Grad snova
Tako je 1963. godine u Zelenogradu otvoren centar za mikroelektroniku.
Voljom sudbine njezin direktor postaje Lukin, poznanik ministra Shokina, a ne Staros (dok Lukin nikada nije viđen u prljavim spletkama, naprotiv - bio je poštena i direktna osoba, ironično, tako se poklopilo da se upravo je njegovo pridržavanje načela pomoglo da preuzme ovu dužnost, zbog nje se posvađao s prethodnom šeficom i otišao, a Shokinu je trebao barem netko umjesto Starosa, kojeg je mrzio).
Za strojeve SOK to je značilo uzlijetanje (barem su tako mislili isprva) - sada su se mogli, uz stalnu podršku Lukina, implementirati pomoću mikroveza. U tu je svrhu zajedno s razvojnim timom K340A odveo Yuditskog i Akushskog u Zelenograd te su osnovali odjel naprednih računala pri NIIFP -u. Gotovo 1,5 godina nije bilo posebnih zadataka za odjel, a oni su provodili vrijeme zabavljajući se s modelom T340A, koji su ponijeli sa sobom iz NIIDAR -a, i razmišljajući o budućem razvoju.
Valja napomenuti da je Yuditsky bio iznimno obrazovana osoba sa širokim svjetonazorima, aktivno se zanimao za najnovija znanstvena dostignuća u raznim područjima neizravno povezanim s informatikom te je okupio tim vrlo talentiranih mladih stručnjaka iz različitih gradova. Pod njegovim pokroviteljstvom održavali su se seminari ne samo o modularnoj aritmetici, već i o neurokibernetici, pa čak i biokemiji živčanih stanica.
Kako se prisjeća V. I. Stafeev:
Kad sam kao ravnatelj došao u NIIFP, zahvaljujući naporima Davlet Islamovich, to je još bio mali, ali već funkcionirajući institut. Prva godina bila je posvećena pronalasku zajedničkog jezika komunikacije između matematičara, kibernetike, fizičara, biologa, kemičara … To je bilo razdoblje ideološke formacije kolektiva, koju je Yuditsky, njegovo blagoslovljeno sjećanje, prikladno nazvao "razdobljem pjevajući revolucionarne pjesme "na temu:" Kako je super ovo je čini!" Kako je postignuto međusobno razumijevanje, pokrenuta su ozbiljna zajednička istraživanja u prihvaćenim smjerovima.
U tom su se trenutku Kartsev i Yuditsky upoznali i sprijateljili (odnosi s Lebedevovom grupom nekako nisu uspjeli zbog njihovog elitizma, bliskosti moći i nespremnosti proučavati takve neobične strojne arhitekture).
Kako se prisjeća M. D. Kornev:
Kartsev i ja imali smo redovne sastanke Znanstveno -tehničkog vijeća (Znanstveno -tehničko vijeće) na kojima su stručnjaci raspravljali o načinima i problemima izgradnje računala. Obično smo se pozivali na te sastanke: odlazili smo na njih, oni - na nas i aktivno sudjelovali u raspravi.
Općenito, ako bi ove dvije skupine dobile akademsku slobodu, nezamislivu za SSSR, bilo bi teško čak i zamisliti do kakve će tehničke visine na kraju doći i kako će promijeniti računalnu znanost i dizajn hardvera.
Konačno, 1965. godine Vijeće ministara odlučilo je dovršiti višekanalni vatreni kompleks Argun (MKSK) za drugu fazu A-35. Prema preliminarnim procjenama, ISSC -u je bilo potrebno računalo kapaciteta oko 3,0 milijuna tona ekvivalenta nafte. "Algoritamske" operacije u sekundi (izraz koji je općenito iznimno teško interpretirati, znači operacije za obradu radarskih podataka). Kako se prisjetio NK Ostapenko, jedna algoritamska operacija na problemima MKSK-a odgovarala je približno 3-4 jednostavne računalne operacije, odnosno bilo je potrebno računalo s performansama 9-12 MIPS. Krajem 1967. čak je i CDC 6600 bio izvan kapaciteta CDC 6600.
Tema je prijavljena na natječaj za tri poduzeća odjednom: Centar za mikroelektroniku (Minelektronprom, F. V. Lukin), ITMiVT (Ministarstvo radioindustrije, S. A. Lebedev) i INEUM (Minpribor, M. A. Kartsev).
Naravno, Yuditsky se u CM -u uhvatio posla i lako je pogoditi koju je shemu stroja odabrao. Imajte na umu da se od pravih dizajnera tih godina s njim mogao natjecati samo Kartsev sa svojim jedinstvenim strojevima, o kojima ćemo govoriti u nastavku. Lebedev je bio potpuno izvan dosega superračunala i tako radikalnih arhitektonskih inovacija. Njegov učenik Burtsev projektirao je strojeve za prototip A-35, ali u pogledu produktivnosti nisu bili ni blizu onoga što je bilo potrebno za potpuni kompleks. Računalo za A-35 (osim pouzdanosti i brzine) moralo je raditi s riječima promjenjive duljine i nekoliko uputa u jednoj naredbi.
Imajte na umu da je NIIFP imao prednost u bazi elemenata - za razliku od grupa Kartsev i Lebedev, imali su izravan pristup svim mikroelektroničkim tehnologijama - oni su ih sami razvili. U to je vrijeme u NIITT -u započeo razvoj novog GIS -ovog "Ambasadora" (kasnija serija 217). Temelje se na verziji tranzistora bez paketa koju je sredinom 60-ih razvio Moskovski istraživački institut za poluvodičku elektroniku (sada NPP Pulsar) na temu "Parabola". Sklopovi su proizvedeni u dvije verzije baze elemenata: na tranzistorima 2T318 i diodnim matricama 2D910B i 2D911A; na tranzistorima KTT-4B (u daljnjem tekstu 2T333) i diodnim matricama 2D912. Posebnosti ove serije u usporedbi sa shemama debelog filma "Put" (serije 201 i 202) - povećana brzina i otpornost na buku. Prvi sklopovi u nizu bili su LB171 - logički element 8I -NOT; 2LB172 - dva logička elementa 3I -NOT i 2LB173 - logički element 6I -NOT.
