Fødselen til det sovjetiske missilforsvarssystemet. Den beste modulære datamaskinen

Innholdsfortegnelse:

Fødselen til det sovjetiske missilforsvarssystemet. Den beste modulære datamaskinen
Fødselen til det sovjetiske missilforsvarssystemet. Den beste modulære datamaskinen

Video: Fødselen til det sovjetiske missilforsvarssystemet. Den beste modulære datamaskinen

Video: Fødselen til det sovjetiske missilforsvarssystemet. Den beste modulære datamaskinen
Video: Inside a Unique and Sustainable Modern House with a Japanese Inspired Courtyard (House Tour) 2024, Mars
Anonim
Bilde
Bilde

Drømmenes by

Så, i 1963, ble et mikroelektronisk senter åpnet i Zelenograd.

Av skjebnens vilje blir Lukin, en bekjent av minister Shokin, dens direktør, og ikke Staros (mens Lukin aldri ble sett i skitne intriger, tvert imot - han var en ærlig og grei person, ironisk nok så falt det sammen at det var hans overholdelse av prinsipper som hjalp ham med å ta dette innlegget, på grunn av henne kranglet han med den forrige sjefen og dro, og Shokin trengte minst noen i stedet for Staros, som han hatet).

For SOK -maskiner betydde dette en start (i det minste trodde de det først) - nå kunne de, med konstant støtte fra Lukin, implementeres ved hjelp av mikrokretser. For dette formålet tok han Yuditsky og Akushsky til Zelenograd sammen med utviklingsteamet K340A, og de dannet en avdeling for avanserte datamaskiner ved NIIFP. I nesten 1, 5 år var det ingen spesifikke oppgaver for avdelingen, og de brukte tiden sin på å ha det gøy med T340A -modellen, som de tok med seg fra NIIDAR, og grublet på fremtidig utvikling.

Det skal bemerkes at Yuditsky var en ekstremt utdannet person med et bredt syn, var aktivt interessert i de siste vitenskapelige prestasjonene på forskjellige felt som indirekte var relatert til informatikk, og samlet et team med svært talentfulle unge spesialister fra forskjellige byer. Under hans beskyttelse ble seminarer holdt ikke bare om modulær aritmetikk, men også om nevrokybernetikk og til og med biokjemi av nerveceller.

Som V. I Stafeev husker:

Da jeg kom til NIIFP som direktør, takket være innsatsen til Davlet Islamovich, var det fremdeles et lite, men allerede fungerende institutt. Det første året ble viet til å finne et felles kommunikasjonsspråk mellom matematikere, kybernetikk, fysikere, biologer, kjemikere … Dette var perioden for den ideologiske dannelsen av kollektivet, som Yuditsky, hans velsignede minne, treffende kalte "Perioden med synge revolusjonerende sanger "om emnet:" Hvor kult dette er gjøre!" Etter hvert som gjensidig forståelse ble nådd, ble seriøs felles forskning lansert i aksepterte retninger.

Det var i dette øyeblikket Kartsev og Yuditsky møttes og ble venner (forholdet til Lebedevs gruppe fungerte på en eller annen måte ikke på grunn av deres elitisme, nærhet til makt og uvilje til å studere slike uortodokse maskinarkitekturer).

Som MD Kornev husker:

Kartsev og jeg hadde jevnlige møter i Det vitenskapelige og tekniske råd (Vitenskapelig og teknisk råd), der spesialister diskuterte måter og problemer med å bygge datamaskiner. Vi inviterte vanligvis hverandre til disse møtene: vi gikk til dem, de - til oss og deltok aktivt i diskusjonen.

Generelt, hvis disse to gruppene fikk akademisk frihet, utenkelig for Sovjetunionen, ville det være vanskelig å tenke på hvilke tekniske høyder de til slutt ville få og hvordan de ville endre datavitenskap og maskinvaredesign.

Til slutt, i 1965, besluttet ministerrådet å fullføre Argun flerkanals skytekompleks (MKSK) for den andre fasen av A-35. Ifølge foreløpige estimater krevde ISSC en datamaskin med en kapasitet på omtrent 3,0 millioner tonn oljeekvivalenter. "Algoritmiske" operasjoner per sekund (et begrep som generelt er ekstremt vanskelig å tolke, betydde operasjoner for behandling av radardata). Som NK Ostapenko husket, en algoritmisk operasjon på MKSK-problemer tilsvarte omtrent 3-4 enkle datamaskinoperasjoner, det vil si en datamaskin med en ytelse på 9-12 MIPS var nødvendig. På slutten av 1967 var til og med CDC 6600 utenfor kapasiteten til CDC 6600.

Temaet ble sendt for konkurransen til tre virksomheter samtidig: Center for Microelectronics (Minelektronprom, F. V. Lukin), ITMiVT (Ministry of Radio Industry, S. A. Lebedev) og INEUM (Minpribor, M. A. Kartsev).

Naturligvis begynte Yuditsky å jobbe i CM, og det er lett å gjette hvilket opplegg for maskinen han valgte. Vær oppmerksom på at av de virkelige designerne i disse årene, var det bare Kartsev med sine unike maskiner, som vi vil snakke om nedenfor, som kunne konkurrere med ham. Lebedev var helt utenfor omfanget av både superdatamaskiner og slike radikale arkitektoniske nyvinninger. Hans student Burtsev designet maskiner for A-35-prototypen, men når det gjelder produktivitet var de ikke engang i nærheten av det som var nødvendig for et komplett kompleks. Datamaskinen for A-35 (bortsett fra pålitelighet og hastighet) måtte arbeide med ord med variabel lengde og flere instruksjoner i en kommando.

