Муниципальное общеобразовательное учреждение Промышленно-коммерческий лицей.

Реферат по теме: «Отечественные ЭВМ»

Выполнила ученица 10 «Г» класса Назарова Наташа.

Г.Владимир, 2011г

План.
I. Вступление.

II. Разработка отечественных ЭВМ.

III. Поколения Эвм:

Первое поколение ЭВМ;

2) Второе поколение ЭВМ;

3) Третье поколение ЭВМ;

4) Четвертое поколение ЭВМ;

5)Пятое поколение ЭВМ.

IV. Выпуск советских моделей персональных машин.

V. Работа над двумя последними советскими суперЭВМ.

VI. Работа над третьим представителем семейства «Эльбрусов».

VII. Роль компьютеров в жизни.

Вступление.
Начало компьютерной эрой принято отсчитывать со времени появления первой цифровой электронной вычислительной машины, созданной американскими инженерами. Запущенная впервые весной 1945 года и анонсированная в 1946 году, она является прообразом миллионов современных компьютеров. Отдавая должное создателям первой вычислительной машины, необходимо напомнить, что и наша история развития отечественной компьютерной техники насчитывает немало славных страниц. Разработанные первоначально исключительно для военных целей, электронные вычислительные машины (ЭВМ) или, как их стали называть в последние годы, компьютеры сегодня используются практически во всех сферах человеческой деятельности – от решения сложнейших оборонных задач и управления промышленными объектами до образования, медицины и даже досуга. Сегодня компьютерные средства представлены довольно сложными системам многофункционального назначения. Однако начало компьютерной эры было положено в середине XX века сравнительно примитивными, конечно, по нынешним меркам, устройствами, созданными на основе электронных ламп.
Разработка отечественных ЭВМ.
1948 год
Разработка первого в СССР проекта цифровой электронной вычислительной машины под руководством Исаака Семеновича Брука и Башира Искандаровича Рамеева.
В 1948 г. И.С.Брук совместно с Б.И.Рамеевым составил отчет о принципах действия электронной цифровой вычислительной машины. Первое в СССР авторское свидетельство на изобретение цифровой ЭВМ на имя И.С.Брука и Б.И.Рамеева датировано декабрем 1948г. Обоснование принципов построения ЭВМ с хранимой в памяти программой, независимо от Джона фон Неймана, было подготовлено С.А.Лебедевым в октябре-декабре 1948 года. В результате проводимых в СССР исследований руководимый С. А. Лебедевым году коллектив в 1948 разработал и предложил первый проект отечественной цифровой электронной вычислительной машины. В дальнейшем под руководством академика С. А. Лебедева и В. М. Глушкова разрабатывается целый ряд отечественных ЭВМ. Сначала это была МЭСМ – малая электронная счетная машина (1951 год, Киев), затем БЭСМ – быстродействующая электронная счетная машина (1952 год, Москва). Параллельно с ними реализовывались линейки «Стрела», «Урал», «Минск», «Раздан», «Наири», серия «М» и др. В ноябре 1950 году произведен первый пробный пуск макета малой электронной счетной машины МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) под руководством С.А.Лебедева. И это только небольшая часть из многих десятков наименований реализованных проектов. Примеров же реализации достижений отечественных ученых и инженеров довольно много.

1951 год
Приемка Государственной комиссией МЭСМ - первая электронная счетная машина в континентальной Европе с хранимой в памяти программой.
Быстродействие более 100 операций в секунду. Первоначально машина была 16-разрядной, но затем разрядность была увеличена до 20.

1952 год
Завершение отладки и запуск первой в Российской федерации малогабаритной электронной автоматической цифровой машина (АЦВМ) М-1 (с хранимой программой). Основные идеи построения М-1 были предложены И. С. Бруком и Н. Я. Матюхиным, тогда молодым инженером, окончившим радиотехнический факультет МЭИ, впоследствии членом-корреспондентом АН СССР. М-1 была запущена в опытную эксплуатацию в начале 1952 г, примерно одновременно с МЭСМ созданной С. А. Лебедевым в Киеве.
Содержала 730 электронных ламп, рулонный телетайп, впервые применена двухадресная система команд. Производительность 15-20 операций в секунду. ОЗУ 256 25-разрядных слов. В дальнейшем были разработаны ЭВМ М-2 и М-3 .
Классическая архитектура компьютера, называемая сейчас архитектурой фон Неймана, была разработана И.С.Бруком и Н.Я.Матюхиным совершенно самостоятельно. Отчет Принстонского университета (США) Burks A.W., Goldstine H.H., Neuman J. "Preliminary discussion of the logical design of an electronic computing instrument" был известен в США с 1946 г, но опубликован впервые в сокращенном виде в 1962 г, а полностью - в 1963 г. Его русский перевод появился в Кибернетическом сборнике № 9 за 1964 год.

1953 год
Выпуск первых в СССР промышленных образцов ЭВМ " Стрела " (руководители проекта Ю.Я.Базилевский и Б.И.Рамеев). Быстродействие 2000 операций в секунду.
Группа под руководством И.С.Брука сдала в эксплуатацию машину М-2, которая положила начало созданию экономичных машин среднего класса.
В машине использовалось 1879 ламп. Быстродействие - 2000 операций в секунду. Для ввода использовались электромеханические и фотоэлектрические устройства перфоввода. Входных устройством служил телеграфный телетайп. Постоянная память - магнитный барабан на 512 чисел.

1955 год
Под руководством С.А.Лебедева и З.Л.Рабиновича введен в эксплуатацию СЭСМ - первый в Союзе матрично-векторный процессор.
1950-е годы
Под руководством Б.И.Рамеева разработаны первые в СССР универсальные ЭВМ общего назначения Урал-1, Урал-2, Урал-3, Урал-4 (ламповые ). А в 60-е годы создано первое в СССР семейство программно и конструктивно совместимых универсальных ЭВМ общего назначения Урал-11, Урал-14, Урал-16 (полупроводниковые ). В проекте принимали участие Б.И.Рамеев, В.И.Бурков, А.С.Горшков.

1956 год
С.А.Лебедев впервые в СССР выдвинул идею многопроцессорной системы. Появился первый советский транзистор.

1958 год
В МГУ им. М.В. Ломоносова коллективом под руководством Николая Петровича Брусенцова была создана машина Сетунь (производившаяся серийно в 1962-1964 годах) Это была машина второго поколения, построенная на неполупроводниковой элементной базе. Сетунь была первой в мире машиной, у которой в качестве системы счисления использовалась троичная система с цифрами 0, 1, -1.

В Институте кибернетики АН Украины под руководством Виктора Михайловича Глушкова была создана ламповая вычислительная машина Киев , имевшая производительность 6-10 тыс.оп./сек. ЭВМ Киев впервые использовалась в нашей стране для дистанционного управления технологическими процессами. В Минске под руководством Г.П.Лопато и В.В.Пржиялковского начались работы по созданию первой машины известного в дальнейшем семейства Минск-1. Она выпускалась Минским заводом вычислительных машин в различных модификациях: Минск-1, Минск-11, Минск-12, Минск-14. Машина широко использовалась в вычислительных центрах нашей страны. Средняя производительность машины составляла 2-3 тыс.оп/сек.

