Гладких Б.А. Информатика от абака до интернета. Введение в специальность

Подождите немного. Документ загружается.

§ 2.7] ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА В СССР 91

демгородка. В 1950 году он обратился к Сталину с письмом, в котором

обращал внимание на большую важность вычислительных машин для

обороны страны. Реакция вождя была немедленной: постановлением

правительства предписывалось начать параллельную разработку ЭВМ в

Академии наук СССР и Министерстве машиностроения и приборо-

строения. Такая практика была типичной для важнейших военных зака-

зов, она создавала конкуренцию между разработчиками. В результате в

1953 году почти одновременно на свет появились две полномасштаб-

ные отечественные ЭВМ.

Большая Электронная Счетная Машина (БЭСМ) была построе-

на в академическом Институте точной механики и вычислительной

техники (ИТМ и ВТ) АН СССР, который по рекомендации М.А. Лав-

рентьева возглавил переехавший в Москву

из Киева С.А. Лебедев. Машина имела опе-

ративную память в 2048 слов и быстродей-

ствие 8000 оп./с, что по тем временам было

рекордным для Европы.

«Стрела» – первая отечественная се-

рийная ЭВМ средней производительности с

быстродействием около 2000 оп./с – была

создана в московском СКБ-245 под руково-

дством Юрия Яковлевича Базилевского

(1912–1983) и Б.И. Рамеева. Всего было по-

строено 7 экземпляров этой машины.

К середине 50-х годов в нескольких го-

родах различных республик Советского

Союза были организованы проектные ин-

ституты, развернувшие широким фронтом

работы по созданию различных моделей

ЭВМ. Для работ тех лет характерны чрезвычайное разнообразие разра-

боток, ничем не скованный технический поиск, здоровая творческая

конкуренция научных школ.

Наиболее авторитетной была московская школа под руководством

С.А. Лебедева, специализирующаяся на создании ЭВМ высокой произ-

водительности. В руководимом им институте в 1958 году была создана

ламповая ЭВМ М-20 с рекордным для машин того времени быстродей-

ствием 20000 оп./с, объем памяти составлял 4096 45-разрядных слов.

М-20 знаменита рядом интересных новшеств, авторами которых был

главный идеолог машины Лебедев и его заместитель, видный матема-

БЭСМ (1952 г.)

92 ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ [ГЛАВА 2

тик и один из первых советских программистов Михаил Романович

Шура-Бура (р. 1918). Шура-Бура вместе с Лебедевым разрабатывал сис-

тему команд и руководил созданием математического обеспечения

М-20. Это была первая советская ЭВМ с собственным системным про-

граммным обеспечением – пакетом стандартных подпрограмм ИС-2.

Машина считалась секретной, так как она обслуживала советские кос-

мические программы, но затем ее рассекретили и стали устанавливать в

вузах и научных организациях. М-20 и ее полупроводниковые аналоги

(М-220, БЭСМ-4, М-222) долгое время оставались основной машиной

для научных расчетов в СССР.

Наивысшим достижением коллектива С.А. Лебедева явилась разра-

ботка в 1966 году полупроводниковой ЭВМ БЭСМ-6 с производитель-

ностью 1 млн оп./с. Рекордное быстродействие этой машины было дос-

тигнуто не за счет скоростных элементов, а благодаря совершенной ар-

хитектуре процессора. Технические решения, найденные при проекти-

ровании машины, были настолько оригинальными, что эта модель по-

била все рекорды живучести. Поколения ЭВМ сменяли друг друга, а

легендарная БЭСМ-6 продолжала выпускаться и надежно работать на

протяжении более чем 25 лет! Всего московским заводом счетно-ана-

литических машин (САМ) было выпущено 350 экземпляров машины.

Еще одна московская школа, специализирующаяся на малых и

управляющих вычислительных машинах, возглавлялась И.С. Бруком.