Legg merke til at NIIFP hadde en fordel i elementbasen - i motsetning til Kartsev- og Lebedev -gruppene hadde de direkte tilgang til alle mikroelektroniske teknologier - de utviklet dem selv. På dette tidspunktet begynte utviklingen av en ny GIS "Ambassador" (senere serie 217) på NIITT. De er basert på en pakkeløs versjon av transistoren utviklet på midten av 60-tallet av Moscow Research Institute of Semiconductor Electronics (nå NPP Pulsar) om temaet "Parabola". Sammensetningene ble produsert i to versjoner av elementbasen: på transistorer 2T318 og diodematriser 2D910B og 2D911A; på transistorer KTT-4B (heretter 2T333) og diodematriser 2D912. Særtrekk ved denne serien i sammenligning med tykkfilmsopplegg "Path" (201 og 202 -serien) - økt hastighet og støyimmunitet. De første samlingene i serien var LB171 - logisk element 8I -NOT; 2LB172 - to logiske elementer 3I -NOT og 2LB173 - logisk element 6I -NOT.

I 1964 var det allerede en hengerende, men fremdeles levende teknologi, og systemarkitektene i Almaz -prosjektet (som prototypen ble døpt) hadde muligheten til ikke bare å sette disse GIS i drift, men også å påvirke deres sammensetning og egenskaper, faktisk, bestiller egendefinerte sjetonger under deg selv. Dermed var det mulig å øke ytelsen mange ganger - hybridkretsene passer inn i en 25–30 ns syklus, i stedet for 150.

Overraskende nok var GIS utviklet av Yuditskys team raskere enn ekte mikrokretser, for eksempel 109, 121 og 156-serien, utviklet i 1967-1968 som en elementbase for ubåt-datamaskiner! De hadde ikke en direkte utenlandsk analog, siden den var langt fra Zelenograd, 109 og 121 serier ble produsert av Minsk -fabrikkene Mion og Planar og Lvov's Polyaron, 156 -serien - av Vilnius Research Institute Venta (i utkanten av USSR, langt fra ministre, generelt skjedde det mange interessante ting). Ytelsen deres var omtrent 100 ns. Serie 156 ble forresten berømt for det faktum at det på grunnlag av det ble satt sammen en helt chtonisk ting - en multikrystall GIS, kjent som 240 -serien "Varduva", utviklet av Vilnius Design Bureau MEP (1970).

På den tiden, i Vesten, ble det produsert fullverdige LSI-er, i Sovjetunionen var det 10 år igjen til dette teknologinivået, og jeg ønsket virkelig å få LSI-er. Som et resultat lagde de en slags ersatz fra en haug (opptil 13 stykker!) Av chipløse mikrokretser med den minste integrasjonen, atskilt på et vanlig underlag i en enkelt pakke. Det er vanskelig å si hva som er mer i denne beslutningen - oppfinnsomhet eller teknoskizofreni. Dette miraklet ble kalt "hybrid LSI" eller ganske enkelt GBIS, og vi kan stolt si om det at en slik teknologi ikke hadde noen analoger i verden, bare fordi ingen andre trengte å være så perverterte (som bare er to (!) Tilbud spenning, + 5V og + 3V, som var nødvendig for arbeidet med dette underverket av konstruksjon). For å gjøre det helt morsomt, ble disse GBIS kombinert på ett brett, og fikk igjen en slags ersatz av flis-brikkemoduler og ble brukt til å sette sammen skipsmaskiner fra Karat-prosjektet.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Når vi går tilbake til Almaz -prosjektet, merker vi at det var mye mer alvorlig enn K340A: både ressursene og teamene som var involvert i det var kolossale. NIIFP var ansvarlig for utviklingen av arkitekturen og datamaskinprosessoren, NIITM - den grunnleggende designen, strømforsyningssystemet og datainngangs- / utgangssystemet, NIITT - de integrerte kretsene.

Sammen med bruken av modulær aritmetikk, ble det funnet en annen arkitektonisk måte å øke den generelle ytelsen betydelig: en løsning som ble mye brukt senere i signalbehandlingssystemer (men unik på den tiden og den første i Sovjetunionen, om ikke i verden) - introduksjonen av en DSP -prosessor i systemet, og av vårt eget design!

Som et resultat besto "Almaz" av tre hovedblokker: en enkeltoppgave DSP for foreløpig behandling av radardata, en programmerbar modulær prosessor som utfører beregninger av missilstyring, en programmerbar ekte koprosessor som utfører ikke-modulære operasjoner, hovedsakelig relatert til datastyring.

Tillegg av DSP førte til en reduksjon i den nødvendige kraften til den modulære prosessoren med 4 MIPS og besparelser på omtrent 350 KB RAM (nesten to ganger). Selve den modulære prosessoren hadde en ytelse på omtrent 3,5 MIPS - halvannen gang høyere enn K340A. Utkastet til design ble fullført i mars 1967. Grunnlaget for systemet var det samme som i K340A, minnekapasiteten ble økt til 128K 45-biters ord (omtrent 740 KB). Prosessorbuffer - 32 55 -biters ord. Strømforbruket er redusert til 5 kW, og maskinens volum er redusert til 11 skap.

Akademikeren Lebedev, etter å ha gjort seg kjent med verkene til Yuditsky og Kartsev, trakk umiddelbart sin versjon fra vurdering. Generelt er det litt uklart hva som var problemet med Lebedev -gruppen. Mer presist er det ikke klart hva slags kjøretøy de fjernet fra konkurransen, fordi de samtidig utviklet forgjengeren til Elbrus - 5E92b, bare for missilforsvarsoppdraget.

Faktisk, på den tiden, hadde Lebedev selv helt blitt til et fossil og kunne ikke tilby noen radikalt nye ideer, spesielt de som var bedre enn SOC -maskiner eller Kartsevs vektormaskiner. Egentlig endte karrieren hans på BESM-6, han skapte ikke noe bedre og mer seriøst og enten overvåket utviklingen rent formelt, eller hindret mer enn hjalp Burtsev-gruppen, som var engasjert i Elbrus og alle militære kjøretøyer til ITMiVT.

Imidlertid hadde Lebedev en mektig administrativ ressurs, som en som Korolev fra datamaskinens verden - et idol og en ubetinget autoritet, så hvis han ville presse bilen lett, uansett hva det var. Merkelig nok gjorde han det ikke. 5E92b, forresten, ble vedtatt, kanskje det var det prosjektet? I tillegg, litt senere, ble den moderniserte versjonen 5E51 og en mobilversjon av datamaskinen for luftvern 5E65 utgitt. Samtidig dukket E261 og 5E262 opp. Det er litt uklart hvorfor alle kilder sier at Lebedev ikke deltok i den siste konkurransen. Selv fremmed ble 5E92b produsert, levert til deponiet og koblet til Argun som et midlertidig tiltak til Yuditskys bil var ferdig. Generelt venter denne hemmeligheten fortsatt på forskerne.