1959-1965 года
Разработка первых в СССР машин для инженерных расчетов Промiнь и Мир - предшественников будущих персональных ЭВМ, руководители проекта В.М.Глушков и С.Б.Погребинский.

1960 год
Создание первой в СССР полупроводниковой управляющей машины широкого назначения Днепр , руководители проекта - В.М.Глушков и Б.Н.Малиновский.
ЭВМ включала аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
Выпускалась на протяжении 10 лет.

1961 год
В.М.Глушков разработал теорию цифровых автоматов и высказал идею мозгоподобных структур ЭВМ.
Разработан язык программирования Альфа, являющийся расширением Алгола-60 и содержащий ряд важных новшеств: инициирование переменных, введение многомерных значений и операций над ними, что позднее было повторено в Алголе-68, ПЛ/1, Аде. Руководитель разработки - А.П.Ершов.

1962 год
Тетива первой советской ЭВМ на полупроводниках, и первая в Союзе машина с микропрограммным управлением. В этой машине было реализовано разделение памяти данных и памяти программ (хранение программ в постоянной памяти) - важные для повышения надежности ЭВМ свойства.
Арифметическое устройство Тетивы использовало только прямые коды операндов. Такое арифметическое устройство было более дорогим, чем известные, но самым быстрым и самоконтролируемым. Руководитель проекта - Н.Я.Матюхин. ЭВМ Тетива использовалась для систем ПВО.

1963 год
Запущена в серийное производство ЭВМ Промiнь . В этой машине впервые в мире использовалось ступенчатое микропрограммное управление. К сожалению, новая схема управления не была запатентована, т.к. СССР не входил в Международный патентный союз и не могли заниматься патентованием и приобретением лицензий.
Еще одним новшеством было использование памяти на металлизированных картах.

1965 год
Была выпущена ЭВМ МИР (Машина для Инженерных Расчетов), которая могла разместиться в небольшой комнате. Пользователь работал за столом с электрофицированной пишущей машинкой (с ее помощью осуществлялись ввод и вывод информации).Для работы на этой ЭВМ применялся язык программирования Алмир-65, представляющий собой "русифицированное развитие" языка Алгол-60.
1966 год
В.М.Глушков и З.Л.Рабинович предложили идею схемной реализации языков высокого уровня.

1967 год
Первое в СССР использование виртуальной памяти и асинхронной конвейерной структуры ЭВМ (С.А.Лебедев, БЭСМ-6 ). Выпущена новая модель ЭВМ МИР-1, в которой предусмотрен ввод с перфоленты и вывод на нее.
В 1967 году в Лондоне, где демонстрировалась ЭВМ МИР-1, она была куплена американской фирмой IBM. Как выяснилось позже, американцы купили машину не столько для того, чтобы считать на ней, сколько для того, чтобы доказать своим конкурентам, запатентовавшим в 1963 году принцип ступенчатого микропрограммирования, что русские давно об этом принципе знали и реализовали в серийно выпускаемой машине. В действительности, этот принцип применен ранее - в ЭВМ Промiнь.

1969 год
В ЭВМ МИР-2 впервые применен дисплей со световым пером, обеспечивающий оперативный вывод, контроль, редактирование информации и отображение на экране промежуточных и окончательных результатов решения задач. Использовалась внешняя память на магнитных картах; язык программирования - Аналитик (расширение языка Алмир).

1974 год
В.М.Глушковым, В.А.Мясниковым, И.Б.Игнатьевым предложены принципы построения рекурсивной (не неймановской) ЭВМ. М.А.Карцевым реализована первая в мире многоформатная векторная структура ЭВМ.
В 70-е годы М.А. Карцев впервые в мире предложил и реализовал концепцию полностью параллельной вычислительной системы на базе ЭВМ М-10 - с распараллеливанием на всех четырех уровнях: программ, команд, данных и слов. А в 1978 году разработал проект первой в СССР векторно-конвейерной ЭВМ М-13.

1978 год
Под непосредственным руководством Всеволода Сергеевича Бурцева. для создания сложных боевых систем разрабатывается первая высокопроизводительная полупроводниковая ЭВМ 5Э92б с повышенной структурной надежностью и достоверностью выдаваемой информации, основанной на полном аппаратном контроле вычислительного процесса. В этой ЭВМ впервые был реализован принцип многопроцессорности, внедрены новые методы управления внешними запоминающими устройствами, позволяющие осуществлять одновременную работу нескольких машин на единую внешнюю память.
Все это дало возможность по-новому строить вычислительные управляющие и информационные комплексы для систем противоракетной обороны, управления космическими объектами, центров контроля космического пространства и другие. Многомашинные вычислительные комплексы с автоматическим резервированием хорошо зарекомендовали себя на боевых дежурствах.

1979год
Закончены работы по созданию многопроцессорного вычислительного комплекса Эльбрус-1 общей производительностью 15 млн.опер./сек.

1984 год
Успешно завершены Государственные испытания десятипроцессорного многопроцессорного вычислительного комплекса Эльб рус-2 производительностью 125 млн. опер./сек. Эльбрус-1 и Эльбрус-2 освоены в серийном производстве.
При создании этих комплексов были решены принципиальные вопросы построения универсальных процессоров предельной производительности. Так динамическое распределение ресурсов сверхоперативной памяти исполнительных устройств и ряд других решений, впервые используемых в схемотехнике, позволили в несколько раз увеличить производительность каждого процессора. С целью дальнейшего повышения производительности комплекса были решены фундаментальные вопросы построения многопроцессорных систем, такие как исключение взаимного влияния модулей на общую производительность, обеспечение обезличенной работы модулей и их взаимной синхронизации.

1989 год
В 1989 году завершается работа над двумя последними советскими суперЭВМ ЭЛЬБРУС, основанная на новом не Фон-Неймановском принципе. ЭВМ обеспечивала существенное распараллеливание вычислительного процесса на аппаратном уровне. Эта архитектура использует новейшие принципы оптической обработки информации, обладает высокой регулярностью структуры и позволяет достичь производительности 1010 - 1012 опер./сек. Принципиальной особенностью предлагаемой архитектуры является автоматическое динамическое распределение ресурсов вычислительных средств между отдельными процессами и операторами. Решение этой проблемы освобождает человека от решения задачи распределения ресурсов при программировании параллельных процессов в многомашинных и многопроцессорных комплексах. Работы по исследованию и созданию новых архитектур ЭВМ проводились в рамках "Программы Основных направлений фундаментальных исследований и разработок по созданию оптической сверхвысокопроизводительной вычислительной машины Академии наук".Коллектив разработчиков «Электроники СС БИС» возглавлял Владимир Андреевич Мельников (18.08.1928-7.05.1993), соратник Лебедева по многим проектам ИТМиВТ.

