История развития отечественного компьютеростороения.

Фактический материал взят отсюда:
Советские
компьютеры... Для большинства это словосочетание наверняка звучит
довольно странно, - на протяжении последнего десятка лет найти хотя бы
какое-нибудь "железо" российского производства было неразрешимой
задачей. Но такая ситуация сложилась именно в последнее десятилетие, - в
предыдущие годы компьютеростроение в нашей стране развивалось, и
довольно успешно.
Однако в истории советских компьютеров случались и
вершины успеха, и пропасть предательства. Да-да - и предательства,
приведшего к очень серьезным последствиям.
Сколько критических
стрел было выпущено за последние годы по поводу состояния нашей
вычислительной техники! И что была она безнадежно отсталой (при этом
обязательно ввернут про "органические пороки социализма и плановой
экономики"), и что сейчас развивать ее бессмысленно, потому что "мы
отстали навсегда". И почти в каждом случае рассуждения будут
сопровождаться выводом, что "западная техника всегда была лучше", что
"русские компьютеры делать не умеют"...
И на самом деле советская
электроника не только развивалась на мировом уровне, но и иной раз
опережала аналогичную западную отрасль промышленности!
Официальной "датой рождения"
советской вычислительной техники следует считать, видимо, конец 1948
года. Именно тогда в секретной лаборатории в местечке Феофания под
Киевом под руководством Сергея Алексеевича Лебедева начались работы по
созданию Малой Электронной Счетной Машины (МЭСМ).
Лебедевым были выдвинуты, обоснованы и реализованы (независимо от Джона фон Неймана) принципы ЭВМ с хранимой в памяти программой.
В своей первой машине Лебедев реализовал основополагающие принципы построения компьютеров
Проектирование,
монтаж и отладка МЭСМ были выполнены в рекордно короткие сроки
(примерно 2 года) и проведены силами всего 17 человек (12 научных
сотрудников и 5 техников).
Пробный пуск машины МЭСМ состоялся 6 ноября 1950 года, а регулярная эксплуатация - 25 декабря 1951 года.
В 1953 году коллективом, возглавляемым С.А.Лебедевым, была создана первая большая ЭВМ - БЭСМ-1 (от Большая Электронная Счетная Машина), выпущенная в одном экземпляре. Ее быстродействие достигло 10000 операций в секунду - на уровне лучших в США и лучшее в Европе.
В 1958 году после еще одной модернизации оперативной памяти БЭСМ, уже получившая название БЭСМ-2,
была подготовлена к серийному производству на одном из заводов Союза,
которое и было осуществлено в количестве нескольких десятков.
Параллельно шла
работа в подмосковном Специальном конструкторском бюро № 245, которым
руководил М.А.Лесечко, основанном также в декабре 1948 года приказом
И.В.Сталина.
В 1950-1953 гг. коллектив этого конструкторского бюро,
но уже под руководством Базилевского Ю.Я. разработал цифровую
вычислительную машину общего назначения "Стрела" с быстродействием в 2 тысячи операций в секунду. Эта
машина выпускалась до 1956 года, а всего было сделано 7 экземпляров.
Таким образом, "Стрела" была первой промышленной ЭВМ, - МЭСМ, БЭСМ
существовали в то время всего в одном экземпляре.
Несмотря на то, что обе упомянутые выше ЭВМ были одними из лучших в мире, опять-таки параллельно с ними развивалась еще одна ветвь советского компьютеростроения - М-1, "Автоматическая цифровая вычислительная машина", которой руководил И.С.Брук. М-1 была запущена в декабре 1951 года.
Однако быстродействие М-1 оказалось крайне низким - всего 20 операций в
секунду, что, впрочем, не помешало решать на ней задачи ядерных
исследований в институте И. В. Курчатова. Вместе с тем М-1 занимала
довольно мало места - всего 9 квадратных метров (сравните со 100 кв.м. у
БЭСМ-1) и потребляла значительно меньше энергии, чем детище Лебедева.
