Вітчизняні еом

Н

а перший погляд може здатися, що обчислювальна техніка розроблялася тільки в США. Але це не так. Дійсно, нова наукова галузь вимагала великих фінансових вкладень, що було не під силу післявоєнній Європі, що стала основним плацдармом Другої світової війни. Однією з небагатьох країн, яка, незважаючи ні на що, стала учасником гонки в комп`ютеробудуванні, був СРСР.

У 1948 р академік Сергій Олексійович Лебедєв (1902-1974), піонер вітчизняного виробництва комп`ютерів, почав будівництво першої радянської (і європейської) ЕОМ - малої електронної лічильної машини (МЕСМ). Роботи з її створення носили дослідний, експериментальний характер. У 1950 р в Інституті електромеханіки Академії наук України МЕСМ ввели в експлуатацію. У 1952-1953 рр. вона залишалася практично єдиною регулярно експлуатованої ЕОМ в Європі.

Основні параметри машини: швидкодія - 50 операцій в секунду-в пам`яті можна було зберігати 31 16-розрядне число і 63 команди довжиною 20 біт площа приміщення, займаного машиною, - 60 м ^ 2 споживана потужність - 25 кВт. Тільки в ОЗУ використовувалося 2,5 тис. Триодов і 1,5 тис. Діодів. Для розширення маленької пам`яті можна було додатково використовувати магнітний барабан ємністю 5 тис. Слів (по 16 біт). Машина мала змінне так зване довгострокове пристрій (пізніше назване ПЗУ) для зберігання числових констант і часто виконуваних команд.

Звичайно, машина, за сучасними мірками, працювала повільно, але основні принципи її побудови (Лебедєв запропонував їх незалежно від проведених в США розробок) використовувалися при проектуванні інших ЕОМ. МЕСМ фактично стала моделлю БЕСМ - великий електронної лічильної машини. Обидві машини (МЕСМ і БЕСМ) були виготовлені в одиничному екземплярі.

Практично весь колектив співробітників, які створили МЕСМ, став ядром Обчислювального центру АН УРСР, організованого на базу лабораторії С. А. Лебедєва.

Робота над БЕСМ в Обчислювальному центрі закінчилася в 1952 р, і через рік в АН СРСР вона вже стала до ладу. БЕСМ по праву визнана найкращою європейською ЕОМ 50-х рр. XX ст. Машина обробляла 39-розрядні слова із середньою швидкістю 10 тис. Операцій в секунду. В якості зовнішніх запам`ятовуючих пристроїв БЕСМ використовувала два магнітних барабана по 5120 символів в кожному. Швидкість зчитування з барабана становила 800 слів за хвилину. До машини також підключалися магнітні стрічки загальною ємністю 120 тис. Слів.

Відео: Презентація до доповіді АНАЛІЗ ВІТЧИЗНЯНИХ електронно-обчислювальних машин

БЕСМ поклала початок цілої серії цифрових обчислювальних машин. Ртутні лінії затримки, використовувані в якості елементів оперативної пам`яті, в 1954 р були замінені на запам`ятовують електронно-променеві трубки. А через два роки їх змінили ферритові сердечники об`ємом 1024 39-розрядних слова. У такому вигляді машина відома як БЕСМ-1. На ній вирішувалися різноманітні завдання, наприклад, підраховувалися орбіти руху 700 малих планет Сонячної системи.

Для промислового виготовлення конструкцію машини переробили, і в 1958 р почався серійний випуск лампової машини БЕСМ-2. Її споживана потужність становила 75 кВт.

У 1964 і 1966 рр. з`явилися нові машини цього ряду - БЕСМ-3М і БЕСМ-4. На відміну від своїх попередниць, вони збиралися з напівпровідникових елементів. Машина БЕСМ-4 мала пам`ять 2 * 4096 45-розрядних слів, чотири магнітних барабана об`ємом 16,384 тис. Слів і споживала лише 8 кВт потужності.

Відео: ЕОМ-програма «ОМ СНиП Залізобетон» для розрахунку залізобетонних конструкцій за вітчизняними нормами

У 1967 р для задач, що вимагають безлічі складних обчислень, була створена напівпровідникова машина БЕСМ-6 із середнім швидкодією 1 млн операцій в секунду. У порівнянні з БЕСМ-4 пам`ять зросла в 8 разів (розрядів було 48, а не 45), а магнітних барабанів стало 16 по 32 тис. Слів в кожному.

У БЕСМ-6 відбилися всі передові тенденції розвитку обчислювальної техніки того часу: мультипрограмний режим, апаратна система переривання, схема "захисту пам`яті" і автоматичного присвоєння (тобто фактично диспетчер задач). Будь-яка частина пам`яті могла використовуватися в якості стека. Центральний процесор використовував одноадресних систему команд і 16 швидкодіючих регістрів.

Для програмування застосовувалися мови FORTRAN і Algol. Машина виявилася настільки вдалою і надійна, що експлуатувалася до 90-х рр. Рідкісний сучасний комп`ютер похвалитися подібним довголіттям!

Під керівництвом С. А. Лебедєва в 1958 році в Інституті точної механіки та обчислювальної техніки АН СРСР створили ЕОМ М20. Вона стала родоначальницею сімейства машин М220 і М222. Середнє швидкодія М20 було 20 тис. Операцій в секунду. Пам`ять об`ємом 4096 45-розрядних слів виконана на феритових сердечниках. Три магнітних барабана запам`ятовували більше 12 тис. Слів. Введення відбувався з перфокарт, висновок - на принтер. Машина була побудована за блоковим принципом, що спрощувало ремонт. У ній використовувалося 4,5 тис. Електронних ламп і 3,5 тис. Напівпровідникових діодів.

У 1957 р в Пензі була створена одноадресная лампова ЕОМ "Урал-1". Хоча машина відрізнялася великими розмірами, по продуктивності її віднесли до малих. Можна вважати, що з "Урал-1" почалася історія малих ЕОМ. При малому швидкодії (100 операцій в секунду) машина не потребувала швидкому пристрої зберігання даних, тому в якості основної пам`яті використовувався магнітний барабан об`ємом 1024 36-бітних слова, який згодом замінили на ферритовое пристрій. У 1964-1971 рр. випустили ряд програмно й апаратно сумісних між собою моделей: "Урал-11", "Урал-14", "Урал-16".

Відео: Суперкомп`ютер Ломоносов. Supercomputer. Зроблено в Росії

машини серії "Мінськ" в 70-х рр. і 80-х рр. XX ст. Застосовувалися в основному для інженерних і наукових розрахунків. Одна з них, "Мінськ-22" (Її показники: 5 тис. Операцій в секунду, пам`ять - 8 тис. 37-розрядних слів), довгий час була основним комп`ютером обчислювального центру ГУМу (головного універмагу країни). У ній (магнітна стрічка вміщала 1,6 млн слів) зберігалася інформація про всі складах магазину, машина виробляла розрахунок заробітної плати. Однак, відчуваючи певну недовіру до обчислювальної техніки, керівництво паралельно тримало великий штат бухгалтерів, які перевіряли обчислення машини. Асемблер ЕОМ мав кириличну мнемоніку і називався ЯСК (мова символічного кодування).

Інший комп`ютер цього ряду "Мінськ-32" володів швидкодією 25 тис. операцій в секунду і комплектувався пам`яттю до 65 тис. 37-розрядних слів. Машина була програмно сумісна з "Мінськом-22". Повільні і швидкі канали дозволяли підключати до неї магнітні барабани, що істотно прискорювало продуктивність. ЕОМ "Мінськ-32" вже мала компілятори з мов програмування високого рівня - Алгамс (різновид Algol) і Кобол.

До вітчизняних супер ЕОМ (машини, призначені для високошвидкісних обчислень) відносять багатопроцесорні обчислювальні комплекси (МВК) "Ельбрус", Розроблені в 1970-1980-х рр. "Ельбрус-1" досягав продуктивності 10 млн операцій в секунду. У конфігурацію машини входило до десяти центральних процесорів, які звертаються до загальної пам`яті. Обман з зовнішніми пристроями виробляли процесорів введення-виведення, які фактично представляли собою спеціалізовані. Максимально машина могла керувати чотирма такими процесорами. Інші спец ЕОМ - процесори передачі даних - забезпечували зв`язок з користувачами.

У МВК використано багато неординарних рішень, наприклад, кожна величина, що зберігається в пам`яті, забезпечена додатковою ознакою - тегом (керуючим розрядом). У ньому міститься інформація про тип збереженої величини, а також ознака захисту від читання або запису. Архітектура центрального процесора мала багато спільного з аналогічними комплексами американської фірми Burroughs.

В кінці 70-х рр. в Радянському Союзі почалося виробництво універсальних багатопроцесорних комплексів четвертого покоління "Ельбрус-2". Продуктивність кожного процесора перевищувала 10млн операцій в секунду. Сумарна продуктивність могла досягати 100 млн операцій в секунду.

Вітчизняне комп`ютеробудування зазнавало труднощі, пов`язані з необхідністю високоякісного промислового виготовлення електронних компонентів. Ймовірно, тому був повторений не зовсім вдалий досвід фірми IBM System / 360 у вигляді серії ЄС ЕОМ (єдиної серії). Багато успішних (і не дуже) рішення копіювалися з західних аналогів. Прообразом київської міні-машини СМ-4 і Зеленоградський "Електроніки-79" стали машини серії PDP-11 фірми DEC (США). Однак вітчизняні зразки поступалися за основним критерієм споживача - надійності. А з появою персональних комп`ютерів боротися з усепроникаючим IBM PC не змогли ні західні конкуренти, ні російські розробники.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!