器尺寸:35-40 m2;
- 功耗:4 kW。
“Promin”和“MIR”系列计算机
1963年成为国内计算机行业的转折点。今年,北顿涅茨克的计算机工厂正在生产一台机器 “Promin”(乌克兰语:“ray”)。该设备首次在金属化卡上使用存储块、阶梯式固件控制和许多其他创新。主要目的 该计算机模型被认为是不同复杂度的工程计算的产物。
在 Luch 之后,Promin-M 和 Promin-2 计算机进入批量生产:
- 二进制-十进制系统;
- RAM:140字;
- 数据输入:来自金属化穿孔卡或插件输入;
- 同时记忆的命令数量:100(80 - 主要和中间,20 - 常量);
- 具有 32 个操作的单播指令系统;
- 计算能力 – 每分钟 1000 个简单任务,每分钟 100 次乘法计算。
在“Promin”系列模型之后,立即出现了一种具有最简单计算功能固件执行的电子计算设备 - MIR(1965)。 应该指出的是,在1967年,在伦敦举行的世界技术展览会上,MIR-1机器获得了相当高的专家评价。美国公司IBM(世界领先的制造商和出口商 当时的电脑设备)甚至购买了几份。
MIR,MIR-1,随后是第二次和第三次修改,在国内和世界技术中确实是一个无与伦比的词。例如,MIR-2 已经成功 它与传统结构的通用计算机竞争,后者在标称速度和内存容量方面多次超过它。在这台机器上首次在国内实践 在计算机工程中,使用带有光笔的显示器实现了对话操作模式。这些机器中的每一台都是在构建智能机器的道路上向前迈出的一步。
随着这一系列设备的出现,引入了一种新的“机器”编程语言 Analyst。输入的字母表由大写俄语和 拉丁字母、代数符号、整数和小数符号、数字、数字顺序的指示符、标点符号等。在机器中输入信息时,可以 对基本函数使用标准表示法。俄语单词,例如“替换”、“位深度”、“计算”、“如果”、“到”、“表”等用于描述 计算算法和输出信息形式的指定。任何十进制值都可以以任何形式输入。在此期间,所有必要的输出参数都进行了编程 设定目标。“Analytic”使得使用整数和数组,编辑输入或已经运行的程序以及通过替换操作来更改计算的位宽成为可能。
符号缩写MIR只不过是该设备主要用途的缩写:“用于工程计算的机器”。这些设备被认为是 最早的个人电脑之一。
MIR技术参数:
- 二进制-十进制系统;
- 定点和浮点;
- 任意位宽度和计算长度(唯一的限制是内存量 - 4096 个字符);
- 计算能力:每秒 1000-2000 次操作。
数据输入是通过套件中包含的打字设备(Zoemtron电动打字机)进行的。组件已连接 通过固件原理。随后,由于这一原理,可以改进编程语言本身和设备的其他参数。
下一代MIR计算机还具有许多优点。例如,MIR-1 具有记录在可移动固件上的 120 位微指令 矩阵。这对机器的使用方式以及它执行的算术和逻辑运算产生了重大影响。MIR-1 具有铁氧体 RAM 核心、外部存储器由 8 轨穿孔磁带提供。这些计算机不能被称为超级强大,但它们的计算资源(每秒 200-300 次操作)足以 典型的工程计算。能耗不超过1.5千瓦。重量为400公斤。
MIR-2 已经执行了每秒 12,000 次操作,MIR-3 的能力比以前的型号高 20 倍。
厄尔布鲁士系列超级跑车
在俄罗斯控制论的历史上,杰出的苏联开发人员 V.S. Burtsev (1927-2005) 被认为是苏联第一台超级计算机的首席设计师。 用于实时控制系统的计算复合体。他开发了雷达信号的选择和数字化原理。这使得世界上第一个自动测量成为可能 来自监视雷达站的数据,用于引导战斗机前往空中目标。同时跟踪多个目标的成功实验构成了创建 自动定位系统。这种电路是在Burtsev领导下开发的Diana-1和Diana-2计算设备的基础上构建的。