Godine 1964. to je već bila zaostala, ali još uvijek živa tehnologija, a arhitekti sustava projekta Almaz (kako je prototip kršten) imali su priliku ne samo odmah staviti u rad ove GIS -ove, već i utjecati na njihov sastav i karakteristike, zapravo, naručivanje prilagođenih čipova ispod sebe. Tako je bilo moguće višestruko povećati performanse - hibridni krugovi stali su u ciklus od 25-30 ns, umjesto u 150.
Iznenađujuće, GIS koji je razvio tim Yuditskog bio je brži od pravih mikro sklopova, na primjer, serija 109, 121 i 156, razvijena 1967.-1968. Kao baza elemenata za podmornička računala! Nisu imali izravan inozemni analog, budući da je bio daleko od Zelenograda, 109 i 121 seriju proizvodile su minske tvornice Mion i Planar i lavovski Polyaron, 156 serija - Vilniusov istraživački institut Venta (na periferiji SSSR -a, daleko od ministri, općenito, događalo se mnogo zanimljivih stvari). Njihova izvedba bila je oko 100 ns. Serija 156 je, inače, postala poznata po tome što je na njezinoj osnovi sastavljena potpuno htonična stvar - multikristalni GIS, poznat kao 240 serija "Varduva", koju je razvio Vilnius Design Bureau MEP (1970).
U to vrijeme na Zapadu su se proizvodili punopravni LSI-i, u SSSR-u je ostalo 10 godina do ove razine tehnologije, a ja sam jako želio nabaviti LSI-e. Kao rezultat toga, napravili su svojevrsni ersatz od hrpe (do 13 komada!) Od mikrostrujnih kola bez čipova najmanje integracije, odvojenih na zajedničkoj podlozi u jednom paketu. Teško je reći što je više u ovoj odluci - domišljatost ili tehnošizofrenija. Ovo čudo nazvano je "hibridni LSI" ili jednostavno GBIS, i s ponosom možemo reći da takva tehnologija nije imala analoge u svijetu, makar samo zato što nitko drugi nije trebao biti toliko izopačen (što je samo dva (!) Opskrba napon, + 5V i + 3V, koji su bili potrebni za rad ovog čuda tehnike). Kako bi bilo potpuno zabavno, ti su GBIS-ovi kombinirani na jednoj ploči, dobivši, opet, svojevrsni ersatz multi-chip modula i korišteni za sastavljanje brodskih računala projekta Karat.
Vraćajući se na projekt Almaz, napominjemo da je bio mnogo ozbiljniji od K340A: i resursi i timovi uključeni u njega bili su kolosalni. NIIFP je bio odgovoran za razvoj arhitekture i računalnog procesora, NIITM - osnovni dizajn, sustav napajanja i sustav unosa / izlaza podataka, NIITT - integrirana kola.
Uz upotrebu modularne aritmetike, otkriveno je da još jedan arhitektonski način značajno povećava ukupne performanse: rješenje koje se kasnije naširoko koristilo u sustavima za obradu signala (ali jedinstveno u to vrijeme i prvo u SSSR -u, ako ne i u svijetu) - uvođenje DSP koprocesora u sustav, i to vlastitog dizajna!
Kao rezultat toga, "Almaz" se sastojao od tri glavna bloka: DSP-a s jednim zadatkom za prethodnu obradu radarskih podataka, programabilnog modularnog procesora koji izvodi proračune navođenja projektila, programabilnog pravog koprocesora koji izvodi nemodularne operacije, uglavnom povezane na računalnu kontrolu.
Dodavanje DSP -a dovelo je do smanjenja potrebne snage modularnog procesora za 4 MIPS -a i uštede od oko 350 KB RAM -a (gotovo dva puta). Sam modularni procesor imao je performanse od oko 3,5 MIPS - jedan i pol puta veći od K340A. Nacrt je dovršen u ožujku 1967. godine. Temelji sustava ostali su isti kao u K340A, kapacitet memorije povećan je na 128K 45-bitnih riječi (približno 740 KB). Predmemorija procesora - 32 55 -bitne riječi. Potrošnja energije smanjena je na 5 kW, a volumen stroja smanjen je na 11 ormara.
Akademik Lebedev, nakon što se upoznao s djelima Yuditskog i Kartseva, odmah je povukao svoju verziju iz razmatranja. Općenito, malo je nejasno u čemu je bio problem grupe Lebedev. Točnije, nije jasno kakvo su vozilo uklonili s natjecanja, jer su u isto vrijeme razvijali prethodnika Elbrusa - 5E92b, samo za misiju proturaketne obrane.
Zapravo, do tada se i sam Lebedev potpuno pretvorio u fosil i nije mogao ponuditi nikakve radikalno nove ideje, osobito one superiornije od SOC strojeva ili Kartsevovih vektorskih računala. Zapravo, njegova je karijera završila na BESM-6, nije stvorio ništa bolje i ozbiljnije te je ili nadgledao razvoj čisto formalno, ili je više ometao nego što je pomagao skupini Burtsev, koja je bila angažirana na Elbrusu i svim vojnim vozilima ITMiVT-a.
Međutim, Lebedev je imao moćni administrativni resurs, poput nekoga poput Koroleva iz svijeta računala - idola i bezuvjetnog autoriteta, pa ako je želio lako gurnuti svoj automobil, bez obzira na to o čemu se radi. Čudno, nije. Usput, usvojen je 5E92b, možda je to bio taj projekt? Osim toga, nešto kasnije objavljena je njegova modernizirana verzija 5E51 i mobilna verzija računala za protuzračnu obranu 5E65. U isto vrijeme pojavili su se E261 i 5E262. Malo je nejasno zašto svi izvori kažu da Lebedev nije sudjelovao u finalnom natjecanju. Još je čudnije, 5E92b je proizveden, isporučen na odlagalište i spojen s Argunom kao privremena mjera dok automobil Yuditskog ne bude gotov. Općenito, ova tajna još uvijek čeka svoje istraživače.
Ostala su još dva projekta: Almaz i M-9.
M-9
Kartsev se može točno opisati samo jednom riječju - genij.