Det er to prosjekter igjen: Almaz og M-9.

M-9

Kartsev kan beskrives nøyaktig med bare ett ord - geni.

M-9 overgikk nesten alt (om ikke alt) som var til og med i tegningene over hele verden på den tiden. Husk at oppdraget inneholdt en ytelse på omtrent 10 millioner operasjoner per sekund, og de klarte å presse dette ut av Almaz bare ved bruk av DSP og modulær aritmetikk. Kartsev klemte seg ut av bilen uten alt dette milliarder … Det var virkelig en verdensrekord, ubrutt til Cray-1-superdatamaskinen dukket opp ti år senere. Kartsev spøkte om M-9-prosjektet i 1967 i Novosibirsk:

M-220 kalles det fordi den har en produktivitet på 220 tusen operasjoner / s, og M-9 kalles det fordi den gir en produktivitet på 10 til den 9. kraften / operasjonene.

Ett spørsmål melder seg - men hvordan?

Kartsev foreslo (for første gang i verden) en veldig sofistikert prosessorarkitektur, en komplett strukturell analog som aldri har blitt opprettet. Det lignet delvis på Inmos systoliske matriser, delvis på Cray- og NEC -vektorprosessorer, delvis på Connection Machine - den ikoniske superdatamaskinen på 1980 -tallet, og til og med moderne grafikkort. M-9 hadde en fantastisk arkitektur, som det ikke engang var et tilstrekkelig språk å beskrive, og Kartsev måtte introdusere alle vilkårene på egen hånd.

Hans hovedidé var å bygge en datamaskin som driver en klasse med objekter som er grunnleggende ny for maskinregning - funksjoner av en eller to variabler, gitt punktvis. For dem definerte han tre hovedtyper operatører: operatører som tildeler en tredjedel til et par funksjoner, operatører som returnerer et tall som et resultat av en handling på en funksjon. De jobbet med spesialfunksjoner (i moderne terminologi - masker) som tok verdiene 0 eller 1 og tjente til å velge en undergruppe fra en gitt matrise, operatører som returnerer en rekke verdier knyttet til denne funksjonen som et resultat av en handling på en funksjon.

Bilen besto av tre par blokker, som Kartsev kalte "bunter", selv om de var mer som gitter. Hvert par inkluderte en dataenhet med en annen arkitektur (selve prosessoren) og en maskeberegningsenhet for den (tilsvarende arkitektur).

Den første bunten (den viktigste "funksjonelle blokken") besto av en datakjerne - en matrise med 32x32 16 -biters prosessorer, som ligner på INMOS -omformerne på 1980 -tallet, med sin hjelp var det mulig å utføre i en klokkesyklus alle de grunnleggende operasjonene til lineær algebra - multiplikasjon av matriser og vektorer i vilkårlige kombinasjoner og deres tillegg.

Det var først i 1972 at en eksperimentell massivt parallell datamaskin Burroughs ILLIAC IV ble bygget i USA, noe lignende i arkitektur og sammenlignbar ytelse. Generelle regningskjeder kunne utføre summering med akkumulering av resultatet, noe som gjorde det mulig om nødvendig å behandle matriser med dimensjoner mer enn 32. Operatørene som ble utført av gitteret til prosessorer i den funksjonelle koblingen kunne bare pålegges en maske som begrenser utførelsen til merkede prosessorer. Den andre enheten (kalt av Kartsev "picture arithmetic") fungerte i takt med den, den besto av den samme matrisen, men en-bit prosessorer for operasjoner på masker ("bilder", som de ble kalt da). Et bredt spekter av operasjoner var tilgjengelig over maleriene, også utført i en syklus og beskrevet av lineære deformasjoner.

Den andre pakken utvidet mulighetene til den første og besto av en vektorkoprosessor på 32 noder. Den måtte utføre operasjoner på en funksjon eller et par funksjoner spesifisert på 32 punkter, eller operasjoner på to funksjoner eller på to par funksjoner spesifisert med 16 punkter. For den var det på samme måte en egen maskeblokk, kalt "funksjonsaritmetikk".

Den tredje (også valgfrie) lenken besto av en assosiativ blokk som utfører sammenligning og sortering av underarrayer etter innhold. Et par masker gikk også til henne.

Maskinen kan bestå av forskjellige sett, i den grunnleggende konfigurasjonen - bare en funksjonell blokk, i maksimum - åtte: to sett med funksjonell og bildearitmetikk og ett sett med andre. Spesielt ble det antatt at M-10 består av 1 blokk, M-11-av åtte. Ytelsen til dette alternativet var overlegen to milliarder operasjoner per sekund.

For endelig å fullføre leseren, merker vi oss at Kartsev sørget for den synkrone kombinasjonen av flere maskiner til en superdatamaskin. Med en slik kombinasjon ble alle maskiner startet fra en klokkegenerator og utført operasjoner på matriser med enorme dimensjoner i 1–2 klokkesykluser. På slutten av den nåværende operasjonen og i begynnelsen av den neste, var det mulig å bytte mellom alle regne- og lagringsenheter på maskinene som er integrert i systemet.

Som et resultat var Kartsevs prosjekt et ekte monster. Noe lignende, fra et arkitektonisk synspunkt, dukket opp i Vesten bare på slutten av 1970 -tallet i verkene til Seymour Cray og japanerne fra NEC. I Sovjetunionen var denne maskinen helt unik og arkitektonisk overlegen, ikke bare for all utvikling i disse årene, men generelt for alt som ble produsert i hele vår historie. Det var bare ett problem - ingen skulle implementere det.

Bilde
Bilde
Fødselen til det sovjetiske missilforsvarssystemet. Den beste modulære datamaskinen
Fødselen til det sovjetiske missilforsvarssystemet. Den beste modulære datamaskinen

Diamant

Konkurransen ble vunnet av Almaz -prosjektet. Årsakene til dette er vage og uforståelige og er knyttet til tradisjonelle politiske spill i forskjellige departementer.