Поколения Эвм.
Электронно-вычислительные машины у нас в стране принято делить на поколения. Для компьютерной техники характерна прежде всего быстрота смены поколений - за ее короткую историю развития уже успели смениться четыре поколения и сейчас мы работаем на компьютерах пятого поколения. Что же является определяющим признаком при отнесении ЭВМ к тому или иному поколению? Это прежде всего их элементная база (из каких в основном элементов они построены), и такие важные характеристики, как быстродействие, емкость памяти, способы управления и переработки информации. Конечно же, деление ЭВМ на поколения в определенной мере условно. Существует немало моделей, которые по одним признакам относятся к одному, а по другим - к другому поколению. И все же, несмотря на эту условность поколения ЭВМ можно считать качественными скачками в развитии электронно-вычислительной техники.
Первое поколение ЭВМ (1948 - 1958 гг.)
ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы использовали электронные лампы и реле; оперативная память выполнялась на триггерах, позднее на ферритовых сердечниках.
Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно-технических задач. К этому поколению ЭВМ можно отнести: МЭСМ, БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, “Стрела”, “Минск-1”, “Урал-1”, “Урал-2”, “Урал-3”, M-20, "Сетунь", БЭСМ-2, "Раздан". Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2-3 тысяч операций в секунду, емкость оперативной памяти-2К или 2048 машинных слов (1K=1024) длиной 48 двоичных знаков. В 1958 г. появилась машина M-20 с памятью 4К и быстродействием около 20 тысяч операций в секунду. В машинах первого поколения были реализованы основные логические принципы построения электронно-вычислительных машин и концепции Джона фон Неймана, касающиеся работы ЭВМ по вводимой в память программе и исходным данным (числам). Этот период явился началом коммерческого применения электронных вычислительных машин для обработки данных. В вычислительных машинах этого времени использовались электровакуумные лампы и внешняя память на магнитном барабане. Они были опутаны проводами и имели время доступа 1х10-3 с. Производственные системы и компиляторы пока не появились. В конце этого периода стали выпускаться устройства памяти на магнитных сердечниках. Надежность ЭВМ этого поколения была крайне низкой.Большим недостатком первого поколения в том, что изначально данные машины разрабатывались для выполнения арифметических задач. И решение на них каких либо аналитических задач было весьма трудоемко.
Компьютеры первого поколения в Росси появились с опозданием. Отечественная ЭВМ БЭСМ явилась первой и одной из самых быстродействующих в континентальной Европе.
Второе поколение ЭВМ (1959 - 1967 гг.)
Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличело емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т.д. К ЭВМ второго поколения относятся:

ЭВМ М-40, -50 для систем противоракетной обороны;
Урал -11, -14, -16 - ЭВМ общего назначения, ориентированные на решение инженерно-технических и планово-экономических задач;
Минск -2, -12, -14 для решения инженерных, научных и конструкторских задач математического и логического характера;
Минск-22 предназначена для решения научно-технических и планово-экономических задач;
БЭСМ-3 -4, -6 машин общего назначения, ориентированных на решение сложных задач науки и техники;
М-20, -220, -222 машина общего назначения, ориентированная на решение сложных математических задач;
МИР-1 малая электронная цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения широкого круга инженерно- конструкторских математических задач,
"Наири" машина общего назначения, предназначеная для решения широкого круга инженерных, научно-технических, а также некоторых типов планово-экономических и учетно-статистических задач;
Рута-110 мини ЭВМ общего назначения;
и ряд других ЭВМ.

ЭВМ БЭСМ-4, М-220, М-222 имели быстродействие порядка 20-30 тысяч операций в секунду и оперативную память- соответственно 8К, 16К и 32К. Среди машин второго поколения особо выделяется БЭСМ-6, обладающая быстродействием около миллиона операций в секунду и оперативной памятью от 32К до 128К (в большинстве машин используется два сегмента памяти по 32К каждый).

Данный период характеризуется широким применением транзисторов и усовершенствованных схем памяти на сердечниках. Большое внимание начали уделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов и средств ввода-вывода. В конце указанного периода появились универсальные и достаточно эффективные компиляторы для Кобола, Фортрана и других языков.
Была достигнута уже величина времени доступа 1х10-6 с, хотя большая часть элементов вычислительной машины еще была связана проводами.
Вычислительные машины этого периода успешно применялись в областях, связанных с обработкой множеств данных и решением задач, обычно требующих выполнения рутинных операций на заводах, в учреждениях и банках. Эти вычислительные машины работали по принципу пакетной обработки данных. По существу, при этом копировались ручные методы обработки данных. Новые возможности, предоставляемые вычислительными машинами, практически не использовались.
Именно в этот период возникла профессия специалиста по информатике, и многие университеты стали предоставлять возможность получения образования в этой области.

Третье поколение ЭВМ (1968 - 1973 гг.)
Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.). Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились. В СССР в 70-е годы получают дальнейшее развитие АСУ. Закладываются основы государственной и межгосударственной, охватывающей страны - члены СЭВ (Совет Экономической Взаимопомощи) системы обработки данных. Разрабатываются универсальные ЭВМ третьего поколения ЕС, совместимые как между собой (машины средней и высокой производительности ЕС ЭВМ), так и с зарубежными ЭВМ третьего поколения (IBM-360 и др. - США). В разработке машин ЕС ЭВМ принимают участие специалисты СССР, Народной Республики Болгария (НРБ), Венгерской Народной Республики (ВНР), Польской Народной Республики (ПНР), Чехословацкой Советской Социалистической Республики (ЧССР) и Германской Демократической Республики (ГДР). В то же время в СССР создаются многопроцессорные и квазианалоговые ЭВМ, выпускаются мини-ЭВМ "Мир-31", "Мир-32", "Наири-34". Для управления технологическими процессами создаются ЭВМ сериии АСВТ М-6000 и М-7000 (разработчики В.П.Рязанов и др.). Разрабатываются и выпускаются настольные мини-ЭВМ на интегральных микросхемах М-180, "Электроника -79, -100, -125, -200", "Электроника ДЗ-28", "Электроника НЦ-60" и др.

К машинам третьего поколения относились "Днепр-2", ЭВМ Единой Системы (ЕС-1010, ЕС-1020, ЕС-1030, ЕС-1040, ЕС-1050, ЕС-1060 и несколько их промежуточных модификаций - ЕС-1021 и др.), МИР-2, "Наири-2" и ряд других.

Характерной чертой данного периода явилось резкое снижение цен на аппаратное обеспечение. Этого удалось добиться главным образом за счет использования интегральных схем. Обычные электрические соединения с помощью проводов при этом встраивались в микросхему. Это позволило получить значение времени доступа до 2х10 -9 с. В этот период на рынке появились удобные для пользователя рабочие станции, которые за счет объединения в сеть значительно упростили возможность получения малого времени доступа, обычно присущего большим машинам. Дальнейший прогресс в развитии вычислительной техники был связан с разработкой полупроводниковой памяти, жидкокристаллических экранов и электронной памяти. В конце этого периода произошел коммерческий прорыв в области микроэлектронной технологии.

Возросшая производительность вычислительных машин и только появившиеся многомашинные системы дали принципиальную возможность реализации таких новых задач, которые были достаточно сложны и часто приводили к неразрешимым проблемам при их программной реализации. Начали говорить о "кризисе программного обеспечения". Тогда появились эффективные методы разработки программного обеспечения. Создание новых программных продуктов теперь все чаще основывалось на методах планирования и специальных методах программирования.