М-1 стала родоначальником целого класса "малых ЭВМ", сторонником которых
был ее создатель И.С.Брук. Такие машины, по мысли Брука, должны были
предназначаться для небольших конструкторских бюро и научных
организаций, не имеющих средств и помещений для приобретения машин типа
БЭСМ.
В скором времени М-1 была серьезно усовершенствована, и ее
быстродействие достигло уровня "Стрелы" - 2 тысячи операций в секунду, в
то же время размеры и энергопотребление выросли незначительно. Новая
машина получила закономерное название М-2 и введена в эксплуатацию в
1953 году. По соотношению стоимости, размеров и производительности М-2
стала наилучшим компьютером Союза. Именно М-2 победила в первом
международном шахматном турнире между компьютерами.
В
результате в 1953 году серьезные вычислительные задачи для нужд обороны
страны, науки и народного хозяйства можно было решать на трех типах
вычислительных машин - БЭСМ, "Стрела" и М-2. Все эти ЭВМ - это
вычислительная техника первого поколения. [/b] Обратите
внимание, когда они были созданы - в послевоенный период жуткой
экономии и напряженнейших усилий по созданию ядерного оружия. Однако,
несмотря на это, у правительства нашлись средства для развития ТРЕХ (!)
параллельных ветвей развития вычислительной техники. И что кто там
визжит после этого про гонения на кибернетику!?
На
Западе дело в то время обстояло не слишком лучше. В 1953 г. в США был
выпущен компьютер IBM 701 с быстродействием до 15 тысяч операций в
секунду, построенный на электронно-вакуумных лампах, бывший наиболее
производительным в мире.
Более производительной была следующая разработка Лебедева - ЭВМ М-20, серийный выпуск которой начался в 1959 году. Число
20 в названии означает быстродействие - 20 тысяч операций в секунду,
объем оперативной памяти в два раза превышал ОП БЭСМ, предусматривалось
также некоторое совмещение выполняемых команд. В то время это была одна
из наиболее мощных и надежных машин в мире, и на ней решалось немало
важнейших теоретических и прикладных задач науки и техники того времени.
ЭВМ первого поколения выпускались в СССР довольно долго. Даже в 1964
году в Пензе еще продолжала производиться ЭВМ "Урал-4", служившая для
экономических расчетов.
Далее, развитие вычислительной техники в Союзе пошло едва ли не "взрывными" темпами: в короткий срок число различных моделей ЭВМ, пущенных в разработку, стало исчисляться десятками:
это и М-220 - наследница лебедевской М-20,
и "Минск-2" с последующими версиями,
и ереванская "Наири",
и множество ЭВМ военного назначения - М-40 с быстродействием 40 тысяч операций в секунду
и М-50 (еще имевшие в себе ламповые компоненты).
Именно благодаря последним в 1961 году удалось создать полностью работоспособную систему противоракетной обороны
(во время испытаний неоднократно удалось сбить реальные баллистические
ракеты прямым попаданием в боеголовку обьемом в половину кубического
метра).
Но в первую очередь хотелось бы упомянуть серию "БЭСМ", разрабатываемую под общим руководством С.А.Лебедева, вершиной труда которых стала ЭВМ БЭСМ-6 созданная в 1967 году.
Это была первая советская ЭВМ, достигшая быстродействия в 1 миллион
операций в секунду (показатель, превзойденный отечественными ЭВМ
последующих выпусков только в начале 80-х годов при значительно более
низкой, чем у БЭСМ-6, надежности в эксплуатации).
Кроме высокого
быстродействия (лучший показатель в Европе и один из лучших в мире),
структурная организация БЭСМ-6 отличалась целым рядом особенностей,
революционных для своего времени и предвосхитивших архитектурные
особенности ЭВМ следующего поколения (элементную базу которых составляли
интегральные схемы). Так, впервые в отечественной практике и полностью
независимо от зарубежных ЭВМ был широко использован принцип совмещения
выполнения команд (до 14 машинных команд могли одновременно находиться в
процессоре на разных стадиях выполнения). Этот принцип, названный
главным конструктором БЭСМ-6 академиком С.А.Лебедевым принципом
"водопровода", стал впоследствии широко использоваться для повышения
производительности универсальных ЭВМ, получив в современной терминологии
название "конвейера команд".