Kartsev, på et møte dedikert til 15 -årsjubileet for Research Institute of Computer Complexes (NIIVK), i 1982, sa:

I 1967 kom vi ut med et ganske vågalt prosjekt for datamaskinkomplekset M-9 …

For USSR Ministry of Instrument, der vi da bodde, viste dette prosjektet seg å bli for mye …

Vi ble fortalt: gå til V. D. Kalmykov, siden du jobber for ham. M-9-prosjektet forble uoppfylt …

Faktisk var Kartsevs bil for mye bra for USSR, ville utseendet rett og slett frimodig forlate styret for alle andre spillere, inkludert den mektige gjengen Lebedevitter fra ITMiVT. Naturligvis ville ingen ha tillatt noen oppegående Kartsev å overgå suverenes favoritter gjentatte ganger oversvømmet med priser og tjenester.

Legg merke til at denne konkurransen ikke bare ødela vennskapet mellom Kartsev og Yuditsky, men enda mer forente disse forskjellige, men på sin egen måte, strålende arkitekter. Som vi husker var Kalmykov kategorisk imot både missilforsvarssystemet og ideen om en superdatamaskin, og som et resultat ble Kartsevs prosjekt rolig slått sammen, og Pribor -departementet nektet å fortsette arbeidet med å lage kraftige datamaskiner helt.

Kartsevs team ble bedt om å flytte til MRP, som han gjorde i midten av 1967, og dannet en gren nummer 1 av OKB "Vympel". Tilbake i 1958 jobbet Kartsev på bestilling av den kjente akademikeren AL Mints fra RTI, som var engasjert i utviklingen av varslingssystemer for missilangrep (dette resulterte til slutt i helt chtoniske, ufattelig dyre og helt ubrukelige radarer over horisonten av Duga -prosjektet, som ikke hadde tid til å sette det i drift, da Sovjetunionen kollapset). I mellomtiden var menneskene fra RTI relativt fornuftige og Kartsev avsluttet M-4 og M4-2M-maskinene for dem (forresten, det er veldig, veldig rart at de ikke ble brukt til missilforsvar!).

Videre historie minner om en dårlig anekdote. M-9-prosjektet ble avvist, men i 1969 fikk han en ny ordre basert på maskinen hans, og for ikke å rocke båten ga de hele designbyrået hans til underordnet Mints fra Kalmyk-avdelingen. M -10 (endelig indeks 5E66 (oppmerksomhet!) - i mange kilder ble det helt feilaktig tilskrevet SOK -arkitekturen) ble tvunget til å konkurrere med Elbrus (som hun imidlertid kuttet som en Xeon -mikrokontroller) og, hva som er enda mer fantastisk, ble det igjen spilt av med bilene til Yuditsky, og som et resultat utførte minister Kalmykov et helt strålende flertrekk.

Først hjalp M-10 ham med å mislykkes i serieversjonen av Almaz, og deretter ble den erklært uegnet for missilforsvar, og Elbrus vant en ny konkurranse. Som et resultat, av sjokket over all denne skitne politiske kampen, fikk den uheldige Kartsev et hjerteinfarkt og døde plutselig, før han var 60 år gammel. Yuditsky overlevde kortvarig sin venn og døde samme år. Akushsky, hans partner, forresten, overarbeidet ikke og døde som medlem av korrespondenten, behandlet vennlig av alle prisene (Yuditsky vokste bare opp til en lege i teknisk vitenskap), i 1992 i en alder av 80 år. Så med ett slag kalmykov, som hatet Kisunko voldsomt og til slutt mislyktes i sitt missilforsvarsprosjekt, smalt to, sannsynligvis de mest talentfulle datautviklerne i Sovjetunionen og noen av de beste i verden. Vi vil vurdere denne historien mer detaljert senere.

I mellomtiden kommer vi tilbake til vinneren om ABM -temaet - Almaz -kjøretøyet og dets etterkommere.

Naturligvis var "Almaz" en veldig god datamaskin for sine smale oppgaver og hadde en interessant arkitektur, men å sammenligne den med M-9 var mildt sagt feil, for forskjellige klasser. Likevel ble konkurransen vunnet, og det ble mottatt en ordre om design av en allerede seriell maskin 5E53.

For å gjennomføre prosjektet ble Yuditskys team i 1969 delt inn i et uavhengig foretak - Specialized Computing Center (SVC). Yuditsky ble selv direktør, stedfortreder for vitenskapelig arbeid - Akushsky, som i likhet med en klebrig fisk "deltok" i hvert prosjekt fram til 1970 -tallet.

Legg igjen merke til at hans rolle i etableringen av SOK -maskiner er fullstendig mystisk. Absolutt overalt er han nevnt nummer to etter Yuditsky (og noen ganger den første), mens han hadde stillinger knyttet til noe uforståelig, er alle verkene hans om modulær regning utelukkende medforfatter, og hva gjorde han egentlig under utviklingen av "Almaz" og 5E53 er det generelt ikke klart - arkitekten for maskinen var Yuditsky, og helt separate mennesker utviklet også algoritmene.

Det er verdt å merke seg at Yuditsky hadde svært få publikasjoner om RNS og modulære aritmetiske algoritmer i åpen presse, hovedsakelig fordi disse verkene var klassifisert i lang tid. Davlet Islamovich ble også preget av ganske enkelt fenomenal omhu i publikasjoner og satte aldri seg selv som medforfatter (eller verre, den første medforfatteren, som nesten alle sovjetiske regissører og sjefer elsket å gjøre) i noe arbeid av hans underordnede og doktorgradsstudenter. Ifølge hans erindringer svarte han vanligvis på slike forslag:

Skrev jeg noe der? Nei? Ta deretter etternavnet mitt.

Så til slutt viste det seg at i 90% av innenlandske kilder regnes Akushsky som den viktigste og viktigste faren til SOK, som tvert imot ikke har noe arbeid uten medforfattere, fordi, i henhold til den sovjetiske tradisjonen, han limte navnet sitt på alt som alle hans underordnede gjorde.

