Sự ra đời của hệ thống phòng thủ tên lửa Liên Xô. Máy tính mô-đun (modular computer) tuyệt vời
Thành phố trong mơ của Liên Xô - Zelenograd. Vào cuối những năm 1950, Khrushchev đến thăm Phần Lan và bị ấn tượng bởi vùng ngoại ô Tapiola của Phần Lan. Nó đã được quyết định thực hiện một dự án tương tự ở nước ta, bao quanh thủ đô với một số thành phố vệ tinh cùng một lúc với quy mô của Liên Xô, đưa các doanh nghiệp đến đó. Theo kế hoạch, Zelenograd được cho là trở thành trung tâm của ngành dệt may, tuy nhiên, các giám đốc của các nhà máy đã không vội vàng di chuyển từ Moscow giàu có đến những khoảng cách khó hiểu và bằng mọi cách có thể phá hoại phong trào. Zelenograd có thể chết nếu không được sinh ra, nhưng sau đó Shokin xuất hiện và sinh cho anh lần thứ hai, với tư cách là một trung tâm vi điện tử. Kết quả là, ý tưởng về các thành phố vệ tinh đã bị dập tắt thành công, và Zelenograd vẫn là duy nhất. Chiều kim đồng hồ - Kế hoạch tổng hợp từ tạp chí "Kiến trúc của Liên Xô "số 10/1969, ảnh chụp từ mái nhà cao nhất của Zelenograd từ năm 1989, không tưởng của Liên Xô (ảnh https://starina-chuk.livejournal.com/616925.html), DK Zelenograd - một kiệt tác của chủ nghĩa hiện đại Liên Xô và chủ nghĩa tàn bạo, các tòa nhà giáo dục, thư viện và khu liên hợp thể thao MIET, kiến trúc vay mượn từ huyền thoại Finn Alvar Aalto. Nói chung, Zelenograd đã và đang là một viên ngọc thực sự của kiến trúc những năm 1970 (ảnh https://vk.com/@reshz-utopia )Zelenograd đã và là một viên ngọc trai thực sự của kiến trúc những năm 1970 (ảnh https://vk.com/@reshz-utopia)Zelenograd đã và là một viên ngọc trai thực sự của kiến trúc những năm 1970 (ảnh https://vk.com/@reshz-utopia)
Thành phố của những giấc mơ
Vì vậy, vào năm 1963, một trung tâm vi điện tử đã được mở tại Zelenograd.
Theo ý muốn của số phận, Lukin, một người quen của Bộ trưởng Shokin, trở thành giám đốc của nó, chứ không phải Staros (trong khi Lukin chưa bao giờ bị bắt gặp trong những âm mưu bẩn thỉu, ngược lại - anh ấy là một người trung thực và thẳng thắn, trớ trêu thay, mọi chuyện lại trùng hợp đến vậy. Chính việc tuân thủ các nguyên tắc đã giúp anh ta đảm nhận vị trí này, vì cô, anh ta đã cãi nhau với ông chủ trước đó và bỏ đi, và Shokin cần ít nhất một ai đó thay vì Staros, người mà anh ta ghét).
Đối với các máy SOK, điều này có nghĩa là cất cánh (ít nhất, lúc đầu họ cũng nghĩ như vậy) - bây giờ chúng có thể, sử dụng sự hỗ trợ liên tục của Lukin, được thực hiện bằng cách sử dụng các vi mạch. Vì mục đích này, ông đã đưa Yuditsky và Akushsky đến Zelenograd, cùng với một nhóm các nhà phát triển K340A, và họ đã thành lập một bộ phận máy tính tiên tiến tại NIIFP. Trong gần 1,5 năm không có nhiệm vụ cụ thể nào cho bộ phận, và họ đã dành thời gian để vui chơi với mô hình T340A mà họ đã mang theo từ NIIDAR và suy nghĩ về những phát triển trong tương lai.
Cần lưu ý rằng Yuditsky là một người có học thức, có tầm nhìn rộng, tích cực quan tâm đến các thành tựu khoa học mới nhất trong các lĩnh vực khác nhau gián tiếp liên quan đến khoa học máy tính, và tập hợp một đội ngũ các chuyên gia trẻ rất tài năng đến từ các thành phố khác nhau. Dưới sự bảo trợ của ông, các cuộc hội thảo đã được tổ chức không chỉ về số học mô-đun, mà còn về tế bào thần kinh và thậm chí cả hóa sinh của các tế bào thần kinh.
Như VI Stafeev nhớ lại:
Vào thời điểm tôi đến NIIFP với tư cách là giám đốc, nhờ sự nỗ lực của Davlet Islamovich, nó vẫn chỉ là một viện nhỏ, nhưng đã hoạt động bình thường. Năm đầu tiên được dành cho việc tìm kiếm một ngôn ngữ giao tiếp chung giữa các nhà toán học, điều khiển học, vật lý học, sinh học, hóa học ... Đây là thời kỳ hình thành ý thức hệ của tập thể, mà Yuditsky, ký ức may mắn của ông, đã gọi một cách khéo léo là "Thời kỳ của hát các ca khúc cách mạng "về chủ đề:" Làm sao hay quá ! " Khi đạt được sự hiểu biết lẫn nhau, nghiên cứu chung nghiêm túc đã được đưa ra theo các hướng được chấp nhận.
Vào thời điểm này, Kartsev và Yuditsky đã gặp gỡ và trở thành bạn bè (mối quan hệ với nhóm của Lebedev bằng cách nào đó đã không suôn sẻ do tính tinh hoa, gần gũi với quyền lực và không muốn nghiên cứu những kiến trúc máy móc không chính thống như vậy).
Như MD Kornev nhớ lại:
Chúng tôi và Kartsev đã có các cuộc họp thường kỳ của Hội đồng Khoa học và Kỹ thuật (Scientific and Technical Council), tại đó các chuyên gia thảo luận về cách thức và các vấn đề của việc xây dựng máy tính. Chúng tôi thường mời nhau đến những cuộc họp này: chúng tôi đến gặp họ, họ - đến với chúng tôi, và tích cực tham gia vào cuộc thảo luận.
Nói chung, nếu hai nhóm này được trao quyền tự do học thuật, điều không thể tưởng tượng được đối với Liên Xô, thậm chí sẽ rất khó để nghĩ xem cuối cùng họ sẽ được đưa đến những đỉnh cao kỹ thuật nào và họ sẽ thay đổi khoa học máy tính và thiết kế phần cứng như thế nào.
Cuối cùng, vào năm 1965, Hội đồng Bộ trưởng quyết định hoàn thiện tổ hợp bắn đa kênh Argun (MKSK) cho giai đoạn hai của A-35. Theo ước tính sơ bộ, ISSC yêu cầu một máy tính có công suất khoảng 3,0 triệu tấn dầu tương đương. Các hoạt động "thuật toán" trên giây (một thuật ngữ thường cực kỳ khó giải thích, có nghĩa là các hoạt động để xử lý dữ liệu radar). Như NK Ostapenko đã nhớ lại, một hoạt động thuật toán trên các bài toán MKSK tương ứng với khoảng 3-4 hoạt động máy tính đơn giản, tức là cần một máy tính có hiệu suất 9-12 MIPS. Vào cuối năm 1967, ngay cả CDC 6600 cũng vượt quá khả năng của CDC XNUMX.
Chủ đề dự thi đã được gửi cho ba doanh nghiệp cùng một lúc: Trung tâm Vi điện tử (Minelektronprom, FV Lukin), ITMiVT (Bộ Công nghiệp Vô tuyến, SA Lebedev) và INEUM (Minpribor, MAKartsev).
Đương nhiên, Yuditsky bắt tay vào kinh doanh trong lĩnh vực CM, và có thể dễ dàng đoán được sơ đồ máy anh chọn. Lưu ý rằng trong số những nhà thiết kế thực sự của những năm đó, chỉ có Kartsev với những cỗ máy độc đáo của mình, mà chúng ta sẽ nói đến dưới đây, có thể cạnh tranh với anh ấy. Lebedev hoàn toàn nằm ngoài phạm vi của cả siêu máy tính và những sáng tạo kiến trúc cấp tiến như vậy. Học trò của ông, Burtsev, đã thiết kế máy móc cho nguyên mẫu A-35, nhưng về mặt năng suất, chúng thậm chí còn không gần bằng những gì cần thiết cho một tổ hợp hoàn chỉnh. Máy tính của A-35 (ngoại trừ độ tin cậy và tốc độ) phải làm việc với các từ có độ dài thay đổi và một số hướng dẫn trong một lệnh.