此外,一组科学家开发了构建计算机导弹防御手段(ABM)的原理,这导致了雷达站的出现 指导。它是一个独立的高性能计算机综合体,可以以最大的精度对长距离间隔的复杂数据进行自动控制 对象在线。
1972 年,为了满足进口防空系统的需要,创建了第一台三处理器计算机 5E261 和 5E265,根据 模块 化。每个模块(处理器、内存、外部链接管理器)都完全由硬件控制覆盖。这使得进行自动备份成为可能 在单个组件的操作中发生故障或失败时复制数据。同时,计算过程没有中断。该设备的性能适用于那些 每秒 100 万次操作,尺寸非常小(小于 2 m3)。S-300系统中的这些复合体仍在战斗任务中使用。
1969 年,任务设定为开发一种性能为每秒 1 亿次操作的计算系统。多处理器项目就是这样诞生的。 厄尔布鲁士计算综合体。
具有“超验”能力的机器的发展与通用电子计算系统的发展具有特征差异。在这里,他们介绍了 对架构和元素基础以及计算系统设计的最高要求。
在厄尔布鲁士的工作和以前的一些发展中,提出了有效实施容错和系统持续运行的问题。 因此,它们具有多处理等功能以及并行化任务分支的相关方法。
1970年,该建筑群的计划建设开始了。
总的来说,厄尔布鲁士被认为是完全原创的苏联发展。这样的建筑和设计解决方案被纳入其中,因此 MVK的性能几乎随着处理器数量的增加而线性增加。1980 年,总性能为每秒 1500 万次操作的 Elbrus-1 成功通过了 状态测试。
Elbrus-1 MVK是苏联第一台基于TTL微电路构建的计算机。在编程上,它的主要区别在于它专注于高级语言。 水平。对于这种类型的复合体,还创建了自己的操作系统,文件系统和编程系统“El-76”。
Elbrus-1 提供每秒 1.5 到 1000 万次操作的速度,Elbrus-2 提供每秒超过 1 亿次操作。车辆的第二次修订(1985年) 是一个对称多处理器计算综合体,由十个基于矩阵LSI的超标量处理器组成,在泽列诺格勒生产。
如此复杂的机器的批量生产需要紧急部署计算机设计自动化系统,而这项任务在 G.G.里亚博夫。
总的来说,Elbrus 带来了许多革命性的创新:处理器处理的超标量性、具有共享内存的对称多处理器架构、 使用硬件数据类型实现安全编程 - 所有这些功能都比西方更早地出现在家用机器中。创建单个操作系统 多处理器复合体由B.A. Babayan领导,他曾负责BESM-6系统软件的开发。
该系列的最后一台机器 Elbrus-3 的工作于 1991 年完成,速度高达每秒 10 亿次操作和 16 个处理器。但是 结果证明太笨重了(由于元素基础)。此外,当时有更具成本效益的计算机工作站建设解决方案。
代替结论
苏联工业完全计算机化,但大量不兼容的设计和系列导致了一些问题。 主要的“但是”涉及硬件不兼容,这阻止了通用编程系统的创建:所有系列都有不同的处理器位、指令集甚至大小 字节。苏联计算机的大规模生产很难称为大规模生产(交付专门发生在计算机中心和生产中)。同时, 美国工程师正在增加。例如,在 1960 年代,硅谷已经在加利福尼亚站稳脚跟,那里正在创造渐进式集成电路。
1968 年,通过了国家指令“Ryad”,根据该指令,苏联控制论的进一步发展是沿着克隆 IBM S/360 计算机的道路前进的。 谢尔盖·列别杰夫(Sergey Lebedev)当时仍然是该国领先的电气工程师,他对里亚德持怀疑态度。在他看来,复制的道路,顾名思义,就是落后者的道路。但 没有人看到任何其他方法可以快速“拉动”这个行业。电子计算机工程科学研究中心在莫斯科成立,其主要任务是执行 Ryad 是类似于 S/360 的统一系列计算机的开发。
该中心的工作成果是 1971 年出现了 EC 系列计算机。尽管这个想法与IBM S/360相似,但直接访问这些计算机是苏联的 开发人员没有它,因此家用机器的设计始于拆解软件并根据其算法逻辑构建架构 工作。
来源;作者米哈伊尔·波利乌霍维奇