5E53

Implementeringen av 5E53 krevde en titanisk innsats fra et stort team av talentfulle mennesker. Datamaskinen ble designet for å velge virkelige mål blant falske og rette anti-missiler mot dem, den mest beregningsmessige vanskelige oppgaven som da sto overfor datateknologien i verden. For tre ISSC-er i den andre fasen av A-35 ble produktiviteten forbedret og økt 60 ganger (!) Til 0,6 GFLOP / s. Denne kapasiteten skulle være levert av 15 datamaskiner (5 i hver ISSK) med en ytelse på missilforsvarsoppgaver på 10 millioner algoritmiske op / s (ca. 40 millioner konvensjonelle op / s), 7,0 Mbit RAM, 2, 9 Mbit EPROM, 3 Gbit VZU og dataoverføringsutstyr for hundrevis av kilometer. 5E53 skal være betydelig kraftigere enn Almaz og være en av de kraftigste (og absolutt de mest originale) maskinene i verden.

V. M. Amerbaev husker:

Lukin utnevnte Yuditsky til sjefsdesigner for 5E53 -produktet, og overlot ham ledelsen for SVT -ene. Davlet Islamovich var en sann sjefsdesigner. Han fordypet seg i alle detaljene i prosjektet som ble utviklet, fra produksjonsteknologi for nye elementer til strukturelle løsninger, datamaskinarkitektur og programvare. På alle områder av sitt intense arbeid var han i stand til å stille slike spørsmål og oppgaver, hvis løsning førte til opprettelsen av nye originale blokker av det designede produktet, og i en rekke tilfeller indikerte Davlet Islamovich selv slike løsninger. Davlet Islamovich jobbet alene, uavhengig av tid eller omstendigheter, akkurat som alle andre medarbeidere. Det var en stormfull og lys tid, og selvfølgelig var Davlet Islamovich sentrum og organisator for alt.

SVC -staben behandlet sine ledere annerledes, og dette gjenspeiles i måten de ansatte kalte dem i sin krets.

Yuditsky, som ikke la stor vekt på rangene og først og fremst satte pris på intelligens og forretningskvaliteter, ble ganske enkelt kalt Davlet i teamet. Akushskys navn var bestefar, siden han var merkbart eldre enn det overveldende flertallet av SVC -spesialister og, som de skriver, preget av spesiell snobberi - ifølge memoarer var det umulig å forestille seg ham med et loddejern i hånden (mest sannsynlig, han visste ganske enkelt ikke hvilken ende han skulle holde ham ved), og Davlet Islamovich gjorde dette mer enn en gang.

Som en del av Argun, som var en forkortet versjon av ISSK-kampen, var det planlagt å bruke 4 sett med 5E53 datamaskiner (1 i Istra-målradaren, 1 i anti-missilstyringsradaren og 2 i kommando- og kontrollsenteret), forent til et enkelt kompleks. Bruken av SOC hadde også negative sider. Som vi allerede har sagt, er sammenligningsoperasjoner ikke-modulære, og for implementeringen krever det en overgang til posisjonssystemet og tilbake, noe som fører til et fryktelig fall i ytelsen. VM Amerbaev og teamet hans jobbet med å løse dette problemet.

M. D. Kornev husker:

Om natten, tror Vilzhan Mavlyutinovich, om morgenen bringer han resultater til VM Radunsky (hovedutvikler). Kretsingeniørene ser på maskinvareimplementeringen av den nye versjonen, stiller Amerbaev spørsmål, han lar tenke igjen og så til ideene hans gir etter for en god maskinvareimplementering.

Spesifikke og systemomfattende algoritmer ble utviklet av kunden, og maskinalgoritmer ble utviklet på SVC av et team av matematikere ledet av I. A. Bolshakov. Under utviklingen av 5E53 ble den da fremdeles sjeldne maskindesignen mye brukt i SVC, som regel, av eget design. Hele personalet i bedriften jobbet med ekstraordinær entusiasme, og sparte ikke seg selv i 12 eller flere timer om dagen.

V. M. Radunsky:

"I går jobbet jeg så hardt at jeg kom inn i leiligheten og viste kona mi et pass."

E. M. Zverev:

På den tiden var det klager på støyimmuniteten til IC -ene i 243 -serien. En gang klokken to om morgenen kom Davlet Islamovich til modellen, tok oscilloskopprober og lenge skjønte han selv årsakene til interferensen.

I 5E53 -arkitekturen ble lag delt inn i leder- og aritmetiske team. Som i K340A inneholdt hvert kommandoord to kommandoer som ble utført av forskjellige enheter samtidig. En etter en ble en aritmetisk operasjon utført (på SOK -prosessorer), den andre - en ledelsesmessig: overføring fra register til minne eller fra minne til register, betinget eller ubetinget hopp, etc. på en tradisjonell coprocessor, så det var mulig å radikalt løse problemet med forbannede betingede hopp.

Alle hovedprosessene ble pipelined, som et resultat ble flere (opptil 8) sekvensielle operasjoner utført samtidig. Harvard -arkitekturen er bevart. Maskinvarelagringen av minne i 8 blokker med vekslende blokkadressering ble brukt. Dette gjorde det mulig å få tilgang til minnet med en prosessorklokkefrekvens på 166 ns på et tidspunkt hvor informasjon hentes fra RAM på 700 ns. Fram til 5E53 ble denne tilnærmingen ikke implementert i maskinvare noe sted i verden; den ble bare beskrevet i et urealisert IBM 360/92 -prosjekt.

En rekke SVC-spesialister foreslo også å legge til en fullverdig (ikke bare for kontroll) materialprosessor og sikre datamaskinens virkelige allsidighet. Dette ble ikke gjort av to grunner.

For det første var dette ganske enkelt ikke nødvendig for bruk av en datamaskin som en del av ISSC.

For det andre, I. Ya. Akushsky, som var en SOK -fanatiker, delte ikke oppfatningen om mangelen på universalitet i 5E53 og undertrykte radikalt alle forsøk på å innføre materiell sedisjon i den (tilsynelatende var dette hans hovedrolle i designen av maskinen).

