Первая электронная вычислительная машина в ссср
M-1: первый советский компьютер, о котором все забыли
Машина Лебедева
Сергей Алексеевич Лебедев — один из отцов отечественного компьютеростроения. Под его руководством были созданы 15 различных типов электронно-вычислительных машин — причем не только ламповых, но и аппаратов на интегральных схемах. Ну и конечно же главное достижение легендарного ученого — создание Малой электронной счетной машины (МЭСМ). Во многих источниках ее называют первой советской ЭВМ. Да что там, даже сам Лебедев так ее охарактеризовал в статье «У истоков первой ЭВМ». Хотя как раз тут первенство Лебедева может быть оспорено — но об этом позже.
Работу над созданием МЭСМ Лебедев начал в Киеве в 1947 году, куда попал по приглашению Михаила Лаврентьева, на тот момент директора Института математики Академии Наук Украины и по совместительству — заместителя президента этой самой Академии. К переезду на Украину Сергей Алексеевич склонялся долго и тяжело. К тому времени ученый уже 10 лет руководил одним из отделов во Всесоюзном электротехническом институте, и даже должность директора целого института в столице УССР его не прельщала.
Как позже рассказывал сын ученого, Сергей Лебедев-младший, выбор был сделан при помощи жребия. «Мать предложила бросить жребий. Две бумажки с надписями ‘Киев’ и ‘Москва’ были положены в шапку и тщательно перемешаны. К счастью, выпал Киев! С тех пор эта шапка прочно вошла в семейные фольклорные анналы и стала в кругу друзей не менее знаменитой, чем шапка Мономаха».
В Киеве Сергей Алексеевич стал руководителем Института энергетики. Там Лебедев инициировал создание лаборатории моделирования и вычислительной техники в составе Института электротехники. Немалую роль в этом сыграл Лаврентьев, который написал Сталину письмо с просьбой поддержать работы в области вычислительной техники, учитывая их важность для обороноспособности СССР. Собрав команду талантливых ученых, Лебедев приступил к сборке машины в бывшем здании психиатрической больницы в предместье Феофания.
Микроша, Криста, Апогей, Львов — первые советские ЭВМ на вынос
Из истории советских ПК
БЭСМ-6
Технологии развивались очень быстро, а потому такие комментарии как «А я и не знал/а, что в Советском Союзе были компьютеры» или «Оказывается, советские компьютеры не были отстоем по сравнению с зарубежными» вызваны лишь банальным незнанием истории развития различных «компьютерных» технологий и вычислительных устройств в СССР. Многим известны истории создания ПК таких мировых зарубежных гигантов как Apple, IBM и т.д., так как информация о них на протяжении не одного десятилетия освещалась и была на слуху. Исторически сложилось мнение, что в СССР кроме того, что не было «секса», так еще и персональные компьютеры появились позже на лет 10 чем в той же Америке. Как и первое так и второе заявление — не более чем миф.
Первые советские интегральные микросхемы с несколькими десятками транзисторов, увидели свет уже в середине 1960 годов, а к середине 1970-х выпускались микропроцессоры, сложные микросхемы, количество транзисторов в них уже измерялось в тысячах. В 1974 году были разработаны первые микро-ЭВМ на основе универсальных микропроцессоров. Секционные процессоры серий К532 и К536 (появившиеся в том же году) позволяли выпускать машины с разрядностью до 16–32 бит. Так появились 16-разрядные микро-ЭВМ. В 1977 году был выпущен аналог Intel 8080 — 8-разрядный процессор К580ИК80. Он то и стал основой для создания целого ряда моделей ПК и микро-ЭВМ. Через два года был разработан первый в мире 16-разрядный однокристальный микро-ЭВМ — К1801ВЕ1. На базе К1801ВЕ1 в 1981 создан К1801ВМ (однокристальный 16-разрядный микропроцессор), система команд которого была похожа на систему команд мини-ЭВМ PDP-11.
Из речи заместителя министра радиопромышленности СССР:
Ребята, хватит заниматься ерундой. Персонального компьютера не может быть. Могут быть персональный автомобиль, персональная пенсия, персональная дача. Вы вообще знаете, что такое ЭВМ? ЭВМ — это 100 квадратных метров площади, 25 человек обслуживающего персонала и 30 литров спирта ежемесячно!