Lưu ý rằng NIIFP có lợi thế về cơ sở phần tử - không giống như nhóm Kartsev và Lebedev, họ có quyền truy cập trực tiếp vào tất cả các công nghệ vi điện tử - chính họ đã phát triển chúng. Tại thời điểm này, việc phát triển một "Đại sứ" GIS mới (sau này là series 217) đã bắt đầu tại NIITT. Chúng dựa trên một phiên bản bóng bán dẫn không đóng gói được phát triển vào giữa những năm 60 bởi Viện Nghiên cứu Điện tử Bán dẫn Mátxcơva (nay là NPP Pulsar) với chủ đề “Parabol”. Các cụm được sản xuất theo hai phiên bản của cơ sở phần tử: trên các bóng bán dẫn 2T318 và ma trận diode 2D910B và 2D911A; trên transistor KTT-4B (sau đây gọi là 2T333) và ma trận diode 2D912. Các tính năng khác biệt của loạt phim này so với các chương trình phim dày "Path" (series 201 và 202) - tăng tốc độ và khả năng chống ồn.Các tổ hợp đầu tiên trong loạt là LB171 - phần tử logic 8I-NOT; 2LB172 - hai phần tử logic 3I-NOT và 2LB173 - phần tử logic 6I-NOT.
Vào năm 1964, nó đã là một công nghệ tụt hậu nhưng vẫn còn tồn tại và các kiến trúc sư hệ thống của dự án Almaz (như nguyên mẫu đã được đặt tên) có cơ hội không chỉ ngay lập tức đưa những GIS này vào hoạt động mà còn ảnh hưởng đến thành phần và đặc điểm của chúng. , trên thực tế, đặt hàng theo chip tùy chỉnh của chính bạn. Do đó, có thể tăng tốc độ lên nhiều lần - các mạch lai phù hợp với chu kỳ 25–30 ns, thay vì 150.
Đáng ngạc nhiên là GIS do nhóm của Yuditsky phát triển nhanh hơn so với các vi mạch thực, ví dụ, dòng 109, 121 và 156, được phát triển vào năm 1967-1968 như một cơ sở phần tử cho máy tính tàu ngầm! Chúng không có thiết bị tương tự nước ngoài trực tiếp, vì nó cách xa Zelenograd, sê-ri 109 và 121 được sản xuất bởi các nhà máy Minsk Mion và Planar và Polaron của Lvov, sê-ri 156 - bởi Viện nghiên cứu Vilnius Venta (ở ngoại vi Liên Xô, xa các bộ trưởng, nói chung, rất nhiều điều thú vị đã xảy ra). Hiệu suất của họ là khoảng 100 ns. Nhân tiện, 156 series đã trở nên nổi tiếng vì trên cơ sở của nó, một thứ hoàn toàn nguyên vẹn đã được lắp ráp - một GIS đa tinh thể, được gọi là 240 series "Varduva", được phát triển bởi Vilnius Design Bureau MEP (1970).
Ở phương Tây, vào thời điểm đó, các LSI chính thức đang được sản xuất, ở Liên Xô, 10 năm vẫn còn cho đến khi có trình độ công nghệ này, và tôi thực sự muốn có được LSI. Kết quả là, họ đã tạo ra một loại ersatz từ một đống (tối đa 13 mảnh!) Gồm các vi mạch không chip có tích hợp nhỏ nhất, được phân tách trên một chất nền chung trong một gói duy nhất. Rất khó để nói điều nào hơn trong quyết định này - sự khéo léo hay bệnh tâm thần phân liệt. Phép màu này được gọi là "LSI lai" hoặc đơn giản là GBIS, và chúng ta có thể tự hào nói về nó rằng công nghệ như vậy không có công nghệ tương tự trên thế giới, nếu chỉ vì không ai khác cần phải biến thái như vậy (chỉ có hai (!) Điện áp cung cấp , + 5V và + 3V, cần thiết cho công việc của phép màu kỹ thuật này). Để làm cho nó hoàn toàn thú vị, những GBIS này đã được kết hợp trên một bảng, một lần nữa,một loại ersatz gồm các mô-đun đa chip, và được sử dụng để lắp ráp các máy tính trên tàu của dự án Karat.
Cùng một loạt 240 quái dị "Varduva", phản ứng của Liên Xô đối với MCM và LSI tư sản
Một mô-đun nhiều chip của một người khỏe mạnh là một bộ xử lý IBM Power 4 khổng lồ (2001, để so sánh, một bộ xử lý Core i3 thông thường ở nhà ở gần đó). IBM đã chi gần một tỷ đô la cho khái niệm mô-đun đa chip (MCM) từ giữa những năm 1970 đến đầu những năm 1980, dẫn đến sự ra đời của một phương pháp tích hợp các thành phần mới. Do đó, tất cả các bộ xử lý máy trạm IBM lớn và máy tính lớn đều được lắp ráp theo cách này và bản thân công nghệ này đã được sử dụng rộng rãi ở mọi nơi - từ bộ xử lý trong điện thoại thông minh và máy tính xách tay đến AMD Ryzen Threadripper mới (ảnh từ bộ sưu tập của tác giả)
Quay trở lại dự án Almaz, chúng tôi lưu ý rằng nó nghiêm trọng hơn nhiều so với K340A: cả nguồn lực và đội ngũ tham gia vào nó đều khổng lồ.
NIIFP chịu trách nhiệm phát triển kiến trúc và bộ xử lý máy tính (architecture and the computer processor), NIITM - thiết kế cơ sở (basic design), hệ thống cung cấp điện và hệ thống nhập / xuất dữ liệu (power supply system and the data input / output system), NIITT - các mạch tích hợp (integrated circuits)
Cùng với việc sử dụng số học mô-đun, một cách kiến trúc khác đã được tìm thấy để tăng đáng kể hiệu suất tổng thể: một giải pháp được sử dụng rộng rãi sau này trong các hệ thống xử lý tín hiệu (nhưng duy nhất vào thời điểm đó và là giải pháp đầu tiên ở Liên Xô, nếu không muốn nói là trên thế giới) - sự ra đời của bộ đồng xử lý DSP (DSP coprocessor) vào hệ thống và thiết kế của riêng chúng tôi!
Do đó, "Almaz" bao gồm
ba khối chính: một DSP đơn tác vụ để xử lý sơ bộ dữ liệu radar, một bộ xử lý mô-đun có thể lập trình thực hiện các tính toán về dẫn đường tên lửa, một bộ đồng xử lý thực có thể lập trình thực hiện các hoạt động phi mô-đun, chủ yếu là liên quan để điều khiển máy tính.
Việc bổ sung DSP dẫn đến việc giảm công suất cần thiết của bộ xử lý mô-đun xuống 4 MIPS và tiết kiệm khoảng 350 KB RAM (gần gấp đôi). Bản thân bộ xử lý mô-đun có hiệu suất khoảng 3,5 MIPS - cao hơn một lần rưỡi so với K340A. Bản thiết kế dự thảo được hoàn thành vào tháng 3 năm 1967. Nền tảng của hệ thống được giữ nguyên như trong K340A, dung lượng bộ nhớ được tăng lên 128K từ 45 bit (khoảng 740 KB). Bộ nhớ đệm của bộ xử lý - 32 từ 55 bit. Công suất tiêu thụ giảm còn 5 kw, khối lượng của máy giảm còn 11 tủ.
Viện sĩ Lebedev, đã làm quen với các tác phẩm của Yuditsky và Kartsev, ngay lập tức rút lại phiên bản của mình để xem xét. Nói chung, vấn đề của nhóm Lebedev là gì thì không rõ ràng. Chính xác hơn, không rõ họ loại phương tiện gì khỏi cuộc thi, vì cùng thời điểm họ đang phát triển tiền thân của Elbrus - 5E92b, chỉ cho nhiệm vụ phòng thủ tên lửa.
Trên thực tế, vào thời điểm đó, bản thân Lebedev đã hoàn toàn biến thành một hóa thạch và không thể đưa ra bất kỳ ý tưởng mới hoàn toàn nào, đặc biệt là những ý tưởng vượt trội so với máy SOC hoặc máy tính vectơ của Kartsev. Trên thực tế, sự nghiệp của anh ấy đã kết thúc ở BESM-6, anh ấy không tạo ra bất cứ điều gì tốt hơn và nghiêm túc hơn và hoặc giám sát sự phát triển hoàn toàn chính thức, hoặc cản trở nhiều hơn là giúp đỡ nhóm Burtsev, những người đã tham gia vào Elbrus và tất cả các phương tiện quân sự ITMiVT.
Tuy nhiên, Lebedev có một nguồn lực hành chính mạnh mẽ, là một người giống như Korolev từ thế giới máy tính - một thần tượng và một người có thẩm quyền vô điều kiện, vì vậy nếu anh ta muốn đẩy xe của mình một cách dễ dàng, bất kể đó là gì. Thật kỳ lạ, anh ta không làm vậy. Nhân tiện, 5E92b đã được thông qua, có thể đó là dự án? Ngoài ra, một thời gian sau, phiên bản hiện đại hóa 5E51 và phiên bản di động của máy tính dành cho phòng không 5E65 đã được phát hành. Đồng thời, E261 và 5E262 xuất hiện. Có một chút không rõ ràng tại sao tất cả các nguồn nói rằng Lebedev không tham gia vào cuộc thi cuối cùng. Lạ lùng hơn nữa, 5E92b đã được sản xuất, chuyển đến bãi rác và kết nối với Argun như một biện pháp tạm thời cho đến khi chiếc xe của Yuditsky được hoàn thiện. Nói chung, bí mật này vẫn đang chờ các nhà nghiên cứu của nó.
Còn lại hai dự án: Almaz và M-9.
M-9
Kartsev có thể được mô tả chính xác chỉ bằng một từ - thiên tài.
M-9 đã vượt qua hầu hết mọi thứ (nếu không phải là mọi thứ) thậm chí đã có trong bản thiết kế trên toàn thế giới vào thời điểm đó. Hãy nhớ lại rằng các điều khoản tham chiếu bao gồm hiệu suất khoảng 10 triệu phép toán mỗi giây và họ chỉ có thể loại bỏ điều này khỏi Almaz thông qua việc sử dụng DSP và số học mô-đun. Kartsev đã lao ra khỏi chiếc xe của mình mà không có cả
tỷ đồng này ... Đó thực sự là một kỷ lục thế giới, không thể phá vỡ cho đến khi siêu máy tính Cray-1 xuất hiện vào mười năm sau đó. Báo cáo về dự án M-9 năm 1967 ở Novosibirsk, Kartsev nói đùa:
M-220 được gọi như vậy vì nó có năng suất 220 nghìn hoạt động / s, và M-9 được gọi như vậy vì nó cung cấp năng suất từ 10 đến 9 công suất hoạt động / s.
Một câu hỏi được đặt ra - nhưng làm thế nào?
Kartsev đề xuất (lần đầu tiên trên thế giới) một kiến trúc bộ xử lý rất phức tạp, một cấu trúc tương tự hoàn chỉnh chưa từng được tạo ra. Nó trông một phần giống như mảng tâm thu của Inmos, một phần giống bộ xử lý vector Cray và NEC, một phần giống với Máy kết nối - siêu máy tính mang tính biểu tượng của những năm 1980 và thậm chí là cả các card đồ họa hiện đại. M-9 có một kiến trúc tuyệt vời, mà thậm chí không có ngôn ngữ thích hợp để mô tả, và Kartsev đã phải tự mình giới thiệu tất cả các thuật ngữ.
Ý tưởng chính của ông là xây dựng một máy tính vận hành một lớp đối tượng về cơ bản là mới đối với số học máy - các hàm của một hoặc hai biến, cho trước theo chiều kim loại. Đối với họ, ông đã định nghĩa ba loại toán tử chính: toán tử liên kết một cặp hàm với hàm thứ ba, toán tử trả về một số là kết quả của một hành động trên một hàm. Họ đã làm việc với các hàm đặc biệt (theo thuật ngữ hiện đại - mặt nạ) nhận các giá trị 0 hoặc 1 và dùng để chọn một mảng con từ một mảng nhất định, các toán tử trả về một mảng giá trị được liên kết với hàm này do kết quả của một hành động trên một chức năng.
Chiếc xe bao gồm ba cặp khối, mà Kartsev gọi là "bó", mặc dù chúng giống mạng lưới hơn. Mỗi cặp bao gồm một đơn vị tính toán của một kiến trúc khác nhau (chính bộ xử lý) và một đơn vị tính toán mặt nạ cho nó (kiến trúc tương ứng).
Gói đầu tiên (chính, "khối chức năng") bao gồm một lõi máy tính - một ma trận gồm các bộ xử lý 32x32 16 bit, tương tự như các bộ truyền INMOS của những năm 1980, với sự trợ giúp của nó, có thể thực hiện tất cả trong một chu kỳ xung nhịp các phép toán cơ bản của đại số tuyến tính - phép nhân ma trận và vectơ trong các tổ hợp tùy ý và phép cộng của chúng.
Chỉ vào năm 1972, một máy tính song song thử nghiệm Burroughs KaraokeIAC IV được chế tạo tại Hoa Kỳ, có kiến trúc hơi giống nhau và hiệu suất tương đương. Các chuỗi số học tổng quát có thể thực hiện tính tổng với sự tích lũy kết quả, điều này có thể, nếu cần, có thể xử lý các ma trận có kích thước lớn hơn 32. Một mặt nạ có thể được áp dụng cho các toán tử được thực thi bởi mạng lưới các bộ xử lý của liên kết chức năng, hạn chế chỉ thực thi cho các bộ xử lý được gắn nhãn. Đơn vị thứ hai (được Kartsev gọi là "ảnh số học") hoạt động song song với nó, nó bao gồm cùng một ma trận, nhưng bộ xử lý một bit cho các phép toán trên mặt nạ ("ảnh", như chúng được gọi khi đó). Một loạt các hoạt động có sẵn trên các bức tranh, cũng được thực hiện trong một chu kỳ và được mô tả bằng các biến dạng tuyến tính.
Gói thứ hai mở rộng các khả năng của gói đầu tiên và bao gồm một bộ đồng xử lý vectơ gồm 32 nút. Nó phải thực hiện các hoạt động trên một chức năng hoặc một cặp chức năng được chỉ định tại 32 điểm, hoặc hoạt động trên hai chức năng hoặc trên hai cặp chức năng được chỉ định tại 16 điểm. Đối với cô, có một khối mặt nạ tương tự của riêng nó, được gọi là "tính năng số học".
Gói thứ ba (cũng không bắt buộc) bao gồm một khối kết hợp thực hiện các thao tác so sánh và sắp xếp trên các mảng con theo nội dung. Một cặp mặt nạ cũng đi với cô ấy.
Máy có thể bao gồm nhiều bộ khác nhau, trong cấu hình cơ bản - chỉ là một khối chức năng, tối đa - tám: hai bộ số học chức năng và hình ảnh và một bộ khác. Cụ thể, người ta cho rằng M-10 bao gồm 1 khối, M-11 - trong số 8 khối. Hiệu suất của tùy chọn này vượt trội hơn hai tỷ hoạt động mỗi giây.
Cuối cùng, chúng tôi xin lưu ý rằng Kartsev đã cung cấp sự kết hợp đồng bộ của một số máy vào một siêu máy tính. Với sự kết hợp như vậy, tất cả các máy đều được khởi động từ một bộ tạo xung nhịp và thực hiện các hoạt động trên ma trận có kích thước khổng lồ trong 1–2 chu kỳ đồng hồ. Khi kết thúc hoạt động hiện tại và vào đầu hoạt động tiếp theo, có thể trao đổi giữa bất kỳ thiết bị số học và lưu trữ nào của các máy được tích hợp vào hệ thống.
Kết quả là, dự án của Kartsev là một con quái vật thực sự. Một cái gì đó tương tự, từ quan điểm kiến trúc, chỉ xuất hiện ở phương Tây vào cuối những năm 1970 trong các công trình của Seymour Cray và người Nhật từ NEC. Ở Liên Xô, cỗ máy này hoàn toàn độc đáo và vượt trội về mặt kiến trúc không chỉ so với mọi sự phát triển của những năm đó, mà nói chung tất cả mọi thứ được sản xuất ở đất nước chúng tôi trong suốt lịch sử ... Chỉ có một vấn đề - không ai sẽ thực hiện nó.
Dưới đây là những công nghệ độc đáo của những năm 1980-2000, mà Kartsev đã phần nào đoán trước được với chiếc xe của mình. Từ trái sang phải: Bộ truyền INMOS, được dùng làm cơ sở cho mảng tâm thu - một công nghệ độc đáo để xây dựng siêu máy tính của Anh những năm 1980, một nguyên mẫu của bộ xử lý vector lõi tứ của siêu máy tính Nhật Bản NEC SX-ACE, 2013, một bộ xử lý tế bào của siêu máy tính nCube / 2 của Mỹ, được xây dựng theo cấu trúc liên kết của một siêu khối, năm 1989 ... Ảnh từ bộ sưu tập của tác giả.
Bản vẽ xe M-10 đi bộ duy nhất được biết đến trên mạng. Nói chung, thực tế không có bằng chứng vật chất nào được để lại từ những chiếc xe của Kartsev, thậm chí từ những bức ảnh chỉ có một cặp đôi được biết đến (ảnh https://www.computer-museum.ru)
"Kim cương" (Diamond)
Dự án Almaz đã giành chiến thắng trong cuộc thi. Các lý do cho điều này rất mơ hồ và khó hiểu và có liên quan đến các trò chơi chính trị truyền thống trong các bộ khác nhau.
Kartsev, tại một cuộc họp dành riêng cho lễ kỷ niệm 15 năm thành lập Viện Nghiên cứu Tổ hợp Máy tính (NIIVK), vào năm 1982 cho biết:
Năm 1967, chúng tôi đưa ra một dự án khá táo bạo cho tổ hợp máy tính M-9 ...
Đối với Bộ Dụng cụ Liên Xô, nơi chúng tôi đang ở, dự án này hóa ra là quá nhiều ...
Chúng tôi được thông báo: VD Kalmykov, vì bạn đang làm việc cho anh ấy. Dự án M-9 vẫn chưa hoàn thành ...
Trên thực tế, chiếc xe của Kartsev
quá tốt đối với Liên Xô, sự xuất hiện của nó chỉ đơn giản là sẽ khiến tất cả những người chơi khác bị loại khỏi bảng xếp hạng, bao gồm cả nhóm Lebedevite hùng mạnh từ ITMiVT. Đương nhiên, không ai có thể cho phép một số Kartsev mới nổi vượt qua các mục yêu thích của chủ quyền liên tục được trao tặng các giải thưởng và sự ưu ái.
Lưu ý rằng cuộc thi này không những không phá hủy tình bạn giữa Kartsev và Yuditsky, mà thậm chí còn gắn kết những kiến trúc sư tài giỏi khác nhau, nhưng theo cách riêng của họ. Như chúng ta còn nhớ, Kalmykov đã chống lại cả khả năng phòng thủ tên lửa và ý tưởng về một siêu máy tính, và kết quả là, dự án của Kartsev đã được hợp nhất một cách lặng lẽ, và Bộ Pribor từ chối tiếp tục công việc tạo ra những chiếc máy tính mạnh mẽ hoàn toàn.
Nhóm của Kartsev được yêu cầu chuyển đến MRP, mà ông đã làm vào giữa năm 1967, thành lập chi nhánh số 1 của OKB "Vympel". Trở lại năm 1958, Kartsev làm việc theo lệnh của viện sĩ nổi tiếng AL Mints từ RTI, người đã tham gia vào việc phát triển các hệ thống cảnh báo tấn công tên lửa (điều này cuối cùng đã dẫn đến việc tạo ra các radar nhìn xa hoàn toàn, đắt tiền không thể tưởng tượng và hoàn toàn vô dụng. của dự án Duga, chưa kịp đưa nó vào hoạt động thì Liên Xô sụp đổ). Trong khi đó, những người ở RTI vẫn tương đối lành mạnh và Kartsev đã hoàn thiện các máy M-4 và M4-2M cho họ (nhân tiện, rất rất lạ là chúng không được sử dụng để phòng thủ tên lửa!).
Lịch sử xa hơn nhắc nhở về một giai thoại xấu. Dự án M-9 bị từ chối, nhưng vào năm 1969, ông được giao một đơn đặt hàng mới dựa trên chiếc máy của mình, và để không làm chao đảo con thuyền, họ đã giao toàn bộ phòng thiết kế của ông cho Mints từ bộ phận Kalmyk. M-10 (chỉ số cuối cùng 5E66 (chú ý!) - trong nhiều nguồn, nó hoàn toàn bị gán nhầm với kiến trúc SOK) đã buộc phải cạnh tranh với Elbrus (tuy nhiên, cô ấy cắt như một vi điều khiển Xeon) và, điều thậm chí còn nổi bật hơn , nó một lần nữa được diễn ra với những chiếc xe của Yuditsky, và kết quả là, Bộ trưởng Kalmykov đã thực hiện một bước đi hoàn toàn xuất sắc.
Đầu tiên, M-10 đã giúp anh ta đánh bại phiên bản nối tiếp của Almaz, và sau đó nó bị tuyên bố là không phù hợp để phòng thủ tên lửa, và Elbrus đã giành chiến thắng trong một cuộc thi mới. Kết quả là, từ cú sốc của tất cả cuộc đấu tranh chính trị bẩn thỉu này, Kartsev không may nhận được một cơn đau tim và đột ngột qua đời, trước khi ông 60 tuổi. Yuditsky sống lâu hơn bạn mình một thời gian ngắn, qua đời cùng năm đó. Akushsky, đối tác của ông, nhân tiện, đã không làm việc quá sức và chết như một thành viên của phóng viên, được đối xử tử tế bởi tất cả các giải thưởng (Yuditsky chỉ phát triển thành một tiến sĩ khoa học kỹ thuật), vào năm 1992 ở tuổi 80. Vì vậy, với một đòn Kalmykov, người cực kỳ ghét Kisunko và cuối cùng đã thất bại trong dự án phòng thủ tên lửa của mình, đã hạ gục hai nhà phát triển máy tính tài năng nhất Liên Xô và một số nhà phát triển máy tính giỏi nhất trên thế giới.Chúng ta sẽ xem xét câu chuyện này chi tiết hơn ở phần sau.
Trong thời gian chờ đợi, chúng ta sẽ trở lại với người chiến thắng trong chủ đề ABM - xe Almaz và các hậu duệ của nó.
Đương nhiên, "Almaz" là một máy tính rất tốt cho các nhiệm vụ hẹp và có kiến trúc thú vị, nhưng để so sánh nó với M-9, nói một cách nhẹ nhàng, không chính xác, quá khác biệt về các lớp. Tuy nhiên, cuộc thi đã giành chiến thắng và một đơn đặt hàng đã được nhận cho thiết kế của một chiếc máy 5E53 đã nối tiếp.
Để thực hiện dự án, nhóm của Yuditsky vào năm 1969 đã được tách ra thành một doanh nghiệp độc lập - Trung tâm Máy tính Chuyên dụng (SVC). Bản thân Yuditsky trở thành giám đốc, phó ban phụ trách công tác khoa học - Akushsky, người như cá dính, “tham gia” vào mọi dự án cho đến những năm 1970.
Một lần nữa lưu ý rằng vai trò của anh ta trong việc tạo ra các máy SOK là hoàn toàn thần bí. Hoàn toàn ở mọi nơi, anh ấy được nhắc đến ở vị trí thứ hai sau Yuditsky (và đôi khi là người đầu tiên), trong khi anh ấy giữ các bài viết liên quan đến điều gì đó khó hiểu, tất cả các tác phẩm của anh ấy về số học mô-đun đều là đồng tác giả độc quyền và chính xác thì anh ấy đã làm gì trong quá trình phát triển "Almaz" và 5E53 nói chung là không rõ ràng - kiến trúc sư của máy là Yuditsky, và những người hoàn toàn tách biệt cũng phát triển các thuật toán.
Điều đáng chú ý là Yuditsky có rất ít công bố về RNS và các thuật toán số học mô-đun trên báo chí mở, chủ yếu là vì những tác phẩm này đã được phân loại trong một thời gian dài. Ngoài ra, Davlet Islamovich được phân biệt đơn giản bởi sự cẩn thận phi thường trong các ấn phẩm và không bao giờ tự đặt mình là đồng tác giả (hoặc tệ hơn, đồng tác giả đầu tiên, như hầu hết các giám đốc và sếp của Liên Xô đều yêu thích) trong bất kỳ tác phẩm nào của cấp dưới và nghiên cứu sinh của ông. ... Theo hồi ức của mình, anh ấy thường trả lời những đề xuất kiểu này:
Tôi đã viết một cái gì đó ở đó? Không? Sau đó lấy họ của tôi đi.
Vì vậy, cuối cùng, hóa ra trong 90% các nguồn trong nước, Akushsky được coi là cha đẻ và chính của SOK, người mà ngược lại, không có tác phẩm nào mà không có đồng tác giả, bởi vì, theo truyền thống của Liên Xô, anh ta dán tên mình lên mọi thứ mà tất cả những gì thuộc cấp của anh ta đã làm.
5E53
Việc triển khai 5E53 đòi hỏi một nỗ lực lớn từ một đội ngũ khổng lồ gồm những người tài năng. Máy tính được thiết kế để chọn mục tiêu thật trong số các mục tiêu giả và nhắm mục tiêu tên lửa chống tên lửa vào chúng, một nhiệm vụ khó tính toán nhất mà công nghệ máy tính của thế giới đang phải đối mặt. Đối với ba ISSC của giai đoạn thứ hai của A-35, năng suất đã được tinh chỉnh và tăng 60 lần (!) Lên 0,6 GFLOP / s. Dung lượng này được cho là được cung cấp bởi 15 máy tính (5 trong mỗi MKSK) với hiệu suất thực hiện các nhiệm vụ phòng thủ tên lửa là 10 triệu op / s thuật toán (khoảng 40 triệu op / s thông thường), RAM 7,0 Mbit, 2,9 Mbit EPROM, 3 Gbit VZU và thiết bị truyền dữ liệu hàng trăm km.5E53 phải mạnh hơn đáng kể so với Almaz và là một trong những cỗ máy mạnh nhất (và chắc chắn là nguyên bản nhất) trên thế giới.
VM Amerbaev nhớ lại:
Lukin bổ nhiệm Yuditsky làm nhà thiết kế chính của sản phẩm 5E53, giao cho anh ta quyền lãnh đạo SVTs. Davlet Islamovich là một nhà thiết kế chính thực sự. Ông đi sâu vào tất cả các chi tiết của dự án đang được phát triển, từ công nghệ sản xuất các yếu tố mới đến các giải pháp kết cấu, kiến trúc máy tính và phần mềm. Trong tất cả các lĩnh vực công việc căng thẳng của mình, ông có thể đặt ra các câu hỏi và nhiệm vụ như vậy, giải pháp dẫn đến việc tạo ra các khối ban đầu mới của sản phẩm được thiết kế, và trong một số trường hợp, chính Davlet Islamovich đã chỉ ra các giải pháp như vậy. Davlet Islamovich đã làm việc một mình, bất kể thời gian hay hoàn cảnh, giống như tất cả các đồng đội của mình trong lao động. Đó là khoảng thời gian đầy giông bão và tươi sáng, và tất nhiên, Davlet Islamovich là trung tâm và người tổ chức mọi việc.
Các nhân viên SVC đối xử khác với các nhà lãnh đạo của họ, và điều này được phản ánh qua cách các nhân viên gọi họ trong vòng kết nối của họ.
Yuditsky, người không quá coi trọng cấp bậc và chủ yếu đánh giá cao trí tuệ và tố chất kinh doanh, được gọi đơn giản là Davlet trong đội. Tên của Akushsky là Ông nội, vì ông ta lớn hơn đáng kể so với phần lớn các chuyên gia SVC và, như họ viết, được phân biệt bởi tính hợm hĩnh đặc biệt - theo hồi ký, không thể tưởng tượng được ông ta với một cây sắt trên tay (rất có thể, anh ta chỉ đơn giản là không biết kết thúc nào sẽ giữ anh ta lại), và Davlet Islamovich đã làm điều này nhiều hơn một lần.
Là một phần của Argun, phiên bản rút gọn của chiến đấu ISSK, nó được lên kế hoạch sử dụng 4 bộ máy tính 5E53 (1 trong radar mục tiêu Istra, 1 trong radar dẫn đường chống tên lửa và 2 trong trung tâm chỉ huy và điều khiển) , hợp nhất thành một phức hợp duy nhất. Việc sử dụng SOC cũng có những mặt tiêu cực. Như chúng ta đã nói, các hoạt động so sánh không mang tính mô-đun và để thực hiện chúng đòi hỏi phải chuyển đổi sang hệ thống vị trí và quay lại, dẫn đến sự sụt giảm đáng kể về hiệu suất. VM Amerbaev và nhóm của ông đã làm việc để giải quyết vấn đề này.
MDKornev nhớ lại:
Vào ban đêm, Vilzhan Mavlyutinovich nghĩ, vào buổi sáng, anh ấy sẽ mang lại kết quả cho VMRadunsky (nhà phát triển chính). Các kỹ sư mạch điện xem xét việc triển khai phần cứng của phiên bản mới, đặt câu hỏi cho Amerbaev, anh ta để suy nghĩ lại và cứ như vậy cho đến khi ý tưởng của anh ta không thể triển khai phần cứng tốt.
Các thuật toán cụ thể và toàn hệ thống được phát triển bởi khách hàng, và các thuật toán máy được phát triển tại SVC bởi một nhóm các nhà toán học do IA Bolshakov đứng đầu. Trong quá trình phát triển của 5E53, thiết kế máy vẫn còn hiếm khi đó đã được sử dụng rộng rãi tại SVC, như một quy luật, là thiết kế của riêng nó. Toàn bộ nhân viên của doanh nghiệp đã làm việc với một sự nhiệt tình phi thường, không quản ngại bản thân, từ 12 giờ trở lên mỗi ngày.
VM Radunsky:
"Hôm qua tôi đã làm việc chăm chỉ đến nỗi, vào căn hộ, tôi đã cho vợ tôi xem một tấm vé."
EM Zverev:
Vào thời điểm đó, đã có những phàn nàn về khả năng chống ồn của các IC dòng 243. Một lần vào lúc hai giờ sáng, Davlet Islamovich đến mô hình, lấy đầu dò của máy hiện sóng và một thời gian dài, bản thân ông đã hiểu được nguyên nhân của sự giao thoa.
Trong kiến trúc 5E53, các đội được chia thành các đội quản lý và số học. Như trong K340A, mỗi từ lệnh chứa hai lệnh được thực hiện đồng thời bởi các thiết bị khác nhau. Từng cái một, một phép toán số học được thực hiện (trên bộ xử lý SOK), cái kia - một phép toán quản lý: chuyển từ thanh ghi sang bộ nhớ hoặc từ bộ nhớ sang thanh ghi, nhảy có điều kiện hoặc không điều kiện, v.v. trên một bộ đồng xử lý truyền thống, vì vậy có thể giải quyết triệt để vấn đề về các bước nhảy có điều kiện chết tiệt.
Tất cả các quy trình chính đều được thực hiện theo chuỗi, do đó, một số (tối đa 8) hoạt động tuần tự được thực hiện đồng thời. Kiến trúc Harvard đã được bảo tồn. Việc phân lớp phần cứng của bộ nhớ thành 8 khối với địa chỉ khối xen kẽ đã được áp dụng. Điều này giúp nó có thể truy cập bộ nhớ với tốc độ xung nhịp của bộ xử lý là 700 ns tại thời điểm truy xuất thông tin từ RAM bằng 166 ns. Cho đến 5E53, cách tiếp cận này không được thực hiện trong phần cứng ở bất kỳ đâu trên thế giới; nó chỉ được mô tả trong một dự án IBM 360/92 chưa được thực hiện.
Một số chuyên gia của SVC cũng đề xuất bổ sung một bộ xử lý vật liệu chính thức (không chỉ để điều khiển) và đảm bảo tính linh hoạt thực sự của máy tính. Điều này đã không được thực hiện vì hai lý do.
Thứ nhất, điều này đơn giản là không bắt buộc đối với việc sử dụng máy tính như một phần của ISSC.
Thứ hai, tôi. Akushsky, là một người hâm mộ SOC, đã không chia sẻ ý kiến về sự thiếu linh hoạt của 5E53 và triệt để ngăn chặn mọi nỗ lực đưa chất liệu quyến rũ vào nó (rõ ràng, đây là vai trò chính của anh ấy trong việc thiết kế máy).
RAM đã trở thành một trở ngại cho 5E53. Tiêu chuẩn của bộ nhớ Liên Xô thời đó là các khối ferit có kích thước khổng lồ, sản xuất tốn nhiều công sức và tiêu thụ nhiều điện năng. Ngoài ra, chúng còn chậm hơn hàng chục lần so với bộ vi xử lý, tuy nhiên, điều này không ngăn được nhà chế tạo siêu phẩm Lebedev điêu khắc các khối ferit yêu quý của mình ở khắp mọi nơi - từ BESM-6 đến máy tính tích hợp của hệ thống tên lửa phòng không S-300, được sản xuất trong hình thức này, trên sắt (!), cho đến giữa những năm 1990 (!), phần lớn là do quyết định này, máy tính này chiếm cả một chiếc xe tải.
Các vấn đề
Dưới sự chỉ đạo của FV Lukin, các bộ phận riêng biệt của NIITT đã tiến hành giải quyết vấn đề về RAM, và kết quả của công việc này là tạo ra bộ nhớ trên các màng từ tính hình trụ (CMP). Vật lý của hoạt động bộ nhớ trên CMP khá phức tạp, phức tạp hơn nhiều so với hoạt động của ferrite, nhưng cuối cùng, nhiều vấn đề khoa học và kỹ thuật đã được giải quyết và RAM trên CMP đã hoạt động. Trước sự thất vọng có thể của những người yêu nước, chúng tôi lưu ý rằng khái niệm bộ nhớ trên các miền từ tính (một trường hợp đặc biệt là CMF) được đề xuất lần đầu tiên không phải tại NIITT. Loại RAM này lần đầu tiên được giới thiệu bởi một người, kỹ sư Andrew H. Bobeck của Bell Labs. Bobek là một chuyên gia nổi tiếng về công nghệ từ tính, và ông đã hai lần đề xuất những đột phá mang tính cách mạng trong RAM.
Được phát minh bởi Jay Wright Forrester và độc lập bởi hai nhà khoa học Harvard, những người làm việc trong dự án Harward Mk IV là An Wang và Way-Dong Woo vào năm 1949, bộ nhớ trên lõi ferit (mà ông rất yêu thích Lebedev) không hoàn hảo không chỉ do kích thước của nó , mà còn do sự kỳ công trong quá trình sản xuất (nhân tiện, Vương An, hầu như không được biết đến ở nước ta, là một trong những kiến trúc sư máy tính nổi tiếng nhất và đã thành lập Phòng thí nghiệm Wang nổi tiếng, tồn tại từ năm 1951 đến năm 1992 và sản xuất một số lượng lớn của công nghệ đột phá, bao gồm máy tính mini Wang 2200, được nhân bản tại Liên Xô với tên gọi Iskra 226).
Quay trở lại với ferrite, chúng tôi lưu ý rằng bộ nhớ vật lý trên chúng chỉ đơn giản là rất lớn, sẽ vô cùng bất tiện khi treo một tấm thảm 2x2 mét bên cạnh máy tính, vì vậy thư chuỗi ferrite được dệt thành các mô-đun nhỏ, giống như vòng thêu, điều này gây ra sự lao động kỳ lạ của quá trình sản xuất nó. Kỹ thuật nổi tiếng nhất để dệt các mô-đun 16x16 bit như vậy được phát triển bởi công ty Anh Mullard (một công ty rất nổi tiếng của Anh - nhà sản xuất ống chân không, bộ khuếch đại cao cấp, ti vi và radio, cũng tham gia vào sự phát triển trong lĩnh vực bóng bán dẫn và mạch tích hợp, sau này được Phillips mua). Các mô-đun được nối nối tiếp theo từng phần, từ đó các khối ferit được gắn vào. Rõ ràng là các lỗi đã xuất hiện trong quá trình dệt các mô-đun,và vào quá trình lắp ráp các khối ferit (công việc gần như thủ công), dẫn đến việc tăng thời gian gỡ lỗi và xử lý sự cố.
Chính nhờ vấn đề nhức nhối về công sức phát triển trí nhớ trên các vòng ferit mà Andrew Bobek đã có cơ hội thể hiện tài năng phát minh của mình. Hãng điện thoại khổng lồ AT&T, người tạo ra Bell Labs, hơn ai hết quan tâm đến việc phát triển các công nghệ hiệu quả để sản xuất bộ nhớ từ tính. Bobek quyết định thay đổi hoàn toàn hướng nghiên cứu và câu hỏi đầu tiên mà ông tự hỏi mình là - có cần sử dụng các vật liệu từ cứng như ferit làm vật liệu lưu trữ từ tính dư không? Rốt cuộc, chúng không phải là những người duy nhất có triển khai bộ nhớ phù hợp và một vòng lặp từ trễ. Bobek đã bắt đầu các thí nghiệm với sự cố định, từ đó có thể thu được các cấu trúc hình vòng chỉ đơn giản bằng cách quấn lá lên một dây dẫn. Ông gọi nó là cáp xoắn (twist).
Khi quấn băng theo cách này, nó có thể được gấp lại để tạo ra một ma trận ngoằn ngoèo và đóng gói, chẳng hạn như trong bọc nhựa. Một tính năng độc đáo của bộ nhớ xoắn là khả năng đọc hoặc ghi toàn bộ dòng vòng giả liên tục nằm trên cáp xoắn song song đi qua một bus. Điều này đã đơn giản hóa đáng kể thiết kế của mô-đun.
Vì vậy, vào năm 1967, Bobek đã phát triển một trong những sửa đổi hiệu quả nhất của bộ nhớ từ tính vào thời điểm đó. Ý tưởng về những chiếc vòng xoắn đã gây ấn tượng mạnh với ban quản lý của Bell đến nỗi những nỗ lực và nguồn lực ấn tượng đã được ném vào thương mại hóa của nó. Tuy nhiên, những lợi ích rõ ràng liên quan đến việc tiết kiệm trong sản xuất băng xoắn (nó có thể được dệt, theo nghĩa chân thật nhất của từ này) đã vượt trội hơn hẳn khi nghiên cứu sử dụng các phần tử bán dẫn. Sự xuất hiện của SRAM và DRAM đã trở thành một tia sáng cho gã khổng lồ điện thoại, đặc biệt là vì AT&T đã gần đạt được hợp đồng béo bở với Không quân Hoa Kỳ về việc cung cấp các mô-đun bộ nhớ xoắn cho LIM-49 Nike Zeus air của họ hệ thống phòng thủ (một phiên bản tương tự của A-35, xuất hiện muộn hơn một chút, chúng tôi đã viết về nó).
Bản thân công ty điện thoại đã tích cực triển khai một loại bộ nhớ mới trong hệ thống chuyển mạch TSPS (Traffic Service Position System) của mình. Cuối cùng, máy tính điều khiển cho Zeus (Sperry UNIVAC TIC) vẫn nhận được một bộ nhớ xoắn, ngoài ra, nó còn được sử dụng trong một số dự án của AT&T gần như cho đến giữa những năm tám mươi của thế kỷ trước, nhưng trong những năm đó, nó còn đau đớn hơn tiến bộ, như chúng ta thấy rằng không chỉ ở Liên Xô mà họ biết cách thúc đẩy công nghệ đã lạc hậu trong nhiều năm.
Tuy nhiên, có một thời điểm tích cực từ sự phát triển của dây xoắn.
Nghiên cứu hiệu ứng từ tính trong sự kết hợp của các màng cố định với orthoferrit (sắt từ dựa trên các nguyên tố đất hiếm), Bobek nhận thấy một trong những đặc điểm của chúng có liên quan đến từ hóa. Trong khi thử nghiệm với gadolinium gallium garnet (GGG), ông đã sử dụng nó làm chất nền cho một tấm mỏng vĩnh cửu. Trong bánh sandwich kết quả, trong trường hợp không có từ trường, các vùng từ hóa được sắp xếp dưới dạng các miền có hình dạng khác nhau.