M-9 je nadmašio gotovo sve (ako ne i sve) što je u to vrijeme bilo čak i u nacrtima diljem svijeta. Podsjetimo da je projektni zadatak uključivao performanse od oko 10 milijuna operacija u sekundi, a to su uspjeli istisnuti iz Almaza samo korištenjem DSP -a i modularne aritmetike. Kartsev se bez svega istisnuo iz auta milijarde … Bio je to doista svjetski rekord, neprekinut sve dok se superračunalo Cray-1 nije pojavilo deset godina kasnije. Izvještavajući o projektu M-9 1967. u Novosibirsku, Kartsev se našalio:
M-220 se tako naziva jer ima produktivnost od 220 tisuća operacija / s, a M-9 se tako naziva jer osigurava produktivnost od 10 do 9. snage operacija / s.
Postavlja se jedno pitanje - ali kako?
Kartsev je predložio (prvi put u svijetu) vrlo sofisticiranu procesorsku arhitekturu, čiji potpuni strukturni analog nikada nije stvoren. Djelomično je bio sličan Inmos sistoličkim nizovima, dijelom vektorskim procesorima Cray i NEC, dijelom Connection Machineu - kultnom superračunalu osamdesetih, pa čak i modernim grafičkim karticama. M-9 je imao nevjerojatnu arhitekturu, za koju nije čak postojao ni odgovarajući jezik za opisivanje, a Kartsev je morao sam uvesti sve pojmove.
Njegova glavna ideja bila je izgraditi računalo koje upravlja klasom objekata koja je u osnovi nova za strojnu aritmetiku - funkcije jedne ili dvije varijable, zadane točkasto. Za njih je definirao tri glavne vrste operatora: operatori koji paru funkcija dodjeljuju treću, operatori koji vraćaju broj kao rezultat radnje na funkciji. Radili su s posebnim funkcijama (u modernoj terminologiji - maske) koje su uzimale vrijednosti 0 ili 1 i služile za odabir podmaze iz zadanog niza, operatora koji vraćaju niz vrijednosti povezanih s ovom funkcijom kao rezultat radnje na funkciju.
Automobil se sastojao od tri para blokova, koje je Kartsev nazvao "snopovima", iako su više nalikovali rešetkama. Svaki par uključivao je računalnu jedinicu različite arhitekture (sam procesor) i jedinicu za izračunavanje maske za nju (odgovarajuća arhitektura).
Prvi paket (glavni, "funkcionalni blok") sastojao se od računalne jezgre - matrice od 32x32 16 -bitnih procesora, sličnih INMOS transputerima iz 1980 -ih, uz njezinu je pomoć bilo moguće izvesti sve u jednom ciklusu takta osnovne operacije linearne algebre - množenje matrica i vektora u proizvoljnim kombinacijama i njihovo zbrajanje.
Tek 1972. godine u SAD -u je izgrađeno eksperimentalno masovno paralelno računalo Burroughs ILLIAC IV, donekle slično arhitekturi i usporedivim performansama. Opći aritmetički lanci mogli su izvesti zbrajanje s akumulacijom rezultata, što je omogućilo, ako je potrebno, obradu matrica dimenzija više od 32. Operatorima izvedenim rešetkom procesora funkcionalne veze mogla bi se nametnuti maska koja ograničava samo izvršavanje označenim procesorima. Druga jedinica (koju je Kartsev nazvao "aritmetika slike") radila je zajedno s njom, sastojala se od iste matrice, ali jednobitnih procesora za operacije na maskama ("slike", kako su se tada zvale). Na slikama je bio dostupan širok raspon operacija, također izvedenih u jednom ciklusu i opisanih linearnim deformacijama.
Drugi paket proširio je mogućnosti prvog i sastojao se od vektorskog koprocesora od 32 čvora. Morao je izvesti operacije nad jednom funkcijom ili parom funkcija navedenih u 32 točke, ili operacije nad dvije funkcije ili nad dva para funkcija navedenih u 16 točaka. Za njega je na sličan način postojao i vlastiti blok maske, nazvan "aritmetika značajki".
Treća (također izborna) veza sastojala se od asocijativnog bloka koji izvodi operacije usporedbe i razvrstavanja podskupina prema sadržaju. Otišao joj je i par maski.
Stroj se može sastojati od različitih skupova, u osnovnoj konfiguraciji - samo funkcionalnog bloka, u maksimalno - osam: dva skupa funkcionalne i slikovne aritmetike i jedan skup drugih. Konkretno, pretpostavljalo se da se M-10 sastoji od 1 bloka, M-11-od osam. Performanse ove opcije bile su superiorne dvije milijarde operacija u sekundi.
Za kraj, čitatelju napominjemo da je Kartsev predvidio sinkronu kombinaciju nekoliko strojeva u jedno superračunalo. Takvom kombinacijom svi su strojevi pokrenuti s jednog generatora takta i izvodili operacije na matricama ogromnih dimenzija u 1-2 ciklusa takta. Na kraju trenutne operacije i početkom sljedeće, bila je moguća razmjena između svih aritmetičkih i uređaja za pohranu strojeva integriranih u sustav.
Kao rezultat toga, Kartsev projekt bio je pravo čudovište. Nešto slično, s arhitektonskog gledišta, pojavilo se na Zapadu tek krajem 1970 -ih u djelima Seymoura Craya i Japanaca iz NEC -a. U SSSR -u je ovaj stroj bio apsolutno jedinstven i arhitektonski superiorniji ne samo u odnosu na sve događaje tih godina, već općenito u svemu što je proizvedeno u čitavoj našoj povijesti. Postojao je samo jedan problem - nitko ga nije htio implementirati.
Dijamant
Na natječaju je pobijedio projekt Almaz. Razlozi za to su nejasni i nerazumljivi i povezani su s tradicionalnim političkim igrama u raznim ministarstvima.
Kartsev je na sastanku posvećenom 15. godišnjici Istraživačkog instituta računalnih kompleksa (NIIVK) 1982. rekao:
1967. izašli smo s prilično odvažnim projektom za računalni kompleks M-9 …
Za Ministarstvo instrumenta SSSR -a, u kojem smo tada boravili, ovaj se projekt pokazao previše …
Rečeno nam je: idite kod V. D. Kalmykova, budući da radite za njega. Projekt M-9 ostao je neostvaren …
Zapravo, Kartsev je automobil bio previše dobro za SSSR, njegov izgled jednostavno bi hrabro napustio ploču svih ostalih igrača, uključujući moćnu hrpu Lebedevita iz ITMiVT -a. Naravno, nitko ne bi dopustio nekom početničkom Karcevu da nadmaši miljenike suverena koji su više puta obasipani nagradama i uslugama.
