Отечественные ЭВМ

Принято различать поколения ЭВМ: 1-е поколение- ламповые ЭВМ, 2-е поколение — полупроводниковые ЭВМ, 3-е поколение- ЭВМ с элементной базой на интегральных схемах, 4-е поколение — ЭВМ с элементной базой на БИС и СБИС.

• 
  МЭСМ (рис. 1)- малая электронная счетная машина первого поколения (!951 г.) Быстродействие 100 операций в с, представление чисел — с фиксированной запятой, 16 двоичных разрядов, система команд — трехадресная. Имеются устройства арифметическое, управляющее, ввода/вывода, запоминающее на триггерах (емкость 31 число и 63 команды) и на магнитном барабане. Ввод с перфокарт или с штекерного устройства. 6000 электронных ламп. Занимаемая площадь 60 м². Потребляемая мощность 25 кВт. Создана в Киевском институте электротехники и теплотехники под руководством С.А.Лебедева.
  

• 
  М-1 — одна из первых (1951 г.) отечественных ЭВМ, созданная в энергетическом институте АН СССР под руководством И.С.Брука и Н.Я.Матюхина. Время сложения 20 мс, умножения 2 с. Емкость оперативной памяти — 512 25-разрядных слов. 730 электронных ламп.
  

• 
  М-2 — малая универсальная вычислительная машина, создана в 1952 г. в Лаборатории управляющих машин и систем под руководством И.С.Брука. Быстродействие — 2 тыс операций/с.
  

• 
  БЭСМ — (рис. 2) большая электронная счетная машина первого поколения. Одна из первых быстродействующих отечественных ЭВМ, разрабатывавшаяся в ИТМиВТ в 1950-1953 гг. Производительность — 8-10 тыс. операций в с. Представление чисел — с плавающей запятой, 39 двоичных разрядов. В первых моделях БЭСМ память была выполнена на ртутных линиях задержки, затем на потенциалоскопах, и в 1958 г. — на ферритовых элементах (2047 слов), тогда она стала называться БЭСМ-2. Главный конструктор С.А.Лебедев (ИТМиВТ).
  

• 
  М-3 — универсальная вычислительная машина, создана в 1956 г. в Лаборатории управляющих машин и систем под руководством И.С.Брука и Н.Я Матюхина. Быстродействие — 1,5 тыс операций/с (с накопителем на ферритовых сердечниках).
  
• 
  "Стрела" — одна из первых (наравне с БЭСМ) отечественных ЭВМ, разрабатывавшаяся в СКБ-245 министерства машиностроения и приборостроения СССР в 1950-1953 г.г. под руководством Ю.Я.Базилевского и Б.И.Рамеева. Быстродействие — 2000 операций/с, оперативная память 2048 43-разрядных слов. Машина трехадресная.
  
• 
  Урал-1 — первая из серии ЭВМ "Урал", созданная в 1957 г. под руководством Б.И.Рамеева в Пензенском НИИ математических машин. Эта малая машина отличалась дешевизной и потому получила сравнительно широкое распространение в конце 50х годов. Быстродействие — 100 операций/с, оперативная память (1024 слова) — на магнитном барабане.
  
• 
  Минск-1 — первая ЭВМ из серии машин "Минск", выпускавшихся на Минском заводе электронных вычислительных машин;
  

• 
  М-20 — одна из лучших машин первого поколения (1958 г.) Быстродействие — 20 тыс операций/с, разрядность 45. внешняя память — магнитные барабаны и ленты. Первая операционная система ИС-2. Главный конструктор С.А.Лебедев.
  
• 
  М-40 — компьютер (1959 г.), считающийся первым Эльбрусом (на вакуумных лампах). быстродействие 40 тыс. оп/с. Главный конструктор С.А.Лебедев, его заместитель В.С.Бурцев. В 1961 г. зенитная ракета, управляемая компьютером М-40, успешно сбивает межконтинентальную баллистическую ракету, способную нести ядерное оружие.
  
• 
  Урал-2 — ЭВМ с быстродействие 5000 операций/с с оперативной памятью на ферритовых сердечниках (1959 г.).
  
• 
  М-222 — быстродействующая ЭВМ второго поколения, прототипом является М-20. Создана в СКБ-245, руководимом М.К.Сулимом.
  

• 
  БЭСМ-4 — вариант БЭСМ на полупроводниковой элементной базе. Быстродействие — 20 тыс операций/с, емкость оперативной памяти — 16384 48-разрядных слова. В 1962—1963 гг. — создание прототипа, 1964 г.- начало серийного выпуска. Главный конструктор О.П.Васильев, научный руководитель С.А.Лебедев.
  
• 
  Урал-11, Урал-14, Урал-16 — серия (ряд) аппаратно и программно совместимых ЭВМ второго поколения разной производительности, созданная в Пензенском НИИММ под руководством Б.И.Рамеева в 1962—64 гг. Эта серия предвосхитившая решения IBM-360 и принятого в дальнейшем для разработки в странах СЭВ ряда ЕС ЭВМ.
  

• 
  1964 г. — компьютер 5Э92б на дискретных транзисторах, созданный С.А.Лебедевым и В.С.Бурцевым. Быстродействие 0,5 млн оп/с, емкость оперативной памяти 32 тыс. 48-разрядных слов. Использовался в первой Российской противоракетной системе обороны Москвы.
  

• 
  БЭСМ-6 (рис. 3)- супер-ЭВМ второго поколения. 1967 г. Быстродействие — 1 млн операций/с, емкость оперативной памяти — 64-128К 50-разрядных слов. Главный конструктор С.А.Лебедев. Всего в базовом варианте было выпущено около 350 компьютеров БЭСМ-6. В 1975 г. управление полетом по программе "Союз-Аполлон" обеспечивал вычислительный комплекс на основе БЭСМ-6.
  

В группу разработчиков Стрелы входили Б.В.Анисимов, Д.А.Жучков, Н.В.Трубников, имена которых связаны с подготовкой инженерных кадров в МВТУ им. Н.Э.Баумана, Так, Б.В.Анисимов в 1952 г. основал и до конца жизни (1976 г.) руководил кафедрой "Математические машины".

Необходимо также отметить малоизвестный (из-за соображений секретности) компьютер 5Э92б на дискретных транзисторах, созданный С.А.Лебедевым и В.С.Бурцевым в 1964 г. Его быстродействие 0,5 млн оп/с, емкость оперативной памяти 32 тыс. 48-разрядных слов. Использовался в первой советской противоракетной системе обороны Москвы.

Нельзя не упомянуть специализированные ЭВМ, разработанные в ЦНИИ "Агат" под руководством Я.А.Хетагурова. Ярослав Афанасьевич родился в 1926 г., окончил МВТУ им. Н.Э.Баумана. В 1962 г. появляется первая отечественная подвижная (в автоприцепе) полупроводниковая машина "Курс-1", предназначенная для работы в системе противовоздушной обороны страны. Эта машина серийно изготавливалась на заводах Минрадиопрома вплоть до 1987 г. В интересах Военно-морского флота страны в "Агат" был создан ряд корабельных цифровых вычислительных систем, в том числе обеспечивавших стрельбу стратегического ракетного комплекса с подводной лодки.

Одним из крупных центров компьютерной промышленности в СССР, начиная с 60-х годов был Минск, где созданы завод ЭВМ и СКБ завода, позднее ставшее НИИ ЭВМ. Возглавил СКБ в 1964 г. Георгий Павлович Лопато (1924-2003). Его детищем является серия ЭВМ "Минск" (первая из машин серии "Минск-1" создана в 1960 г.). Под его руководством по заказу Минобороны разработан ряд мобильных вычислительных машин, совместимых с машинами ЕС ЭВМ.

В 1961 г. в Ленинграде на базе лаборатории, в которой работали приехавшие из-за рубежа Филипп Георгиевич Старос и Иозеф Вениаминович Берг, было создано конструкторское бюро КБ-2. В 1962 г. в КБ-2 была закончена разработка управляющей ЭВМ УМ1-НХ, нашедшей широкое применение в народном хозяйстве, а в 1964 г. — микроминиатюрная ЭВМ УМ-2, ориентированная на применение в аэрокосмических объектах. Но наиболее значительным результатом деятельности Ф.Г.Староса является его вклад в создание Научного центра микроэлектроники в Зеленограде, где некоторое время он работал главным инженером Центра и где использовались результаты разработки интегральных схем, полученные в КБ-2.

Создание отечественных ЭВМ третьего и четвертого поколения началось с проекта Единой системы ЭВМ. Для реализации проекта создается Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ), в него переводится Научно-исследовательский институт электронных математических машин (НИЭМ), созданный в 1958 г. на базе СКБ-245. За период 1958-1968 гг. в НИЭМ был разработан ряд ЭВМ как универсальных, так и специализированных для министерства обороны СССР. Одним из главных конструкторов был директор НИЭМ С.А.Крутовских. В 1964 г. в НИЭМ впервые в СССР были развернуты работы по проектированию и производству бортовых ЭВМ, получивших название "Аргон". Первые образцы ЭВМ "Аргон" появились в 1968 г.

Машины ЕС ЭВМ включали большое число моделей и выпускались с 1971 г. до середины 90-х годов. Однако машины ЕС ЭВМ по своему техническому уровню значительно уступают лучшим американским машинам того же времени.

Параллельно, начиная с 1974 г., выпускались компьютеры серии малых машин СМ ЭВМ.

В ИТМиВТ и группе компаний Эльбрус были продолжены работы по созданию отечественных суперкомпьютеров.

К сожалению, именно с конца 60-х – начала 70-х годов, когда принято решение о построении ЕС ЭВМ на базе IBM-360, начинается отставание отечественной вычислительной техники от зарубежной. Среди причин можно назвать трудности становления НИЦЭВТа, как слаженно работающего коллектива, так как он собран из групп разработчиков нескольких организаций. Возможно, наличие прототипа IBM-360 так или иначе сковывало творческий потенциал разработчиков, направляя его на выяснение чужих решений. Во всяком случае, из рис. 6, на котором показано, как в 60-80-е годы изменялось быстродействие вычислительных систем, видно, что рост производительности ЭВМ в мире в целом подчинялся закону Г.Мура, а в отношении отечественных ЭВМ он был нарушен. Если БЭСМ-6 находилась в общем потоке роста производительности, практически не уступая лучшим зарубежным ЭВМ, то равноценную по производительности ЕС-1060 удалось получить только через 11 лет, когда американские разработчики ЭВМ ушли далеко вперед.

Начиная с середины 70-х годов, когда в мире произошел переход к ЭВМ четвертого поколения, основным фактором нашего отставания следует считать отсутствие элементной базы, сопоставимой по своим характеристикам с зарубежными БИС и СБИС. Об этом свидетельствует тот факт, что линия Эльбрусов (машины Э1 и Э2), разрабатывавшихся в ИТМиВТ, также находится ниже общемировой тенденции роста производительности суперкомпьютеров (рис. 6). А экономическая разруха 90-х годов усугубила ситуацию, отбросив Россию в число стран, отстающих не только от США, но также от многих стран Европы, Азии и даже Африки. Производство ЕС ЭВМ в России окончательно прекратилось в 1995 г.

Беда нашей вычислительной техники — не только значительное отставание само по себе. Как сказал в конце 80-х академик А.П.Ершов: "Мы не отстаем – мы идем не туда".