В 1966 году над Москвой была
развернута система противоракетной обороны на базе созданной группами
С.А.Лебедева и его коллеги В.С.Бурцева ЭВМ с производительностью 500
тысяч операций в секунду, просуществовавшая до настоящего времени (в 2002 году должна быть демонтирована в связи с сокращением РВСН).
Была также создана материальная база для развертывания ПРО над всей территорией Советского Союза, однако впоследствии согласно условиям договора ПРО-1 работы в этом направлении были свернуты.
Группа
В.С.Бурцева приняла активное участие в разработке легендарного
противосамолетного зенитного комплекса С-300, создав в 1968 году для нее
ЭВМ 5Э26, отличавшуюся малыми размерами (2 кубических метра) и
тщательнейшим аппаратным контролем, отслеживавшим любую неверную
информацию. Производительность ЭВМ 5Э26 была равна аналогичной у БЭСМ-6 -
1 миллион операций в секунду.
Предательство
Вероятно,
самым звездным периодом в истории советской вычислительной техники была
середина шестидесятых годов. В СССР тогда действовало множество
творческих коллективов. Институты С.А.Лебедева, И.С.Брука, В.М.Глушкова -
только крупнейшие из них. Одновременно выпускалось множество различных
типов машин, чаще всего несовместимых друг с другом, самого
разнообразного назначения. Все они были спроектированы и сделаны на
мировом уровне и не уступали своим западным конкурентам.
Многообразие
выпускавшихся ЭВМ и их несовместимость друг с другом на программном и
аппаратном уровнях не удовлетворяло их создателей. Необходимо было
навести мало-мальский порядок во всем множестве производимых
компьютеров, например, взяв какой-либо из них за некий стандарт. Но...
В
конце 60-х руководством страны было принято решение, имевшее, как
показал ход дальнейших событий, катастрофические последствия: о
замене всех разнокалиберных отечественных разработок среднего класса
(их насчитывалось с полдесятка - "Мински", "Уралы", разные варианты
архитектуры М-20 и пр.) - на Единое Семейство ЭВМ на базе архитектуры
IBM 360, - американского аналога. На уровне Минприбора не так громко было принято аналогичное решение в отношении мини-ЭВМ. В результате производители отечественных ЭВМ были принуждены копировать устаревшие образцы IBM-вской вычислительной техники. Это было начало конца.
Ошибочной была именно ориентация всей отрасли на "подражание Западу", а не на развитие оригинальных технологий.
Так
или иначе, но с начала 70-х годов разработка малых и средних средств
вычислительной техники в СССР начала деградировать. Вместо дальнейшего
развития проработанных и испытанных концепций компьютеростроения
огромные силы институтов вычислительной техники страны стали заниматься
"тупым", да к тому же еще и полузаконным копированием западных
компьютеров. Впрочем, законным оно быть не могло - шла "холодная война",
и экспорт современных технологий "компьютеростроения" в СССР в
большинстве западных стран был попросту законодательно запрещен.
Cамое
главное - путь копирования заокеанских решений оказался гораздо
сложнее, чем это предполагалось ранее. Для совместимости архитектур
требовалась совместимость на уровне элементной базы, а ее-то у нас и не
было. В те времена отечественная электронная промышленность также
вынужденно встала на путь клонирования американских компонентов, - для
обеспечения возможности создания аналогов западных ЭВМ. Но это было
очень непросто.
Однако общий смысл вывода верен: из-за приказа
некомпетентных или сознательно вредящих деятелей правящей верхушки
Советского Союза того времени советской вычислительной технике был
закрыт путь на вершину мирового Олимпа. Которой она вполне могла достичь - научный, творческий и материальный потенциал вполне позволяли это сделать.
