U osvit nastanka računalne tehnologije Sovjetski se savez osjećao prilično samouvjereno. U prvoj polovici 1950 -ih sovjetska su računala bila najbolja u Europi, odmah iza nekih američkih komercijalnih modela. Elektronička računala naširoko su korištena za rješavanje različitih problema, prvenstveno za proračune. Našli su primjenu u znanosti i industriji. Vojska je počela pokazivati interes za računala. Prva sovjetska vojna računala, koja su se pojavila krajem 1950 -ih, korištena su u sustavima proturaketne obrane i protuzračne obrane zemlje.
Stvaranje prvih sovjetskih računala
Poznati sovjetski znanstvenik Sergej Aleksejevič Lebedev, koji je bio na čelu rođenja domaće računalne tehnologije, imao je ruku u stvaranju prvih sovjetskih računala. Danas se Sergej Lebedev s pravom smatra utemeljiteljem sovjetske industrije računalne tehnologije. Pod njegovim je izravnim vodstvom 1948.-1950. Nastao prvi u zemlji, kao i u kontinentalnoj Europi, Mali elektronički stroj za brojanje (MESM). Razvoj je proveden u Kijevu na Institutu za elektrotehniku Akademije znanosti Ukrajinske SSR.
Razvoj nije prošao nezapaženo, pa se već 1950. Sergej Aleksejevič Lebedev preselio u Moskvu, na Institut za preciznu mehaniku i računalno inženjerstvo Akademije znanosti SSSR -a (ITMiVT). U glavnom gradu znanstvenik je počeo razvijati još naprednije računalo, koje je ušlo u povijest kao veliki (brzi) elektronički računski stroj (BESM-1). Glavni dizajner novog računala bio je akademik Sergej Aleksejevič Lebedev, koji je brzo odabrao i ujedinio tim istomišljenika, uključujući i perspektivne studente. Posebno su na praksu na institut poslani studenti Moskovskog energetskog instituta Vsevolod Burtsev i Vladimir Melnikov, koji će u budućnosti sami postati izvanredni domaći inženjeri, znanstvenici i dizajneri na području stvaranja elektroničkih računala.
Razvoj BESM-1 u potpunosti je dovršen do 1953. godine. Ukupno je sastavljeno jedno računalo, montaža je izvedena u moskovskom pogonu računskih i analitičkih strojeva. Računalo sastavljeno u jednom primjerku bilo je namijenjeno rješavanju velikih proizvodnih i znanstvenih problema. Istodobno je poslužio kao osnova za razvoj budućih još snažnijih računala, kao i specijaliziranih računala za vojne svrhe.
Valja napomenuti da se početkom 1950 -ih SSSR s pravom smatrao jednim od vodećih na području razvoja računala. S današnjeg gledišta ovo zvuči barem neobično, budući da je do kraja svog postojanja SSSR izgubio ovu prednost, a moderna Rusija u području stvaranja računalne tehnologije beznadno je zaostajala za najrazvijenijim zemljama svijeta. Međutim, u osvit stvaranja računala sve je bilo drugačije. Sastavljen 1953., BESM-1 bio je najbrže elektroničko računalo u Europi i jedno od najbržih na svijetu. Što se tiče brzine i kapaciteta memorije, ovo prvo sovjetsko superračunalo od listopada 1953. bilo je drugo mjesto nakon komercijalnog modela američke tvrtke IBM - IBM 701, čija je isporuka kupcima započela u prosincu 1952. godine.
U isto vrijeme, računala ranih 1950 -ih nemaju mnogo sličnosti sa svojim modernim kolegama. BESM-1 osigurao je maksimalne performanse na razini od 8-10 tisuća operacija u sekundi. Računalo je primilo paralelni 39-bitni aritmetički logički uređaj s pomičnim zarezom. Broj bitova za kodove instrukcija je 39. Operativna memorija (RAM) prvog punopravnog sovjetskog računala temeljila se na feritnim jezgrama, a kapacitet mu je bio samo 1024 riječi (ranija sovjetska računala koristila su memoriju na živinim cijevima ili potencioskopima).