Bobek đã xem xét các miền như vậy sẽ hoạt động như thế nào trong một từ trường vuông góc với các vùng từ hóa của tính vĩnh cửu. Trước sự ngạc nhiên của ông, khi cường độ của từ trường tăng lên, các miền tập trung lại thành các vùng nhỏ. Bobek gọi chúng là bong bóng. Sau đó, ý tưởng về bộ nhớ bong bóng được hình thành, trong đó các sóng mang của đơn vị lôgic là các miền của từ hóa tự phát trong bảng liên kết - bong bóng. Bobek đã học cách di chuyển các bong bóng trên bề mặt của sự cố định và đưa ra một giải pháp khéo léo để đọc thông tin trong mẫu bộ nhớ mới của mình. Hầu như tất cả những người chơi quan trọng thời đó và thậm chí cả NASA đều có được quyền sử dụng trí nhớ bong bóng, đặc biệt là vì trí nhớ bong bóng hóa ra hầu như không nhạy cảm với các xung điện từ và khó có thể chữa khỏi.
Khối bộ nhớ ferit thu nhỏ cực kỳ hiếm của Liên Xô KP128 / 17. Việc phát hành những kiệt tác khảo cổ học này bắt đầu vào năm 1968, sáu tháng trước khi phát hành Intel 3101 SRAM và 1,5 năm trước Intel 1103 DRAM đầu tiên và tiếp tục cho đến những năm 1980 (!) . Các hình khối tương tự đã được sử dụng trong C-200 và các phiên bản đầu tiên của C-300 cho đến giữa những năm 1990. Năm 1970, theo hộ chiếu, nó có giá 1040 rúp - 5 khối như vậy và một chiếc VAZ-2101! RAM của một người khỏe mạnh - Bộ nhớ bong bóng từ tính Intel, 1982, các miền từ tính. Chính những mô-đun này đã được cài đặt trong GRiD Compass 1101, chiếc máy tính xách tay đầu tiên trong lịch sử được thiết kế cho NASA để sử dụng trong các sứ mệnh Tàu con thoi. Người nhái của Liên Xô, khó coi hơn một chút, K1605ZTs11. Ảnh từ bộ sưu tập của tác giả.
NIITT cũng đi theo con đường tương tự, và đến năm 1971 đã độc lập phát triển phiên bản nội địa của thanh xoắn - RAM với tổng dung lượng 7 Mbit với các đặc tính thời gian cao: tốc độ lấy mẫu 150 ns, thời gian chu kỳ là 700 ns. Mỗi khối có dung lượng 256 Kbit, 4 khối như vậy được đặt trong tủ, bộ gồm 7 tủ.
Rắc rối là vào năm 1965, Arnold Farber và Eugene Schlig của IBM đã xây dựng một nguyên mẫu của một tế bào bộ nhớ bóng bán dẫn, và Benjamin Agusta và nhóm của ông đã tạo ra một chip silicon 16 bit dựa trên tế bào Farber-Schlig, chứa 80 bóng bán dẫn, 64 điện trở và 4 điốt. Đây là cách SRAM cực kỳ hiệu quả - bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh - được sinh ra, chấm dứt tình trạng lộn xộn ngay lập tức.
Thậm chí còn tệ hơn đối với bộ nhớ từ - trong cùng một IBM một năm sau đó, dưới sự lãnh đạo của Tiến sĩ Robert Dennard, quy trình MOS đã được thành thạo, và vào năm 1968, một nguyên mẫu của bộ nhớ động đã xuất hiện - DRAM (bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động).
Năm 1969, hệ thống Bộ nhớ nâng cao bắt đầu bán những con chip kilobyte đầu tiên, và một năm sau, công ty trẻ Intel, được thành lập ban đầu để phát triển DRAM, đã trình bày một phiên bản cải tiến của công nghệ này, phát hành con chip đầu tiên, chip bộ nhớ Intel 1103 ...
Chỉ mười năm sau đó, nó mới được làm chủ ở Liên Xô, khi vào đầu những năm 1980, vi mạch bộ nhớ đầu tiên của Liên Xô Angstrem 565RU1 (4 Kbit) và khối bộ nhớ 128 Kbyte dựa trên nó được phát hành. Trước đó, những cỗ máy mạnh nhất thích hợp với các khối ferit (Lebedev chỉ tôn trọng tinh thần của trường phái cũ) hoặc các phiên bản trong nước của các bộ xoắn, trong đó PVNesterov, PPSilantyev, PNPetrov, VANT Kopersako và những người khác đang phát triển.
Bộ nhớ dự phòng, 2 khối gồm 2 khối x 2 kilobyte mỗi khối, những năm 1980. Đây là bộ nhớ RAM của máy tính quân sự của chúng ta trông như thế nào cho đến những năm 1990 (ảnh http://www.oldtriod.ru). Cùng lúc đó, phi hành gia John Creighton tạo dáng với chiếc máy tính xách tay GRiD Compass 1101 trong sứ mệnh Khám phá Tàu con thoi, năm 1985
Một vấn đề lớn khác là việc xây dựng bộ nhớ để lưu trữ các chương trình và hằng số.
Như bạn còn nhớ, trong ROM K340A được tạo trên lõi ferit, thông tin được nhập vào bộ nhớ như vậy bằng cách sử dụng một công nghệ rất giống với khâu: dây được khâu tự nhiên bằng kim qua một lỗ trên ferit (từ đó có thuật ngữ "phần sụn" đã bắt rễ trong quá trình nhập thông tin vào bất kỳ ROM nào). Ngoài sự tốn công sức của quá trình, hầu như không thể thay đổi thông tin trong một thiết bị như vậy. Do đó, một kiến trúc khác đã được sử dụng cho 5E53. Một hệ thống các bus trực giao đã được thực hiện trên bảng mạch in: địa chỉ và bit. Để tổ chức giao tiếp quy nạp giữa các bus địa chỉ và bit, một vòng giao tiếp khép kín được xếp chồng lên nhau trên giao điểm của chúng (tại NIIVK cho khớp nối điện dung M-9 đã được lắp đặt). Các cuộn dây được đặt trên một tấm ván mỏng,được ép chặt vào ma trận bus - bằng cách thay đổi thẻ theo cách thủ công (hơn nữa, không tắt máy tính), họ đã thay đổi thông tin.
Đối với 5E53, một ROM dữ liệu đã được phát triển với tổng dung lượng là 2,9 Mbit với đặc tính thời gian khá cao đối với một công nghệ sơ khai như vậy: tốc độ lấy mẫu là 150 ns, thời gian chu kỳ là 350 ns. Mỗi khối có dung lượng 72 kbit, 8 khối với tổng dung lượng 576 kbit được đặt trong tủ, bộ máy tính gồm 5 tủ. Là một bộ nhớ ngoài có dung lượng lớn, một thiết bị bộ nhớ dựa trên một băng quang độc đáo đã được phát triển. Việc ghi và đọc được thực hiện bằng cách sử dụng các điốt phát quang trên phim ảnh, kết quả là dung lượng của băng có cùng kích thước tăng thêm hai bậc so với băng từ và đạt 3 Gbit. Đối với các hệ thống phòng thủ tên lửa, đây là một giải pháp hấp dẫn, vì các chương trình và hằng số của chúng có khối lượng rất lớn, nhưng chúng rất hiếm khi thay đổi.
Cơ sở phần tử chính của 5E53 là "Path" và "Ambassador" của GIS, nhưng trong một số trường hợp, hiệu suất của chúng bị thiếu, do đó các chuyên gia của SIC (bao gồm cả cùng một VLDshkhunyan - sau này là cha đẻ của bộ vi xử lý nội địa đầu tiên)! ) Và nhà máy Exiton "Một loạt GIS đặc biệt được phát triển trên cơ sở các phần tử không bão hòa với điện áp nguồn giảm, tốc độ tăng và khả năng dự phòng bên trong (loạt 243," Cone "). Các bộ khuếch đại đặc biệt, loạt" Ishim ", đã được được phát triển cho NIIME RAM.
Một thiết kế nhỏ gọn được phát triển cho 5E53, bao gồm 3 cấp độ: tủ, khối, ô. Tủ có kích thước nhỏ: chiều rộng ở mặt trước - 80 cm, chiều sâu - 60 cm, chiều cao - 180 cm. Tủ chứa 4 dãy khối, mỗi dãy 25 khối. Bộ nguồn được đặt lên hàng đầu. Quạt làm mát không khí được đặt dưới các khối. Khối là một bảng chuyển mạch trong một khung kim loại, các ô được đặt trên một trong các bề mặt bảng. Việc lắp đặt intercell và inter-block được thực hiện bằng cách quấn (thậm chí không hàn!).
Điều này đã được lập luận bởi thực tế là ở Liên Xô không có thiết bị hàn tự động chất lượng cao và để hàn bằng tay - bạn có thể phát điên lên và chất lượng sẽ bị ảnh hưởng. Kết quả là, việc thử nghiệm và vận hành thiết bị đã chứng minh độ tin cậy của màng bọc Liên Xô cao hơn đáng kể so với vật liệu hàn của Liên Xô. Ngoài ra, cài đặt bao bọc được sản xuất bằng công nghệ tiên tiến hơn nhiều: cả trong quá trình thiết lập và sửa chữa.
Trong điều kiện công nghệ thấp, quấn an toàn hơn nhiều: không có mỏ hàn nóng và thuốc hàn, không có chất trợ dung và không cần làm sạch sau đó, các dây dẫn được loại trừ khỏi việc lan truyền quá nhiều chất hàn, không có hiện tượng quá nhiệt cục bộ, đôi khi làm hỏng các yếu tố, v.v. Để thực hiện việc lắp đặt bằng phương pháp quấn dây, các doanh nghiệp MEP đã phát triển và sản xuất các đầu nối đặc biệt và một công cụ lắp ráp dưới dạng súng lục và bút chì.
Các tế bào được làm trên bảng sợi thủy tinh với hệ thống dây điện in hai mặt. Nói chung, đây là một ví dụ hiếm hoi về một kiến trúc cực kỳ thành công của toàn bộ hệ thống - không giống như 90% các nhà phát triển máy tính ở Liên Xô, những người tạo ra 5E53 không chỉ quan tâm đến sức mạnh mà còn cả sự tiện lợi của việc cài đặt, bảo trì, làm mát, phân phối điện và những việc lặt vặt khác. Hãy nhớ khoảnh khắc này, sẽ rất hữu ích khi so sánh 5E53 với việc tạo ra ITMiVT - "Elbrus", "Electronics SS BIS" và những thứ khác.
Một bộ xử lý SOK là không đủ để đảm bảo độ tin cậy và cần phải tổng thể hóa tất cả các thành phần của máy trong một bản sao ba lần.
Năm 1971, 5E53 đã sẵn sàng.
So với Almaz, hệ thống cơ sở (17, 19, 23, 25, 26, 27, 29, 31) và độ sâu bit của dữ liệu (20 và 40 bit) và lệnh (72 bit) đã được thay đổi. Xung nhịp của bộ xử lý SOK là 6,0 MHz, hiệu suất là 10 triệu hoạt động thuật toán mỗi giây đối với các nhiệm vụ phòng thủ tên lửa (40 MIPS), 6,6 MIPS trên một bộ xử lý mô-đun. Số lượng bộ xử lý là 8 (4 mô-đun và 4 nhị phân). Công suất tiêu thụ - 60 kW. Thời gian hoạt động trung bình là 600 giờ (M-9 Kartsev có 90 giờ).
Việc phát triển 5E53 được thực hiện trong thời gian ngắn kỷ lục - trong một năm rưỡi. Đến đầu năm 1971 thì hoàn thành. 160 loại ô, 325 loại tiểu đơn vị, 12 loại bộ nguồn, 7 loại tủ, bảng điều khiển kỹ thuật, trọng lượng của giá đỡ. Một nguyên mẫu đã được thực hiện và thử nghiệm.
Một vai trò rất lớn trong dự án được đóng bởi các đại diện quân đội, những người hóa ra không chỉ tỉ mỉ mà còn thông minh: VN Kalenov, AI Abramov, ES Klenzer và TN Remezova. Họ liên tục giám sát sự tuân thủ của sản phẩm với các yêu cầu của nhiệm vụ kỹ thuật, mang lại cho nhóm kinh nghiệm thu được từ việc tham gia phát triển những nơi trước đây và giữ lại sở thích cơ bản của các nhà phát triển.
Yu.N. Cherkasov nhớ lại:
Rất vui được làm việc với Vyacheslav Nikolaevich Kalenov. Sự chính xác của anh ấy đã luôn được công nhận. Anh ta cố gắng tìm hiểu bản chất của đề xuất và nếu anh ta thấy nó thú vị, đã đi đến bất kỳ biện pháp nào có thể tưởng tượng được và không thể tưởng tượng được để thực hiện đề xuất. Khi, hai tháng trước khi hoàn thành việc phát triển thiết bị truyền dữ liệu, tôi đã đề xuất sửa đổi triệt để nó, kết quả là khối lượng của nó đã giảm đi ba lần, anh ấy đã đóng công việc xuất sắc cho tôi trước thời hạn với lời hứa sẽ thực hiện việc sửa đổi trong 2 tháng còn lại. Kết quả là, thay vì ba tủ và 46 loại tiểu đơn vị, một tủ và 9 loại tiểu đơn vị vẫn còn, thực hiện các chức năng tương tự, nhưng có độ tin cậy cao hơn.
Kalenov cũng khẳng định sẽ thực hiện đầy đủ các bài kiểm tra trình độ của chiếc máy:
Tôi kiên quyết tiến hành các thử nghiệm, và kỹ sư trưởng Yu. D. Sasov kiên quyết phản đối, tin rằng mọi thứ đều ổn và việc thử nghiệm là một việc làm lãng phí công sức, tiền bạc và thời gian. Tôi đã được sự ủng hộ của cấp phó. thiết kế trưởng NN Antipov, người có nhiều kinh nghiệm trong việc phát triển và sản xuất các thiết bị quân sự.
Yuditsky, người cũng có nhiều kinh nghiệm gỡ lỗi, đã ủng hộ sáng kiến này và hóa ra là đúng: các thử nghiệm cho thấy rất nhiều sai sót và khiếm khuyết nhỏ. Kết quả là, các ô và đơn vị con đã được hoàn thiện, và kỹ sư trưởng Sasov bị cách chức. Để tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của máy tính trong sản xuất hàng loạt, một nhóm các chuyên gia ZEMZ đã được cử đến các SVT. Malashevich (lúc này là lính nghĩa vụ) nhớ lại cách người bạn GMBondarev của mình đã nói:
Đây là một cỗ máy tuyệt vời, chúng tôi chưa từng nghe nói về bất cứ thứ gì giống như nó. Nó chứa rất nhiều giải pháp ban đầu mới. Nghiên cứu tài liệu, chúng tôi đã học được rất nhiều, học được rất nhiều.
Ông nói điều này với sự nhiệt tình đến nỗi BM Malashevich sau khi kết thúc nghĩa vụ đã không quay trở lại ZEMZ mà đến làm việc tại SVTs.
Bức ảnh duy nhất được biết đến của bảng điều khiển kỹ thuật Almaz và bức ảnh duy nhất được biết đến của nguyên mẫu 5E53 (ảnh https://www.computer-museum.ru)
Tại bãi thử Balkhash, công tác chuẩn bị đã được tiến hành đầy đủ cho sự ra mắt của một tổ hợp 4 máy. Trang bị Argun về cơ bản đã được cài đặt và điều chỉnh, đồng thời kết hợp với 5E92b. Phòng máy cho 4 chiếc 5E53 đã sẵn sàng và đang chờ giao máy.
Trong kho lưu trữ của FV Lukin, một bản phác thảo về cách bố trí các thiết bị điện tử của ISSC đã được lưu giữ, trong đó vị trí của các máy tính cũng được chỉ ra. Vào ngày 27 tháng 2 năm 1971, tám bộ tài liệu thiết kế (mỗi bộ 97 tờ) đã được chuyển đến ZEMZ. Chuẩn bị cho sản xuất bắt đầu và ... Đã
đặt hàng, phê duyệt, vượt qua tất cả các bài kiểm tra, được chấp nhận để sản xuất, chiếc máy không bao giờ được xuất xưởng! Chúng ta sẽ nói về những gì đã xảy ra vào lần sau.
The birth of the Soviet missile defense system. Greatest modular computer
Soviet city of dreams - Zelenograd. In the late 1950s, Khrushchev visited Finland and was impressed by the Finnish suburb of Tapiola. It was decided to implement a similar project in our country too, having surrounded the capital with several satellite cities at once on a Soviet scale, bringing...
en.topwar.ru