Однако отнюдь не все оригинальные отечественные разработки были свернуты. Как уже говорилось, коллектив В.С.Бурцева продолжал работу над серией ЭВМ "Эльбрус", и
в 1980 году ЭВМ "Эльбрус-1" с быстродействием до 15 миллионов операций в
секунду был запущен в серийное производство. Симметричная
многопроцессорная архитектура с общей памятью, реализация защищенного
программирования с аппаратными типами данных, суперскалярность
процессорной обработки, единая операционная система для
многопроцессорных комплексов - все эти возможности, реализованные в
серии "Эльбрус", появились раньше, чем на Западе. В 1985 году следующая
модель этой серии, "Эльбрус-2", выполнял уже 125 миллионов
операций в секунду. "Эльбрусы" работали в целом ряде важных систем,
связанных с обработкой радиолокационной информации, на них считали в
номерных Арзамасе и Челябинске, а многие компьютеры этой модели до сих
пор обеспечивают функционирование систем противоракетной обороны и
космических войск.
С 1975 года группой И.В.Прангишвили и В.В.Резанова в научно-производственном обьединении "Импульс" начал разрабатываться вычислительный комплекс ПС-2000
с быстродействием в 200 миллионов операций в секунду, пущенный в
производство в 1980 году и применявшийся в основном для обработки
геофизических данных, - поиска новых месторождений полезных ископаемых. В
этом комплексе максимально использовались возможности параллельного
исполнения команд программы, что достигалось хитроумно спроектированной
архитектурой. Вплоть до 1997 года в Центре Управления Полетами в
Звездном городке использовалась система предварительной обработки
телеметрической информации на базе ПС-2000, связанная в единый комплекс с
центральной системой обработки данных на базе "Эльбруса-2".
Большие
советские компьютеры, вроде того же ПС-2000, во многом даже
превосходили своих зарубежных конкурентов, но стоили гораздо дешевле
- так, на разработку ПС-2000 было затрачено всего 10 миллионов рублей
(а его использование позволило получить прибыль в 200 миллионов рублей).
Однако их сферой применения были "крупномасштабные" задачи - та же
противоракетная оборона или обработка космических данных. Развитие
средних и малых ЭВМ в Союзе предательством кремлевской верхушки было
заторможено всерьез и надолго. И именно поэтому тот прибор, что стоит у
вас на столе и о котором рассказывается в нашем журнале, сделан в
Юго-Восточной Азии, а не в России.
Катастрофа
С
1991 года для российской науки настали тяжелые времена. Новая власть
России взяла курс на уничтожение российской науки и оригинальных
технологий. Прекратилось финансирование подавляющего большинства научных
проектов, вследствие разрушения Союза прервались взаимосвязи
заводов-производителей ЭВМ, оказавшихся в разных государствах, и
эффективное производство стало невозможным. Многие разработчики
отечественной вычислительной техники были вынуждены работать не по
специальности, теряя квалификацию и время. Единственный
экземпляр разработанного еще в советское время компьютера "Эльбрус-3", в
два раза более быстрого, чем самая производительная американская
супермашина того времени Cray Y-MP, в 1994 году был разобран и пущен под
пресс.
Некоторые их создателей советских компьютеров
уехали за границу. Так, в настоящее время ведущим разработчиком
микропроцессоров фирмы Intel является Владимир Пентковский, получивший
образование в СССР и работавший в ИТМиВТ - Институте Точной Механики и
Вычислительной Техники имени С.А.Лебедева. Пентковский принимал участие в
разработке упоминавшихся выше компьютеров "Эльбрус-1" и "Эльбрус-2", а
затем возглавил разработку процессора для "Эльбруса-3" - Эль-90. Вследствие
целенаправленной политики уничтожения российской науки, ведущейся
правящими кругами РФ под влиянием Запада, финансирование проекта
"Эльбрус" прекратилось, и Владимир Пентковский был вынужден эмигрировать
в США и устроиться на работу в корпорацию Intel. Вскоре он стал ведущим инженером корпорации и под его руководством в 1993 году в Intel разработали процессор Pentium, по слухам, названный так именно в честь Пентковского.
Пентковский воплощал в Intel'овских процессорах те советские ноу-хау,
которые знал сам, многое додумывая в процессе разработки, и к 1995 году
фирма Intel выпустила более совершенный процессор Pentium Pro, который
уже вплотную приблизился по своим возможностям к российскому
микропроцессору 1990 года Эль-90, хоть и не догнал его. В настоящее
время Пентковский разрабатывает следующие поколения процессоров Intel.