RAM ble en snublestein for 5E53. Ferritblokker med store dimensjoner, arbeidskrevende produksjon og høyt strømforbruk var standarden for sovjetisk minne på den tiden. I tillegg var de dusinvis av ganger tregere enn prosessoren, men dette forhindret ikke ultrakonservatoren Lebedev i å skulpturere sine høyt elskede ferrittterninger overalt-fra BESM-6 til den innebygde datamaskinen til luftforsvarets missilsystem S-300, produsert i denne formen, på ferrit (!), fram til midten av 1990-tallet (!), hovedsakelig på grunn av denne beslutningen, tar denne datamaskinen opp en hel lastebil.

Problemer

I regi av FV Lukin påtok separate divisjoner av NIITT seg for å løse RAM -problemet, og resultatet av dette arbeidet var opprettelse av minne på sylindriske magnetiske filmer (CMP). Fysikken til minneoperasjonen på CMP er ganske komplisert, mye mer komplisert enn ferrit, men til slutt ble mange vitenskapelige og tekniske problemer løst, og RAM på CMP fungerte. Til mulig skuffelse for patriotene, bemerker vi at begrepet minne på magnetiske domener (et spesielt tilfelle er CMF) ble foreslått for første gang ikke på NIITT. Denne typen RAM ble først introdusert av en person, Bell Labs -ingeniør Andrew H. Bobeck. Bobek var en kjent ekspert på magnetisk teknologi, og han foreslo revolusjonerende gjennombrudd i RAM to ganger.

Oppfunnet av Jay Wright Forrester og uavhengig av to Harvard-forskere som jobbet med Harward Mk IV-prosjektet An Wang og Way-Dong Woo i 1949, var minnet om ferrittkjerner (som han elsket så høyt Lebedev) ufullkommen, ikke bare på grunn av størrelsen, men også på grunn av den enorme arbeidskraften i produksjonen (forresten, Wang An, nesten ukjent i vårt land, var en av de mest kjente dataarkitekter og grunnla de berømte Wang Laboratories, som eksisterte fra 1951 til 1992 og produserte et stort antall av banebrytende teknologi, inkludert mini-datamaskinen Wang 2200, klonet i Sovjetunionen som Iskra 226).

Når vi går tilbake til ferrittene, merker vi at det fysiske minnet på dem ganske enkelt var enormt, det ville være ekstremt upraktisk å henge et 2 x 2 meter teppe ved siden av datamaskinen, så ferrittkjedeposten ble vevd i små moduler, som broderibøyler, noe som forårsaket den uhyre arbeidskraftige produksjonen. Den mest kjente teknikken for veving av slike 16x16 -biters moduler ble utviklet av det britiske selskapet Mullard (et veldig berømt britisk selskap - en produsent av vakuumrør, high -end forsterkere, fjernsyn og radioer, var også engasjert i utviklingen innen transistorer og integrerte kretser, senere kjøpt av Phillips). Modulene var seriekoblet i seksjoner, hvorfra ferrittterninger ble montert. Det er åpenbart at feil snek seg inn i prosessen med veving av moduler og i prosessen med å sette sammen ferrittterninger (arbeidet var nesten manuelt), noe som førte til en økning i feilsøking og feilsøkingstid.

Det var takket være det brennende spørsmålet om arbeidskraften i å utvikle minne på ferritringer at Andrew Bobek hadde muligheten til å vise sitt oppfinnsomme talent. Telefongiganten AT&T, skaperen av Bell Labs, var mer interessert enn noen andre i å utvikle effektive magnetiske minneteknologier. Bobek bestemte seg for å radikalt endre forskningsretningen, og det første spørsmålet han stilte seg selv var - er det nødvendig å bruke magnetisk harde materialer som ferrit som materiale for lagring av gjenværende magnetisering? Tross alt er de ikke de eneste med en passende minneimplementering og en magnetisk hysteresesløyfe. Bobek begynte eksperimenter med permalloy, hvorfra ringformede strukturer kan oppnås ved ganske enkelt å vikle folie på en bærertråd. Han kalte det en vridningskabel (vri).

Etter å ha viklet tapen på denne måten, kan den brettes for å lage en sikksakkmatrise og pakke den for eksempel i plastfolie. Et unikt trekk ved vridningsminnet er muligheten til å lese eller skrive en hel linje med permalloy-pseudoringer plassert på parallelle twistorkabler som går over en buss. Dette forenklet utformingen av modulen sterkt.

Så i 1967 utviklet Bobek en av de mest effektive modifikasjonene av datidens magnetiske minne. Ideen om vridere imponerte Bells ledelse så mye at imponerende innsats og ressurser ble kastet i kommersialiseringen. Imidlertid ble de åpenbare fordelene forbundet med besparelser ved produksjon av twistorbånd (det kan veves, i ordets egentlige betydning) oppveid av forskning på bruk av halvlederelementer. Utseendet til SRAM og DRAM var en bolt fra det blå for telefongiganten, spesielt siden AT&T mer enn noen gang var i nærheten av å inngå en lukrativ kontrakt med US Air Force om levering av twistor-minnemoduler for deres LIM-49 Nike Zeus air forsvarssystem (en omtrentlig analog av A-35, som dukket opp litt senere, vi skrev allerede om det).

Telefonselskapet selv implementerte aktivt en ny type minne i TSPS -systemet (Traffic Service Position System). Til syvende og sist mottok kontrolldatamaskinen for Zeus (Sperry UNIVAC TIC) fortsatt et twistor-minne, i tillegg ble den brukt i en rekke AT & T-prosjekter nesten til midten av åttitallet av forrige århundre, men i disse årene var det mer smerte enn fremgang, som vi ser, ikke bare i Sovjetunionen visste de hvordan de skulle presse teknologien utdatert i årevis til det ytterste.

Imidlertid var det et positivt øyeblikk fra utviklingen av vridere.