Этот период связан с бурным развитием вычислительных машин реального времени. Появилась тенденция, в соответствии с которой в задачах управления наряду с большими вычислительными машинами находится место и для использования малых машин. Так, оказалось, что миниЭВМ исключительно хорошо справляется с функциями управления сложными промышленными установками, где большая вычислительная машина часто отказывает. Сложные системы управления разбиваются при этом на подсистемы, в каждой из которых используется своя миниЭВМ. На большую вычислительную машину реального времени возлагаются задачи планирования (наблюдения) в иерархической системе с целью координации управления подсистемами и обработки центральных данных об объекте.
Программное обеспечение для малых вычислительных машин вначале было совсем элементарным, однако уже к 1968 г. появились первые коммерческие операционные системы реального времени, специально разработанные для них языки программирования высокого уровня и кросс-системы. Все это обеспечило доступность малых машин для широкого круга приложений. Сегодня едва ли можно найти такую отрасль промышленности, в которой бы эти машины в той или иной форме успешно не применялись. Их функции на производстве очень многообразны; так, можно указать простые системы сбора данных, автоматизированные испытательные стенды, системы управления процессами. Следует подчеркнуть, что управляющая вычислительная машина теперь все чаще вторгается в область коммерческой обработки данных, где применяется для решения коммерческих задач.
МиниЭВМ начали применяться и для решения инженерных задач, связанных с проектированием. Проведены первые эксперименты, показавшие эффективность использования вычислительных машин в качестве средств проектирования.
Применение распределенных вычислительных систем явилось базой для децентрализации решения задач, связанных с обработкой данных на заводах, в банках и других учреждениях. Вместе с тем для данного периода характерным является хронический дефицит кадров, подготовленных в области электронных вычислительных машин. Это особенно касается задач, связанных с проектированием распределенных вычислительных систем и систем реального времени.

Четвертое поколение ЭВМ (1974 - 1982 гг.)
Элементная база ЭВМ - большие интегральные схемы (БИС). Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что ведет к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости. Все это оказывает существенное воздействие на логическую структуру (архитектуру) ЭВМ и на ее программное обеспечение. Более тесной становится связь структуры машины и ее программного обеспечения, особенно операционной системы (или монитора)-набора программ, которые организуют непрерывную работу машины без вмешательства человека. К этому поколению можно отнести ЭВМ ЕС: ЕС-1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065 (“Ряд 2”), -1036, -1046, -1066, СМ-1420, -1600, -1700, все персональные ЭВМ (“Электроника МС 0501”, “Электроника-85”, “Искра-226”, ЕС-1840, -1841, -1842 и др.), а также другие типы и модификации. К ЭВМ четвертого поколения относится также многопроцессорный вычислительный комплекс "Эльбрус". "Эльбрус-1КБ" имел быстродействие до 5,5 млн. операций с плавающей точкой в секунду, а объем оперативной памяти до 64 Мб. У "Эльбрус-2" производительность до 120 млн. операций в секунду, емкость оперативной памяти до 144 Мб или 16 Мслов (слово 72 разряда), максимальная пропускная способность каналов ввода-вывода - 120 Мб/с.
и т.д.................

Первые компьютеры использовались для расчетов в ядерной физике, для проектирования и запуска ракет, поэтому сведения о новых разработках были закрыты. В 1950 г. в Советском Союзе создана первая отечественная электронная цифровая машина МЭСМ (Малая электронная счетная машина), разработанная Институтом электротехники АН УССР под руководством академика С.А. Лебедева (рис. 1.101).

Малая электронная счетная машина - первая отечественная универсальная ламповая ЭВМ (название «компьютер» не было принято в те времена). Начало разработки - 1948 г., 1950 г. - официальный ввод в эксплуатацию. В 1952-1953 гг. МЭСМ считалась самой быстродействующей и практически единственной регулярно эксплуатируемой ЭВМ в Европе.

Принципы построения МЭСМ разрабатывались С.А. Лебедевым независимо от аналогичных работ на Западе.

Рис. 1.101.

Быстродействие ЭВМ составляло 50 оп./с; емкость оперативного ЗУ - 31 число и 63 команды; представление чисел - 16 двоичных разрядов с фиксированной перед старшим разрядом запятой; команды трехадресные длиной 20 двоичных разрядов (из них 4 разряда - код операции); рабочая частота - 5 кГц; была предусмотрена также возможность подключения дополнительного ЗУ на магнитном барабане емкостью 5000 слов.

Потребляемая мощность составляла 15 кВт, машина размещалась на площади 60 кв. м.

В 1952 г. (в том же году, что и ЕЭУАС) создана первая российская ЭВМ общего назначения семейства БЭСМ (Большая электронная счетная машина), разработанная Институтом точной механики и вычислительной техники Академии наук СССР, ориентированная на решение сложных задач науки и техники (рис. 1.102).

В этой трехадресной машине параллельного действия на электронных лампах (4000 ламп) использовалась двоичная система счисления с плавающей точкой. По структуре, конструкции и характеристикам машина стояла на уровне лучших зарубежных компьютеров, БЭСМ оперировала с 39-разрядными данными со средней скоростью 10 тыс. оп./с.

Рис. 1.102.

Интересными особенностями структуры машины стало введение местного управления операциями, выходящими по времени за рамки стандартного цикла, а также автономное управление при переходе на подпрограммы. Машина содержала долговременное ЗУ для подпрограмм, часть которого выполнили сменной. Для контроля применялись как серия тестов, так и специально разработанные методы логического контроля.

БЭСМ превосходила ЕЭУАС по многим параметрам: здесь осуществились решения, вошедшие в практику построения компьютеров только через несколько лет. Например, чтобы уменьшить диспропорцию между быстродействием вычислений и медленным выводом результатов на печать, разработали устройство, дешифрирующее запись на магнитной ленте с отображением десятичных цифр результата на неоновых лампах. Вывод данных осуществлялся фотографированием результата. Скорость выдачи данных с использованием магнитной ленты намного возрастала. Арифметико-логическое устройство БЭСМ, выполненное на ламповых логических схемах, обладало рекордным быстродействием (10 000 оп./с), которое могло быть реализовано только при переходе к технологиям памяти, позволявшим параллельное считывание всех разрядов слова.

Несколько позднее появилось специализированное конструкторское бюро - СКБ-245 Министерства машиностроения и приборостроения под руководством Б.И. Рамеева (рис. 1.103) и Ю.Я. Базилевского (рис. 1.104) для конструирования серийной ЭВМ. В 1953 г. ЭВМ «Стрела» была принята Государственной ко-

Рис. 1.103.

Рис. 1.104. Ю.Я. Базилевский миссией в эксплуатацию, а в 1954 г. начался серийный выпуск. Серия оказалась очень маленькой: всего за четыре года было выпущено семь машин. Одна из машин проработала 15 лет в Энергетическом институте АН СССР.

Построенная на 6000 электронных лампах, ЭВМ «Стрела» имела среднюю производительность вычислений 2 тысячи трехадресных операций с плавающей точкой в секунду, полезное машинное время работы доходило до 18 часов в сутки. «Стрела» отличалась гибкой системой программирования.

Различные виды групповых арифметических и логических операций, условные переходы и сменяемые стандартные программы, а также системы контрольных тестов и организующих программ позволяли создавать библиотеки эффективных программ различного направления, осуществлять автоматизацию программирования и решение широкого круга математических задач.

Типичные представители ЭВМ первого поколения среди отечественных - МЭСМ, Минск1, Урал1, Урал2, Урал4, М1, М3, БЭСМ2, «Стрела» (рис. 1.105) и др. Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2-3 тыс. оп./с, емкость оперативной памяти - 2048 машинных слов, длина слова - 48 разрядов.

Этот период явился началом коммерческого применения электронных вычислительных машин для обработки данных. В вычислительных машинах этого времени использовались электровакуумные лампы и внешняя память на магнитном барабане. Они были опутаны проводами и имели время доступа 1х10 _3 с. Производственные системы и компиляторы пока не появились.

Рис. 1.105. ЭВМ первого поколения «Стрела>

В конце этого периода стали выпускаться устройства памяти на магнитных сердечниках. Надежность ЭВМ первого поколения была еще крайне низкой.

В 1961 г. в СССР был начат серийный выпуск первой полупроводниковой вычислительной машины «Раздан 2» (рис. 1.106), предназначенной для решения научно-технических и инженерных задач, не требовавших высокой производительности (скорость вычислений - до 5 тыс. оп./с). Оперативное запоминающее устройство было выполнено на ферритовых сердечниках. Для расширения круга решаемых задач, требующих большого объема памяти, в машине предусмотрено внешнее запоминающее устройство - накопитель на магнитной ленте.

В 1967 г. в России создана самая мощная вычислительная машина семейства БЭСМ - БЭСМ6 (рис. 1.107), Эта была вычислительная машина мирового уровня.

В БЭСМ6 использовалось 60 тыс. транзисторов и 200 тыс. полупроводниковых диодов. Для обеспечения высокой надежности

Рис. 1.106.

Рис. 1.107.

использовался режим работы приборов с большим запасом по мощности. БЭСМ6 имела исключительно высокое для своего времени быстродействие - 1 млн оп./с, обладала отличным коэффициентом отношения производительности к стоимости вычислений.

В структуру компьютеров второго поколения был введен специализированный процессор, управляющий обменом данных между устройствами ввода/вывода и основной памятью. Это управление осуществляется программой ввода/вывода, которая считывается из основной памяти и выполняется процессором ввода/ вывода автономно. Для обеспечения возможности совместной работы процессора ввода/вывода и центрального процессора были введены прерывания работы центрального процессора по сигналу от процессора ввода/вывода.

В 1959 г. под руководством Н.П. Брусенцова (рис. 1.108) в вычислительном центре Московского университета была разработана малая цифровая вычислительная машина «Сетунь» (рис. 1.109), предназначенная для решения научно-технических и экономических задач средней сложности. В 1962-1964 гг. ЭВМ выпускалась серийно. Интересной особенностью ЭВМ «Сетунь» является троичная симметричная система представления чисел (цифрами 1, 0, - 1) с фиксированной после второго разряда или плавающей (программированной) точкой с операциями нормализации чисел (приведения к определенному виду) и сдвига. Возможно, это был единственный в мире компьютер, работавший в троичной системе счисления.

Рис. 1.108.

Рис. 10.9.

Считается, что запоминающий элемент с тремя состояниями наиболее оптимален для представления данных, но с машинами, работающими в двоичной системе счисления, работать оказалось проще, несмотря на неоптимальность. Разрядность представления чисел в ЗУ составляла 18 троичных разрядов (длинное слово) или 9 разрядов (короткое слово), разрядность команд составляла 9 разрядов, структура команд была одноадресной с признаком модификации адресной части; количество операций - 24. Особенности структуры «Сетунь» предопределили принципы построения, получившие дальнейшее развитие в миниЭВМ.

К вычислительным машинам второго поколения относятся такие отечественные вычислительные машины, как Урал 14, Урал 16, Минск22, Минск23, Минск32, БЭСМЗ, БЭСМ4, М220, М222, БЭСМ6, МИР2 (рис. 1.110), «Наири» (рис. 1.111) и др.

В 1969 г. Советский Союз заключил соглашение о сотрудничестве в разработке Единой системы ЭВМ (ЕС ЭВМ) и Системы малых ЭВМ (СМ ЭВМ). За образец была взята лучшая в то время американская система 1ВМ/360. Ориентация в дальнейшем советской промышленности на изучение «зарубежных технологий» привела к стойкому отставанию в области вычислительной техники. В 1972 г. были созданы первые аналоги (клоны) компьютеров фирмы 1ВМ, получившие название ЕС ЭВМ. Единая с американской система электронных вычислительных машин была разработана странами СЭВ (Болгарией, Венгрией, ГДР, Польшей, Чехословакией и СССР) и базировалась на архитектуре 1ВМ 360/370.

К отечественным машинам третьего поколения, выполненным на интегральных микросхемах, относятся все ЕС ЭВМ - ЕС-1010 (рис. 1.112), быстродействие до 10 тыс. оп./с, объем опе-

Рис. 1.110.

Рис. 1.111.

Рис. 1.112.

Рис. 1.113.

Рис. 1.114.

ративной памяти от 8 до 64 КБ), ЕС-1020,ЕС-1021, 15 тыс. оп./с, от 16 до 64 КБ, ЕС-1030, ЕС-1033, ЕС-1040, ЕС-1045, ЕС-1050, 500 тыс. оп./с, от 256 до 1024 КБ; ЕС-1055, ЕС-1060 (рис. 1.113) 1,0-1,3 млн оп./с, от 2048 до 8192 Кб), ЕС-1061, ЕС-1066 - более 2 млн оп./с, 8192 КБ и др.

Кроме того, был налажен широкий выпуск микро- и мини- ЭВМ, таких как Электроника-60, Электроника-100/25 (рис. 1.114), Электроника-79, СМ-3, СМ-4 и др. Эти машины, как машины третьего поколения, оперируют с произвольной буквенно-цифровой информацией, единица адресации памяти 1 байт, (длина слова 4 байта), используются полуслова и двойные слова, возможность параллельной работы устройств и работа нескольких пользователей в режиме разделения времени.

Дальнейшее развитие компьютеров этого класса предусматривало преемственность и совместимость, в 1ВМ/370 сохранилась система команд 1ВМ/360, а для повышения производительности компьютера введен принцип конвейерного управления с опережающей обработкой команд.

Введена параллельная и конвейерная обработка данных в операционном блоке, использовалась виртуальная память (особая организация управления памятью, которая позволяет рассматривать всю память компьютера как основную), кэш-память (буферная память, позволяющая согласовать скорости обмена данными быстрых и медленных устройств памяти). На базе универсальных компьютеров стало возможно создание вычислительных систем, обслуживающих удаленных пользователей.

Первой ЭВМ, разработанной в Советском Союзе на интегральных микросхемах, стала построенная в 1970 г. в Ереванском научно-исследовательском институте математических машин, ЭВМ «Наири-3» (рис. 1.115) и ее модификации «Наири-3-1» и «Наири-3-2» (на интегральных гибридных микросхемах).