Так что процессор, на котором, возможно, работает ваш компьютер, сделан
именно нашим соотечественником и мог бы быть российского производства,
если бы не события после 1991 года.
Еще теплится жизнь в оборонном
комплексе, однако новых разработок в этой области практически не
ведется. Выпускаются военные ЭВМ, например, ЭВМ 40У6 или бортовая ЭВМ
А-40, однако все они были разработаны в 70-80-е годы.
Многие НИИ
переключились на создание крупных вычислительных систем на основе
импортных компонентов. Так, в НИИ “Квант” под руководством В.К.Левина
ведется разработка вычислительных системы МВС-100 и МВС-1000, основанных
на процессорах Alpha 21164 (производства DEC-Compaq). Однако
приобретение такого оборудования затруднено действующим эмбарго на
экспорт в Россию высоких технологий, возможность же применения подобных
комплексов в оборонных системах крайне сомнительна, - никто не знает,
сколько в них можно найти "жучков", активирующихся по сигналу и
выводящих систему из строя.
На рынке же персональных ЭВМ
отечественные компьютеры отсутствуют полностью. Максимум, на что идут
российские разработчики - это сборка компьютеров из комплектующих и
создание отдельных устройств, например, материнских плат, - опять-таки
из готовых компонентов, при этом размещая заказы на производство на
заводах Юго-Восточной Азии.
Лирическое отступление
Вспоминая
историю советского компьютеростроения, стоит помнить, что СССР и,
скажем, США находились в несколько неравных условиях. Почти треть
национального богатства Союза было утрачено в разрушительнейшей войне, -
в то время как американская промышленность даже развивалась за счет
военных заказов. Американцы вывезли к себе цвет германской науки,
например, Конрада Цузе, создателя первого немецкого компьютера, -
советским войскам достались лишь разрушенные заводы и города. Климат
СССР, его огромные размеры обуславливали значительно большие затраты на
строительство заводов, зданий, да и на простое выживание, чем в США.
Несравнимы людские потери в войне... Но, несмотря на такую разницу в
средствах и условиях, как вы теперь знаете, советская вычислительная
техника в послевоенное время развивалась наравне с американской, а иной
раз ее даже и превосходила! Как же это могло быть?
Прежде всего,
разумеется, имел значение героизм советских людей, их бескорыстие,
трудолюбие, мировоззрение. Но немалый вклад в становление советской
электроники внесло и устройство экономики СССР, позволившее
концентрировать силы и средства целой страны в каких-либо областях и
обеспечивать их ресурсами, - ее плановость и централизованность.
Вот недавно нашла еще свидетельства о целенаправленной политике вредительства развитию нашей ВТ:
..Поскольку
я работал в научном институте начиная с 1985, сразу после окончания
физического факультета университета, то всё это мне знакомо на
собственном опыте. Я занимался именно электроникой и мне, как
молодому стажёру-исследователю, было совершенно не понятна идеология
копирования, утвердившаяся в ней. Копировали каждую микросхему!
Старательно добивались сходства характеристик, причём иногда даже делали
их лучше. Всё это диктовалось необходимостью копирования конечного
продукта - компьютеров, процессорных плат, где эти микросхемы служили
элементами. И это при том, что в 60-е годы мы совершенно не отставали в собственных разработках! Моя мама работала программистом на вычислительном центре, где стояла советская ЭВМ "Минск-22".
Пятиклассником я приходил к ней на работу и с восхищением смотрел на
шкафы, сверкающие разноцветными лампочками, на перфокарты и перфоленты с
программами. Огромный пульт управления напоминал мне кабину звездолёта.
По нынешним меркам вычислительная мощность той машины не превышала
мощности современного калькулятора, но и на западе тогда не было лучше! Потом были Минск-32, М-5000...
Последним по настоящему серийным и самостоятельным продуктом отечественной электроники была наверное ЭВМ "БЭСМ-6".
Разработка машины БЭСМ-6, главный конструктором которой был академик С.А.Лебедев, была закончена в конце 1966 г. Это была первая в мире ЭВМ с конвейерной архитектурой процессора.
Машина вступила в строй в 1967 г. Выполняющая около 1 млн.
арифметических операций в секунду, она была выполнена на
полупроводниках, на элементной базе, допускающей высокую частоту
переключений (основная тактовая частота - 10 Мгц). По своим
характеристикам и архитектуре машина БЭСМ-6 вполне может быть отнесена к
машинам уже 3-го поколения (то есть на микросхемах), хотя она и была на
дискретных "навесных" деталях - транзисторах, т. е. на технологической
основе машин второго поколения. Эта машина имела рекордное
быстродействие на момент своего создания! На ней считали всё. От
школьных "2х2" до взрывов ядерных бомб. Она не зависала никогда. Она
работала и днём, и ночью. Двадцать лет. Её выпуск был прекращён лишь в
1986 году, когда весь потенциал производительности был наконец исчерпан и
не мог идти в сравнение с новичками, сделанными на интегральных схемах.
Всего было произведено 355 машин.
В современных справочниках
часто указывают, что БЭСМ-6 уступала американской CDC-6600, созданной
почти одновременно с ней в 1966 году известным американским
изобретателем суперкомпьютеров Сеймуром Креем (Seymour Cray) и имевшей
производительность якобы до 3 млн операций в секунду. Однако данное
первенство американцев весьма спорное - при равных тактовых частотах
процессоров в 10 МГц машины значительно отличались архитектурно и БЭСМ-6
тут вовсе не была аутсайдером. Центральный процессор БЭСМ-6 имел
конвейер, позволяющий совмещать выполнение различных стадий операций на
одном такте процессора. Это увеличивало производительность системы в
число стадий конвейера. Американская же CDC-6600 не имела конвейер, зато
некоторые логические элементы процессора были выполнены независимо и
теоретически могли выполнять операции одновременно. Этих элементов было
10 и потому в характеристиках указывалась пиковая производительность в
10 раз выше, чем это было достижимо на практике. Более честно американцы
указывают производительность машины CDC-6400 - более дешёвого варианта
6600 без параллельных модулей в центральном процессоре - 200 kFLOPS (200
тысяч операций с плавающей точкой в секунду).
Американцы очень энергично отстаивают своё первенство в вычислительной технике и не стесняются привирать.
Даже Википедия транслирует их враньё по поводу того, что БЭСМ-6
повторяла архитектуру CDC-1604, более старой разработки Сеймура Крея.
Основой вранья послужило лишь то, что у БЭСМ-6 и CDC-1604 совпадала
разрядность данных и команд и то, что некоторые прикладные программы,
разработанные в международном исследовательском ядерном центре ЦЕРН,
были перенесены с CDC-1604 на БЭСМ-6 специалистами советского института
ядерных исследований ОИЯИ. Это враньё особенно смешно сейчас, когда
32-разрядный формат команд и данных стал де-факто стандартом, а
процессоры разных фирм AMD и Intel, имея различные архитектуры, являются
при этом совместимыми даже по системе команд. Гораздо более
правдоподобным будет утверждение, что Сеймур Крей заимствовал принцип
конвейера у БЭСМ-6, когда разрабатывал свою следующую машину - CDC-7600.
Именно эта машина, созданная двумя годами позже БЭСМ-6, обладала
аналогичной БЭСМ-6 конвейерной организацией процессора и могла
соперничать с БЭСМ-6 по производительности.
БЭСМ-6, непризнанный
историей лидер компьютерной индустрии, имела рекордное быстродействие и
обладала совершенно оригинальной архитектурой. Однако
в год выхода БЭСМ-6 в эксплуатацию, 30 декабря 1967 года, ЦК и Совмин
выпустили совместное постановление о разработке Единой Серии Электронных
Вычислительных Машин. Это было уникальное постановление – впервые на таком высоком уровне решалась судьба дальнейшего развития вычислительной техники в стране.