Når han studerte den magnetostriktive effekten i kombinasjoner av permalloyfilmer med ortoferrit (ferrit basert på sjeldne jordartselementer), la Bobek merke til en av deres funksjoner knyttet til magnetisering. Mens han eksperimenterte med gadolinium gallium granat (GGG), brukte han det som et underlag for et tynt ark permalloy. I den resulterende sandwich, i fravær av et magnetfelt, ble magnetiseringsområdene arrangert i form av domener av forskjellige former.

Bobek så på hvordan slike domener ville oppføre seg i et magnetfelt vinkelrett på magnetiseringsområdene i permalloy. Til hans overraskelse, da styrken til magnetfeltet økte, samlet domenene seg i kompakte områder. Bobek kalte dem bobler. Det var da ideen om bobleminne ble dannet, der bærerne av den logiske enheten var domenene til spontan magnetisering i permalloyarket - bobler. Bobek lærte å flytte bobler over overflaten av permalloy og kom med en genial løsning for å lese informasjon i sin nye minneprøve. Nesten alle datidens sentrale aktører og til og med NASA skaffet seg retten til bobleminne, spesielt siden bobleminne viste seg å være nesten ufølsom for elektromagnetiske impulser og hard kur.

Bilde
Bilde

NIITT fulgte en lignende vei, og utviklet i 1971 uavhengig en innenlandsk versjon av twistor - RAM med en total kapasitet på 7 Mbit med høye timingegenskaper: en samplingshastighet på 150 ns, en syklustid på 700 ns. Hver blokk hadde en kapasitet på 256 Kbit, 4 slike blokker ble plassert i skapet, settet inkluderte 7 skap.

Problemet var at tilbake i 1965 bygde Arnold Farber og Eugene Schlig fra IBM en prototype av en transistorminnecelle, og Benjamin Agusta og teamet hans laget en 16-biters silisiumbrikke basert på cellen Farber-Schlig, som inneholdt 80 transistorer, 64 motstander og 4 dioder. Slik ble den ekstremt effektive SRAM - statisk minne for tilfeldig tilgang - født, noe som satte en stopper for vriderne med en gang.

Enda verre for magnetisk minne - i samme IBM et år senere, under ledelse av Dr. Robert Dennard, ble MOS -prosessen mestret, og allerede i 1968 dukket det opp en prototype av dynamisk minne - DRAM (dynamisk tilfeldig tilgangsminne).

I 1969 begynte Advanced Memory -systemet å selge de første kilobytebrikkene, og et år senere presenterte det unge selskapet Intel, som opprinnelig ble grunnlagt for utviklingen av DRAM, en forbedret versjon av denne teknologien, og ga ut sin første chip, Intel 1103 -minnebrikken..

Det var bare ti år senere at den ble mestret i Sovjetunionen, da den første sovjetiske minnemikrokretsen Angstrem 565RU1 (4 Kbit) og 128 Kbyte minneblokker basert på den ble utgitt på begynnelsen av 1980 -tallet. Før dette var de kraftigste maskinene fornøyd med ferrittterninger (Lebedev respekterte bare ånden i den gamle skolen) eller innenlandske versjoner av vridere, i utviklingen av hvilke P. N. Nesterov, P. P. Silantyev, P. N. Petrov, V. A. N. T. Kopersako og andre.

Bilde
Bilde

Et annet stort problem var konstruksjon av minne for lagring av programmer og konstanter.

Som du husker, i K340A ROM ble laget på ferrittkjerner, ble informasjon lagt inn i et slikt minne ved hjelp av en teknologi som ligner veldig på å sy: Tråden ble naturlig sydd med en nål gjennom et hull i ferritten (siden da begrepet "fastvare" har slått rot i prosessen med å legge inn informasjon i en hvilken som helst ROM). I tillegg til arbeidskraften i prosessen, er det nesten umulig å endre informasjonen i en slik enhet. Derfor ble en annen arkitektur brukt for 5E53. På kretskortet ble et system med ortogonale busser implementert: adresse og bit. For å organisere induktiv kommunikasjon mellom adresse- og bitbussene, ble en lukket kommunikasjonssløyfe lagt eller ikke lagt på krysset deres (ved NIIVK for M-9 ble kapasitiv kobling installert). Spolene ble plassert på et tynt brett, som er tett presset mot bussmatrisen - ved å endre kortet manuelt (dessuten uten å slå av datamaskinen), ble informasjonen endret.

For 5E53 ble det utviklet en data -ROM med en total kapasitet på 2,9 Mbit med ganske høye tidskarakteristikker for en slik primitiv teknologi: en samplingshastighet på 150 ns, en syklustid på 350 ns. Hver blokk hadde en kapasitet på 72 kbit, 8 blokker med en total kapasitet på 576 kbit ble plassert i skapet, datasettet inkluderte 5 skap. Som et eksternt minne med stor kapasitet ble det utviklet en minneenhet basert på et unikt optisk tape. Innspilling og lesing ble utført ved hjelp av lysemitterende dioder på fotografisk film, som et resultat økte båndets kapasitet med de samme dimensjonene med to størrelsesordener sammenlignet med den magnetiske og nådde 3 Gbit. For missilforsvarssystemer var dette en attraktiv løsning, siden programmene og konstantene hadde et stort volum, men de endret seg veldig sjelden.

Hovedelementbasen til 5E53 var allerede kjent for oss GIS "Path" og "Ambassador", men deres ytelse manglet i noen tilfeller, derfor spesialistene i SIC (inkludert den samme VLDshkhunyan - senere far til den første originalen innenlandsk mikroprosessor!) Og Exiton -anlegget "En spesiell serie med GIS ble utviklet på grunnlag av umettede elementer med redusert forsyningsspenning, økt hastighet og intern redundans (serie 243," Cone "). For NIIME RAM er spesielle forsterkere, Ishim -serien, utviklet.

En kompakt design ble utviklet for 5E53, som inkluderer 3 nivåer: skap, blokk, celle. Skapet var lite: bredde foran - 80 cm, dybde - 60 cm, høyde - 180 cm. Skapet inneholdt 4 bladerader, 25 i hver. Strømforsyningene ble plassert på toppen. Luftkjølevifter ble plassert under blokkene. Blokken var et bryterbrett i en metallramme, celler ble lagt på en av brettflatene. Intercell og mellomenhet installasjon ble utført ved innpakning (ikke engang lodding!).