«Размах» БЭСМ-6
Размах в размерах первых ЭВМ был «огромен»: тонны оборудования, целые машинные залы, персонал, обслуживающий такое чудо техники. А потому мысль о том, что можно пользоваться ЭВМ дома — казалась просто смешной, кто мог себе позволить разместить такой агрегат в 4 стенах квартиры. Да и сама концепция малогабаритного компьютера для личного пользования в то время была необычной. Но она была. Конец 70 годов знаменовался массовым производством и выпуском ПК: Искра-1256, Искра-226, Искра-555, ВЭФ-Микро, Микро-80, Электроника НЦ-8010, Электроника БК-0010, Микроша, Криста, Апогей БК-01, Партнер 01.01, Спектр-001 и т.д.
Радио-86РК
Кроме того, у советских граждан было непреодолимое желание, голубая мечта так сказать, иметь ПК на вынос, тот который можно было бы содержать дома. В одной из газет, кажись «Труд», в 1987 году была опубликована заметка о том, как начальник АСУ цементного завода в Приморском украл (то бишь вынес) детали с завода для сборки компьютеров. Вынес не много не мало, а деталей на 6 тысяч рублей, в то время за такие деньги можно было купить квартиру. Пришлось товарищу В. Моляренко за свое «хобби» получить два года исправительных работ.
Обширная технологическая ниша, образовавшаяся из-за острого дефицита в личных автоматизированных средствах связи и переработки информации — вот что были призваны заполнить ПК.
Для очень многих радиолюбителей публикация в 1982-1985 годах в журнале «Радио» статей о «Микро-80» стала важнейшим источником информации об устройстве и возможностях персональных компьютеров.
Одни советские издания рассказывали, как собрать ПЭВМ своими руками, другие повествовали насколько необходим данный агрегат советским гражданам. Например журнал «Эти профессиональные персональные компьютеры» подробно описывал то, как устроены современные компьютеры и какое не только светлое, но и увлекательное будущее они несут: помогают изучить английский язык, дают возможность играть в нарды, создавать вязальные схемы, работать с документами. В известных журналах с миллионым тиражем начали появляться целые разделы, посвященные IT-тематике, обычно назывались они «Человек и компьютер». Что говорить, даже в журнале для публики 6-12 лет «Мурзилке» появилась иллюстрация, на которой учительница ознакамливает учеников с вычислительной машиной.
1986 год. Иллюстрация журнал «Мурзилка»
1986 год. Иллюстрация в журнале «Юный техник»
Микроша (на основе Радио-86РК)
В 1986 году Лианозовским электромеханическим заводом была выпущена РК-совместимая модель Микроша. Это была улучшенная версия прототипа РК86, увеличено базовое ОЗУ до 32 Кбайт, появился программируемый таймер КР580ВИ53. Почему Микроша стала одной из известнейших моделей советских ПК, да все банально просто — опять маркетинг, реклама. В 1986 году реклама о ПК Микроше красовалась на обложке журнала Радио, а годом позже, в 1987 году ЭВМ — на обложке ежемесячного научно-популярного журнала «Наука и жизнь» (№7).
ПК Микроша — надежная, сравнительно недорогая машина. Стоимость такого устройства составляла на то время 500 рублей.
Мне дико повезло, потому что я родился в типичной семье советского инженера, причем увлеченного последними технологиями. Поэтому первый персональный компьютер под названием «Микроша» у нас появился в 1986 году. Как сейчас помню, папа приволок компьютер с утра из очередной командировки, и когда я вечером вернулся из детского сада (мне было пять лет), папа мне показал клон игры Арканоид (как я уже понял через много лет). Чудо технологий: циферки на экране скачут, и можно кнопками еще интерактивно этим управлять. Был абсолютный снос башки. Понимаешь, 1986 год — это когда дети брали телепрограмму и подчеркивали мультфильмы в 17:30.
«Наука и жизнь» №7 1987 год
Надо делать одноплатный компьютер, минимум микросхем, интегрированный в корпус с клавиатурой. В это время микропроцессорный набор К580 расширялся, и удалось воспроизвести i8275 — КР580ВГ75. Он и стал основой. Схемотехника в основном реализована Юрием Озеровым. Адаптацию монитора сделал Дмитрий Горшков. Встал вопрос, как назвать — тут Виктор Панов говорит – МИКРОкомпьютер, ШколА — предлагаю «МИКРОША».
Как говорилось о ПК в журнале «Наука и жизнь», Микроша может и не самый лучший, не такой как хотелось бы иметь, но все же настоящий, живой компьютер, открывающий немало интересных возможностей и в основном соответствующий сформировавшемуся на мировом рынке классу простейших ЭВМ. В качестве устройства внешней памяти использовался обычный бытовой магнитофон, в качестве дисплея — черно-белый телевизор. В комплекте к ЭВМ прилагалась небольшая приставка-блочек (размером с пачку сигарет), так называемый модулятор, для подключения к телевизору. На экране телевизора помещалось 24 строки из букв или цифр, по 64 символа в одной строке. Операцию сложения Микроша выполнял за 3 микросекунды, а быстродействие его составляло 200-300 тыс. операция в секунду.
Микропроцессор Микроши — восьмиразрядный КР580ИК80А, адресная шина — 16-ти проводная. Первая порция программного обеспечения поставлялась на магнитофонной кассете МК-60, на ней программы которые необходимы для начала работы с ПЭВМ.
Пользователь, который хотел ввести программы, написанные на языке Бейсике, должен был начинать сеанс работы с компьютером со считывания в ОЗУ машины интерпретатора этого языка. Такая необходимость была из-за отсутствия ПЗУ необходимой емкости.
Модулятор
Криста — чудо техники с «тачскрином»
Еще одним интересным экземпляром и представителем класса простейших ПЭВМ была 8-разрядная машина Криста. ПЭВМ Криста начала выпускаться на Муромском заводе радиоизмерительных приборов в 1986 году. Характеристики устройства: 32 Кбайт ОЗУ, 2 Кбайт ПЗУ, звуковой генератор на микросхеме ВИ53. Криста была частично совместима с Радио-86РК, в 1986 году стоила она 510 рублей.
Советский персональный компьютер работал на советском аналоге процессора Intel 8080 и очень походил на «Микрошу». Дисплеем служил обычный бытовой телевизор, а для хранения, записи и воспроизведения программ — кассетный магнитофон. Криста это первая советская персональная машина укомплектованная световым пером. Световое перо по сути представляло собой светочувствительную ручку, при помощи которой можно было прикасаться к объектам на экране, такой себе отечественный тачскрин. Такой инструмент позволял быстро выбирать объекты на дисплее, применялся для рисования на нем. Говорить о полезности такого манипулятора не стоит, ибо работать у большого экрана телевизора, вырисовывая что-либо, было крайне некомфортно для глаз.
Информация из рекламы на ПК Криста:
КРИСТА прививает навыки работы с ЭВМ. Обучает методам программирования. Решает задачи pacчетного и исследовательского характера. Хранит всевозможные картотеки.Служит справочником и словарем. Имеет световое перо. Учит нотной грамоте. Запоминает и воспроизводит фрагменты из музыкальных произведений. Организует электронные игры. Ускоряет обмен радиограммами в любительской радиосвязи. Обладает высокой помехоустойчивостью.
Из воспоминаний о Кристе: «мой первый комп с ним на кассете шел „музыкальный секвенсер“ в качестве музыкального демо был полонез огинского, не хуже синтезатора валил, а программы от микроши подходили», «а программа для светового пера — это был экран заполненный точками вот такими …… (псевдографика). При поднесении пера точки заменялись на звездочки. Сохраняться было нельзя. Было много игр. Подходили почти все от Радио 86рк и других. Был еще интерпретатор ассемблера но его постичь мне не удалось и похоже вообще невозможно ))».
Апогей — самый продвинутый анолог Радио-86РК
Персональная электронная вычислительная машина «Апогей БК-01». Выпуск данного советского 8-разрядного ПК стартовал в далеком 1988 году, на заводе БРА в тульской области (занимался выпуском бытовой радиоаппаратуры): 64 Кбайт ОЗУ, 4 Кбайт ПЗУ. Присутствовал штатный трехканальный звуковой генератор на микросхеме КР580ВИ53 (для вывода звука). Для хранения, записи и воспроизведения программ кроме кассетного магнитофона, была предусмотрена загрузка из внешнего ПЗУ до 64 Кбайт, правда только чтение. Апогей БК01 обеспечивал программную поддержку двух режимов записи и считывания.
Апогей БК-01Ц — это «цветная» версия ПЭВМ. Тут была применена микросхема КР580ВГ75, которая помогла реализовать цветное изображение: 8 цветов для символов на черном фоне, либо 8 цветов фона с черными символами. Впрочем, ПЭВМ Апогей выводил достаточно сложные и красивые картинки.
Стоимость компьютера составляла от 440 до 560 рублей.
ПК-01 Львов
В 1986 году во Львовском политехническом институте была разработана персональная 8-разрядная учебно-бытовая ЭВМ «Львов». Выпущена машина была львовским производственным объединением им. Ленина. ПК был основан на процессоре КР580ВМ80А, были улучшены графические возможности. ОЗУ составляла 64 Кбайт, 16 Кбайт отводилось под видеопамять. Звуковой генератор во Львове отсутствовал, звук выводился программно с полной загрузкой процессора.
Характеристики ПЭВМ Львов: частота 2,22 МГц, быстродействие составляло 200-300 тысяч операций за секунду, ОЗУ — 64 Кбайт (видеопамять 16 Кбайт), ПЗУ — 16 Кбайт, потребляемая мощность составляла не более 30 Вт.
Магнитофон был внешней памятью, а обычный телевизор служил в качестве монитора. На экране могли одновременно отображаться 4 из 8 цветов палитры. К ПЭВМ Львов можно было подключить контролер НГМД, принтер ROBOTRON. Стоимость такой машины равнялась 750 рублям стоимость была выше из-за наличия цветной графики и относительно большого объема памяти. Модель была популярна, особенно в Украине, выпущено было 80 тысяч таких устройств. Потому не странно что по количеству выпущенных игр и программ эта ПЭВМ занимает 3 или 4 место среди советских персональных компьютеров. Возможно его популярность была не чем иным, как очередным маркетинговым ходом, ведь эта машина активно рекламировалась по телевизору в конце 80-х.
Самый точный выбор в море информации для Вас — ПК-01 Львов:
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps до декабря бесплатно при оплате на срок от полугода, заказать можно тут.
Советская вычислительная школа Сергея Лебедева
Сергей Алексеевич Лебедев был советским академиком и основоположником вычислительной техники в СССР. Он создал первый в континентальной Европе компьютер с хранимой в памяти программой (МЭСМ) и был одним из разработчиков первых цифровых электронных вычислительных машин с динамически изменяемой программой вычислений. Под руководством и самоличном участии этого выдающегося ученого было создано 18 ЭВМ, причем 15 из них выпускались серийно.
Лебедев стоял у истоков развития и становления отечественной вычислительной техники. Опыт его работы уникален, так как охватывает период от создания первых ламповых компьютеров, выполнявших сотни и тысячи операций в секунду, до быстродействующих супер-ЭВМ на больших интегральных схемах.
Сергей Лебедев родился 2 ноября 1902 г. в городе Нижний Новгород. Отец Алексей Иванович был известным автором «Азбуки» и «Словаря непонятных слов», а мать Анастасия Петровна (в девичестве Маврина, из дворян) преподавала общие предметы в младших классах народного училища. В послереволюционные годы главу семейства пригласили на работу наркомом просвещения и Лебедевы переехали в Москву.
Сергей Лебедев (1920 г.)
Начало пути
В 1921 г. Сергей сдал экзамены экстерном за среднюю школу и поступил в Московское высшее техническое училище (МВТУ) им. Н.Э.Баумана на электротехнический факультет. Его учителями и научными руководителями были выдающиеся русские ученые-электротехники, профессора Карл Адольфович Круг, Леонид Иванович Сиротинский и Александр Александрович Глазунов. Все они трудились над разработкой плана электрификации СССР (план ГОЭЛРО). Для успешного осуществления потребовались уникальные теоретические и экспериментальные исследования. Лебедев был еще студентом, но уже тогда основное внимание уделял проблеме устойчивости параллельной работы электростанций. Первые результаты по данной проблеме были отражены в его дипломном проекте, который выполнялся под руководством профессора К.А.Круга.
В 1928 г. Лебедев получил диплом инженера-электрика и остался преподавать в родной альма-матер, параллельно занимая должность младшего научного сотрудника Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). Именно в этом ВУЗе он возглавил лабораторию электрических сетей, где продолжил работу над проблемой устойчивости. Тематика лаборатории постепенно расширялась, охватывая также и проблемы автоматического регулирования. И в результате в 1936 г. на ее базе сформировался отдел автоматики, руководить которым поручили Сергею Алексеевичу.
К этому времени Лебедев уже стал профессором и автором (совместно с Петром Сергеевичем Ждановым) широко известной среди специалистов-электротехников монографии “Устойчивость параллельной работы электрических систем”.
Лебедев в своем кабинете
У научной деятельности Лебедева замечалась характерная особенность, которая заключалась в органическом сочетании большой глубины теоретической проработки с конкретной практической направленностью. Продолжая теоретические исследования, он стал активным участником подготовки сооружения Куйбышевского гидроузла.
В начале Второй мировой войны Лебедев был вынужден покинуть ВЭИ и уехать в Свердловск. Все ресурсы отдела автоматики переключили на оборонную тематику.
В 1945 г. Лебедева избрали действительным членом Академии Наук УССР
После окончания войны ученый занялся реализацией давно запланированного проекта по созданию вычислительной машины с использованием двоичной системы счисления. В те годы не было достаточно полных публикаций о двоичной системе счисления и методике операций над двоичными числами. Базой для построения цифровой вычислительной машины стала методика выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления и ранее разработанные самим Лебедевым методы решения математических задач.
В 1947 г. Лебедев стал директором Института электротехники АН Украины и по совместительству возглавил руководство лабораторией Института точной механики и вычислительной техники СССР.
В 1948 г. начался процесс создания малой электронной счетной машины (МЭСМ). Для научной работы Лебедеву выделили частично разрушенное здание бывшей монастырской гостиницы в Феофании (Киев). С финансовой помощью и поддержкой вице-президента АН УССР Михаила Алексеевича Лаврентьева, помещение было отремонтировано и оборудовано под лабораторию.
Здание в Феофании, где размещалась лаборатория Лебедева
Лебедев выдвинул, обосновал и реализовал в первой советской машине принципы построения ЭВМ с хранившейся в памяти программой. МЭСМ занимала целое крыло двухэтажного здания (60 м²) и состояла из 6 000 электронных ламп. Примечательно то, что проектирование, монтаж и отладка машины были выполнены в течении трех лет. При этом в разработке участвовали лишь 11 инженеров и 15 технических сотрудников. Тогда как на разработку первого в мире электронного компьютера ЭНИАК (США) ушло пять лет и было задействовано 13 разработчиков и более 200 техников.
Схема элементарной ячейки блока памяти арифметического устройства МЭСМ
МЭСМ была арифметическим устройством, производившим операции сложения, вычитания, умножения, деления, сдвига, сравнения с учётом знака, сравнения по абсолютной величине, передачи управления, передачи чисел с магнитного барабана, сложения команд, остановки. МЭСМ имела двоичное представление чисел с фиксированной запятой, 16 двоичных разрядов на число, плюс один разряд на знак.
6 ноября 1950 г. состоялся пробный пуск машины, в ходе которого решалась задача: Y» + Y = 0; Y(0) = 0; Y(\pi) = 0.
Не смотря на то, что МЭСМ создавалась более как макет Большой электронной счетной машины, ей нашли практическое применение. Первой советской ЭВМ весьма заинтересовались математики, задачи которых требовали использования быстродействующего вычислителя. До 1953 г. МЭСМ была единственной вычислительной машиной в СССР.
Участники разработки МЭСМ — Лев Наумович Дашевский и Соломон Бениаминович Погребинский (Киев, 1951 г.)
Элементная база: 6 000 электронных ламп (около 3500 триодов и 2500 диодов)
Быстродействие: 3 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: около 25 кВт
Разрядность: 16
Тактовая частота: 5 кГц
Устройства ввода / вывода: ввод с перфокарты или набором кода на штекерном коммутаторе; вывод с помощью электромеханического печатающего устройства либо фотоустройства для получения данных на фотоплёнке.
Также мог использоваться магнитный барабан, хранящий до 5000 кодов чисел или команд.
Следующей после МЭСМ была разработана большая электронно-счётная машина (БЭСМ). В структуре устройства уже тогда были реализованы основные решения, характерные для современных вычислительных машин.
Лабораторные испытания БЭСМ
БЭСМ имела 39 двоичных разрядов для представления чисел в виде мантиссы/порядка, из них 32 разряда отводилось для значащей части и 5 для порядка. Еще по одному разряду отводилось для знаков мантиссы и порядка. При написании программ для машины применялась техника самомодифицирующегося кода, когда напрямую модифицировались адресные части команд для доступа к массивам.
Один из разработчиков БЭСМ Всеволод Сергеевич Бурцев вспоминает о машине следующее:
Во многих блоках первой БЭСМ в анодной цепи были использованы не лампы сопротивления, а ферритовые трансформаторы. Так как эти трансформаторы были изготовлены кустарным способом, они часто выгорали, при этом выделяли едкий специфический запах. Сергей Алексеевич обладал замечательным обонянием и, обнюхивая стойку, с точностью до блока указывал на дефектный. Он практически никогда не ошибался.
Элементная база: 4 000 электронных ламп, 5 000 полупроводниковых диодов
Быстродействие: 8 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: около 35 кВт
Разрядность: 39
Тактовая частота: 9 МГц
Внешняя память: на магнитных барабанах (2 барабана по 5120 слов) и магнитных лентах (4 по 30 000 слов)
Устройства ввода / вывода: ввод с перфокарты, цифро-печать и фото-печатное устройство.
Группа сотрудников ИТМ и ВТ АН СССР в день награждения за создание БЭСМ (1956 г.)
В 1956 г. БЭСМ получила награду и была принята Государственной комиссией в эксплуатацию.
БЭСМ-2, М-20 и БЭСМ-4
В 1958 г. БЭСМ была подготовлена к серийному производству. Коллектив ИТМиВТ под руководством Лебедева разработал и презентовал две ЭВМ: БЭСМ-2 и М-20. Их характерной особенностью было то, что они разрабатывались в тесном контакте с промышленностью (особенно М-20). Специалисты завода и академического института вместе участвовали в создании машины. Этот принцип был хорош тем, что улучшал качество документации, т. к. в ней учитывались технологические возможности завода.
Вычислительная машина БЭСМ-2 сохранила систему команд и все основные параметры предыдущего устройства, но конструкция стала более технологичной и удобной для серийного выпуска. В БЭСМ-2 было реализовано оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках, широко применялись полупроводниковые диоды, а также была усовершенствована конструкция (мелкоблочная). На БЭСМ-2 проводились расчеты, связанные с запуском искусственных спутников, первых пилотируемых космических кораблей. Именно на одной из упомянутых ЭВМ был произведён расчёт траектории ракеты, доставившей вымпел СССР на Луну.
БЭСМ-2 имела около 4 000 электронных ламп, и была собрана на трех основных стойках
Элементная база: 4 000 электронных ламп, 5 000 полупроводниковых диодов
Быстродействие: 20 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: 35 кВт
Разрядность: 45
Тактовая частота: 10 МГц
Внешняя память: на магнитных барабанах и магнитных лентах
Устройства ввода / вывода: ввод с перфоленты, которую печатает устройство.
М-20 стала первой советской машиной, которая поставлялась в комплекте со специальным математическим обеспечением (по своей сути — ОС). В новое устройство Лебедев заложил рад конструктивных решений, расширяющих функциональность и почти не увеличивающих количество электронных ламп.
М-20 обладала производительностью 20 000 операций в секунду за счет совмещения работы отдельных устройств и более быстрого выполнения арифметических операций. В машине впервые были применены: автоматическая модификация адреса; совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти; использование буферной памяти для массивов, выдаваемых на печать.
Элементная база: электронные лампы, полупроводниковые схемы
Быстродействие: 20 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: 50 кВт
Разрядность: 45
Тактовая частота: 0.6667 мГц
Внешняя память: на магнитных барабанах и магнитных лентах
Устройства ввода / вывода: ввод с перфоленты, которую печатает устройство
После вручения наград в Кремле (1962 г.)
В 1965 г. появилась серийная ЭВМ на полупроводниковых элементах БЭСМ-4, которая унаследовала архитектуру М-20. Для БЭСМ-4 существовало не менее 3 разных компиляторов с языка Алгол-60, компилятор Fortran, не менее 2 разных ассемблеров, компилятор с оригинального языка Эпсилон.
Элементная база: электронные лампы, полупроводниковые схемы
Быстродействие: до 40 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: 50 кВт
Разрядность: 45
Тактовая частота: 9 МГц
Внешняя память: на магнитных барабанах и магнитных лентах
Устройства ввода / вывода: ввод с перфоленты, которую печатает устройство
БЭСМ-6
Разработка БЭСМ-6 завершилась в конце 1965 г. Эта машина стала первой советской супер-ЭВМ на элементной базе второго поколения (полупроводниковых транзисторах). В электронных схемах БЭСМ-6 использовалось 60 000 транзисторов и 180 000 полупроводников-диодов. Элементная база была новой для того времени.
У БЭСМ-6 имелся магистральный или водопроводный принцип организации управления. С его помощью потоки команд и операндов обрабатывались параллельно. В разработке использовалась ассоциативная память на сверхбыстрых регистрах, что сократило количество обращений к ферритной памяти и позволило осуществить локальную оптимизацию вычислений в динамике счета. Оперативная память имела расслоение (8-слойная) на автономные модули, что дало возможность одновременно обращаться к блокам памяти по нескольким направлениям. Многопрограммный режим работы БЭСМ-6 позволил решать несколько задач с заданными приоритетами. Аппаратный механизм преобразования математического адреса в физический дал возможность динамически распределять оперативную память в процессе вычислений средствами ОС.
У БЭСМ-6 был конвейерный центральный процессор с отдельными конвейерами для устройства управления и арифметического устройства. Он позволял совмещать обработку нескольких команд, находящихся на разных стадиях выполнения. Имелся кеш на 16 48-битных слов (4 чтения данных, 4 чтения команд, 8 — буфер записи). Система команд включала в себя 50 24-битных команд.
Лаборатория для проведения финишных испытаний знаменитой БЭСМ-6
С 1968 г. начался выпуск БЭСМ-6 на заводе Счётно-аналитических машин (САМ) в Москве.
Элементная база: транзисторный парафазный усилитель с диодной логикой на входе
Быстродействие: около 1 млн операций в секунду
Потребляемая мощность: 60 кВт
Разрядность: 48
Тактовая частота: 10 МГц
Внешняя память: на магнитных лентах и магнитных дисках
Устройства ввода / вывода: ввод с перфокарты, цифропечать и фотопечатное устройство
На Дне открытых дверей факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ Владимир Пономарев демонстрирует игру «Калах» на экране терминала БЭСМ-6
С 1967 г. практически все крупные вычислительные центры СССР стали оснащаться компьютерами БЭСМ-6. И даже спустя годы на заседании отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации Академии наук (1983 г.) академик Е. П. Велихов сказал, что создание БЭСМ-6 явилось одним из основных вкладов АН СССР в развитие советской индустрии.
В 1990 г. один из экземпляров БЭСМ-6 был перевезен в Лондон и установлен в Музее науки, как лучший в Европе суперкомпьютер своего времени.
Серия 5Э26
ЭВМ 5Э26 была последней прижизненной разработкой Лебедева, которую он успел запустить в серийное производство.
В 1968 г. Лебедев принял предложение Генерального конструктора зенитных ракетных комплексов для ПВО Бориса Васильевича Бункина. Он согласился разработать специализированный управляющий малогабаритный мобильный высокопроизводительный цифровой вычислительный комплекс (ЦВК) 5Э26. О реализации такой возможности Сергей Алексеевич мечтал еще при создании МЭСМ. Благодаря этой работе, была проведена крупнейшая реорганизация института. Объединение ресурсов множества различных лабораторий привело к фактическому созданию отделений:
— по ЭВМ общего назначения
— по ЭВМ специального назначения (включая архитектуру)
— по электронному конструированию
— по запоминающим устройствам
— по САПР и технологии.
Всеволодом Сергеевичем Бурцевым (заместитель Лебедева) была предложена многопроцессорная архитектура ЦВК 5Э26, обеспечивающая работу до трех модулей центральных процессоров и двух специальных процессоров ввода-вывода информации с общей памятью.
Конструктивно ЦВК серии 5Э26 представлял собой шкаф высотой 1885 мм, шириной 2870 мм, глубиной 655 мм, который ставился у стенки транспортного средства.
У 5Э26 имелась высокоэффективная система автоматического резервирования, базирующаяся на аппаратном контроле. Система давала возможность восстанавливать процесс управления при сбоях и отказах аппаратуры, работающей в широком диапазоне климатических и механических воздействий, с развитым математическим обеспечением автоматизации программирования.
ЦКВ 5Э26 легко адаптировался к различным требованиям по производительности и памяти в системах управления специального назначения. Устройство также работало в реальном времени, снабжалось развитым математическим обеспечением, эффективной системой автоматизации программирования и возможностью работы с языками высокого уровня. В 5Э26 была реализована энергонезависимая память команд на микробиаксах с возможностью электрической перезаписи информации внешней аппаратурой записи и введена эффективная система эксплуатации с двухуровневой локализацией неисправной ячейки, обеспечивающая эффективность восстановления аппаратуры среднетехническим персоналом.
В качестве интегральных схем использовались в основном полупроводниковые микросхемы одних из первых отечественных серий-133 и 130 (ТТЛ-типа).
Лебедев во время поездки в Англию (Кембридж, 1964 г.)
Элементная база: стандартная серия ТТЛ-микросхем
Быстродействие: 1,5 млн операций в секунду
Потребляемая мощность: 5,5 кВт
Разрядность: 32
Объем оперативной памяти: 32-34 Кб
Объем командной памяти: 64-256 Кб
Независимый процессор ввода-вывода информации по 12 каналам связи: максимальный темп обмена свыше 1 Мб/с.
Опыт создания ЭВМ 5Э26 стал базой для конструирования семейства супер-ЭВМ «Эльбрус». Название было предложено Лебедевым. Появление «Эльбруса» завершило создание ПРО СССР, однако сам он уже не успел принять участие в их разработке.
Послесловие
По воспоминаниям сотрудников, работавших с Сергеем Алексеевичем в Киеве, он был идеальным руководителем. В работе доводил все до совершенства, большое внимание уделял мелочам. Он никогда не повышал голос и относился ко всем исключительно ровно, справедливо, без предвзятости. Всегда отмечал даже небольшие успехи своих сотрудников. В процессе отладки машины равных ему не было. Лебедев превосходил всех в понимании неполадок и сбоев в машине.
Сергей Алексеевич на протяжении всей своей жизни вел большую работу по подготовке научных кадров. Он был одним из инициаторов создания Московского физико-технического института, основателем и руководителем кафедры вычислительной техники в этом институте, руководил работой многих аспирантов и дипломников.
Лебедев с дочерьми Екатериной и Натальей
В начале 70-х Сергей Алексеевич уже не мог руководить Институтом точной механики и вычислительной техники, в 1973 г. тяжелая болезнь вынудила его оставить пост директора. Но он продолжал работать дома.
Сергей Алексеевич Лебедев скончался 3 июля 1974 г. в Москве. Похоронен на Новодевичьем кладбище.
В Киеве на здании, где располагался Институт электротехники АН Украины, висит мемориальная доска, текст которой гласит: ” В этом здании в Институте электротехники АН УССР в 1946—1951 г.г. работал выдающийся ученый, создатель первой отечественной электронной вычислительной машины, Герой Социалистического Труда, академик Сергей Алексеевич Лебедев”.
Мозаика с изображением Лебедева в ИТМиВТ
В год 95-летия со дня рождения Сергея Алексеевича Лебедева заслуги ученого признали и за рубежом. Как новатор вычислительной техники, он был отмечен именной медалью Международного компьютерного общества с надписью: «Сергей Алексеевич Лебедев 1902–1974 г.г… Разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе. Основоположник советского компьютеростроения».