Imajte na umu da ovo natjecanje ne samo da nije uništilo prijateljstvo između Kartseva i Yuditskog, nego je još više ujedinilo te različite, ali na svoj način, briljantne arhitekte. Kako se sjećamo, Kalmykov je bio kategorički protiv i proturaketnog obrambenog sustava i ideje o superračunalu, pa je kao rezultat toga Karcevov projekt tiho spojen, a Ministarstvo Pribora odbilo je nastaviti s radom na stvaranju snažnih računala.
Kartsevov tim je zamoljen da se preseli u MRP, što je i učinio sredinom 1967. godine, formirajući podružnicu broj 1 OKB-a "Vympel". Kartsev je davne 1958. radio po nalogu poznatog akademika AL Mintsa s RTI-a, koji se bavio razvojem sustava upozorenja na raketne napade (to je na kraju rezultiralo potpuno htonskim, nezamislivo skupim i apsolutno beskorisnim radarima nad horizontom) projekta Duga, koji nisu imali vremena stvarno ga staviti u funkciju, jer se SSSR raspao). U međuvremenu su ljudi s RTI-a ostali relativno razumni, a Kartsev im je dovršio strojeve M-4 i M4-2M (usput, vrlo je, vrlo čudno što nisu korišteni za obranu od projektila!).
Daljnja povijest podsjeća na lošu anegdotu. Projekt M-9 je odbijen, ali je 1969. dobio novu narudžbu na temelju svog stroja, a kako ne bi ljuljali brod, dali su sav njegov projektni ured podređenom Mintsu iz odjela Kalmyk. M -10 (konačni indeks 5E66 (pozornost!) - u mnogim je izvorima apsolutno pogrešno pripisan arhitekturi SOK -a) bio prisiljen natjecati se s Elbrusom (koji je, međutim, rezao poput Xeon mikrokontrolera) i, što je još nevjerojatnije, ponovno se igralo s automobilima Yuditskog, pa je kao rezultat toga ministar Kalmykov izveo apsolutno briljantan više poteza.
Prvo mu je M-10 pomogao da ne uspije u serijskoj verziji Almaza, a zatim je proglašen neprikladnim za proturaketnu obranu, a Elbrus je pobijedio na novom natjecanju. Kao rezultat toga, od šoka cijele ove prljave političke borbe, nesretni Kartsev je dobio srčani udar i iznenada je umro, prije nego je napunio 60 godina. Yuditsky je nakratko nadživio svog prijatelja, te je iste godine umro. Akushsky, njegov partner, inače, nije se prezaposlio i umro je kao član dopisnika, ljubazno tretiran svim nagradama (Yuditsky je samo narastao do doktora tehničkih znanosti), 1992. u 80. godini života. Tako je jednim udarcem Kalmykov, koji je žestoko mrzio Kisunka i na kraju propao njegov projekt obrane od projektila, udario dvojicu, vjerojatno najtalentiranijih računalnih programera u SSSR -u i neke od najboljih na svijetu. Ovu ćemo priču detaljnije razmotriti kasnije.
U međuvremenu ćemo se vratiti pobjedniku na temu ABM - vozilu Almaz i njegovim potomcima.
Naravno, "Almaz" je bio vrlo dobro računalo za svoje uske zadatke i imao je zanimljivu arhitekturu, no usporedba s M-9 bila je, blago rečeno, netočna, previše različitih klasa. Ipak, natječaj je pobijeđen i zaprimljena je narudžba za dizajn već serijskog stroja 5E53.
Za provedbu projekta, tim Yuditskog 1969. godine razdvojen je u neovisno poduzeće - Specijalizirani računalni centar (SVC). Sam Yuditsky postao je ravnatelj, zamjenik za znanstveni rad - Akushsky, koji je poput ljepljive ribe "sudjelovao" u svakom projektu do 1970 -ih.
Napomenimo još jednom da je njegova uloga u stvaranju SOK strojeva potpuno mistična. Apsolutno se svugdje spominje broj dva nakon Yuditskog (a ponekad i prvog), dok je obnašao dužnosti povezane s nečim neshvatljivim, svi njegovi radovi o modularnoj aritmetici isključivo su u koautorstvu, a što je točno radio tijekom razvoja "Almaza" i 5E53 općenito nije jasno - arhitekt stroja bio je Yuditsky, a potpuno odvojeni ljudi također su razvili algoritme.
Vrijedi napomenuti da je Yuditsky imao vrlo malo publikacija o RNS -u i modularnim aritmetičkim algoritmima u otvorenom tisku, uglavnom zato što su ti radovi dugo bili povjerljivi. Također, Davlet Islamovich odlikovao se jednostavno fenomenalnom skrupuloznošću u publikacijama i nikada se nije postavio koautor (ili još gore, prvi koautor, kao što su to obožavali gotovo svi sovjetski redatelji i šefovi) u bilo kojem poslu svojih podređenih i diplomiranih studenata. Prema njegovim sjećanjima, obično je na prijedloge ove vrste odgovarao:
Jesam li ja tu nešto napisao? Ne? Onda mi oduzmi prezime.
Tako se na kraju pokazalo da se u 90% domaćih izvora Akushsky smatra glavnim i glavnim ocem SOK-a, koji, naprotiv, nema rada bez koautora, jer prema sovjetskoj tradiciji, zalijepio je svoje ime na sve što su radili svi njegovi podređeni.
5E53
Implementacija 5E53 zahtijevala je ogroman trud velikog tima talentiranih ljudi. Računalo je dizajnirano za odabir stvarnih ciljeva među lažnim i ciljanje proturaketa na njih, najračunarski najteži zadatak koji se tada suočio s računalnom tehnologijom svijeta. Za tri ISSC-a druge faze A-35 produktivnost je poboljšana i povećana 60 puta (!) Na 0,6 GFLOP / s. Taj je kapacitet trebalo osigurati 15 računala (po 5 u svakom ISSK -u) s izvedbom na zadacima proturaketne obrane od 10 milijuna algoritamskih op / s (oko 40 milijuna konvencionalnih op / s), 7,0 Mbit RAM -a, 2, 9 Mbit EPROM -a, 3 Gbit VZU i oprema za prijenos podataka za stotine kilometara. 5E53 bi trebao biti znatno moćniji od Almaza i biti jedan od najmoćnijih (i zasigurno najoriginalnijih) strojeva na svijetu.
V. M. Amerbaev se prisjeća:
Lukin je imenovao Yuditskog za glavnog dizajnera proizvoda 5E53, povjerivši mu vodstvo SVT -a. Davlet Islamovich bio je pravi glavni dizajner. Udubio se u sve detalje projekta koji se razvija, od tehnologije proizvodnje novih elemenata do strukturnih rješenja, računalne arhitekture i softvera. U svim područjima svog intenzivnog rada uspio je postaviti takva pitanja i zadatke čije je rješenje dovelo do stvaranja novih izvornih blokova projektiranog proizvoda, a u nizu je slučajeva i sam Davlet Islamovich naznačio takva rješenja. Davlet Islamovich radio je sam, bez obzira na vrijeme ili okolnosti, baš kao i svi njegovi kolege radnici. Bilo je to burno i svijetlo vrijeme, i, naravno, Davlet Islamovich bio je središte i organizator svega.
Osoblje SVC -a različito se odnosilo prema svojim vođama, a to se odrazilo na način na koji su ih zaposlenici nazvali u svom krugu.
Yuditsky, koji nije pridavao veliku važnost činovima i cijenio je prvenstveno inteligenciju i poslovne kvalitete, jednostavno se u timu zvao Davlet. Akushsky se zvao Djed, budući da je bio znatno stariji od ogromne većine stručnjaka SVC -a i, kako pišu, odlikovao se posebnim snobizmom - prema memoarima bilo ga je nemoguće zamisliti s lemilicom u ruci (najvjerojatnije, jednostavno nije znao kojim ga krajem držati), a Davlet Islamovich je to učinio više puta.
U sklopu Arguna, koji je bio skraćena verzija borbe ISSK-a, planirano je korištenje 4 kompleta računala 5E53 (1 u radaru za ciljanje Istra, 1 u radaru za navođenje protiv projektila i 2 u centru za zapovijedanje i upravljanje), ujedinjeni u jedinstveni kompleks. Korištenje SOC -a također je imalo negativne aspekte. Kao što smo već rekli, operacije usporedbe nisu modularne i za njihovu provedbu potreban je prijelaz na pozicijski sustav i natrag, što dovodi do monstruoznog pada performansi. VM Amerbaev i njegov tim radili su na rješavanju ovog problema.
M. D. Kornev podsjeća:
Noću, smatra Vilzhan Mavlyutinovich, ujutro donosi rezultate VM Radunsky (vodeći programer). Inženjeri sklopova gledaju hardversku implementaciju nove verzije, postavljaju pitanja Amerbaevu, on odlazi ponovno razmisliti i tako sve dok njegove ideje ne podlegnu dobroj hardverskoj implementaciji.
Kupac je razvio specifične algoritme za cijeli sustav, a strojne algoritme na SVC-u razvio je tim matematičara na čelu s I. A. Bolšakovom. Tijekom razvoja 5E53, tada još rijetki dizajn stroja naširoko se koristio u SVC -u, u pravilu, vlastitog dizajna. Cijelo osoblje poduzeća radilo je s izuzetnim entuzijazmom, ne štedeći sebe, 12 ili više sati dnevno.
V. M. Radunski:
"Jučer sam toliko radila da sam, ulazeći u stan, supruzi pokazala propusnicu."
E. M. Zverev:
U to vrijeme bilo je pritužbi na otpornost na buku IC -a serije 243. Jednom u dva sata ujutro Davlet Islamovich došao je do modela, uzeo sonde osciloskopa i dugo je i sam razumio uzroke smetnji.
U arhitekturi 5E53 timovi su bili podijeljeni na menadžerske i aritmetičke timove. Kao i u K340A, svaka naredbena riječ sadržavala je dvije naredbe koje su istovremeno izvršavali različiti uređaji. Jedna po jedna izvedena je aritmetička operacija (na SOK -procesorima), druga - upravljačka: prijenos iz registra u memoriju ili iz memorije u registar, uvjetni ili bezuvjetni skok itd. na tradicionalnom koprocesoru, pa je bilo moguće radikalno riješiti problem prokletih uvjetnih skokova.
Svi glavni procesi su cjevovodno izvedeni, pa je kao rezultat toga izvedeno nekoliko (do 8) uzastopnih operacija istovremeno. Sačuvana je harvardska arhitektura. Primijenjeno je hardversko slojevanje memorije u 8 blokova s naizmjeničnim adresiranjem blokova. To je omogućilo pristup memoriji sa frekvencijom takta procesora od 166 ns u trenutku dohvaćanja informacija iz RAM -a jednakim 700 ns. Do 5E53, ovaj pristup nije bio implementiran u hardveru nigdje u svijetu; opisan je samo u neostvarenom projektu IBM 360/92.
Brojni stručnjaci SVC-a također su predložili dodavanje punopravnog (ne samo za kontrolu) procesora materijala i osigurali stvarnu svestranost računala. To nije učinjeno iz dva razloga.
Prvo, to jednostavno nije bilo potrebno za korištenje računala kao dijela ISSC -a.
Drugo, I. Ya. Akushsky, koji je bio fanatik SOK -a, nije dijelio mišljenje o nedostatku univerzalnosti 5E53 i radikalno je potisnuo sve pokušaje uvođenja materijalne pobune u njega (očito je to bila njegova glavna uloga u dizajnu stroja).
RAM je postao kamen spoticanja za 5E53. Feritni blokovi velikih dimenzija, mukotrpnost proizvodnje i velika potrošnja energije bili su standard sovjetske memorije u to doba. Osim toga, bili su deseci puta sporiji od procesora, međutim, to nije spriječilo ultrakonzervatora Lebedeva da svuda isklesa svoje drage kocke ferita-od BESM-6 do računalnog računala raketnog sustava S-300, proizvedenog u ovom obliku, na feritima (!), do sredine 1990-ih (!), uvelike zbog ove odluke, ovo računalo zauzima cijeli kamion.
Problemi
Po nalogu FV Lukina, zasebne sekcije NIITT -a poduzele su rješavanje problema RAM -a, a rezultat ovog rada je stvaranje memorije na cilindričnim magnetskim filmovima (CMP). Fizika rada memorije na CMP -u prilično je komplicirana, mnogo složenija od one ferita, no na kraju su riješeni mnogi znanstveni i inženjerski problemi, a RAM na CMP -u je uspio. Na moguće razočaranje domoljuba, napominjemo da je koncept memorije na magnetskim domenama (čiji je poseban slučaj CMF) prvi put predložen ne na NIITT -u. Ovu vrstu RAM -a prvi je uvela jedna osoba, inženjer Bell Labsa Andrew H. Bobeck. Bobek je bio poznati stručnjak za magnetsku tehnologiju, a dva puta je predložio revolucionarne pomake u RAM -u.
Izumio Jay Wright Forrester i neovisno dvojica znanstvenika s Harvarda koji su 1949. radili na projektu Harward Mk IV An Wang i Way-Dong Woo, sjećanje na feritna jezgra (koje je toliko volio Lebedeva) nije bilo savršeno samo zbog svoje veličine, ali i zbog kolosalne mukotrpnosti proizvodnje (inače, Wang An, kod nas gotovo nepoznat, bio je jedan od najpoznatijih računalnih arhitekata i osnovao je čuvene laboratorije Wang, koji su postojali od 1951. do 1992. godine i proizveli veliki broj revolucionarne tehnologije, uključujući mini računalo Wang 2200, klonirano u SSSR-u kao Iskra 226).
Vraćajući se na ferite, napominjemo da je fizičko pamćenje na njima bilo jednostavno ogromno, bilo bi krajnje nezgodno objesiti tepih 2x2 metra uz računalo, pa je feritna lančana lampa utkana u male module, poput obruča za vez, što je uzrokovalo monstruozna mukotrpnost njegove izrade. Najpoznatiju tehniku tkanja takvih 16x16 bitnih modula razvila je britanska tvrtka Mullard (vrlo poznata britanska tvrtka - proizvođač vakuumskih cijevi, vrhunskih pojačala, televizora i radija, također se bavila razvojem na području tranzistora i integrirani krugovi, koje je kasnije kupio Phillips). Moduli su serijski povezani u presjeke, s kojih su montirane kocke ferita. Očito je da su se greške uvlačile u proces tkanja modula i u proces sastavljanja kocki ferita (rad je bio gotovo ručan), što je dovelo do povećanja vremena za ispravljanje pogrešaka i rješavanje problema.
Zahvaljujući gorućem pitanju mukotrpnosti razvoja pamćenja na feritnim prstenovima, Andrew Bobek je imao priliku pokazati svoj inventivni talent. Telefonski div AT&T, tvorac Bell Labsa, bio je više od ikoga zainteresiran za razvoj učinkovitih tehnologija magnetske memorije. Bobek je odlučio radikalno promijeniti smjer istraživanja i prvo pitanje koje si je postavio bilo je - je li potrebno koristiti magnetski tvrde materijale poput ferita kao materijal za pohranu zaostale magnetizacije? Uostalom, nisu oni jedini s odgovarajućom memorijskom implementacijom i magnetskom petljom histereze. Bobek je započeo pokuse s permalloyem, od kojih se mogu dobiti strukture u obliku prstena jednostavno namotavanjem folije na nosivu žicu. Nazvao ga je twist cable (twist).
Namotavši traku na ovaj način, može se presaviti tako da se stvori cik -cak matrica i zapakirati, na primjer, u plastičnu foliju. Jedinstvena značajka twistorske memorije je mogućnost čitanja ili pisanja cijelog niza permalloy pseudo-prstenova smještenih na paralelnim twistorskim kabelima koji prolaze preko jedne sabirnice. To je uvelike pojednostavilo dizajn modula.
Tako je 1967. Bobek razvio jednu od najučinkovitijih modifikacija magnetske memorije tog vremena. Ideja o twistorima toliko se dojmila Bellovog menadžmenta da su impresivni napori i resursi uloženi u njegovu komercijalizaciju. Međutim, očite prednosti povezane sa uštedom u proizvodnji tvistorske trake (mogla bi se utkati, u pravom smislu riječi) nadjačane su istraživanjem upotrebe poluvodičkih elemenata. Pojava SRAM-a i DRAM-a bila je grom iz vedra neba za telefonskog diva, pogotovo jer je AT&T bio više nego ikad blizu sklapanja unosnog ugovora s američkim zračnim snagama za isporuku twistorskih memorijskih modula za njihov LIM-49 Nike Zeus air obrambeni sustav (približni analog A-35, koji se pojavio nešto kasnije, o tome smo već pisali).
Sama telefonska tvrtka aktivno je implementirala novu vrstu memorije u svoj TSPS (System Traffic Position Position System) sustav prebacivanja. U konačnici, upravljačko računalo za Zeus (Sperry UNIVAC TIC) još je dobilo twistorsku memoriju, osim toga, koristilo se u brojnim AT & T projektima gotovo do sredine osamdesetih godina prošlog stoljeća, ali tih je godina bilo više agonija nego napredak, kao što vidimo, ne samo u SSSR -u znali su godinama zastariti tehnologiju do krajnjih granica.
Međutim, postojao je jedan pozitivan trenutak iz razvoja tvistora.
Proučavajući magnetostrikcijski učinak u kombinacijama filmova od permaloje s ortoferitima (feriti na bazi rijetkih zemljanih elemenata), Bobek je uočio jednu njihovu značajku povezanu s magnetiziranjem. Dok je eksperimentirao s gadolinijevim galijevim granatom (GGG), upotrijebio ga je kao podlogu za tanki sloj permaloja. U dobivenom sendviču, u nedostatku magnetskog polja, područja magnetiziranja raspoređena su u obliku domena različitih oblika.
Bobek je pogledao kako bi se takve domene ponašale u magnetskom polju okomitom na područja magnetiziranja permalloya. Na njegovo iznenađenje, kako se jačina magnetskog polja povećavala, domene su se okupljale u kompaktnim regijama. Bobek ih je nazvao mjehurićima. Tada je nastala ideja o memoriji mjehurića, u kojoj su nositelji logičke jedinice domene spontane magnetizacije u permaloynom listu - mjehurići. Bobek je naučio pomicati mjehuriće po površini permalloya i došao je do genijalnog rješenja za čitanje informacija u svom novom uzorku memorije. Gotovo svi ključni igrači tog vremena, pa čak i NASA stekli su pravo na mjehurićevu memoriju, pogotovo jer se pokazalo da je memorijska mjehurić gotovo neosjetljiva na elektromagnetske impulse i teško izlječenje.
NIITT je slijedio sličan put i do 1971. neovisno je razvio domaću verziju twistora - RAM -a ukupnog kapaciteta 7 Mbit s visokim vremenskim karakteristikama: brzina uzorkovanja od 150 ns, vrijeme ciklusa od 700 ns. Svaki blok je imao kapacitet od 256 Kbit, 4 takva bloka su postavljena u ormar, set je uključivao 7 ormara.
Problem je bio u tome što su još 1965. Arnold Farber i Eugene Schlig iz IBM-a izgradili prototip tranzistorske memorijske ćelije, a Benjamin Agusta i njegov tim stvorili su 16-bitni silicijski čip temeljen na ćeliji Farber-Schlig, koji sadrži 80 tranzistora, 64 otpornici i 4 diode. Tako je rođen iznimno učinkovit SRAM - statička memorija s slučajnim pristupom - koja je odjednom stala na kraj twistorima.
Još gore za magnetsku memoriju - u istom IBM -u godinu dana kasnije, pod vodstvom dr. Roberta Dennarda, svladao se MOS proces, pa se već 1968. pojavio prototip dinamičke memorije - DRAM (dinamička memorija s nasumičnim pristupom).
1969. napredni memorijski sustav počeo je prodavati prve čipove od kilobajta, a godinu dana kasnije mlada tvrtka Intel, osnovana u početku za razvoj DRAM -a, predstavila je poboljšanu verziju ove tehnologije, objavivši svoj prvi čip, memorijski čip Intel 1103.
Tek je deset godina kasnije svladano u SSSR -u, kada je početkom 1980 -ih objavljeno prvo sovjetsko memorijsko mikrokruženje Angstrem 565RU1 (4 Kbit) i 128 Kbyte memorijski blokovi na temelju njega. Prije toga, najmoćniji strojevi bili su zadovoljni feritnim kockama (Lebedev je poštivao samo duh stare škole) ili domaćim verzijama uvijača, u čijem su razvoju P. V. Nesterov, P. P. Silantyev, P. N. Petrov, V. A. N. T. Kopersako i drugi.
Drugi veliki problem bila je izgradnja memorije za spremanje programa i konstanti.
Kao što se sjećate, u K340A ROM -u izrađen je na feritnim jezgrama, podaci su uneseni u takvu memoriju tehnologijom vrlo sličnom šivanju: žica je prirodno prošivena iglom kroz rupu u feritu (od tada se koristi izraz "firmware" ukorijenio se u procesu unosa informacija u bilo koji ROM). Osim mukotrpnosti procesa, gotovo je nemoguće promijeniti podatke u takvom uređaju. Stoga je za 5E53 korištena drugačija arhitektura. Na tiskanoj ploči implementiran je sustav ortogonalnih sabirnica: adresa i bit. Za organizaciju induktivne komunikacije između adresnih i bitnih sabirnica, zatvorena petlja komunikacije bila je ili nije bila postavljena na njihovom sjecištu (u NIIVK-u za M-9 instalirana je kapacitivna sprega). Zavojnice su stavljene na tanku ploču, koja je čvrsto pritisnuta uz matricu sabirnice - ručnom promjenom kartice (štoviše, bez isključivanja računala), promijenjene su informacije.
Za 5E53 razvijen je podatkovni ROM ukupnog kapaciteta 2,9 Mbit s prilično visokim vremenskim karakteristikama za takvu primitivnu tehnologiju: brzina uzorkovanja od 150 ns, vrijeme ciklusa od 350 ns. Svaki blok imao je kapacitet od 72 kbit, u blok je smješteno 8 blokova ukupnog kapaciteta 576 kbit, računalni set uključivao je 5 ormara. Kao vanjska memorija velikog kapaciteta razvijen je memorijski uređaj temeljen na jedinstvenoj optičkoj traci. Snimanje i čitanje provedeno je pomoću svjetlosnih dioda na fotografskom filmu, što je rezultiralo time da se kapacitet vrpce istih dimenzija povećao za dva reda veličine u odnosu na magnetski i dosegao 3 Gbit. Za sustave proturaketne obrane ovo je bilo atraktivno rješenje, budući da su njihovi programi i konstante imali ogroman volumen, ali su se mijenjali vrlo rijetko.
Osnovna baza elemenata 5E53 već nam je bila poznata GIS -ova "Put" i "Ambasador", ali njihova izvedba je u nekim slučajevima nedostajala, pa su stručnjaci SIC -a (uključujući i istog VLDshkhunyana - kasnije oca prvog izvornika) domaći mikroprocesor!) I postrojenje Exiton "Posebna serija GIS -a razvijena je na temelju nezasićenih elemenata sa smanjenim naponom napajanja, povećanom brzinom i unutarnjom redundancijom (serija 243," Konus "). Za NIIME RAM razvijena su posebna pojačala, serija Ishim.
Za 5E53 razvijen je kompaktni dizajn koji uključuje 3 razine: ormar, blok, ćelija. Ormarić je bio mali: širina sprijeda - 80 cm, dubina - 60 cm, visina - 180 cm. Ormar je sadržavao 4 reda blokova, po 25 u svakom. Napajanje je postavljeno na vrh. Ispod blokova postavljeni su ventilatori za zračno hlađenje. Blok je bio sklopna ploča u metalnom okviru, ćelije su položene na jednu od površina ploče. Ugradnja međućelije i unutar jedinice izvedena je omotavanjem (čak ni lemljenjem!).