Dette ble hevdet av det faktum at det ikke var utstyr for automatisert lodding av høy kvalitet i Sovjetunionen, og for å lodde det for hånd - du kan bli gal, og kvaliteten vil lide. Som et resultat viste testingen og driften av utstyret en betydelig høyere pålitelighet for den sovjetiske viklingen, sammenlignet med den sovjetiske lodding. I tillegg var wrap-around-installasjonen mye mer teknologisk avansert i produksjonen: både under oppsett og reparasjon.

Under lavteknologiske forhold er innpakning mye sikrere: det er ikke varmt loddejern og loddetinn, det er ingen flukser og deres påfølgende rengjøring er ikke nødvendig, ledere er ekskludert fra overdreven spredning av loddetinn, det er ingen lokal overoppheting, som noen ganger ødelegger elementene osv. For å implementere installasjonen ved å pakke inn har MEP -selskapene utviklet og produsert spesielle kontakter og et monteringsverktøy i form av en pistol og en blyant.

Cellene ble laget på glassfiberplater med tosidige trykte ledninger. Generelt var dette et sjeldent eksempel på en ekstremt vellykket arkitektur av systemet som helhet - i motsetning til 90% av datautviklerne i Sovjetunionen, tok skaperne av 5E53 ikke bare vare på strømmen, men også på bekvemmeligheten ved installasjon, vedlikehold, kjøling, strømfordeling og andre bagateller. Husk dette øyeblikket, det vil komme godt med når du sammenligner 5E53 med etableringen av ITMiVT - "Elbrus", "Electronics SS BIS" og andre.

En SOK -prosessor var ikke nok for pålitelighet, og det var nødvendig å majorisere alle komponentene i maskinen i en trippel kopi.

I 1971 var 5E53 klar.

Sammenlignet med Almaz ble basissystemet (med 17, 19, 23, 25, 26, 27, 29, 31) og bitdybden på data (20 og 40 bits) og kommandoer (72 bits) endret. Klokkefrekvensen til SOK -prosessoren er 6,0 MHz, ytelsen er 10 millioner algoritmiske operasjoner per sekund på missilforsvarsoppgaver (40 MIPS), 6, 6 MIPS på en modulær prosessor. Antall prosessorer er 8 (4 modulære og 4 binære). Strømforbruk - 60 kW. Gjennomsnittlig oppetid er 600 timer (M-9 Kartsev har 90 timer).

Utviklingen av 5E53 ble utført på rekord kort tid - på halvannet år. I begynnelsen av 1971 tok det slutt. 160 celletyper, 325 typer underenheter, 12 typer strømforsyninger, 7 typer skap, teknisk kontrollpanel, vekt på stativer. En prototype ble laget og testet.

En stor rolle i prosjektet ble spilt av de militære representantene, som viste seg å være ikke bare grundige, men også intelligente: V. N. Kalenov, A. I. Abramov, E. S. Klenzer og T. N. Remezova. De overvåket hele tiden produktets samsvar med kravene til den tekniske oppgaven, brakte teamet erfaringen fra å delta i utviklingen på tidligere steder, og holdt tilbake de radikale hobbyene til utviklerne.

Yu. N. Cherkasov husker:

Det var en glede å jobbe med Vyacheslav Nikolaevich Kalenov. Hans nøyaktighet har alltid blitt anerkjent. Han forsøkte å forstå essensen i det foreslåtte, og hvis han fant det interessant, gikk han til alle tenkelige og utenkelige tiltak for å gjennomføre forslaget. Da jeg to måneder før ferdigstillelse av utviklingen av dataoverføringsutstyr foreslo den radikale revisjonen, som et resultat av at volumet ble redusert med tre ganger, lukket han det fremragende arbeidet for meg i forkant av planen under løftet om å utføre revisjonen i de resterende 2 månedene. Som et resultat, i stedet for tre skap og 46 typer underenheter, gjensto ett skap og 9 typer underenheter som utførte de samme funksjonene, men med høyere pålitelighet.

Kalenov insisterte også på å gjennomføre fullstendige kvalifiseringstester av maskinen:

Jeg insisterte på å gjennomføre tester, og sjefingeniøren Yu. D. Sasov protesterte kategorisk og trodde at alt var bra og testing var bortkastet innsats, penger og tid. Jeg ble støttet av nestlederen. sjefsdesigner N. N. Antipov, som har lang erfaring med utvikling og produksjon av militært utstyr.

Yuditsky, som også har omfattende feilsøkingserfaring, støttet initiativet og viste seg å ha rett: testene viste mange mindre feil og mangler. Som et resultat ble cellene og underenhetene ferdigstilt, og overingeniør Sasov ble avskjediget fra stillingen. For å lette utviklingen av datamaskiner i serieproduksjon ble en gruppe ZEMZ -spesialister sendt til SVC. Malashevich (for tiden en vernepliktig) husker hvordan vennen GM Bondarev sa:

Dette er en fantastisk maskin, vi har ikke hørt om noe lignende. Den inneholder mange nye originale løsninger. Ved å studere dokumentasjonen lærte vi mye, lærte mye.

Han sa dette med en slik entusiasme at BM Malashevich, etter å ha fullført tjenesten, ikke kom tilbake til ZEMZ, men gikk på jobb hos SVT -ene.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

På Balkhash-teststedet var forberedelsene i full gang med lanseringen av et 4-maskinkompleks. Argun -utstyret er i utgangspunktet allerede installert og justert, mens det er i forbindelse med 5E92b. Maskinrommet for fire 5E53 var klar og ventet på levering av maskinene.

I arkivet til FV Lukin er en skisse av oppsettet for det elektroniske utstyret til ISSC bevart, der plasseringene til datamaskinene også er angitt. 27. februar 1971 ble åtte sett med designdokumentasjon (97 272 ark hver) levert til ZEMZ. Forberedelsene til produksjonen begynte og …

Den bestilte, godkjente, besto alle tester, ble godtatt for produksjon, maskinen ble aldri utgitt! Vi skal snakke om det som skjedde neste gang.

Anbefalt: