Fabricat în URSS. istoria dezvoltării ingineriei informatice autohtone. Istoria calculatoarelor seria de calculatoare „M”
„Dacă luăm în considerare mostrele de arme din diferite ramuri ale armatei, și chiar sub aspect istoric, câte mostre de echipament militar sovietic au fost cele mai bune în comparație cu aceleași americane? Unde erau mai mulți bani, echipamente moderne de cercetare și producție, oameni de știință? Poate URSS a fost liderul în crearea de calculatoare, software?
Vreau să îi mulțumesc în mod special lui Sevtrash, care m-a inspirat să scriu acest articol și ale cărui fraze din comentarii le-am folosit ca epigraf.
Expresiile „procesor rus” sau „calculator sovietic”, din păcate, evocă o serie de asociații specifice introduse de mass-media noastră, replicând fără gând (sau, dimpotrivă, conștient) articole occidentale. Toată lumea este deja obișnuită să creadă că acestea sunt dispozitive antediluviane, voluminoase, slabe, incomode și, în general, tehnologia casnică este întotdeauna un motiv de sarcasm și ironie. Din nefericire, puțini oameni știu că URSS, în anumite puncte în tehnologia de calcul, a fost „în fața celorlalte”. Și veți găsi și mai puține informații despre evoluțiile interne moderne din acest domeniu.
Uniunea Sovietică este numită o țară care a avut una dintre cele mai puternice școli științifice din lume, nu doar patrioți „dospiți”. Acesta este un fapt obiectiv bazat pe o analiză profundă a sistemului de învățământ de către experți din cadrul Asociației Britanice a Educatorilor. Din punct de vedere istoric, în URSS, s-a pus un accent deosebit pe pregătirea specialiştilor în domeniul ştiinţelor naturii, inginerilor şi matematicienilor. La mijlocul secolului al XX-lea, în țara sovieticilor existau mai multe școli de dezvoltare a tehnologiei informatice și nu lipsea personal calificat pentru ei, motiv pentru care existau toate premisele pentru dezvoltarea cu succes a unei noi industrii. . Zeci de oameni de știință și ingineri talentați au participat la crearea diferitelor sisteme de mașini de calcul electronice. Vom discuta acum doar principalele repere în dezvoltarea computerelor digitale în URSS. Lucrările la mașini analogice au fost începute chiar înainte de război, iar în 1945 prima mașină analogică din URSS era deja în funcțiune. Înainte de război, a început cercetarea și dezvoltarea declanșatoarelor de mare viteză, principalele elemente ale computerelor digitale.
Serghei Alekseevich Lebedev (1902 - 1974) este numit nu fără motiv fondatorul dezvoltării tehnologiei informatice în Uniunea Sovietică - sub conducerea sa au fost dezvoltate 15 tipuri de computere, de la cea mai simplă lampă la supercalculatoare pe circuite integrate.
În URSS, se știa despre crearea de către americani în 1946 a mașinii ENIAC - primul computer din lume cu tuburi electronice ca bază de element și control automat al programului. În ciuda faptului că oamenii de știință sovietici știau despre existența acestei mașini, totuși, ca orice altă informație care s-a scurs în Rusia în timpul Războiului Rece, aceste date erau foarte puține și neclare. Prin urmare, a vorbi despre faptul că tehnologia informatică sovietică a fost copiată de pe modelele occidentale nu este altceva decât o insinuare. Și despre ce fel de „eșantioane” putem vorbi dacă modelele de operare ale calculatoarelor la acea vreme ocupau două sau trei etaje și doar un cerc foarte restrâns de oameni avea acces la ele? Maximul pe care îl puteau obține spionii domestici era informațiile fragmentare din documentația tehnică și stenogramele de la conferințe științifice.
La sfârșitul anului 1948, academicianul S.A. Lebedev a început să lucreze la prima mașină casnică. Un an mai târziu, a fost dezvoltată arhitectura (de la zero, fără niciun împrumut), precum și diagramele schematice ale blocurilor individuale. În 1950, computerul a fost asamblat în timp record de doar 12 oameni de știință și 15 tehnicieni. Lebedev și-a numit creația „Small Electronic Computing Machine” sau MESM. „Copilul”, care consta din șase mii de tuburi cu vid, ocupa o aripă întreagă a unei clădiri cu două etaje. Nimeni să nu fie șocat de asemenea dimensiuni. Eșantioanele occidentale nu au fost mai puține. Era al cincizecilea an afară, iar tuburile radio încă stăpâneau mingea.
De menționat că în URSS MESM a fost lansat într-o perioadă în care în Europa exista un singur computer - EDSAC englezesc, lansat cu doar un an mai devreme. Dar procesorul MESM era mult mai puternic datorită paralelizării procesului de calcul. O mașină similară EDSAK - TsEM-1 - a fost pusă în funcțiune la Institutul de Energie Atomică în 1953 - și a depășit, de asemenea, EDSAK într-o serie de parametri.
La crearea MESM au fost folosite toate principiile fundamentale ale creării computerelor, precum prezența dispozitivelor de intrare și ieșire, codificarea și stocarea unui program în memorie, executarea automată a calculelor pe baza unui program stocat în memorie etc. Cel mai important, era un computer bazat pe logica binară care este utilizată în prezent în tehnologia informatică (ENIAC american a folosit sistemul zecimal (!!!) și, în plus, pe acesta a fost aplicat principiul procesării pipeline dezvoltat de SA Lebedev. , când fluxurile de comenzi și operanzi sunt procesate în paralel, este acum utilizat în toate computerele din lume.
În urma mașinii de calcul electronice mici, a urmat una mare, BESM-1. Dezvoltarea a fost finalizată în toamna anului 1952, după care Lebedev a devenit membru cu drepturi depline al Academiei de Științe a URSS.
Noua mașină a luat în considerare experiența creării MESM și a aplicat o bază de elemente îmbunătățită. Calculatorul avea o viteză de 8-10 mii de operații pe secundă (față de doar 50 de operații pe secundă pentru MESM), dispozitivele de stocare externe au fost realizate pe baza de benzi magnetice și tambure magnetice. Ceva mai târziu, oamenii de știință au experimentat cu dispozitive de stocare bazate pe tuburi de mercur, potențioscoape și miezuri de ferită.
Dacă în URSS se știa puțin despre computerele occidentale, atunci în Europa și SUA nu știau practic nimic despre calculatoarele sovietice. Prin urmare, raportul lui Lebedev la o conferință științifică din Darmstadt a devenit o adevărată senzație: s-a dovedit că BESM-1 asamblat în Uniunea Sovietică este cel mai productiv și mai puternic computer din Europa.
În 1958, după o altă modernizare a RAM, BESM, denumit deja BESM-2, a fost produs în masă la una dintre fabricile Uniunii. Rezultatul muncii ulterioare a echipei sub conducerea lui Lebedev a fost dezvoltarea și îmbunătățirea primului BESM. A fost creată o nouă familie de supercomputere sub numele de marcă „M”, al cărei model în serie M-20, care a efectuat până la 20 de mii de operații pe secundă, a devenit la acea vreme cel mai rapid computer de operare din lume.
Anul 1958 a fost o altă piatră de hotar importantă, deși puțin cunoscută, în dezvoltarea tehnologiei informatice. Sub conducerea lui VS Burtsev, un student al lui Lebedev, complexul, care consta din mai multe mașini M-40 și M-50 (modernizare profundă a M-20), inclusiv cele situate pe o platformă mobilă, a fost interconectat într-un sistem wireless. rețea care a funcționat pe distanțe de până la 200 km. În același timp, se consideră oficial că prima rețea de calculatoare din lume a fost lansată abia în 1965, când au fost conectate calculatoarele TX-2 ale Institutului de Tehnologie din Massachusetts și calculatoarele Q-32 ale SDC Corporation din Santa Monica. Astfel, spre deosebire de mitul american, rețeaua de calculatoare a fost dezvoltată și implementată pentru prima dată în URSS, cu aproape 7 ani mai devreme.
În special pentru nevoile armatei, inclusiv pentru Centrul de control spațial, au fost dezvoltate mai multe modele computerizate bazate pe M-40 și M-50, care au devenit „creierul cibernetic” al sistemului antirachetă sovietic, creat sub conducere. de VG Kisunko și a doborât o rachetă adevărată în 1961 - americanii au reușit să repete acest lucru doar 23 de ani mai târziu.
Prima mașină cu drepturi depline din a doua generație (pe bază de semiconductor) a fost BESM-6. Această mașină a avut o viteză record pentru acea perioadă - aproximativ un milion de operații pe secundă. Multe principii ale arhitecturii și organizării sale structurale au devenit o adevărată revoluție în tehnologia computerelor din acea perioadă și, de fapt, reprezentau deja un pas în a treia generație de calculatoare.
BESM-6, creat în URSS în 1966, a avut o viteză record pentru acea perioadă - aproximativ un milion de operațiuni pe secundă
BESM-6 a implementat stratificarea RAM în blocuri care permit regăsirea simultană a informațiilor, ceea ce a făcut posibilă creșterea dramatică a vitezei de acces la sistemul de memorie, principiul combinării execuției instrucțiunilor a fost utilizat pe scară largă (până la 14 instrucțiuni ale mașinii puteau simultan fi în procesor în diferite etape de execuție). Acest principiu, numit de academicianul S.A. Lebedev, proiectantul șef al BESM-6, drept principiu „conductă de apă”, a devenit ulterior utilizat pe scară largă pentru a crește performanța calculatoarelor mainframe, primind denumirea de „conductă de comandă” în terminologia modernă. A fost introdusă pentru prima dată metoda de tamponare a cererilor, a fost creat un prototip al unei memorii cache moderne, a fost implementat un sistem multitasking eficient și acces la dispozitive externe și multe alte inovații, dintre care unele sunt și astăzi utilizate. BESM-6 s-a dovedit a fi atât de de succes încât a fost produs în masă timp de 20 de ani și a funcționat efectiv în diferite structuri și instituții guvernamentale.
Apropo, Centrul Internațional de Cercetare Nucleară stabilit în Elveția a folosit mașini BESM pentru calcule. Și încă un fapt indicativ care lovește mitul despre înapoierea tehnologiei noastre informatice ... În timpul zborului spațial sovietic-american „Soyuz-Apollo”, partea sovietică care folosește BESM-6 a primit rezultatele procesate ale informațiilor de telemetrie într-un minut - cu o jumătate de oră mai devreme decât partea americană .
În acest sens, este interesant un articol al curatorului Muzeului Tehnologiei Calculului din Marea Britanie, Doron Sweid, despre cum a cumpărat unul dintre ultimele BESM-6 funcționale din Novosibirsk. Titlul articolului vorbește de la sine: „Seria rusă de supercomputere BESM, dezvoltată în urmă cu mai bine de 40 de ani, poate mărturie despre minciunile Statelor Unite, care au declarat superioritatea tehnologică în anii Războiului Rece”.
În URSS, existau multe echipe creative. Institutele S.A. Lebedev, I.S. Bruk, V.M. Glushkov sunt doar cele mai mari dintre ele. Uneori concurează, alteori se completează reciproc. Și toată lumea a lucrat la vârful științei mondiale. Până acum, am vorbit în principal despre evoluțiile academicianului Lebedev, dar restul echipelor din munca lor au fost înaintea evoluțiilor străine.
Deci, de exemplu, la sfârșitul anului 1948, angajații Institutului Energetic. Krizhizhanovsky Brook și Rameev primesc un certificat de drept de autor pe un computer cu un autobuz comun, iar în 1950-1951. creaza-l. Această mașină este prima din lume care folosește diode semiconductoare (cuprox) în loc de tuburi electronice.
Și în aceeași perioadă în care S.A.Lebedev a creat BESM-6, academicianul V.M. Glushkov a finalizat dezvoltarea computerului principal „Ucraina”, ale cărui idei au fost folosite ulterior în principalele computere americane din anii 1970. Familia de calculatoare MIR, creată de academicianul Glushkov, a fost cu douăzeci de ani înaintea americanilor - acestea erau prototipurile computerelor personale. În 1967, IBM a cumpărat MIR-1 la o expoziție din Londra: IBM a avut o dispută prioritară cu concurenții, iar mașina a fost cumpărată pentru a demonstra că principiul microprogramarii în pas, patentat de concurenți în 1963, era de mult cunoscut rus și este folosit la mașinile în serie.
Pionier al informaticii și al ciberneticii, academicianul Viktor Mikhailovici Glushkov (1923-1982) este cunoscut specialiștilor din întreaga lume pentru rezultatele sale științifice de clasă mondială în matematică, informatică și cibernetică, tehnologie și programare informatică.
Următoarea etapă în dezvoltarea tehnologiei informatice în URSS a fost crearea de supercomputere, a căror familie se numea Elbrus. Acest proiect a fost început de Lebedev, iar după moartea sa a fost condus de Burtsev.
Primul complex de calculatoare multiprocesor „Elbrus-1” a fost lansat în 1979. Includea 10 procesoare și avea o viteză de aproximativ 15 milioane de operații pe secundă. Această mașină a fost cu câțiva ani înaintea principalelor modele occidentale de computere. Arhitectură simetrică multiprocesor cu memorie partajată, implementare de programare securizată cu tipuri de date hardware, procesare superscalar a procesorului, un singur sistem de operare pentru complexe multiprocesoare - toate aceste caracteristici implementate în seria Elbrus au apărut mult mai devreme decât în Occident, al cărui principiu este utilizat până astăzi.zi în supercalculatoarele moderne.
„Elbrus” a introdus în general o serie de inovații revoluționare în teoria computerelor. Acestea sunt superscalarismul (procesarea a mai mult de o instrucțiune pe ciclu), implementarea programării securizate cu tipuri de date hardware, pipelining (prelucrarea în paralel a mai multor instrucțiuni) etc. Toate aceste caracteristici au apărut pentru prima dată în computerele sovietice. O altă diferență principală între sistemul Elbrus și cele similare produse în Uniune anterior este concentrarea sa pe limbaje de programare la nivel înalt. Limbajul de bază ("Autocode Elbrus El-76") a fost creat de V. M. Pentkovsky, care a devenit mai târziu arhitectul șef al procesoarelor Pentium.
Următorul model din această serie, Elbrus-2, a efectuat deja 125 de milioane de operații pe secundă. „Elbrus” a lucrat într-o serie de sisteme importante legate de procesarea informațiilor radar, acestea au fost numărate în plăcuțele de înmatriculare ale Arzamas și Chelyabinsk, iar multe computere ale acestui model asigură încă funcționarea sistemelor de apărare antirachetă și a forțelor spațiale.
Ultimul model din această serie a fost Elbrus 3-1, care s-a remarcat prin designul său modular și a fost destinat rezolvării unor mari probleme științifice și economice, inclusiv modelarea proceselor fizice. Viteza sa a atins 500 de milioane de operații pe secundă (la unele instrucțiuni), de două ori mai rapidă decât cea mai productivă supermașină americană a vremii, Cray Y-MP.
După prăbușirea URSS, unul dintre dezvoltatorii lui Elbrus, Vladimir Pentkovsky, a emigrat în Statele Unite și a obținut un loc de muncă la Intel Corporation. El a devenit curând inginer-șef al corporației, iar sub conducerea sa, în 1993, Intel a dezvoltat procesorul Pentium, despre care se zvonește că poartă numele lui Pentkovsky.
Pentkovsky a întruchipat în procesoarele Intel acele cunoștințe sovietice pe care le cunoștea, iar până în 1995 Intel a lansat un procesor Pentium Pro mai avansat, care s-a apropiat ca capabilități de microprocesorul rus El-90 din 1990, dar nu a ajuns niciodată din urmă, deși a fost creat 5 ani mai târziu.
Potrivit lui Keith Dieffendorf, editor al Microprocessor Report Bulletin, Intel a adoptat o vastă experiență și tehnologii avansate dezvoltate în Uniunea Sovietică, inclusiv principiile fundamentale ale arhitecturilor moderne precum SMP (symmetric multiprocessing), superscalar și EPIC (Explicitly Parallel Instruction Code - cod cu paralelism explicit de instrucțiuni) arhitectură. Pe baza acestor principii, calculatoarele erau deja produse în Uniune, în timp ce în SUA aceste tehnologii doar „pluau în mintea oamenilor de știință (!!!)”.
Vreau să subliniez faptul că articolul vorbea exclusiv despre computere încorporate în hardware și produse în masă. Prin urmare, cunoscând istoria actuală a tehnologiei informatice sovietice, este dificil să fiți de acord cu opinia despre întârzierea acesteia. Mai mult, este clar că am fost constant în fruntea acestei industrii. Dar, din păcate, despre asta nu auzim nici de pe ecranele TV, nici din alte media.
O dedic colegilor mei din grupa 8-EVM-49.
4 decembrie 1948 Comitetul de Stat pentru Invenții al URSS (la vremea aceea era numit „Comitetul de Stat al Consiliului de Miniștri al URSS pentru introducerea tehnologiei avansate în economia națională”) a înregistrat invenția unui computer electronic digital (CEVM) de către BI Rameev și IS Bruk sub numărul 10475. Această zi poate fi considerată pe bună dreptate ziua de naștere a computerelor sovietice.
Calculatoarele au intrat în viața noastră mult mai târziu, sunt nepoții și strănepoții acelor computere uriașe care consumau kilowați de electricitate, ocupau încăperi uriașe și le încălzeau, de când erau construite pe tuburi radio electronice. A fost așa-zisa. prima generație de calculatoare .
|
Brook, Isaak Semyonovich (1902 - 1974). Om de știință sovietic în domeniul ingineriei electrice și tehnologiei computerelor, membru corespondent al Academiei de Științe a URSS. La Institutul Energetic al Academiei de Științe a URSS a organizat Laboratorul de Sisteme Electrice, unde a efectuat calcule ale modurilor sistemelor energetice. Ei au creat calculator analogic . Pe baza rezultatelor lucrării, în 1936 I.S. Bruk a primit gradul de candidat la științe tehnice fără a susține o dizertație, iar în același an și-a susținut teza de doctorat. În timpul Marelui Război Patriotic, I.S.Bruk a efectuat cercetări în domeniul industriei energiei electrice și, de asemenea, a lucrat la sistemele de control al incendiilor antiaeriene. El a inventat un tun de avion sincronizat care putea trage printr-o elice de avion. |
Prima generatie
Primele calculatoare au apărut la sfârșitul anilor 40 ai secolului trecut, au folosit tuburi de electroni în vid (diode și triode) și relee, iar viteza era în medie de 2-10 mii de operații aritmetice (elementare) pe secundă. Aceste computere aveau fiabilitate scăzută. Introducerea datelor s-a efectuat fie manual de la tastatură (întrerupătoare cu ștecăr sau buton), fie folosind benzi perforate sau carduri perforate, iar programarea s-a realizat în coduri de mașină.
A doua generație
Începutul celei de-a doua generații a fost pus de computerul RCA-501, creat în SUA pe semiconductori în 1959. Semiconductorii care au înlocuit tuburile de vid au făcut posibilă creșterea dramatică a fiabilității computerelor, reducerea consumului de energie și creșterea semnificativă a vitezei - până la un milion de operații pe secundă. Acest lucru a contribuit la extinderea domeniului de aplicare al computerului pentru rezolvarea problemelor de planificare și economice, gestionarea proceselor de producție (de exemplu, gestionarea centralei electrice din districtul de stat Shchekinskaya), în industria spațială și alte sarcini.
|
Rameev, Bashir Iskandarovich (1918 - 1994). Om de știință-inventator sovietic, dezvoltatorul primelor calculatoare sovietice (Strela, Ural-1). Doctor în Inginerie, laureat al Premiului Stalin. La începutul anului 1947, în timp ce asculta emisiunile BBC, B. Rameev a aflat despre computerul ENIAC creat în SUA și a devenit absorbit de dorința de a crea calculatoare. Academicianul A.I. Berg, sub a cărui conducere a lucrat, l-a recomandat Membru corespondent al Academiei de Științe a URSS I.S. Bruk, iar în mai 1948 a fost acceptat ca inginer proiectant la Laboratorul de Sisteme Electrice al Institutului Energetic al Academiei de Științe a URSS, iar trei luni mai târziu Bruk și Rameev au prezentat primul proiect din URSS, „Mașină electronică digitală automată. ". Printre numeroasele dezvoltări ale lui Rameev se numără computerul Strela, seria de calculatoare Ural. B.I. Rameev nu a avut studii superioare, ceea ce nu l-a împiedicat nu numai să devină inginer-șef și director adjunct pentru lucrări științifice al Institutului de Cercetare a Mașinilor Matematice Penza (acum OJSC NPP Rubin), ci și să devină doctor în științe tehnice fără a susține o disertație. |
S-a manifestat mai clar împărțirea calculatoarelor în calculatoare mari (BESM-4, BESM-6), medii (Minsk-2, Minsk-22, Minsk-32) și mici (Nairi, Promin, Mir).
Ca memorie cu acces aleatoriu (RAM), de regulă, s-au folosit nuclee de ferită, de exemplu, în computerul Minsk-2 era un „cub magnetic” cu un volum total de 4096 de cifre binare (biți). Pentru memoria pe termen lung, s-au folosit benzi magnetice, benzi perforate și carduri perforate.
Programarea a suferit modificări semnificative: mai întâi au apărut autocodurile și asamblatorii, apoi au apărut limbaje de programare algoritmică Fortran (1957), Algol-60, Kobol și altele.
În Uniunea Sovietică, aceasta a fost perioada de glorie a tehnologiei de calcul. ZVM au fost expuse la VDNKh, unde a fost construit un pavilion special pentru ei. Calculatoarele medii și mici au intrat în centrele de calcul (centrele de calcul) ale ministerelor, institutelor de cercetare, fabricilor mari și institutelor de învățământ.
a treia generatie
Circuitele integrate (CI) au dat naștere celei de-a treia generații de computere, reducând semnificativ dimensiunea și consumul de energie.
Software-ul a devenit mult mai puternic, au apărut noi limbaje și sisteme de programare. Au apărut pachete software aplicate (APP) în diverse scopuri, sisteme de automatizare a lucrărilor de proiectare (CAD) și sisteme de management al bazelor de date (DBMS).
|
Lebedev, Serghei Alekseevici (1902 - 1974). Fondatorul tehnologiei informatice în URSS, director al ITMiVT, academician al Academiei de Științe a URSS și al Academiei de Științe a RSS Ucrainei, Erou al Muncii Socialiste. Laureat al Premiilor Stalin, Lenin și de Stat. Sub conducerea sa au fost create 15 tipuri de calculatoare, începând cu cele cu lampă (BESM-1, BESM-2, M-20) și terminând cu supercalculatoare moderne bazate pe circuite integrate. Supercomputerul Elbrus este ultima mașină, ale cărei prevederi fundamentale au fost dezvoltate de el. Academicianul S.A. Lebedev s-a opus cu fermitate copierii sistemului american IBM 360, care în versiunea sovietică era numit computer ES. |
Din acel moment, Uniunea Sovietică, din păcate, a început să rămână din ce în ce mai în urmă țărilor occidentale în ceea ce privește dezvoltarea tehnologiei informatice.
a patra generație
Tehnologia informatică de a patra generație se bazează pe circuite integrate mari (LSI) și extra-large (VLSI). Apariția LSI a făcut posibilă crearea unui procesor universal pe un singur cip (microprocesor).
Primul microprocesor Intel-4004 a fost creat în 1971, iar în 1974 - Intel-8080, primul microprocesor universal care a devenit standardul tehnologiei microcomputerelor și baza pentru crearea primelor computere personale (PC-uri).
În 1981, IBM a lansat populara serie de calculatoare personale IBM PC / XT / AT și PS / 2, iar mai târziu IBM / 360 și IBM / 370, în care s-a acordat multă atenție unificării și software-ului avansat.
Conform proiectului unui calculator digital automat al lui B.I. Dezvoltarea, asamblarea și punerea în funcțiune au avut loc în laboratorul de sisteme electrice al Institutului Energetic al Academiei de Științe a URSS. Krzhizhanovsky.
Deja în vara anului 1951, M-1 putea efectua operații aritmetice de bază, iar în ianuarie 1952 a început operațiunea de probă.
Primele sarcini pe M-1 au fost rezolvate de S.L. Sobolev, academician adjunct I.V. Kurchatov despre munca științifică pentru cercetarea în domeniul fizicii nucleare.
„M-1” a fost realizat într-un singur exemplar.
A folosit 730 de tuburi electrice de vid, precum și redresoare cuprox germane primite ca reparații după război, ceea ce a făcut posibilă reducerea semnificativă a numărului de tuburi.
Sistemul de numere este binar, 25 de biți în cuvântul mașinii, sistemul de comandă este cu două adrese.
Viteză aproximativ 15-20 de operații aritmetice pe secundă pe cuvinte de 25 de biți.
RAM este proiectat pentru 512 numere de 25 de cifre: 256 pe un tambur magnetic (memorie „lentă”) și 256 pe tuburi electrostatice (memorie „rapidă”)
Consum de energie: 8 kW. Suprafata ocupata: direct "M-1" - 4 mp, si tinand cont de intretinere - circa 15 mp.
Structural, „M-1” este realizat sub forma a trei rafturi (fără dulapuri de protecție), care adăposteau: un dispozitiv de control al mașinii, o unitate aritmetică și dispozitive de stocare. Dispozitivele de introducere și ieșire a informațiilor (un fototransmițător pentru intrarea de pe bandă perforată și un teleimprimator) au fost amplasate pe o masă separată.
MESM
Aproape în paralel cu dezvoltarea și asamblarea lui M-1, la Kiev s-a născut MESM (Small Electronic Computing Machine). Cuvântul „mic” din numele său a apărut mai târziu, în locul cuvântului „model”.
Când S.A. Lebedev a fost ales membru cu drepturi depline al Academiei de Științe a RSS Ucrainei, s-a mutat la Kiev și a devenit director al Institutului de Inginerie Electrică al Academiei de Științe a RSS Ucrainei, unde a devenit și șeful laboratorului de modelare. și tehnologia informatică. Acolo, conform ideii lui Lebedev, a început crearea MESM la sfârșitul anului 1948, ca modele viitoarea mașină electronică mare de calcul (BESM). Dar, după ce au primit rezultate pozitive, s-a decis să se completeze modelul la o mașină cu drepturi depline, capabilă să rezolve probleme reale.
Dezvoltarea, asamblarea și ajustarea MESM au fost efectuate într-un ritm mai rapid decât M-1, prin urmare MESM este considerat primul computer electronic din URSS și Europa continentală.
În Uniunea Sovietică, la acea vreme, singurele computere funcționale erau M-1și MESM.
MESM a fost operat până în 1957, după care a fost transferat la KPI în scop de instruire. După cum și-a amintit academicianul Boris Malinovsky: „Mașina a fost tăiată în bucăți, au fost organizate o serie de standuri și apoi... au fost aruncate”.
Apropo, o astfel de atitudine barbară față de propria istorie nu este singura. La sfârșitul anilor ’60, autorul a observat personal cum la Institutul de Inginerie Forestieră din Moscova erau amarnic „mândri” de blocurile de computer care adunau praf pe mezanin: „Această mașină a lansat Gagarin”.
Săgeată
Acest computer a fost dezvoltat la Moscova SKB-245 (din 1958 este Institutul de Cercetare a Mașinilor Electronice Matematice - NIEM, din 1968 - NICEVT). Yu.Ya a fost designerul șef. Bazilevsky, iar B.I. era asistentul lui. Rameev.
O serie de șapte mașini a fost fabricată între 1953 și 1956. la uzina de mașini de calcul și analitice din Moscova (uzina SAM). Primul computer Strela a fost instalat în Departamentul de Matematică Aplicată a Academiei de Științe din Moscova (Institutul de Matematică al Academiei de Științe URSS), unde a fost folosit pentru a rezolva, incl. sarcini balistice în pregătirea lansării Primului Sputnik al Pământului, altele au fost instalate la Universitatea de Stat din Moscova, la centrul de calcul al Academiei de Științe a URSS, la centrele de calcul ale mai multor ministere, incl. MO.
Strela a folosit 6.200 de tuburi vid și 60.000 de diode semiconductoare.
RAM era de 2048 de numere (cuvinte) din 43 de cifre binare, construite pe tuburi catodice.
Memorie: ROM pe diode semiconductoare, unde au fost stocate subrutinele și constantele, și memorie externă de la două unități de bandă magnetică.
Viteza mașinii - 2000 op/s.
Dezvoltatorii Strela au primit Premiul Stalin în 1954, iar proiectantul șef al mașinii Yu.Ya. Bazilevski a primit titlul de erou al muncii socialiste.
Ural-1
Era considerat un calculator mic și era menit să rezolve probleme de inginerie, tehnice și economice.
A fost dezvoltat în 1954-55 la SKB-245 sub conducerea designerului șef B.I. Rameev, și a fost următorul pas după computerul Strela.
Prima probă a fost creată în 1955 la uzina CAM din Moscova, iar ajustarea a fost efectuată la SKB-245. Dar, fără a finaliza ajustarea primului eșantion, acesta a fost trimis la filiala Penza (viitorul Institut de Cercetare a Mașinilor Matematice Penza) pentru a organiza producția de masă. Acolo, din 1957 până în 1961, au fost produse 183 de mașini.
Calculatorul Ural a fost folosit în producție, în centrele de calcul ale diferitelor institute de cercetare și birouri de proiectare. Unul dintre calculatoarele Ural a fost folosit la cosmodromul Baikonur pentru a calcula traseele de zbor ale rachetelor. În fotografie: computerul Ural în Muzeul Politehnic.
BESM-1
Când S.A. Lebedev a terminat lucrarea principală despre MESM, s-a mutat la Institutul de Mecanică Fină și Tehnologia Calculatoarelor din Moscova (ITM și VT), unde a creat un laborator special pentru dezvoltarea BESM.
„BESM-1” a intrat în funcțiune în 1953, deși utilizarea efectivă a început deja în 1952. Performanța sa a fost de 8-10 mii op/s.
Din punct de vedere structural, mașina a fost construită pe celule cu două și patru tuburi (flip-flops, supape, amplificatoare etc.). În total, BESM-1 avea aproximativ 5 mii de tuburi vidate.
Introducerea informațiilor în mașină a fost efectuată pe un fototransmițător de pe o bandă perforată. Rezultatele au fost trimise la o imprimantă electromecanică cu o viteză de până la 20 de numere pe secundă.
Memoria externă a constat în stocare pe tobe magnetice (2 tobe de 5120 de cuvinte) și pe benzi magnetice (4 de 30.000 de cuvinte).
„BESM-1” a consumat o putere de aproximativ 35 kW și a ocupat o suprafață de până la 100 mp.
În timpul lucrului, mașina a fost îmbunătățită constant. În 1953, tuburile de mercur electro-acustice (1024 de cuvinte) au fost folosite pentru RAM, care a dat o viteză scăzută (în medie 1 mie op / s.). La începutul anului 1955, RAM pe potențialoscoape (tuburi catodice) a făcut posibilă creșterea vitezei până la 10 mii op / s, iar în 1957, RAM pe nuclee de ferită a dublat memoria (2047 cuvinte).
Pentru mașina BESM-1 a fost dezvoltat un sistem de sarcini de control (teste) care vă permit să găsiți rapid defecțiunile din mașină, precum și un sistem de teste preventive pentru a detecta eventualele defecțiuni. În viitor, a devenit obligatoriu pentru computerele seriale.
Prima sarcină rezolvată la BESM-1 a fost calculul pantei optime a teșiturii hidrocanalului, care la acea vreme avea o mare importanță economică națională. La rezolvarea acestei probleme, au fost setați parametrii de curgere a solului, adâncimea canalului și alții. apoi s-au rezolvat diverse sarcini pe el, incl. au fost calculate orbitele de mișcare a 700 de planete minore ale sistemului solar, s-au făcut calcule geodezice greoaie etc.
„BESM-1” a fost realizat într-o singură copie, versiunea sa modificată era deja numită „BESM-2”. Ulterior, cuvântul „mare” din numele mașinii a fost înlocuit pe bună dreptate cu cuvântul „de mare viteză”. „BESM-1” a fost prima mașină autohtonă de mare viteză (8-10 mii de operațiuni pe secundă), cea mai rapidă din Europa, a doua după americanul IBM 701.
Un element important al unui computer este memoria externă. Ceea ce inventatorii și designerii primelor computere nu au încercat, dar benzile magnetice, cardurile perforate și benzile perforate au devenit baza memoriei externe timp de câteva decenii.
În stadiul inițial al dezvoltării sale, sfera dezvoltării computerelor în URSS a ținut pasul cu tendințele mondiale. Istoria dezvoltării computerelor sovietice până în 1980 va fi discutată în acest articol.
Preistoria computerului
În vorbirea colocvială modernă - și de asemenea științifică - expresia „calculator electronic” este universal schimbată în cuvântul „calculator”. Acest lucru nu este în întregime adevărat în teorie - calculele computerizate pot să nu se bazeze pe utilizarea dispozitivelor electronice. Cu toate acestea, din punct de vedere istoric, calculatoarele au devenit principalul instrument pentru efectuarea operațiunilor cu cantități mari de date numerice. Și din moment ce numai matematicienii au lucrat la îmbunătățirea lor, toate tipurile de informații au început să fie codificate prin „cifre” numerice, iar computerele convenabile pentru prelucrarea lor din exotice științifice și militare s-au transformat într-o tehnică universală răspândită.
Baza de inginerie pentru crearea calculatoarelor electronice a fost pusă în Germania în timpul celui de-al doilea război mondial. Acolo, prototipurile computerelor moderne au fost folosite pentru criptare. În Marea Britanie, în aceiași ani, o mașină de decriptare similară, Colossus, a fost proiectată prin eforturile comune ale spionilor și oamenilor de știință. Formal, nici dispozitivele germane, nici britanice nu pot fi considerate computere electronice, mai degrabă electronic-mecanice - comutarea releelor și rotația rotoarelor angrenate corespundeau operațiunilor.
După încheierea războiului, dezvoltarea naziștilor a căzut în mâinile Uniunii Sovietice și, în principal, a Statelor Unite. Comunitatea științifică care s-a dezvoltat la acea vreme se distingea printr-o dependență puternică de stările „lor”, dar, mai important, un nivel ridicat de perspicacitate și diligență. Specialiști de frunte din mai multe domenii deodată au devenit interesați de posibilitățile tehnologiei de calcul electronic. Și guvernele au convenit că dispozitivele pentru calcule rapide, precise și complexe sunt promițătoare și au alocat fonduri pentru cercetările relevante. În Statele Unite, înainte și în timpul războiului, au fost realizate propriile lor dezvoltări cibernetice - un computer Atanasov-Berry (ABC) neprogramabil, dar complet electronic (fără componentă mecanică), precum și un electromecanic, dar programabil ENIAC. pentru diverse sarcini. Modernizarea lor, ținând cont de lucrările oamenilor de știință europeni (germani și britanici), a dus la apariția primelor computere „adevărate”. În același timp (în 1947), a fost organizat la Kiev Institutul de Inginerie Electrică al Academiei de Științe a RSS Ucrainei, condus de Serghei Lebedev, inginer electrician și fondatorul informaticii sovietice. În același an în care a fost înființat institutul, Lebedev a deschis sub acoperișul său un laborator de modelare și tehnologie informatică, în care au fost dezvoltate cele mai bune calculatoare ale Uniunii în următoarele câteva decenii.
ENIAC
Principiile primei generații de calculatoare
În anii 40, celebrul matematician John von Neumann a ajuns la concluzia că computerele în care programele sunt literalmente setate manual prin comutarea pârghiilor și a firelor sunt prea complicate pentru utilizare practică. Acesta creează conceptul că codurile executabile sunt stocate în memorie în același mod ca datele procesate. Separarea părții procesorului de unitatea de date și o abordare fundamentală identică a stocării programelor și informațiilor au devenit pietrele de temelie ale arhitecturii von Neumann. Această arhitectură de computer este încă cea mai comună. De la primele dispozitive construite pe arhitectura von Neumann se numără generațiile de computere.
Concomitent cu formularea postulatelor arhitecturii von Neumann în inginerie electrică, începe utilizarea în masă a tuburilor cu vid. La acea vreme, ei au fost singurii care au făcut posibilă realizarea completă a automatizării calculelor oferite de noua arhitectură, întrucât timpul de răspuns al tuburilor vidate este extrem de scurt. Cu toate acestea, fiecare lampă necesita un fir de alimentare separat pentru funcționare, în plus, procesul fizic pe care se bazează funcționarea lămpilor cu vid - emisie termoionică - a impus restricții asupra miniaturizării acestora. Drept urmare, calculatoarele din prima generație consumau sute de kilowați de energie și ocupau zeci de metri cubi de spațiu.
În 1948, Serghei Lebedev, care a fost angajat în funcția de director nu numai în activități administrative, ci și în activități științifice, a depus un memorandum Academiei de Științe a URSS. S-a vorbit despre necesitatea dezvoltării propriului computer electronic cât mai curând posibil, atât de dragul utilizării practice, cât și de dragul progresului științific. Dezvoltarea acestei mașini a fost realizată complet de la zero - Lebedev și angajații săi nu aveau informații despre experimentele colegilor lor occidentali. În doi ani, mașina a fost proiectată și instalată - în aceste scopuri, lângă Kiev, în Feofaniya, institutului i s-a dat o clădire care a aparținut anterior mănăstirii. În 1950, un computer numit (MESM) a făcut primele calcule - găsirea rădăcinilor unei ecuații diferențiale. În 1951, inspectoratul Academiei de Științe, condus de Keldysh, a acceptat MESM în funcțiune. MESM a constat din 6.000 de tuburi vidate, a efectuat 3.000 de operații pe secundă, a consumat puțin sub 25 kW de putere și a ocupat 60 de metri pătrați. Avea un sistem complex de comandă cu trei adrese și citea date nu numai de pe carduri perforate, ci și de pe benzi magnetice.
În timp ce Lebedev își construia mașina la Kiev, Moscova și-a format propriul grup de ingineri electrici. Inginerul electricist Isaac Brook și inventatorul Bashir Rameev, ambii angajați ai Institutului de Energie. Krzhizhanovsky, în 1948, a depus o cerere de înregistrare a proiectului propriului computer la oficiul de brevete. Până în 1950, Rameev a fost pus la conducerea unui laborator special, unde literalmente într-un an a fost asamblat computerul M-1 - un computer mult mai puțin puternic decât MESM (au fost efectuate doar 20 de operații pe secundă), dar și mai mici ca dimensiune ( aproximativ 5 metri pătrați). 730 de lămpi au consumat 8 kW de energie.
Spre deosebire de MESM, care a fost folosit în principal în scopuri militare și industriale, timpul de calcul al seriei M a fost acordat atât oamenilor de știință nucleari, cât și organizatorilor unui turneu experimental de șah între computere. În 1952, a apărut M-2, a cărui productivitate a crescut de o sută de ori, iar numărul de lămpi doar s-a dublat. Acest lucru a fost realizat prin utilizarea activă a diodelor semiconductoare de control. Consumul de energie a crescut la 29 kW, suprafață - până la 22 de metri pătrați. În ciuda succesului aparent al proiectului, nu au lansat producția de masă de computere - acest premiu a revenit unei alte creații cibernetice create cu sprijinul lui Rameev - Strela.
Calculatorul „Strela” a fost creat la Moscova, sub conducerea lui Yuri Bazilevsky. Prima mostră a dispozitivului a fost finalizată în 1953. La fel ca M-1, Strela a folosit memorie cu tub catodic (MESM a folosit celule de declanșare). „Strela” s-a dovedit a fi cel mai de succes dintre aceste trei proiecte, deoarece au reușit să-l lanseze într-o serie - uzina de mașini de calcul și analitice din Moscova a preluat asamblarea. Timp de trei ani (1953-1956) au fost lansate șapte „Săgeți”, care apoi au mers la Universitatea de Stat din Moscova, la centrele de calcul ale Academiei de Științe a URSS și la mai multe ministere.
În multe privințe, Strela a fost mai rău decât M-2. A efectuat aceleași 2000 de operații pe secundă, dar a folosit 6200 de lămpi și peste 60 de mii de diode, care au dat în total 300 de metri pătrați de suprafață ocupată și aproximativ 150 kW de energie consumată. M-2 a rezumat termenele: predecesorul său nu se deosebea prin performanțe bune, iar până la data punerii în funcțiune, versiunea finită a lui Strela fusese deja pusă în producție.
M-3 a fost din nou o versiune „demontată” - computerul a efectuat 30 de operații pe secundă, a constat din 774 de lămpi și a consumat 10 kW de energie. Pe de altă parte, această mașină ocupa doar 3 mp, datorită cărora a intrat în producție de masă (au fost asamblate 16 computere). În 1960, M-3 a fost modificat, performanța a fost crescută la 1000 de operații pe secundă. Pe baza M-3 din Erevan și Minsk, au fost dezvoltate noi computere „Aragats”, „Razdan”, „Minsk”. Aceste proiecte „periferice”, derulând în paralel cu programele de vârf de la Moscova și Kiev, au obținut rezultate serioase abia mai târziu, după trecerea la tehnologia tranzistorilor.
În 1950, Lebedev a fost transferat la Moscova, la Institutul de Mecanică Fină și Tehnologia Calculatoarelor. Acolo, în doi ani, a fost proiectat un computer, al cărui prototip la un moment dat era considerat MESM. Noua mașină se numea BESM - Large Electronic Computing Machine. Acest proiect a marcat începutul celei mai de succes serii de calculatoare sovietice.
Modificat încă trei ani, BESM s-a remarcat prin viteza sa excelentă pentru acele vremuri - până la 10 mii de operații pe minut. În acest caz, au fost folosite doar 5000 de lămpi, iar consumul de energie a fost de 35 kW. BESM a fost primul computer sovietic cu „profil larg” - inițial trebuia să fie furnizat oamenilor de știință și inginerilor pentru calculele lor.
BESM-2 a fost dezvoltat pentru producția de serie. Numărul de operații pe secundă a fost crescut la 20 de mii, RAM, după testarea unui CRT, tuburi de mercur, a fost implementată pe miezuri de ferită (în următorii 20 de ani, acest tip de RAM a devenit cel mai important). Lansarea a început în 1958 și în patru ani de la transportoarele fabricii. Volodarsky a primit 67 de astfel de computere. Cu BESM-2, a început dezvoltarea calculatoarelor militare, care controlau sistemele de apărare aeriană - M-40 și M-50. Ca parte a acestor modificări, a fost asamblat primul computer sovietic din a doua generație, 5E92b, iar soarta ulterioară a seriei BESM era deja legată de tranzistori.
Din 1955, Rameev s-a „relocat” la Penza pentru a dezvolta un alt computer, un Ural-1 mai ieftin și produs în masă. Constând din o mie de lămpi și consumând până la 10 kW de energie, acest computer a ocupat aproximativ o sută de metri pătrați și a costat mult mai puțin decât BESM-urile puternice. „Ural-1” a fost produs până în 1961, au fost produse în total 183 de computere. Au fost instalate în centre de calculatoare și birouri de proiectare din întreaga lume, în special, în centrul de control al zborului din Cosmodromul Baikonur. Ural 2-4 erau, de asemenea, computere cu tub vid, dar foloseau deja RAM de ferită, făceau câteva mii de operații pe secundă și ocupau 200-400 de metri pătrați.
La Universitatea de Stat din Moscova și-au dezvoltat propriul computer - „Setun”. De asemenea, a intrat în producție de masă - 46 de astfel de computere au fost produse la uzina de calculatoare din Kazan. Au fost proiectate de matematicianul Sobolev împreună cu designerul Nikolai Brusentsov. „Setun” - un computer bazat pe logica ternară; în 1959, cu câțiva ani înainte de tranziția în masă la calculatoarele cu tranzistori, acest computer cu cele două duzini de tuburi vid a efectuat 4500 de operații pe secundă și a consumat 2,5 kW de energie electrică. Pentru aceasta, s-au folosit celule cu diode de ferită, pe care inginerul electric sovietic Lev Gutenmakher le-a testat în 1954, când și-a dezvoltat computerul electronic fără lampă LEM-1. „Setuni” a funcționat cu succes în diverse instituții ale URSS, dar viitorul era pentru computere care sunt compatibile reciproc și, prin urmare, se bazează pe aceeași logică binară. Mai mult, lumea a primit tranzistori care au scos tuburile cu vid din laboratoarele electrice.
Calculatoare din prima generație din SUA
Producția în serie de computere în Statele Unite a început mai devreme decât în URSS - în 1951. Era UNIVAC I, un computer comercial conceput mai mult pentru prelucrarea datelor statistice. Performanța sa a fost aproximativ aceeași cu cea a dezvoltărilor sovietice: s-au folosit 5200 de tuburi vidate, s-au efectuat 1900 de operații pe secundă și s-a consumat 125 kW de energie.
Dar computerele științifice și militare erau mult mai puternice (și mai mari). Dezvoltarea computerului Whirlwind a început chiar înainte de al Doilea Război Mondial, iar scopul său a fost nimic mai puțin decât pregătirea piloților pe simulatoare de zbor. Desigur, în prima jumătate a secolului al XX-lea, aceasta a fost o sarcină nerealistă, așa că războiul s-a încheiat, iar Vârtejul nu a fost niciodată construit. Dar apoi a început Războiul Rece, iar dezvoltatorii de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts s-au oferit să revină la marea idee.
În 1953 (în același an în care au fost lansate M-2 și Arrows), Whirlwind a fost finalizat. Acest computer a efectuat 75.000 de operații pe secundă și a constat din 50.000 de tuburi vidate. Consumul de energie a ajuns la câțiva megawați. În procesul de creare a computerelor, au fost dezvoltate dispozitive de stocare a datelor din ferită, RAM pe tuburi catodice și ceva asemănător cu o interfață grafică primitivă. În practică, Whirlwind nu a fost niciodată util - a fost modernizat pentru a intercepta avioanele bombardiere, iar la momentul punerii în funcțiune, spațiul aerian intrase deja sub controlul rachetelor intercontinentale.
Inutilitatea Vârtejului pentru armată nu a pus capăt unor astfel de computere. Creatorii computerului au transferat principalele dezvoltări către IBM. În 1954, pe baza lor, a fost proiectat IBM 701 - primul computer serial al acestei corporații, care i-a asigurat liderul pe piața tehnologiei informatice timp de treizeci de ani. Caracteristicile sale erau complet similare cu Whirlwind. Astfel, performanța computerelor americane a fost mai mare decât cea a celor sovietice, iar mai devreme au fost găsite multe soluții constructive. Adevărat, aceasta se referea mai degrabă la utilizarea proceselor și fenomenelor fizice - din punct de vedere arhitectural, calculatoarele Uniunii erau adesea mai perfecte. Poate pentru că Lebedev și adepții săi au dezvoltat principiile construirii computerelor practic de la zero, bazându-se nu pe idei vechi, ci pe cele mai recente realizări ale științei matematice. Cu toate acestea, abundența proiectelor necoordonate nu a permis URSS să-și creeze propriul IBM 701 - caracteristicile de succes ale arhitecturilor au fost dispersate pe diferite modele, iar finanțarea a fost aceeași dispersie.
Principiile a doua generație de calculatoare
Calculatoarele bazate pe tuburi de vid s-au distins prin complexitatea programării, dimensiuni mari și consum mare de energie. În același timp, mașinile s-au defectat adesea, repararea lor a necesitat participarea inginerilor electrici profesioniști, iar executarea corectă a comenzilor depindea în mod serios de starea de sănătate a hardware-ului. A fost o sarcină extrem de dificilă să afli dacă eroarea a fost cauzată de conexiunea incorectă a unui element sau de o „greșeală” a programatorului.
În 1947, la Bell Laboratories, care a oferit Statelor Unite în secolul al XX-lea o bună jumătate de soluții tehnologice avansate, Bardeen, Brattain și Shockley au inventat tranzistorul bipolar cu semiconductor. 15 noiembrie 1948 în jurnalul „Buletinul de informare” A.V. Krasilov a publicat un articol „Crystal Triode”. A fost prima publicație din URSS despre tranzistori. a fost creat independent de munca oamenilor de știință americani.
Pe lângă consumul redus de energie și o rată de reacție mai rapidă, tranzistoarele diferă favorabil de tuburile vidate prin durabilitate și dimensiuni cu un ordin de mărime mai mici. Acest lucru a făcut posibilă crearea de unități de calcul prin metode industriale (ansamblul transportor al computerelor cu tub vid părea puțin probabil din cauza dimensiunii și fragilității lor). În același timp, problema configurației dinamice a computerului a fost rezolvată - a fost ușor să opriți dispozitivele periferice mici și să le înlocuiți cu altele, ceea ce nu a fost posibil în cazul componentelor lămpii masive. Costul unui tranzistor a fost mai mare decât costul unui tub vidat, dar cu producția de masă, computerele cu tranzistori au dat roade mult mai repede.
Tranziția la calcularea cu tranzistori în cibernetica sovietică a decurs fără probleme - nu au fost create noi birouri de proiectare sau serii, doar vechile BESM și Urali au fost transferate la noua tehnologie.
Calculatorul complet semiconductor 5E92b, proiectat de Lebedev și Burtsev, a fost creat pentru sarcinile specifice de apărare antirachetă. Era format din două procesoare - un computer și un controler al dispozitivelor periferice - avea un sistem de autodiagnosticare și permitea înlocuirea „la cald” a unităților de calcul cu tranzistori. Performanța a fost de 500.000 de operații pe secundă pentru procesorul principal și 37.000 pentru controler. Era necesară o performanță atât de ridicată a unui procesor suplimentar, deoarece nu numai sistemele tradiționale de intrare-ieșire, ci și locatoarele funcționau împreună cu un computer. Calculatorul ocupa mai mult de 100 de metri pătrați. Proiectarea sa a început în 1961 și a fost finalizată în 1964.
Deja după 5E92b, dezvoltatorii au preluat computerul universal cu tranzistori - BESM-uri. BESM-3 a rămas un model, BESM-4 a ajuns la producția de masă și a fost produs în cantitate de 30 de vehicule. Ea a efectuat până la 40 de operații pe secundă și a fost un „cobai” pentru crearea de noi limbaje de programare care au fost utile odată cu apariția BESM-6.
În întreaga istorie a tehnologiei de calcul sovietice, BESM-6 este considerat cel mai triumfător. La momentul creării sale în 1965, acest computer era avansat nu atât în ceea ce privește caracteristicile hardware, cât și în ceea ce privește controlabilitatea. Avea un sistem avansat de auto-diagnosticare, mai multe moduri de operare, capabilități extinse de gestionare a dispozitivelor de la distanță (prin canale telefonice și telegrafice) și capacitatea de a procesa 14 comenzi de procesor într-o conductă. Performanța sistemului a atins un milion de operațiuni pe secundă. A existat suport pentru memoria virtuală, cache de instrucțiuni, citirea și scrierea datelor. În 1975, BESM-6 a procesat traseele de zbor ale navelor spațiale participante la proiectul Soyuz-Apollo. Lansarea computerelor a continuat până în 1987, iar funcționarea - până în 1995.
Din 1964, Uralii au trecut și la semiconductori. Dar până atunci, monopolul acestor computere trecuse deja - aproape fiecare regiune își producea propriile computere. Printre acestea s-au numărat calculatoarele de control ucrainene „Dnepr”, care efectuează până la 20.000 de operații pe secundă și consumau doar 4 kW, Leningrad UM-1, controlând și el, și necesitând doar 0,2 kW de energie electrică cu o capacitate de 5.000 de operații pe secundă, „Primăvara” și „Zăpada”, Erevan „Nairi” și mulți alții. Calculatoarele MIR și MIR-2 dezvoltate la Institutul de Cibernetică din Kiev merită o atenție specială.
Aceste calculatoare de inginerie au început să fie produse în masă în 1965. Într-un fel, șeful Institutului de Cibernetică, academicianul Glushkov, a fost înaintea lui Steve Jobs și Steve Wozniak cu interfețele lor de utilizator. „MIR” era un computer la care era conectată o mașină de scris electrică; a fost posibilă setarea comenzilor la procesor în limbajul de programare care poate fi citit de om ALMIR-65 (pentru „MIR-2” a fost folosit limbajul de nivel înalt ANALYST). Comenzile au fost date atât cu caractere latine cât și chirilice, modurile de editare și depanare au fost acceptate. Informațiile au fost furnizate sub formă de text, tabel și grafic. Productivitatea MIR a fost de 2000 de operații pe secundă, pentru MIR-2 această cifră a ajuns la 12000 de operații pe secundă, consumul de energie a fost de câțiva kilowați.
Calculatoare din a doua generație din SUA
În SUA, computerele au continuat să fie dezvoltate de IBM. Cu toate acestea, această corporație a avut și un concurent - o companie mică Control Data Corporation și dezvoltatorul său Seymour Cray. Cray a fost unul dintre primii care au adoptat noi tehnologii - mai întâi tranzistoare, iar apoi circuite integrate. De asemenea, a asamblat primele supercomputere din lume (în special, cel mai rapid CDC 1604 la momentul creării sale, pe care URSS a încercat să-l achiziționeze mult timp și fără succes) și a fost primul care a folosit răcirea activă a procesoarelor.
Tranzistorul CDC 1604 a apărut pe piață în 1960. Era bazat pe tranzistoare cu germaniu, efectua mai multe operațiuni decât BESM-6, dar avea o controlabilitate mai proastă. Cu toate acestea, deja în 1964 (cu un an înainte de apariția BESM-6), Cray a dezvoltat CDC 6600, un supercomputer cu o arhitectură revoluționară. Procesorul central pe tranzistoare de siliciu a efectuat doar cele mai simple comenzi, toată „transformarea” datelor trecute în departamentul a zece microprocesoare suplimentare. Pentru a-l răci, Cray a folosit freon care circula în tuburi. Ca urmare, CDC 6600 a devenit deținătorul recordului de viteză, depășind IBM Stretch de trei ori. Pentru dreptate, nu a existat niciodată o „concurență” între BESM-6 și CDC 6600, iar comparația în ceea ce privește numărul de operațiuni efectuate la acel nivel de dezvoltare a tehnologiei nu mai avea sens - prea mult depindea de arhitectură și sistemul de control.
Principiile celei de-a treia generații de calculatoare
Apariția tuburilor cu vid a accelerat execuția operațiilor și a făcut posibilă realizarea ideilor lui von Neumann. Crearea tranzistorilor a rezolvat „problema generală” și a permis reducerea consumului de energie. Cu toate acestea, problema calității construcției a rămas - tranzistoarele individuale au fost literalmente lipite între ele, iar acest lucru a fost rău atât în ceea ce privește fiabilitatea mecanică, cât și în ceea ce privește izolarea electrică. La începutul anilor '50, inginerii și-au exprimat ideea integrării componentelor electronice individuale, dar abia în anii '60 au apărut primele prototipuri de circuite integrate.
Cristalele de calcul nu au fost asamblate, ci crescute pe substraturi speciale. Componentele electronice care îndeplinesc diverse sarcini au început să fie conectate folosind placarea cu aluminiu, iar rolul de izolator a fost atribuit joncțiunii p-n din tranzistoarele înșiși. Circuitele integrate au fost rodul integrării acelorași lucrări a cel puțin patru ingineri - Kilby, Lehovets, Noyce și Ernie.
La început, microcircuitele au fost proiectate după aceleași principii în care se realiza „dirutarea” semnalelor în interiorul computerelor cu tuburi. Apoi inginerii au început să aplice așa-numita logică tranzistor-tranzistor (TTL), care a folosit mai pe deplin avantajele fizice ale noilor soluții.
De asemenea, era important să se asigure compatibilitatea, hardware și software, a diferitelor computere. O atenție deosebită a fost acordată compatibilității modelelor din aceeași serie - inter-corporații și cu atât mai mult cooperarea interstatală era încă departe.
Industria sovietică a fost dotată pe deplin cu calculatoare, dar varietatea de proiecte și seriale a început să creeze probleme. De fapt, programabilitatea universală a computerelor era limitată de incompatibilitatea lor hardware - toate seriile aveau diferiți biți de procesor, seturi de instrucțiuni și chiar dimensiuni de octeți. În plus, producția în serie de calculatoare era foarte condiționată - doar cele mai mari centre de calcul erau prevăzute cu calculatoare. În același timp, decalajul dintre inginerii americani creștea - în anii 60, Silicon Valley se remarca deja cu încredere în California, unde se creau cu putere circuite integrate progresive.
În 1968, a fost adoptată directiva Ryad, conform căreia dezvoltarea ulterioară a ciberneticii URSS a fost îndreptată pe calea clonării computerelor IBM S / 360. Serghei Lebedev, care la acea vreme rămânea cel mai important inginer electrician al țării, era sceptic în privința lui Ryad - prin definiție, calea copierii era calea celor care rămâneau în urmă. Cu toate acestea, nimeni nu a văzut o altă modalitate de a „trage” rapid industria. La Moscova a fost înființat Centrul de Cercetare pentru Tehnologia Calculatoarelor Electronice, a cărui sarcină principală a fost implementarea programului Ryad - dezvoltarea unei serii unificate de computere similare cu S / 360. Rezultatul muncii centrului a fost apariția computerelor ES în 1971. În ciuda asemănării ideii cu IBM S / 360, dezvoltatorii sovietici nu au avut acces direct la aceste computere, așa că proiectarea computerelor a început cu dezasamblarea software-ului și arhitectura logică bazată pe algoritmii de funcționare ai acestuia.
Dezvoltarea computerului ES a fost realizată în comun cu specialiști din țările prietene, în special, RDG. Cu toate acestea, încercările de a ajunge din urmă cu SUA în dezvoltarea computerelor s-au încheiat cu eșec în anii 1980. Motivul fiasco-ului a fost atât declinul economic și ideologic al URSS, cât și apariția conceptului de computere personale. Cibernetica Uniunii nu era pregătită nici din punct de vedere tehnic, nici ideologic pentru trecerea la calculatoare individuale.
LEBEDEV Serghei Alekseevici (1902-1974)
Fondatorul tehnologiei informatice în URSS. Sub conducerea sa, au fost create 15 tipuri de calculatoare, începând cu lămpi și terminând cu supercalculatoare moderne pe circuite integrate.
În 1945, Lebedev a creat primul computer analog electronic al țării pentru rezolvarea sistemelor de ecuații diferențiale obișnuite, care sunt adesea întâlnite în probleme legate de energie.
Printre oamenii de știință ai lumii, contemporani ai lui Lebedev, nu există nicio persoană care, la fel ca el, ar avea un potențial creativ atât de puternic pentru a acoperi cu activitatea sa științifică perioada de la crearea primelor calculatoare cu tub vid, performanțe doar sute și mii. de operațiuni pe secundă, la supercalculatoare ultra-rapide pe semiconductor și apoi pe circuite integrate cu o performanță de până la milioane de operații pe secundă. Școala științifică a lui Lebedev, care a devenit cea mai importantă din fosta URSS, a concurat cu succes cu binecunoscuta companie americană IBM în rezultatele sale. Sub conducerea sa, au fost create și transferate pentru producția în serie 15 tipuri de computere performante, cele mai complexe, fiecare fiind un cuvânt nou în tehnologia computerelor, mai productive, mai fiabile și mai ușor de utilizat.
BRUK Isaak Semionovici (1902-1974)
În 1925 a absolvit facultatea de inginerie electrică a Școlii Tehnice Superioare din Moscova. Din 1935 a lucrat la Institutul Electrotehnic al Academiei de Științe URSS, din 1956 a condus Laboratorul de Mașini și Sisteme de Control al Academiei de Științe URSS. Din 1958 a lucrat la Institutul de Mașini Electronice de Control. În 1936 și-a susținut teza de doctorat. Sub conducerea sa s-au dezvoltat: M-1 (1952), M-3 (1956)
Atanasoff, John Vincent
(1903-1995), fizician teoretician american, inventatorul primului calculator electronic.
Invenția nu i-a adus lui Atanasoff niciun dividend. Un brevet pentru invenție a fost primit de creatorii lui Eniak, cărora Atanasoff le-a demonstrat mașina. Contribuția lui Atanasoff la invenție a fost recunoscută doar ca urmare a unui proces între Sperry Rand Corporation, care deținea brevetul Eniac, și Honeywell, Inc. S-a dovedit că aproape toate componentele principale ale Eniak sunt împrumutate din ABC și din informațiile pe care Atanasoff le-a transmis lui John Mauchly la începutul anilor 1940. În 1973, brevetul Eniac a fost invalidat de către Curtea Federală.
Mașina Atanasoff a avut un impact uriaș asupra dezvoltării tehnologiei informatice. A fost primul computer în care dispozitivele electronice (tuburi cu vid) au fost folosite pentru operații cu numere binare. Unele dintre ideile lui Atanasoff sunt încă relevante astăzi, cum ar fi utilizarea condensatoarelor în dispozitivele de stocare cu acces aleatoriu, inclusiv RAM, regenerarea condensatorului, separarea memoriei și procesele de calcul.
Neumann John von (von Neumann)(1903-1957) matematician american.
A avut o mare contribuție la crearea primelor calculatoare și la dezvoltarea metodelor de aplicare a acestora. În iulie 1954, von Neumann a pregătit un raport de 101 de pagini care rezumă planurile pentru mașina EDVAC. Acest raport, intitulat „Raport preliminar asupra mașinii EDVAC”, a fost o descriere excelentă nu numai a mașinii în sine, ci și a proprietăților sale logice.
Reprezentantul militar Goldstein, care a fost prezent la raport, a reprodus raportul și l-a trimis oamenilor de știință atât din Statele Unite, cât și din Marea Britanie.
Datorită acestui fapt, „Raportul preliminar” al lui von Neumann a devenit prima lucrare pe calculatoare electronice digitale, care a devenit cunoscută cercurilor largi ale comunității științifice. Raportul a fost transmis din mână în mână, din laborator în laborator, din universitate în universitate, dintr-o țară în alta. Această lucrare a atras o atenție deosebită, deoarece von Neumann era cunoscut pe scară largă în lumea științifică. De atunci, computerul a fost recunoscut ca obiect de interes științific. Într-adevăr, până în ziua de azi, oamenii de știință se referă uneori la computer ca o „mașină von Neumann”.
Mai mult John William
(1907-1980), fizician și inginer american, inventator (1946, împreună cu Pr. Eckert) al primului computer universal Eniac (ENIAC).
Eckert Presper, Jr. (nume complet Eckert John Presper Junior, Eckert J. Presper, Jr.)
(1919-1995), inginer american și inventator al primului computer mainframe, care a devenit prototipul pentru majoritatea calculatoarelor moderne.
Mauchley a predat inginerie electrică la Universitatea din Pennsylvania din Philadelphia. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a lucrat cu Eckert la problema accelerării recalculării tabelelor de foc de artilerie pentru armata americană.
Ca urmare, a fost propus un design pentru un computer digital universal care ar putea funcționa cu date codificate. Folosind dezvoltările lui J. Atanasoff, colegii au finalizat până în 1946 crearea modelului Eniac (ENIAC), o mașină uriașă care consta din peste 18 mii de tuburi vidate. Greutatea utilajului a fost de 30 de tone, a avut nevoie de 170 m2 pentru amplasare. Mașina funcționa cu numere binare și putea efectua 5.000 de adunări sau 300 de înmulțiri pe secundă. Această mașină a fost folosită pentru prima dată în cercetarea balistică militară la Aberdeen Proving Ground în 1947.
În 1948, Mauchly și Eckert au fondat o companie de producție de computere, care un an mai târziu a introdus Binary Automatic Computer (BINAC), care folosea deja bandă magnetică în loc de carduri perforate. Mauchly a propus ideea unui astfel de sistem de codare care să permită unei mașini să perceapă ecuații algebrice scrise în forma tradițională.
Al treilea computer al lui Mauchly și Eckert a fost UNIVAC I, conceput special pentru tranzacții comerciale. Ar putea procesa liber atât informațiile digitale, cât și cele simbolice. Prima copie a aparatului a fost predată Biroului de Recensământ al SUA. Apoi au fost dezvoltate multe modele diferite ale UNIVAC, care și-au găsit aplicații în alte domenii de activitate. Astfel, UNIVAC a devenit primul computer produs în masă.
BARDIN John, (Bardeen John)
(1908-1991), fizician și inginer electrician american, a creat primul tranzistor funcțional împreună cu Walter Brattain și William Shockley.
În 1945, Bardeen, lucrând la Bell, împreună cu William Shockley și Walter Brattain, au creat dispozitive semiconductoare care puteau atât rectificarea, cât și amplificarea semnalelor electrice. Semiconductorii precum germaniul și siliciul sunt materiale a căror rezistență electrică este intermediară între cea a unui metal și a unui izolator.
B. a împărtășit Premiul Nobel din 1956 cu Shockley și Brattain „pentru cercetarea semiconductorilor și descoperirea efectului tranzistorului”. „Tranzistorul este în multe privințe superior tuburilor radio”, a spus E.G. Rudberg, membru al Academiei Regale de Științe Suedeze, la prezentarea laureaților. Arătând că tranzistoarele sunt mult mai mici decât tuburile cu vid și, spre deosebire de acestea din urmă, nu au nevoie de curent electric pentru a încălzi filamentul, Rudberg a adăugat că „pentru dispozitive acustice, computere, centrale telefonice și multe altele, este necesar doar un astfel de dispozitiv. "
Turing Alan Mathison
(1912-1954), matematician englez. Principalele lucrări de logică matematică, matematică computațională. În 1936-37, el a introdus conceptul matematic al unui echivalent abstract al unui algoritm, sau o funcție computabilă, care mai târziu a devenit cunoscută sub numele de mașină Turing.
Matematicienii moderni, programatorii și inginerii informatici cunosc numele lui Alan Turing din perioada studenției lor: toți au trebuit să studieze „mașina Turing” - „fundamentul bazelor” teoriei algoritmilor. Niciun manual serios despre logica matematică și teoria computabilității nu poate face fără o „mașină Turing”.
La vârsta de 24 de ani, Turing a scris lucrarea „On Computable Numbers”, care era destinată să joace un rol extrem de important în dezvoltarea matematicii computaționale și a informaticii.
Lucrarea a vizat o problemă foarte dificilă a logicii matematice - descrierea unor probleme care nu puteau fi rezolvate nici măcar teoretic. În încercarea de a găsi o astfel de descriere, Turing a folosit ca ajutor un dispozitiv de calcul puternic, deși imaginar, în care a anticipat proprietățile cheie ale computerului modern.
Turing a numit dispozitivul său mecanic abstract o „mașină universală”, deoarece trebuia să facă față oricărei probleme admisibile, adică rezolvabile teoretic - matematică sau logică. Datele trebuiau introduse în aparat pe o bandă de hârtie împărțită în celule - celule.
Fiecare astfel de celulă fie conținea un caracter, fie era goală. Aparatul nu putea doar să proceseze caracterele înregistrate pe bandă, ci și să le modifice, ștergându-le pe cele vechi și scriind altele noi, în conformitate cu instrucțiunile stocate în memoria sa internă. Unele dintre ideile lui Turing au fost în cele din urmă traduse în mașini reale.
Alan Turing a participat în anii de după război la crearea unui computer puternic - o mașină cu programe stocate în memorie, dintre care o serie de proprietăți le-a preluat de la ipotetica sa mașină universală. Calculatorul prototip ACE (Automatic Computing Engine - automat computing device) a intrat în funcțiune în mai 1950. Turing era pasionat de problemele inteligenței mașinilor (a venit chiar și cu un test care, în opinia sa, i-a permis să afle dacă un mașina ar putea gândi).
BAZILEVSKI Iuri Iakovlevici(1912-1983) Proiectant șef al unuia dintre primele calculatoare casnice „Strela”.
În ianuarie 1950, Yuri Yakovlevich a fost transferat la SKB-245 în funcția de șef al departamentului nr. 3, unde urma să fie dezvoltat unul dintre primele computere din țară, computerul Strela. Yu. Ya. Bazilevsky a fost numit proiectant-șef al acestui computer, a cărui creare în 1950-1954. a devenit principala activitate a SKB-245.
Fiind mai în vârstă și cu mai multă experiență decât angajații departamentului în probleme organizaționale, de design și tehnologice, Yu. Ya. . În 1953, computerul „Strela” (vezi computerul „Strela”) a trecut testele de stat și a început producția sa în masă la uzina CAM din Moscova. Șapte mașini Strela fabricate în 1953-1956. au fost instalate în cele mai importante institute, centre de calcul, întreprinderi ale țării angajate în cercetarea aerospațială și energie nucleară.
În 1954, Yu. Ya. Bazilevsky a primit titlul de Erou al Muncii Socialiste și Premiul Stalin de gradul întâi pentru dezvoltarea și crearea unui computer automat de mare viteză. A fost un an stelar în viața creativă a lui Bazilevsky. În același an, șeful SKB-245, directorul NIISchetmash și al fabricii CAM din Moscova M.A. Lesechko a fost numit ministru adjunct al Ingineriei Mecanice și al Instrumentării. V. V. Aleksandrov a devenit șeful SKB-245, iar Yu. Ya. Bazilevsky a devenit șef adjunct pentru lucrări științifice și tehnice.
Locuri de munca Steven(născut în 1955), antreprenor american de computere, co-fondator al Apple și președinte și CEO interimar al acestuia, co-fondator al NeXT Software, președinte și CEO al Pixar Animation Studios.
Wozniak Stephen(născut în 1950), designer american de computere, co-fondator al Apple.
Wozniak a urmat cursurile Universității din California din Berkeley. Fără să-și termine studiile, a fost angajat de Hewlett-Packard. Și-a petrecut tot timpul liber la clubul Homebrew cu alți tineri entuziaști din Palo Alto. În 1975, Steve Jobs li s-a alăturat, sugerând ca Wozniak să înceapă să lucreze la un computer nou care s-ar putea vinde bine. Într-un garaj deținut de părinții lui Jobs, aceștia au lucrat împreună pentru a proiecta și construi o placă de computer, prototipul computerului Apple I. Un dealer local de electronice a comandat 25 dintre aceste dispozitive, iar Wozniak și-a părăsit slujba pentru a deveni vicepreședinte al noului model. aventura.
La 1 aprilie 1976, Jobs și Wozniak au fondat Apple Computer, care a fost înființată în 1977. Primul său produs a fost computerul Apple I de 666,66 USD. Acest computer, caracterizat prin simplitate și compactitate, a fost destinat în principal pasionaților și entuziaștilor. Un total de 600 dintre aceste mașini au fost vândute. Apple II care urmează să fie lansat în curând a devenit și mai compact și mai ușor de utilizat. Succesul companiei a fost fenomenal, iar în 1980 a devenit societate pe acțiuni.
PORȚI (Gate) William (Bill) Henric al III-lea(născut în 1955), antreprenor și inventator american de computere, președinte și CEO al Microsoft, principala companie de software din lume.
În 1975, după ce a abandonat Universitatea Harvard, unde se pregătea să devină avocat ca tatăl său, Gates a fondat Microsoft împreună cu prietenul său de școală Paul Allen. Prima sarcină a noii companii a fost adaptarea limbajului BASIC pentru utilizarea într-unul dintre primele microcalculatoare comerciale - „Altair” de Edward Roberts.
În 1980, Microsoft a dezvoltat sistemul de operare MS-DOS (Microsoft Disk Operation System) pentru primul PC IBM, care a devenit principalul sistem de operare pe piața americană de microcomputer la mijlocul anilor 1980. Gates a trecut apoi la dezvoltarea de programe de aplicație, cum ar fi foile de calcul Excel și editorul de text Word, iar la sfârșitul anilor 1980 Microsoft devenise un lider și în acest domeniu.
În 1986, prin emiterea de acțiuni ale companiei spre vânzare gratuită, Gates, la vârsta de 31 de ani, a devenit miliardar. În 1990, compania a introdus shell-ul Windows 3.0, care a înlocuit comenzile verbale cu pictograme selectabile de mouse, făcând computerul mult mai ușor de utilizat. La începutul anilor 1990, Windows vindea 1 milion de copii pe lună. Până la sfârșitul anilor 1990, aproximativ 90% din toate computerele personale din lume erau echipate cu software Microsoft.
Există legende despre eficiența lui Bill Gates, precum și despre capacitatea sa unică de a se angaja eficient în muncă în orice etapă. Desigur, Gates aparține cohortei celor mai remarcabili oameni de afaceri ai noii generații. În 1995, a publicat Drumul spre viitor, care a devenit un bestseller.
În 1997 a ocupat fruntea listei celor mai bogați oameni din lume.
R grila de biți a numărului era formată din 42 de biți: un bit - semnul comenzii, trei biți - codul comenzii, un bit - semnul numărului, restul de 37 de biți - mantisa numărului. Pentru reprezentarea (stocarea) comenzilor negative se adoptă un cod suplimentar, iar pentru ordinele pozitive și mantise, indiferent de semn, un cod direct. Acesta din urmă a fost făcut pentru a simplifica operațiile de înmulțire și împărțire.
A unitatea rimetică (AU) a mașinii, după principiul efectuării operațiilor, era seria-paralelă. Datele inițiale au fost primite și rezultatul a fost emis secvențial, operația în sine a fost efectuată în paralel. Această alegere a fost determinată de faptul că prima versiune de RAM a fost un tambur magnetic. AU a inclus trei registre și un sumator.
CU Sistemul de comandă conținea 66 de comenzi. Au fost utilizate două tipuri de adresare: adresare cu trei adrese cu posibilitate de modificare și adresare cu o singură adresă. Sistemul uniadresă a făcut posibilă lucrul în modul cu un sumator acumulator și AU, precum și executarea comenzilor într-un mod de grup (repetați comenzile de un anumit număr de ori).
R grila de biți de comandă conținea și 42 de biți. Printre aceștia: 3 biți de semne (pentru schimbarea automată a adresei folosind un modificator), 6 biți ai codului de operare, 11 biți per adresă într-o comandă cu trei adrese sau 13 biți per adresă într-o comandă unicast. În acest din urmă caz, 2 comenzi unicast au fost plasate într-un singur cuvânt.
A operații aritmetice și logice efectuate în AU (în comenzi uniaddress și cu trei adrese):
| plus, scădere, scăderea modulului, multiplicare, Divizia, adaos logic, înmulțire logică, comparaţie, adăugare pe întreaga grilă de biți, scădere pe întreaga grilă de biți, atribuirea semnului numărului dat, selecția întregii părți, adăugare de comenzi ordine de scădere, schimbare logica. |
V Setul de instrucțiuni al computerului MEPhI a inclus și 6 comenzi pentru sărituri condiționate și necondiționate, comenzi pentru intrare, ieșire, scriere în RAM, oprire și operații cu un modificator de adresă.
V Calculatorul „MEPhI” a adoptat un principiu de control semi-sincron. Dispozitivul de control - amestecat cu un ciclu plutitor. Combinația de dispozitive de control al operațiunilor centrale și locale s-a datorat faptului că timpul de execuție a unui număr de micro-operații (normalizare, aliniere a comenzilor etc.) depindea de codurile numerelor originale. Acele micro-operații, al căror timp nu este fix, au fost controlate de dispozitivul de control local. Acest lucru a permis reducerea timpului mediu de operațiuni. Ciclul dispozitivului central a variat de la 1 la 15 cicluri în funcție de operațiune și numerele inițiale. Pentru a efectua același tip de calcule cu un grup de numere diferite, dispozitivul de control a fost prevăzut cu un mod automat de schimbare a adresei, pentru care a fost utilizat un registru special de modificare a adresei de 13 biți (modificator).
E VM „MEPhI” nu avea un sistem de operare în sensul modern. Controlul mașinii în timpul ajustării sale, controlul funcționării corecte și depanarea programului au fost efectuate cu ajutorul panoului de control. O diagramă mnemonică a mașinii este montată pe panoul consolei și este afișată o indicație a registrelor AU și a diferitelor noduri ale dispozitivelor de control. A fost posibil să se lucreze în următoarele moduri:
- modul de impulsuri unice;
- mod de funcționare pe cicluri (seria de operații elementare asociate unui dispozitiv separat);
- modul de operare prin operatii;
- mod automat de operare.
B A fost prevăzută posibilitatea unei opriri de verificare la adresa unui număr sau a unei comenzi. Rutinele standard au fost stocate pe benzi perforate separate.
H iar la prima etapă a creării și exploatării mașinii, un tambur magnetic a fost folosit ca RAM. Datorită utilizării a 6 blocuri de capete de citire-scriere, timpul de acces la tambur a fost redus semnificativ. Când lucrați cu un tambur magnetic, computerul MEPhI a executat până la 300 de comenzi cu trei adrese pe secundă.
V Banda perforată cu 5 piste utilizată în dispozitivele telegrafice Teletype a fost folosită ca suport de informații pentru computerul MEPhI. Pe banda perforată, numerele și-au făcut loc în sistemul binar-zecimal. Pentru pregătirea datelor au fost utilizate echipamente telegrafice standard:
- 2 dispozitive primare de intrare - seturi telegrafice STA, formate dintr-un dispozitiv STA-35 dotat cu atasamente de automatizare de tip STAP, inclusiv un perforator si un transmitator;
- reperforator pentru duplicarea benzilor perforate;
- Verificator pentru perforarea corectă a benzilor perforate.
CU Dispozitivele reale de intrare-ieșire ale informațiilor despre mașină au inclus:
- două dispozitive de intrare-ieșire de mare viteză, realizate sub formă de mecanisme autonome care conțin citire foto-electrică de pe bandă perforată și o mașină de scris BP-20 pentru imprimare de mare viteză (viteza de imprimare - 20 de numere/s). Mecanismul de citire și mașina de scris BP-20 au fost proiectate și fabricate la EPM MEPhI. Metoda de intrare fotoelectrică a avut loc la o viteză de 5040 wpm;
- panou de intrare electromecanic cu dispozitiv STA instalat pe acesta. Viteza de intrare - 28 cuvinte/min;
- un rack de intrare-ieșire pe care este montat dispozitivul de control al intrărilor.
E VM "MEPhI" conținea 1160 de tuburi de electroni din seria octală (6N8S, 6P9, n5S etc.) și câteva mii de diode cu germaniu. Suprafața ocupată era de 100 mp.