To je argumentirano činjenicom da u SSSR -u nije bilo opreme za automatizirano visokokvalitetno lemljenje, a da je ručno lemite - možete poludjeti, a kvaliteta će patiti. Kao rezultat toga, ispitivanje i rad opreme pokazali su značajno veću pouzdanost sovjetskog omota u usporedbi sa sovjetskim lemljenjem. Osim toga, instalacija s omotom bila je tehnološki mnogo naprednija u proizvodnji: i tijekom postavljanja i popravka.
U uvjetima niske tehnologije omotavanje je mnogo sigurnije: nema vrućeg lemilice i lemljenja, nema fluksa i njihovo naknadno čišćenje nije potrebno, vodiči su isključeni iz prekomjernog širenja lema, nema lokalnog pregrijavanja koje se ponekad pokvari elementi itd. Za provedbu instalacije omotavanjem, poduzeća MEP -a razvila su i proizvela posebne spojnice i alat za sastavljanje u obliku pištolja i olovke.
Ćelije su izrađene na pločama od stakloplastike s dvostrano tiskanim ožičenjem. Općenito, ovo je bio rijedak primjer iznimno uspješne arhitekture sustava u cjelini - za razliku od 90% računalnih programera u SSSR -u, kreatori 5E53 brinuli su se ne samo za snagu, već i za praktičnost instalacije, održavanje, hlađenje, distribucija energije i druge sitnice. Zapamtite ovaj trenutak, dobro će vam doći kada usporedite 5E53 s stvaranjem ITMiVT - "Elbrus", "Electronics SS BIS" i drugima.
Jedan SOK procesor nije bio dovoljan za pouzdanost i bilo je potrebno sve komponente stroja uvećati u trostruku kopiju.
1971. 5E53 je bio spreman.
U usporedbi s Almazom, promijenjen je osnovni sustav (za 17, 19, 23, 25, 26, 27, 29, 31) i dubina bita podataka (20 i 40 bita) i naredbi (72 bita). Taktna frekvencija procesora SOK je 6,0 MHz, izvedba je 10 milijuna algoritamskih operacija u sekundi na zadacima obrane od projektila (40 MIPS), 6, 6 MIPS na jednom modularnom procesoru. Broj procesora je 8 (4 modularna i 4 binarna). Potrošnja energije - 60 kW. Prosječno trajanje rada je 600 sati (M-9 Kartsev ima 90 sati).
Razvoj 5E53 proveden je u rekordno kratkom vremenu - u jednoj i pol godini. Početkom 1971. završila je. 160 vrsta ćelija, 325 vrsta podjedinica, 12 vrsta napajanja, 7 vrsta ormara, inženjerska upravljačka ploča, težina postolja. Napravljen je i testiran prototip.
Ogromnu ulogu u projektu imali su vojni predstavnici, koji su se pokazali ne samo pedantnima, već i inteligentnima: V. N. Kalenov, A. I. Abramov, E. S. Klenzer i T. N. Remezova. Neprestano su pratili usklađenost proizvoda sa zahtjevima tehničkog zadatka, timu su prenijeli iskustvo stečeno sudjelovanjem u razvoju na prethodnim mjestima i kočili radikalne hobije programera.
Yu. N. Cherkasov prisjeća se:
Bilo mi je zadovoljstvo raditi s Vjačeslavom Nikolajevičem Kalenovim. Njegova zahtjevnost oduvijek je bila prepoznata. Nastojao je razumjeti bit predloženog i, ako mu se učinilo zanimljivim, išao je na sve zamislive i nezamislive mjere za provedbu prijedloga. Kad sam, dva mjeseca prije dovršetka razvoja opreme za prijenos podataka, predložio njenu radikalnu reviziju, uslijed koje se njezin volumen smanjio za tri puta, zatvorio mi je izvanredne poslove prije roka uz obećanje da će izvršiti reviziju u preostala 2 mjeseca. Kao rezultat toga, umjesto tri ormara i 46 vrsta podjedinica, ostao je jedan ormar i 9 vrsta podjedinica koje su obavljale iste funkcije, ali s većom pouzdanošću.
Kalenov je također inzistirao na provođenju punih kvalifikacijskih testova stroja:
Inzistirao sam na provođenju ispitivanja, a glavni inženjer Yu. D. Sasov kategorički se usprotivio smatrajući da je sve u redu i da je testiranje gubitak truda, novca i vremena. Podržao me zamjenik. glavni projektant N. N. Antipov, koji ima veliko iskustvo u razvoju i proizvodnji vojne opreme.
Yuditsky, koji također ima veliko iskustvo u ispravljanju pogrešaka, podržao je inicijativu i pokazalo se da je u pravu: testovi su pokazali puno manjih nedostataka i nedostataka. Kao rezultat toga, ćelije i podjedinice su finalizirane, a glavni inženjer Sasov razriješen je svog položaja. Kako bi se olakšao razvoj računala u serijskoj proizvodnji, grupa stručnjaka ZEMZ -a poslana je u SVC. Malaševič (u ovom trenutku vojni obveznik) prisjeća se kako je njegov prijatelj G. M. Bondarev rekao:
Ovo je nevjerojatan stroj, nismo čuli za nešto slično. Sadrži puno novih originalnih rješenja. Proučavajući dokumentaciju, puno smo naučili, puno naučili.
Rekao je to s takvim entuzijazmom da se BM Malaševič, nakon što je završio svoju službu, nije vratio u ZEMZ, već je otišao raditi u SVT.
Na poligonu Balkhash u tijeku su bile pripreme za lansiranje kompleksa s 4 stroja. Oprema Argun u osnovi je već instalirana i podešena, zajedno s 5E92b. Strojarnica za četiri 5E53 bila je spremna i čekala je isporuku strojeva.
U arhivi FV Lukina sačuvana je skica izgleda elektroničke opreme ISSC -a u kojoj su također naznačene lokacije računala. Dana 27. veljače 1971. ZEMZ -u je isporučeno osam kompleta projektne dokumentacije (po 97.272 lista). Pripreme za proizvodnju su počele i …
Naručeno, odobreno, prošlo sve testove, prihvaćeno u proizvodnju, stroj nikada nije pušten! O tome što se dogodilo sljedeći ćemo put.