Osim toga, elektroničko računalo dobilo je dugoročni uređaj za pohranu (DZU) na poluvodičkim diodama, kapacitet uređaja također je bio 1024 riječi. Neke od najčešćih potprograma i konstanti pohranjene su u DZU -u.
Osim toga, BESM-1 mogao je raditi s uređajima za pohranu podataka na magnetskim vrpcama: četiri bloka dizajnirana za svaki po 30 tisuća riječi, te na srednjem uređaju za pohranu na dva magnetska bubnja, što je osiguralo pohranu od po 5120 riječi. Brzina razmjene informacija s bubnjem dosegla je 800 brojeva u sekundi, s magnetskom trakom - do 400 brojeva u sekundi. Unos informacija u BESM-1 proveden je pomoću uređaja za čitanje fotografija na perforiranoj vrpci, a izlaz podataka na posebnom elektromehaničkom uređaju za ispis. Istodobno, u stroju nije bilo sistemskog softvera.
Izvana je to bio prilično masivan računalni stroj, za čije je stvaranje bilo potrebno oko pet tisuća vakuumskih cijevi. Strukturno, ovo sovjetsko računalo bilo je montirano na jedan glavni stalak, postojao je zasebni stalak DZU, kao i ormar za napajanje, budući da je računalo trošilo prilično veliku količinu električne energije - do 30 kW (to je bez uzimanja u obzir hlađenja sustav). Veličina računala također je bila prilično velika: okupirano područje bilo je gotovo 100 četvornih metara.
Odlučeno je koristiti mogućnosti računala u sustavu obrane od projektila
Pojava prvog sovjetskog punopravnog računala BESM-1 poklopila se s početkom ere razvoja u Sovjetskom Savezu vlastitog sustava proturaketne obrane (ABM). Prvi put su o ovome kod nas počeli govoriti još u kolovozu 1953. godine. Tada se sedam maršala obratilo ministarstvima i institutima s uputama za stvaranje sredstava za borbu protiv neprijateljskih balističkih projektila. Takvo oružje velikog dometa s pravom se smatralo glavnim načinom isporuke nuklearnih naboja vojnim i industrijskim objektima suprotnih zemalja. Za pouzdano presretanje projektila bili su potrebni suvremeni radari i nova računala koja bi bila odgovorna za proračune i kontrolu radarskih postaja.
Posebno za stvaranje sovjetskog proturaketnog obrambenog sustava u sklopu KB-1, formiran je novi poseban projektni biro-SKB-30. Istodobno, sovjetska znanstvena baza i industrija proširili su suradnju u razvoju alata koji bi mogli riješiti znanstvene i tehničke probleme. Konkretno, ITMiVT Akademije znanosti SSSR-a dobio je poseban zadatak od KB-1 za stvaranje novog digitalnog stroja, koji je po svojoj brzini trebao nadmašiti prethodne modele i postati srce sustava radara za praćenje cilja na velike udaljenosti.
Do 1956. završeni su prvi radovi na projektiranju novog kompleksa, obrana idejnog projekta eksperimentalnog sustava obrane od projektila održana je u ožujku. Iste godine Ministarstvo obrane SSSR-a izdalo je dozvolu da se ne gradi GNIIP-10-Državno istraživačko poligon, koje je odlučeno postaviti u nenaseljenu kazahstansku pustinju Betpak-Dala, između zapadne obale poznatog jezera Balkhash te donji tok rijeka Sarysu i Chu. Eksperimentalni kompleks obrane od projektila i novi proturaketni poligon bili su blisko povezani, glavni projektant cijelog sustava bio je Grigorij Kisunko, dopisni član Akademije znanosti SSSR-a. Istodobno, akademik Sergej Lebedev, direktor ITMiVT-a, izdao je tehnički zadatak za stvaranje novog računala, koje je dobilo oznaku M-40 i izvorno je bilo namijenjeno sustavu "A". Sustav "A" je kodni naziv za prvi strateški kompleks proturaketne obrane u Sovjetskom Savezu.
Zadatak za razvoj novog superračunala dobili su dvije razvojne skupine, od kojih je jednu vodio Vsevolod Burtsev. Obje grupe uspješno su se nosile sa zadatkom. Do 1958. godine bila su spremna dva nova elektronička računala M-40. Računala su sastavili stručnjaci iz Zagorskog elektromehaničkog pogona.
Prvo vojno računalo M-40
U vrijeme nastanka stroj M-40 postao je najbrži među svim sovjetskim računalima koja su se masovno proizvodila u zemlji. Istodobno, Vsevolod Burtsev predložio je i u praksi proveo niz rješenja koja su vrlo važna za razvoj domaće računalne tehnologije. U vojnom računalu M-40 prvi put su u praksi provedena načela paralelizacije računalnog procesa na hardverskoj razini elektroničkog računala. Svi glavni uređaji M-40 (aritmetika, upravljanje vanjskom memorijom, RAM, kontrola) dobili su autonomne upravljačke jedinice i mogli su raditi paralelno. Također, prvi put u SSSR -u implementiran je multipleksni kanal za prijenos podataka. Ovo je rješenje omogućilo, bez usporavanja računalnog procesa računala, primanje i slanje primljenih informacija i podataka odmah s 10 asinkrono operativnih kanala, čija je ukupna propusnost procijenjena na milijun bit / s.
M-40, kao i njegova daljnja modernizacija, M-50 (50 tisuća operacija s plutajućim zarezom), bili su složeni vojni kompleksi za upravljanje radarima velikog dometa i precizno ciljanje proturaketa. Oni su bili odgovorni za proračune potrebne za izgradnju putanja i ciljanje proturaketnih projektila neprijateljskim balističkim projektilima. 4. ožujka 1961. izvedeno je prvo uspješno presretanje balističke rakete u svjetskoj i domaćoj povijesti na posebno stvorenom poligonu "A" u Kazahstanu. Sustav, u kojem je računalo M-40 bilo odgovorno za izračunavanje putanje proturakete, uspio je presresti balističku raketu R-12. Presretanje je izvedeno 60 kilometara od mjesta lansiranja projektila. Prema podacima opreme za snimanje, promašaj projektila bio je 31,8 metara lijevo i 2,2 metra visine s dopuštenim radijusom od 75 metara. Naboj fragmentacije proturakete V-1000 uspješno je uništio bojnu glavu R-12, koja je sadržavala simulator težine nuklearnog naboja.
Govoreći o tehničkim aspektima vojnog računala M-40, može se primijetiti da je nastalo na bazi mješovitih elemenata, koja je koristila vakuumske cijevi, ferite, poluvodičke tranzistore i diode. Istodobno se brzina stroja povećala na 40 tisuća operacija u sekundi s fiksnom točkom, što je bilo oko 4 puta veće od vršnih vrijednosti za BESM-1. Prvo punopravno vojno računalo dobilo je memoriju sa slučajnim pristupom na feritnim jezgrama ukupnog kapaciteta 4096 40-bitnih riječi. Vanjska memorija bila je magnetski bubanj kapaciteta 6 tisuća riječi. Vojno računalo M-40 radilo je zajedno s opremom procesora za razmjenu s pretplatnicima sustava i opremom za čuvanje vremena.
Za stvaranje i uspješno testiranje kompleksa, čiji su mozak bila računala M-40 i M-50, tim vodećih programera računala M-40 nagrađen je prestižnom Lenjinovom nagradom. Primili su ga Sergey Lebedev i Vladislav Burtsev.