Электронная цифровая вычислительная машина «Наири-3» предназначалась для решения широкого круга инженерных, научно-технических, планово-экономических и учетно-статистических задач.

В машине использовался упрощенный машинный язык, облегчающий программирование, а также специальный режим автоматического программирования, позволявший вводить задачи на обычном математическом языке. Часто встречающиеся задачи могли выполняться на машине без предварительной подготовки при помощи внутренней библиотеки программ.

Для непосредственного выполнения арифметических операций и вычисления ряда функций предусматривался режим «счетной машины». Основная особенность ЭВМ «Наири-3» - двухсту-

Рис. 1.115.

Рис. 1.116.

пенчатое построение микропрограммного устройства управления, обеспечивающее хранение больших массивов микропрограмм.

Примером отечественных компьютеров четвертого поколения может служить многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус». «Эльбрус-1» (рис. 1.116) имел быстродействие до 5,5 млн операций с плавающей точкой в секунду, а объем оперативной памяти до 64 Мбайт. Пропускная способность каналов ввода/вывода достигала 120 Мб/с. Первый компьютер с таким названием появился еще в 1978 г. под руководством В.С. Бурцева и при участии Б. Бабаяна, который был одним из заместителей главного конструктора. Основными заказчиками компьютеров «Эльбрус» были, конечно, военные.

Компьютер имел модульную конструкцию и мог включать от одного до десяти процессоров на базе схем средней интеграции. Быстродействие компьютера достигало 15 млн оп./с. Объем оперативной памяти, общей для всех процессоров, составлял до 2 20 машинных слов, или 64 МБ.

Однако наиболее интересной в «Эльбрусе-1» была архитектура. Советский суперкомпьютер стал первой в мире коммерческой ЭВМ, использующей суперскалярную архитектуру, массовое применение которой за рубежом началось лишь в 1990-х гг. с появлением процессоров Intel Pentium.

В 1978 г. в Советском Союзе начато производство универсальных многопроцессорных комплексов четвертого поколения «Эльбрус-2» (рис. 1.117) производительностью до 120 млн оп./с, емкостью оперативной памяти до 144 Мбайт или 16 мегаслов (слово - 72 разряда).

Рис. 1.117.

Рис. 1.118.

Поиск путей к рекордной производительности вычислительных систем требует нестандартных решений. В 1970-е гг. архитектура вычислительных машин строилась с использованием различных принципов параллелизма, которые позволяли сделать очередной рывок производительности: от миллиона операций в секунду к десяткам и сотне миллионов.

Основными пользователями советских супер-ЭВМ были организации, которые решали секретные задачи обороны, реализовывали атомную и ядерную программы. Но в 1979 г. в стенах Института проблем управления (ИПУ) АН СССР завершается разработка высокопроизводительной вычислительной системы ПС-2000 (рис. 1.118), предназначавшейся для сугубо мирных нужд.

Аббревиатура ПС означает «перестраиваемые структуры». Так называемыми однородными решающими полями - структурами из однотипных процессорных элементов, способных параллельно обрабатывать данные, в ИПУ начали заниматься в конце 1960-х. Лидером этого направления был академик И.В. Прангишвили (рис. 1.119).

Замечательно то, что найденные специалистами из ИПУ принципы однородных решающих полей не требовали сверхмощной элементной базы для создания высокопроизводительной парал

Рис. 1.119.

И.В. Прангишвили лельной машины. Для ПС-2000 и последовавшей за ней системы ПС-3000 электронная промышленность не выпустила ни одной заказной микросхемы.

При этом вычислительные комплексы ПС-2000 обгоняли дорогостоящие «Эльбрусы», обеспечивая быстродействие до 200 млн оп./с. Испытания восьми опытных образцов машины продемонстрировали на геофизических задачах суммарную производительность порядка 1 млрд оп./с.

Были разработаны специальные экспедиционные вычислительные комплексы ЭГВК ПС-2000, отлично приспособленные к работе в условиях геофизических экспедиций: они не занимали большой площади, потребляли мало энергии и не требовали больших расходов на эксплуатацию.

В ПС-2000 реализована архитектура с одним потоком команд и многими потоками данных (81МО). Центральным компонентом системы является мультипроцессор, включавший от 8 до 64 одинаковых процессорных элементов. Процессорные элементы обрабатывали множество потоков данных по программе из общего модуля управления (один модуль на каждые восемь элементов).

Мультипроцессор состоит из набора однотипных процессорных элементов (ПЭ1, ПЭ2, ..., ПЭЛ^> связанных между собой регулярным и магистральным каналом, и общего устройства управления (ОУУ). Каждый ПЭ, а также ОУУ состоят из нескольких функциональных устройств, включающих самую быструю в компьютере программно доступную регистровую память. Совокупность этих устройств (как в ОУУ, так и всех ПЭ) образует разветвленный конвейерный агрегат с программно конфигурируемыми связями. Каждое функциональное устройство составляет конвейерную ступень. Обмен данными между этими устройствами производится через общий для соседних ступеней регистр.

В состав вычислительного комплекса ПС-2000 входит мультипроцессор, мониторная подсистема и от одной до четырех подсистем внешней памяти (СВП), обеспечивающих параллельно-асинхронную работу нескольких каналов ввода/вывода в режиме одновременного функционирования многих магнитных носителей информации.

Наиболее полное развитие принципы перестраиваемости получили в следующей разработке ИПУ - системе ПС-3000 (рис. 1.120), которая была закончена к 1982 г. Здесь уже применялась архитектура множества потоков команд и множества потоков данных (М11УШ). В ПС-3000 аппаратно реализована динамичес-

Рис. 1.120.

кая перестраиваемость структуры машины в зависимости от возможностей распараллеливания конкретного вычислительного процесса.

В отличие от своей предшественницы, ПС-3000 решала в основном управляющие задачи - ее можно было использовать на верхних уровнях иерархических систем управления сложными технологическими процессами и производствами, для прямого управления сложными объектами (например, атомными реакторами) в реальном времени и для моделирования сложных объектов. Разрабатывалась и следующая система - ПС-3100, которая предназначалась для применения на верхних уровнях управления атомным реактором.

К началу 1980-х гг. производительность персональных компьютеров составляла сотни тысяч операций в секунду, производительность суперкомпьютеров достигала сотен миллионов операций в секунду. Мировой парк компьютеров превысил 100 млн. Дальнейшее развитие вычислительной техники привело к широкому использованию ее во всех областях человеческой деятельности.

В 1989 г. была пущена в опытную эксплуатацию векторноконвейерная супер-ЭВМ «Электроника ССБИС» разработки Института проблем кибернетики РАН и предприятий электронной промышленности. Производительность в однопроцессорном варианте составляла 250 Мфлопс, передача данных между массовой интегральной памятью и оперативной памятью осуществлялась под управлением специализированного процессора, реализующего произвольные методы доступа. Разработку супер-ЭВМ вели В.А. Мельников, Ю.И. Митропольский, В.З. Шнитман, В.П. Иванников.