Ему удалось создать увлеченный молодежный коллектив, создавший

ряд моделей ЭВМ. После успешного старта М-1, в 1952 году появилась

М-2, затем М-3, которая стала прототипом ЭВМ, выпускаемых в Мин-

М-20 (1958 г.)

§ 2.7] ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА В СССР 93

ске, Ереване и даже Китае. В 1958 году на базе лаборатории был создан

Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ), руководимый

самим Бруком, а его ученики Михаил Александрович Карцев (1923–

1983) и Николай Яковлевич Матюхин (1927–1984) возглавили секрет-

ные НИИ вычислительных комплексов и НИИ автоматических прибо-

ров, в которых реализовывались крупномасштабные проекты информа-

ционных систем для противовоздушной и противоракетной обороны.

Последняя из карцевских машин серии «М» – М-13 была запущена в

производство в 1984 году, она представляла собой многопроцессорную

систему с быстродействием до 48 млн операций в секунду, отличалась

исключительной надежностью и воплотила в себе самые современные

решения в области ЭВМ высокой производи-

тельности.

Пензенская школа сформировалась на базе

созданного там в 1955 году филиала СКБ-245,

позже переименованного в НИИ математиче-

ских машин (НИИММ). Получив Государст-

венную премию за машину «Стрела», туда с

группой учеников поехал Б.И. Рамеев. Воз-

главляемый им коллектив создавал универ-

сальные ЭВМ под фирменной маркой «Урал».

Модель «Урал-1» была запущена в производ-

ство уже в 1957 году Это была первая малая

серийная ЭВМ, она имела 800 электронных

ламп и размещалась в одной стойке. Оператив-

ная память размером 1024 слова была выпол-

нена на магнитном барабане, поэтому быстро-

БЭСМ-6 (1968 г.)

Башир Искандарович

Рамеев

(1918–1994)

94 ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ [ГЛАВА 2

действие машины определялось скоростью вращения барабана и со-

ставляло всего 100 оп./с. Несмотря на свои более чем скромные харак-

теристики, «Урал-1» сыграла большую роль в становлении отечествен-

ной информатики, так как была первой ЭВМ, увиденной сибирскими

учеными. Единственная в то время в азиатской части СССР электрон-

ная вычислительная машина была запущена в эксплуатацию в Томском

государственном университете в 1958 году, с тех пор начала формиро-

ваться сибирская школа информатики.

Последующие модели этой серии – «Урал-11, -14, -16» (1964–

1969 годы) изготовлялись на полупроводниках, имели весьма прилич-

ную производительность (50, 45 и 100 тыс. оп./с соответственно) и

впервые в России реализовывали идею масштабируемого ряда ЭВМ.

Замечательна личная судьба Б.И. Рамеева.

Этот талантливый инженер не имел формального

высшего образования, он был исключен из инсти-

тута как «сын врага народа» и не имел права пре-

подавать в вузе. Только в начале 60-х годов ему

без защиты диссертации была присуждена ученая

степень доктора наук.

Киевскую школу возглавил легендарный со-

ветский ученый – академик Виктор Михайлович

Глушков (1923–1982). В 1962 году на базе лабо-

ратории вычислительной техники и математики

Украинской Академии наук, в которой под руко-

водством С.А. Лебедева создавалась первая со-

ветская ЭВМ, он организовал первый в стране

Институт кибернетики, ставший вскоре ведущим

Урал-1 (1957 г.)

Виктор Михайлович

Глушков

(1923–1982)

§ 2.7] ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА В СССР 95

научным центром в области кибернетики, информатики, вычислитель-

ной техники.

Вклад В.М. Глушкова в информатику огромен. Человек энциклопе-

дических познаний, блестящий математик (его докторская диссертация

была посвящена топологической алгебре) и организатор науки, он не

только разрабатывал абстрактные теоретические вопросы конструиро-

вания ЭВМ, но и непосредственно руководил их техническим проекти-

рованием и изготовлением, изобретал алгоритмы и методики примене-

ния компьютеров в самых различных областях.

В.М. Глушковым и его коллегами было создано несколько ориги-

нальных моделей компьютеров: машина общего назначения «Киев»,

управляющая ЭВМ «Днепр», малая полупроводниковая «Проминь», в

которой программа длиной до 100 команд набиралась штекерами на

коммутационном поле. Самой выдающейся разработкой киевской шко-

лы стала машина для инженерных

расчетов «МИР» (1965 г.), которая,

одной из первых в мировой практи-

ке компьютеростроения, имела ап-

паратный интерпретатор высоко-

уровневого языка программирова-

ния. Точность вычислений в ней

также заранее не определялась, а

лимитировалась только свободной

оперативной памятью. Как-то раз я

Генеральный секретарь ЦК КПСС Л.И. Брежнев

и члены Политбюро осматривают ЭВМ «Проминь»

МИР (1965 г.)

96 ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ [ГЛАВА 2

попросил машину вычислить 100! и потом долго ждал, пока на экране

дисплея не появятся несколько сот цифр. Еще большими интеллекту-

альными возможностями обладала ЭВМ «МИР-2» (1969 г.), которая

могла оперировать не только с числами, но и с математическими выра-

жениями в символьном виде. Для общения с пользователем в этой ма-

шине подключался дисплей со «световым пером».

В Белоруссии были построены институт и завод, где под руковод-

ством Георгия Павловича Лопато (р. 1924), а затем Виктора Владими-

ровича Пржиялковского (р. 1930) разрабатывались и выпускались ЭВМ

серии «Минск»: ламповая «Минск-1» (1960 г.), затем первая массовая

отечественная полупроводни-

ковая «Минск-2» и, наконец,

«Минск-32» (1968 г.), которую

назвали машиной второго с

половиной поколения, так как

она хотя и была собрана на

дискретных элементах, но име-

ла модульную структуру и

операционную систему.

В Ереванском институте

математических машин были

созданы два семейства машин: общего назначения «Раздан» и инженер-

ных расчетов «Наири», в которую также был встроен аппаратный ин-

терпретатор.

В целом в это золотое для отечественной вычислительной техники

время было создано несколько десятков типов ЭВМ. К середине

1960-х годов разработкой машин, их элементов, внешних накопителей,

устройств ввода-вывода полностью или частично занимались двадцать

шесть НИИ и КБ, выпуск средств вычислительной техники осуществ-

ляли более тридцати заводов. Наряду с традиционными, были разрабо-

таны и серийно выпускались промышленностью несколько совершенно

оригинальных конструкций, не имевших аналогов в мировом компью-

теростроении. Например, в Вычислительном центре МГУ под руково-

дством Николая Петровича Брусенцова (р. 1925) в 1958 году была скон-

струирована ЭВМ «Сетунь», работающая в троичной системе счисле-

ния и имеющая нетрадиционную систему команд. Машина была цели-

ком собрана на феррит-диодных ячейках без использования электрон-

ных ламп, отличалась дешевизной и высокой надежностью. В течение

нескольких лет машина выпускалась серийно.

Минск-22 (1964 г.)

§ 2.7] ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА В СССР 97

Другим примером может служить семейство ЭВМ, разработанное

под руководством Израиля Яковлевича Акушского (1911–1992). Для

ускорения ряда арифметических операций он предложил использовать

не позиционную (традиционную двоичную, или троичную, как у Бру-

сенцова), а оригинальную систему вычислений в остаточных классах

(СОК). Работы над ЭВМ в СОК начались в 1957 году в СКБ-245, затем

продолжались в других организациях. В то время, когда скорость тра-

диционных ЭВМ измерялась десятками тысяч оп./с, быстродействие

ЭВМ в СОК на определенном классе задач достигало миллиона оп./с.

Машины Акушского успешно использовались в интересах ПВО страны.

Оценивая в целом положительно развитие вычислительной техники

в СССР в 1950–60-е годы, следует тем не менее признать, что, несмотря

на многие оригинальные разработки, по общему уровню мы сущест-

венно отстали от передовых зарубежных стран, причем отставание по-

стоянно увеличивалось, составив к началу 70-х годов целое поколение

ЭВМ. Тому было несколько причин, как объективных, так и субъек-

тивных.

Во-первых, в конце 1940-х – начале 1950-х годов Советский Союз,

еще не полностью восстановив разрушенное войной народное хозяйст-

во, втянулся в «холодную» войну, бросив все силы на гонку вооруже-

ний. Хотя техника в определенной степени стимулируется военным

производством, но это справедливо лишь отчасти, так как ресурсы

страны ограничены. Добившись паритета в жизненно важных базовых

отраслях – энергетике и тяжелой промышленности, а также в крайне

дорогостоящих атомных и космических программах, наша страна стала

постепенно отставать в точном машиностроении, приборостроении,

электронике.

Во-вторых, холодная война привела к самоизоляции и встречной

международной изоляции СССР в мировом сообществе. Между социа-

листическим и капиталистическим миром опустился идеологический

«железный занавес». Зарубежные публикации тщательно проверялись

советской цензурой и доходили до ученых с большим трудом и опозда-

нием, поездки за рубеж были практически невозможными. Со своей

стороны, правительства западных стран всячески препятствовали кон-

тактам своих фирм с коммунистическим лагерем и даже организовали

комитет по контролю над экспортом (КОКОМ), который вплоть до на-

чала 1990-х годов создавал непреодолимые барьеры по продаже в

СССР и другие социалистические страны высоких технологий, включая

современную вычислительную технику.

98 ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ [ГЛАВА 2

Наконец, в-третьих, научно-техническому прогрессу, в том числе

развитию вычислительной техники, мешали пороки советской команд-

но-административной системы управления. Отсутствие материальных

стимулов, реальной конкуренции, неповоротливость бюрократической

машины усугублялись обстановкой тотальной секретности, царившей в

стране в 50–60-е годы. Смешно сказать, но в 1964 году, когда на амери-

канский рынок уже вышли машины третьего поколения, инструкция по

программированию на отечественной ламповой М-20 считалась секрет-

ной и хранилась в Первом (секретном) отделе НИИ, где я тогда прохо-

дил производственную практику. Как говорили опытные люди, таким

образом мы засекречивали собственную отсталость от Запада.

В конце 60-х годов новое советское руководство

во главе с молодым еще генсеком Леонидом

Ильичем Брежневым (1906–1982) и энергичным

председателем Совета министров Алексеем Николаевичем Косыгиным

(1904–1980), обеспокоенное отставанием СССР в историческом сорев-

новании с капитализмом, пришло к выводу, что надо менять стиль

управления народным хозяйством. На смену чисто административным,

полувоенным методам решили внедрить экономические, основанные на

хозрасчете и научном планировании. Лозунгом дня стало оптимальное

управление на всех уровнях – от Госплана до предприятия. Как следст-

вие, резко возрос интерес к вычислительной технике и экономико-

математическим методам.

Авторитетная комиссия, проанализировавшая зарубежный опыт,

пришла к неутешительным выводам – по качеству и количеству вычис-

лительной техники СССР отстал от цивилизованного мира на 8–10 лет,

к тому же у нас была совершенно не сформирована среда внедрения

ЭВМ – не хватало инженеров-электронщиков, программистов, не было

специальной литературы. И тогда правительство вознамерилось сделать

«большой скачок»

в деле компьютеризации страны. Чтобы выиграть

Термин «большой скачок» появился в конце 1950-х годов в Китае, когда коммуни-

стическое руководство во главе с Мао Цзэдуном решило, насильно мобилизовав

сельское население в трудовые коммуны, в короткий срок ликвидировать отста-

лость от передовых капиталистических стран. Каждая коммуна должна была не

только обеспечивать себя и окрестные города продуктами питания, но и произво-

дить индустриальные продукты, главным образом сталь, которая выплавлялась в

кустарных маленьких печах на задних дворах членов коммуны. Политика «большо-

го скачка» кончилась грандиозным провалом. В 1959–1961 годах страну охватил

величайший голод, жертвами которого стали от 20 до 30 миллионов человек.

Подражание

(70–80-е годы)

§ 2.7] ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА В СССР 99

время, решено было не развивать дальше отечественные разработки, а

скопировать архитектуру передовых по тем временам зарубежных ли-

ний ЭВМ. Была мобилизована техническая разведка, сконцентрированы

силы оборонных отраслей промышленности, организовано междуна-

родное разделение труда в рамках Совета экономической взаимопомо-

щи (СЭВ).

В соответствии со сложившимся в мире расслоением рынка ЭВМ на

основные секторы (мэйнфреймы, мини-ЭВМ и супер-ЭВМ) ударными

темпами была произведена разработка и налажено массовое производ-

ство нескольких семейств вычислительных машин.

Мэйнфреймы. Первое, наиболее важное для нужд народного хо-

зяйства, науки и образования семейство ЭВМ общего назначения назы-

валось ЕС ЭВМ – Единой системой ЭВМ, оно должно было воспроизве-

сти архитектуру мэйнфреймов IBM S/360; при этом решающую роль в

выборе прототипа сыграло то обстоятельство, что к этому времени для

Системы 360 в мире был накоплен большой объем программного обес-

печения. Первоначально предполагалось, что головной организацией по

ЕС ЭВМ будет академический ИТМ и ВТ, только что с триумфом за-

вершивший разработку БЭСМ-6, однако С.А. Лебедев резко отрица-

тельно отнесся к идее копирования зарубежной техники. Тогда в систе-

ме оборонного Министерства радиопромышленности был построен

собственный, новенький «с иголочки», институт под названием

НИЦЭВТ – Научно-исследовательский центр электронной вычисли-

Члены Политбюро ЦК КПСС на выставке

ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ (1979 г.)

100 ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ [ГЛАВА 2

тельной техники, возглавивший невиданную ранее по масштабам про-

грамму разработки и производства социалистических мэйнфреймов;

директор института автоматически являлся Главным конструктором ЕС

ЭВМ. В пору становления эти обязанности исполнял Сергей Аркадье-

вич Крутовских (1928–1981), в 1970–1975 годы директором был Алек-

сандр Максимович Ларионов (1928–1995), а с 1977 по 1990 год – Вик-

тор Владимирович Пржиялковский (р. 1930). К производству ЕС ЭВМ

было привлечено около 100 организаций, более 200 тысяч ученых, ин-

женеров и техников, около 300 тысяч рабочих из СССР и социалисти-

ческих стран. В первую половину 1970-х годов была завершена разра-

ботка и налажен массовый выпуск восходящего ряда базовых моделей

первого поколения ЕС ЭВМ, которое называлось «Ряд-1»: ЕС-1010

(Венгрия), ЕС-1020 (Болгария), ЕС-1030 (СССР) ЕС-1040 (ГДР),

ЕС-1050 (СССР).

Во вторую половину 1970-х и первую половину 1980-х годов появились

модернизированные модели «Ряда-1» (ЕС-1022, ЕС-1033 и др.), а также

были разработаны и освоены в производстве модели «Ряда-2» (ЕС-1015,

ЕС-1025 и т.д.), учитывающие архитектурные особенности появившей-

ся к тому времени Системы 370. Наивысшей точки своего развития

ЕС ЭВМ достигла в моделях «Ряда-3», разработанных во второй поло-

вине 1980-х годов (ЕС-1016, ..., 1066). Эти машины, если не говорить о

надежности и соотношении цена/производительность, в целом соответ-

ствовали уровню IBM S/370 и обеспечивали полную программную со-

вместимость с этой системой.

Хотя архитектура системы ЕС ЭВМ копировала IBM-360,

ее элементная и конструктивная база были оригинальными