Был создан Научно-исследовательский центр электронной вычислительной
техники (НИЦЭВТ), под его началом объединились и другие организации. И
вопрос о том, какой должна быть единая серия программно-совместимых
машин различного быстродействия решился вдруг в пользу копирования американских компьютеров.
В 1968 году Минрадиопром начал работы по воспроизведению архитектуры
программно совместимого семейства IBM 360. В декабре 1969 года этот
вариант был утверждён окончательно. Интересно, что это произошло почти сразу после финала лунной гонки - "Аполлон-11"стартовал с космодрома НАСА на мысе Кеннеди 16 июля 1969 года.
То
что вместо линейки БЭСМ начали выпускать IBM-360 было шагом назад - ни
один из компьютеров IBM тогда не превосходил БЭСМ по производительности.
Одним из аргументов служило тогда мнение, что вместе с копированием
компьютеров мы получим бесплатно его программное обеспечение, которое у
IBM было довольно богатым. Однако и программное обеспечение БЭСМ не
слишком ему уступало - имелись компиляторы Фортран, Алгол, Автокод
МАДЛЕН, интерпретатор Лисп. Можно было использовать языки Симула,
Аналитик, Аква, Сибэсм-6, метаязык R-грамматик. Кто сейчас вспомнит о
таких языках? Мы поставили крест не только на разработке оригинальной
вычислительной техники, но и на собственных языках программирования, на
своих операционных системах. Мы сдали всю отрасль целиком. Мнение
известного теоретика программирования Э.Дейкстры о данном решении советского правительства звучало так - "это величайшая победа Запада в холодной войне".
После
введения системы копирования американских образцов и появления серии
машин ЕС - копий американской IBM360/IBM370, собственные разработки СССР
в области вычислительной техники всё же не прекратились. Однако они
почти полностью ушли в рамки военных проектов - военные не желали
использовать лишь копии, да ещё хуже собственных разработок. Импорт же
их не устраивал по причине возможных "закладок" - недокументированных
особенностей электроники, способных вывести электронику из строя в
интересах вероятного противника. ИТМ и ВТ, директором которого был
академик Лебедев, хотя и продолжал числится академическим институтом,
стал по существу военным ведомством и там продолжались работы в
направлении совершенствования БЭСМ-6 и военных М-40, М-50. Результатом
таких работ стала линейка "Эльбрусов", основными задачами которой были
задачи для системы противоракетной обороны. Сначала на элементной базе
от военных ЭВМ 5Э261 и 5Э262 был создан многопроцессорный вычислительный
комплекс «Эльбрус-1» производительностью 15 млн. операций/с. На
втором этапе был создан МВК "Эльбрус-2" производительностью 120 млн.
операций/с. "Эльбрус-3", разработка которого завершилась к концу 80-х
годов имел производительность уже 500 MFLOPS (миллионов операций с
плавающей точкой в секунду).
Показатели производительности для
ЭВМ - вещь очень относительная, зависящая как от архитектурных
особенностей, так и от эффективности компиляторов с языков
программирования. Поэтому для сравнения реальных показателей
производительности часто используются тестовые программы. В 1988 г. С.
В. Калин измерил производительность ЦП МВК “Эльбрус-2” на 24
"ливерморских циклах" и по результатам этих тестов среднее гармоническое
значение производительности составило 2,7 MFLOPS. Для сравнения
аналогичный показатель у процессора Cray-X МР (наиболее известная
разработка Сеймура Крея 1982 года) — 9,3 MFLOPS (при тактовой частоте, в
5 раз превышающей тактовую частоту МВК “Эльбрус-2”). Такое соотношение
говорит о высокой эффективности архитектуры "Эльбрусов", позволяющей
делать больше операций за один такт процессора.