В 1990 г. в Советском Союзе была введена в эксплуатацию векторно-конвейерная супер-ЭВМ «Эльбрус 3.1» на базе модульных конвейерных процессоров (МКП), разработанная в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) им. С.А. Лебедева группой конструкторов, в которую входили Г.Г. Рябов, А.А. Соколов, А.Ю. Бяков.

Производительность суперкомпьютера в однопроцессорном варианте составляла 400 МФлопс.

На сегодняшний день мощнейший суперкомпьютер России «Ломоносов», установленный в МГУ им. М.В. Ломоносова, занимает 18-е место в рейтинге Топ500 мощнейших вычислительных систем (14 ноября 2011 г. на Международной конференции по высокопроизводительным вычислениям БСП в Сиэтле (США) обнародовали 38-ю редакцию мирового рейтинга). Производительность составляет 1,3 Пфлопс в пике. В ближайшее время планируется очередная модернизация этого суперкомпьютера, по итогам которой его теоретическое быстродействие должно увеличиться примерно до 1,6 Пфлопс.

Немногим более 50 лет прошло с тех пор, как появилась первая электронная вычислительная машина. За этот короткий для развития общества период сменилось несколько поколений вычислительных машин, а первые ЭВМ сегодня являются музейной редкостью. Сама история развития вычислительной техники представляет немалый интерес, показывая тесную взаимосвязь математики с физикой (прежде всего с физикой твердого тела, полупроводников, электроникой) и современной технологией, уровнем развития которой во многом определяется прогресс в производстве средств вычислительной техники.

Первое поколение ЭВМ (1948-1958 г.)‏

Основным активным элементом ЭВМ первого поколения являлась электронная лампа, остальные компоненты электронной аппаратуры – это обычные резисторы, конденсаторы, трансформаторы. Машины этого поколения имели внушительные размеры, потребляли большую мощность, имели сравнительно малое быстродействие, малую емкость оперативной памяти, невысокую надежность работы и недостаточно развитое программное обеспечение.

МЭСМ

• “МЭСМ”, малая электронная счетная машина - была первой универсальной ламповой ЭВМ в СССР.

БЭСМ-1

• "БЭСМ" - семейство цифровых вычислительных машин общего назначения, ориентированных на решение сложных задач науки и техники. Разработана в Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР.

М-1

• Разработчики – Иссак Семенович Брук, Н.Я.Матюхин, А.Б.Залкинд (Москва). Проект создания М-1 был представлен в 1948 г, но из-за организационных трудностей работы затянулись. Работа по созданию М-1 была завершена в 1951 г., и в 1952 г. началась ее практическая эксплуатация.

М-2

• М-2 была разработана в 1952 г. в лаборатории электросистем Энерге-тического института АН СССР. Группой разработки руководил М. А. Карцев, в состав группы входили О. В. Росницкий, Л.В. Иванов, Е.Н. Филинов, В.И. Золотаревский.

М-3

• М-3 разработана в Лаборатории электросистем Энергетического института АН СССР инициативной группой: И.С.Брук, Н.Я.Матюхин, В.В.Белынский, Г.П.Лопато, Б.М.Каган, В.М.Долкарт, Б.Б.Мелик-Шахназаров. 1956 г. - представлена Госкомиссии

Стрела

• “СТРЕЛА” - цифровая вычислительная машина общего назначения.

Урал-1

• “УРАЛ” - семейство цифровых вычисли-тельных машин общего назначения, ориентированных на решение инженерно-технических и планово-экономических задач.

Первые четыре модели семейства - “Урал-1”, “Урал-2”, “Урал-3” и “Урал-4” - были ламповыми машинами, “Урал-11”, “Урал-14” и “Урал-16”- на полупроводниковых элементах.

Сетунь

• “СЕТУНЬ” - малая цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения научно-технических и экономических задач средней сложности.

• В 1962-1964 выпус-калась серийно. “СЕТУНЬ” имеет троичную симметри-чную систему пред-ставления чисел (с цифрами 1,0,-1) с фиксированной после второго разряда или плавающей (программированной) запятой, операции нор-мализации и сдвига.

Раздан

• “РАЗДАН” - семейство цифровых вычислительных машин общего назначения.

Второе поколение ЭВМ (1959-1967 г.)‏

Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ.

• 1959 г. - созданы опытные образцы ЭВМ М-40, М-50 для систем противоракетной обороны (ПРО).

Минск-1

• 1959 г. - начало выпуска в Минске ЭВМ "Минск-1" применялась в основном для решения инженерных, научных и конструкторских задач математического и логического характера.

Спектр-4

• 1959 г. - в СССР была введена в эксплуатацию первая ламповая специализированная стационарная ЭВМ СПЕКТР-4 предназначенная для наведения истребителей-перехватчиков.

КУРС

• 1959 г. - под руководством Я.А.Хетагурова (ЦМНИИ-1) создана первая в СССР мобильная полупроводниковая ЭВМ "КУРС" для обработки радиолокационной информации.

Днепр

• "ДНЕПР" - первая отечественная цифровая управляющая вычислительная машина широкого назначения на полупроводниковых элементах.

Тетива

• 1960 г. - создана первая микропрограм-мная специализированная ЭВМ "Тетива" для системы ПВО.

Раздан-2

• Машина предназначена для решения научно-технических и инженерных задач, малой производительности (скорость вычислений - до 5 тысяч операций в 1 секунд).

БЭСМ-4

• 1962 г. - в ИТМиВТ выпущена ЭВМ БЭСМ-4.

МППИ-1

• “МППИ-1”, машина первичной переработки информации - информационно-вычислительная машина.

Восток

• В 1962 г. создан опытный образец ЭВМ "Восток". В машине использовались магнитные барабаны с плавающими головками, кэш команд, быстрые регистры, контроль арифметического устройства.

ПРОМIНЬ

• ПРОМIНЬ” - семейство малых цифровых электронных вычислительных машин, предназначенных для автоматизации инженерных расчетов средней сложности.

Киев

• “КИЕВ” - электронная цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения широкого круга научных и инженерных задач.

Минск-2

• ЭВМ "Минск-2" выпущена в 1962 г. в Минске, руководитель разработки В.В.Пржиялковский.

Минск-22

• ЭВМ “Минск-22” обрабатывает цифровую и алфавитную информацию, вводимую с перфокарт или с перфолент.

Минск-32

• Многопрограммная вычислительная машина “Минск-32” предназначена для решения широкого круга научно-технических и планово-экономических задач.

Минск-222

• 1963 г. - создан многомашинный вычислительный комплекс "Минск-222"

Наири

• “НАИРИ” - семейство электронных цифровых вычислительных машин общего назначения с микропрограммным принципом построения и встроенной системой автоматического программирования.

Урал-11

• Цифровая электронная вычислительная машина “Урал-11” предназначена для решения задач внутризаводского планирования, учета, статистики и других задач, связанных с приемом, хранением, переработкой и выдачей массивов цифровой и алфавитной информации, а также для работы в составе автоматизированных систем обработки данных.

Урал-14

• ЭВМ “Урал-14” является более совершенной машиной по целому ряду эксплуатационных показателей по сравнению с машиной “Урал-11”. Ввод исходной информации основан на применений тех же технических носителей и устройств, которые используют в электронной вычислительной машине “Урал-11”.

Урал-16

• ЭВМ “Урал-16”(1969 г.) наиболее совершенная и быстродействующая в семействе “Урал”. Ввод и вывод информации такой же, что и в предыдущих моделях. Оперативное запоминающее устройство на ферритах имеет емкость в 2-8 раз большую, чем “Урал-14”, в 4 раза больше емкость накопителя на магнитном барабане

Весна

• 1964 г. - начало выпуска электронная цифровая вычислительная машина общего назначения "Весна".

БЭСМ-6

• 1965 г. - группой инженеров в Институте точной механики и вычислительной техники под руководством С.А. Лебедева была создана мощная полупроводниковая ЭВМ БЭСМ-6 ("Быстро-действующая электронно-счетная машина"). БЭСМ-6 (40 тысяч транзисторов) занимает особенно важное место в развитии и использовании вычи-слительной техники в СССР.

Мир-1

• В Киеве в 1965 г. создана машина "МИР-1", предназначенная для инженерных расчетов в конструкторских бюро и научно-исследовательских институтах.

М-220

• М-220” - цифровая электронная вычи-слительная машина общего назначения. Предназначена для решения научно-технических, а также отдельных классов эко-номических задач.

Раздан-3

• 1966 г. - начат серийный выпуск ЦВМ “Раздан-3”, Машина предназна-ченной для решения научно-технических, планово-экономических и статистических задач.

Днепр-2

• Вычислительный комплекс предназначен для обработки информации, поступающей от внешних устройств, а также от УК.

Третье поколение ЭВМ (1968-1973 г.)‏

Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.). Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились.

Мир-2

• МИР-2 (1968 г.) предназначенная для инженерных расчетов в конструкторских бюро и научно-исследовательских институтах, проектных организациях.

Рута-110

• РУТА-110” - комплекс устройств обработки, ввода, хранения, вывода, а также дистанционного сбора и выдачи алфавитно-цифровой информации, предназначенный для создания локальных систем обработки данных.

Наири-3

• Машина электронная цифровая вычислительная “Наири-3” предназначена для решения широкого круга инженерных, научно-технических, планово-экономических и учетно-статистических задач.

ЕС-1020

• Машина предназначена для решения научно-технических, экономических и управленческих задач, а также для работы в составе небольших АСУ, Может работать как в автономном режиме, так и в составе автоматизированных систем обработки информации.

ЕС-1030

• Область применения: вычисли-тельные центры предприятий, объединений, ведомств; научно-технические и планово-экономические расчеты.

• Производительность - 70 тыс. опе-раций в секунду по смеси Гибсон-3. Суммарная пропускная способность каналов - 2 Мб/с.

ЕС-1050

• Предназначена для решения широкого круга научно-технических, экономических и специальных задач в крупных вычислительных центрах, в больших системах обработки данных, в информационно-поисковых службах, автоматизированных системах управления и многомашинных комплексах.

М-10

• 1973 г. - начало выпуска высокопроизводительной ЭВМ с многоформатной векторной RISC-архитектурой для систем предупреждения о ракетном нападении и общего наблюдения за космическим пространством М-10

Четвёртое поколение ЭВМ (1974-1982 г.)‏

Элементная база ЭВМ - большие интегральные схемы (БИС). Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что ведет к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости. Все это оказывает существенное воздействие на логическую структуру (архитектуру) ЭВМ и на ее программное обеспечение. Более тесной становится связь структуры машины и ее программного обеспечения, особенно операционной системы (или монитора)-набора программ, которые организуют непрерывную работу машины без вмешательства человека

ЕС-1035

• Электронная вычислительная машина ЕС-1035 является одной из моделей второй очереди ЕС ЭВМ и предназначена для решения широкого круга задач в вычислительных центрах и информационных системах различного назначения.

ЕС-1036

• 83 г. - начало выпуска модели ЕС-1036 – 400 тыс. оп/сек

В ЕС-1036 входят:

• АЦПУ 7036-Алфавитно-цифровое печатающее устройство параллельного типа (СССР). Скорость 800 строк в минуту, ширина строки 132 знака.

Стойка ЕС-5525

• Устройство управления для накопителей на магнитных лентах (НМЛ) производства СССР.

Стойка ЕС-5563

Дисковод ЕС-5063

Процессор 2436

Накопитель ЕС 5612М

АЦПУ 7036

как называлась отечественная ЭВМ, разработанная под руководством академика С. А. Лебедева и получил лучший ответ

Ответ от Лорик[гуру]
Биография Академика Сергея Алексеевича Лебедева и его труды:
Под руководством Академика Сергея Алексеевича Лебедева в Украине была создана первая на континенте Европы ЭВМ - Малая электронная счетно-решающая машина (МЭСМ) . Далее было усовершенствование....БЭСМ....И МЭСМ и БЭСМ были выполнены в одном экземпляре. Серийное производство машин, разработанных в ИТМ и ВТ АН СССР, началось с 1958 года.
Источник: работали на таких машинах.... Ростовский государственный университет - кафедра Прикладная математика....

Ответ от 2 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: как называлась отечественная ЭВМ, разработанная под руководством академика С. А. Лебедева

Ответ от Носова Светлана [гуру]
Первой ЭВМ, разработанной под руководством С. А. Лебедева в ИТМ и ВТ (1953) была машина параллельного действия БЭСМ-1 (8-10 тыс оп/сек
разработанная под руководством С. А. Лебедева ЭВМ М-20 (1958) с производительностью 20 тыс. оп/сек имела новые важные структурные особенности - частичное совмещение операций, аппаратную организацию циклов, параллельную работу процессора и устройства вывода информации на печать
Выдающимся достижением С. А. Лебедева и возглавляемого им коллектива разработчиков в ИТМ и ВТ стало создание универсальной быстродействующей ЭВМ БЭСМ-6 (1967), превосходившей по производительности (1 миллион операций в секунду) все ЭВМ, разработанные до этого в СССР.

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.

Сергей Алексеевич Лебедев - основоположник вычислительной техники в СССР

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.

Первый компьютер СССР

В 1948 году модель первого отечественного компьютера была собрана. Устройство занимало почти все пространство комнаты площадью в 60 м 2 . 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 м 2 .

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 м 2). Счетных возможностей данного устройства вполне хватало для реализации ряда вычислительных операций, но серийное производство так и не началось.

«Малютка» ЭВМ М-2

Модель М-3 снова стала «малюткой»: 774 электронные лампы, потребляющие энергию в размере 10 кВт, площадь - 3 м 2 . 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.

ЭВМ «Стрела»

«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 м 2 .

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.

Большая электронная счетная машина (БЭСМ)

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 м 2 .

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).

Виктор Михайлович Глушков

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.

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).

«Сетунь»

«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 м 2 ;
• 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.

Украинский компьютер «Промінь» («Луч»)

За «Лучом» в серийное производство поступили компьютеры «Промінь-М» и «Промінь-2»:

• 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.

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 м 3). 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.