Архитектура
процессоров "Эльбрус" уже значительно отличалась от старой БЭСМ-6 и
сильно отличалась от традиционной. Ядром "Эльбруса 3-1" был модульный
конвейерный процессор (МКП), сконструированный Андреем Андреевичем
Соколовым. Соколов был участником всех наиболее значимых проектов
лебедевского института, от БЭСМ-1 до АС-6. И именно инженерный талант
Соколова коллеги часто сравнивали с талантом Сеймура Крея - постоянным
соперником Лебедева в соревновании по сверхскоростным вычислениям. "МКП
представлял собой мощный процессор, способный обрабатывать два
независимых потока команд. Конвейерные устройства процессора работали с
двумя типами объектов — векторами и скалярами. Скаляры как бы
вклинивались в векторный конвейер и обрабатывались между двумя соседними
компонентами вектора. Несколько каналов доступа обеспечивали до 8
параллельных обращений к памяти за один такт." Практически все
архитектурные черты "Эльбрусов" были абсолютно оригинальны, но и их
часто называют заимствованием принципов от фирм CDC и Burroughs, что
является очевидным враньём. Как конвейер, так и принципы параллельных
вычислений Лебедев начал использовать раньше.
Лебедевский
институт и сейчас остаётся на высоте, пройдя эпоху ельцинизма хоть и со
значительными потерями, но не утратив творческого потенциала. Правда в
новой ипостаси - в апреле 1992 года на базе отделений Института точной
механики и вычислительной техники имени С.А.Лебедева был создан ЗАО
"МЦСТ", продолживший развитие архитектуры "Эльбрусов". В том году один
из ведущих сотрудников института Б.А. Бабаян и большая часть
специалистов МЦСТ были наняты гигантской корпорацией Intel для работы в
её российском филиале. Это может показаться смешным, но именно
корпорация Intel тогда позволила сохранить отечественные кадры в
электронике, позаимствовав, конечно, и значительные наработки института
вместе с частью персонала. На основе архитектуры МВК "Эльбрус"
специалистами новой фирмы в 2007 году создан микропроцессор "Эльбрус",
который послужил основой вычислительных комплексов «Эльбрус-3М1», с
тактовой частотой 300 МГц и производительностью 4.8 GFLOPS (для
сравнения - у Intel Core2Duo 2.4ГГц всего 1.3 гигафлопса). При этом
российский микропроцессор даже не требует радиатора для охлаждения.
Двухпроцессорный вариант вычислительного комплекса, названный УВК/С
имеет пиковую производительность 19 GFLOPS (для 32-разрядных данных).
Это ответ тем, кто думает, что нашим военным приходится сегодня
использовать персоналки от IBM c микропроцессорами от Intel. К счастью
это не так. Хотя для этого и пришлось закупать импортное оборудование
для производства микросхем.
Системный модуль с двумя микропроцессорами "Эльбрус" и вычислительный комплекс «Эльбрус-3М1»:
Микропроцессор
выполнен по технологии 0,13 мкм, что не является на сегодня
технологическим рекордом, но и не сильно отстаёт от них (технология
считалась новинкой около 5 лет назад). Сейчас ведётся разработка
микропроцессора "Эльбрус-S" на технологии 0,09 мкм, который представляет
собой уже "систему на кристалле", то есть включает в себя контроллеры
периферийного оборудования. Он предназначен для создания
высокопроизводительных одноплатных ЭВМ для "носимых и встроенных"
применений, что означает, что наши самолёты и ракеты не будут оснащаться
импортными компонентами.
Но вернёмся в 60-е годы. СССР тогда был
первым по очень многим техническим разработкам в области электроники,
большинство из которых проводились в рамках военных проектов и потому
были секретными. И ввиду секретности эти достижения остались за
пределами внимания историков. Создатель БЭСМ-6, выдающийся советский
конструктор вычислительной техники Сергей Алексеевич Лебедев,
конструировал и сугубо военные ЭВМ — для первой, ещё экспериментальной
системы противоракетной обороны (ПРО):
"Специализированные
ЭВМ, созданные под руководством С.А. Лебедева для системы
противоракетной обороны, стали основой достижения стратегического
паритета СССР и США в период "холодной войны". В 1952-1955 гг. учеником
С.А. Лебедева В.С. Бурцевым были разработаны специализированные ЭВМ
"Диана-1" и "Диана-2" для автоматического съёма данных с радиолокатора и
автоматического слежения за целями. Затем для системы ПРО, генеральны