В марте 1949 г. начались исследования по проектированию электронных схем элементов арифметического устройства с использованием радиоламп (триггеров, генераторов импульсов, счетчиков, разрешающих схем). В ноябре 1950 г. был изготовлен макет арифметического устройства машины, в декабре отработаны арифметические операции. 4 января 1951 г. проведены испытания действующего макета.
8 января 1951 г. С.А.Лебедев на заседании ученого совета доложил о результатах испытаний макета. «Принцип работы быстродействующей машины – принцип арифмометра. Основное требование к такой машине – ускорение и автоматизация счёта. Перед лабораторией была поставлена задача, создать работающий макет электронной быстродействующей счётной машины. При разработке макета нами был принят ряд ограничений.
Скорость – 100 операций в секунду. Количество знаков ограничено пятью в десятичной системе (16 знаков двоичной системы). Машина может производить сложение, вычитание, умножение, деление и ряд таких действий, как сравнение, сдвиг, останов, предусмотрена возможность добавления операций.
Основным элементом электронной счётной машины является элемент, позволяющий производить суммирование. Применены электронные реле (триггерные ячейки), в которых осуществляется перебрасывание тока из одной лампы в другую путём подачи импульсов на сетку. Это дает возможность производить действие сложения, из которого образуются и все остальные действия.
Вместо десятичной системы применяется двоичная система, что определяется свойствами триггерных ячеек (С.А. Лебедев поясняет работу машины по схеме). Кроме элементов для счёта, машина должна иметь элементы, которые управляют процессом вычислений. Такими элементами являются разрешающие устройства и элементы запоминания.
В 1951 г. перед лабораторией поставлена задача – перевести макет в работающую машину. Препятствием для этого пока является отсутствие автоматического ввода исходных данных и автоматического вывода полученных результатов. Автоматизация этих операций будет осуществлена с помощью магнитной записи, которая разрабатывается Институтом Физики…».
Основные теоретические принципы построения счётной машины были решены. Однако наиболее трудной частью работы явилось практическое создание МЭСМ. Только разносторонний предыдущий опыт исследований позволил Сергею Алексеевичу с блеском справиться с труднейшей задачей технического воплощения принципов построения ЭВМ.
Один просчёт был всё же допущен. Под МЭСМ было отведено помещение на нижнем этаже двухэтажного здания, в котором размещалась лаборатория. Когда её смонтировали и включили под напряжение, шесть тысяч раскалённых электронных ламп превратили помещение в тропики. Пришлось удалить часть потолка, чтобы отвести из комнаты хотя бы часть тепла. Именно предвидение такого эффекта заставило И.С. Брука на начальном этапе разработки АЦВМ М-1 начать исследование возможности использования в построении логических схем малогабаритных купроксных выпрямителей вместо ламповых диодов 6х6 (прим. автора).
В проектировании МЭСМ участвовали кандидаты наук Л.И. Дашевский и Е.А. Шкабара, инженеры С.Б. Погребинский, А.Л. Гладыш, В.В. Крайницкий, И.П. Акулова, З.С. Зорина-Рапота, техники-монтажники С.Б. Розенцвайг, А.Г. Семеновский, М.Д. Шулейко и др.
Сохранился календарный план-график этапов разработки электронной (малой) счётной машины:
- Октябрь-ноябрь 1948 г. Разработка общих принципов построения электронных счётных машин.
- Январь-март 1949 г. Даны общие направления для разработки отдельных элементов. Семинары по счётным машинам с участием представителей Институтов математики и физики АН УССР.
- Март-апрель 1949 г . Разработка триггеров на лампах 6Н9М и 6Н15. Разработка разрешающих устройств на тех же лампах. Разработка генераторов импульсов. Разработка счётчиков на лампах 6Н15.
- Май-июнь 1949 г . Разработка арифметического устройства на лампах 6Н15 (первый вариант).
- Июнь-сентябрь 1949 г . Разработка арифметического устройства на лампах 6Н9 (второй вариант). Разработка статистических элементов запоминания.
- Октябрь-декабрь 1949 г. Создание принципиальной блок-схемы. Разработка общей компоновки машины. Конструирование и изготовление каркаса машины.
- Январь-март 1950 г . Разработка и изготовление отдельных блоков и их отладка. Разработка и изготовление пульта управления машины. Разработка ТУ на магнитное запоминание.
- Апрель-июль 1950 г. Установка блоков в каркасе и монтаж межблочных соединений. Монтаж связей между каркасом и пультом. Отладка на каркасе блоков и групп блоков по взаимодействию.
- Август-ноябрь 1950 г . Отладка управления машиной от пульта. Первый пробный пуск макета (06.11.1950 г.).
- Ноябрь-декабрь 1950 г . Увеличение количества блоков запоминания. Отработка операции сложения и вычитания. Отработка операции умножения и сравнения.
- Январь-февраль 1951 г . Демонстрация (04.01.1951 г.) действующего макета приёмной комиссии. Составление акта окончания работ по макету. Во время демонстрации на макете решались задачи по вычислению суммы нечётного ряда факториала числа, возведение в степень. Начата переделка макета в электронную (малую) машину.
- Март-май 1951 г. Разработка систем постоянных чисел и команд. Введение фотографической записи результата. Разработка схемы управления магнитным запоминанием. Введение в эксплуатацию постоянных чисел и команд. Демонстрация работы машины Правительственной комиссии.
- Июнь-август 1951 г. Приспособление сортировки с перфокартами для ввода исходных в машину. Введение новых блоков для осуществления операций сложения команд, ввода подпрограмм, связи с магнитной записью кодов. Монтаж и отладка управления системы магнитного запоминания.
- Август-ноябрь 1951 г. Отработка делений и остальных операций. Переделка блоков запоминания с целью увеличения надёжности. Окончание переделки макета в малую машину и опробование её в целом перед пуском.
- Декабрь 1951 г. Пуск Электронной (малой) машины в эксплуатацию (25.12.1951 г.).
25 декабря 1951 г. МЭСМ была принята комиссией Академии наук СССР (председатель – академик М.В. Келдыш) и передана в эксплуатацию.
Рис. 16. Общий вид счётной машины МЭСМ. За пультом В.В. Крайницкий
Основные характеристики МЭСМ
- Система счёта – двоичная с фиксированной запятой.
- Количество разрядов – 16 и один на знак.
- Вид запоминающего устройства – на триггерных ячейках с возможностью использования магнитного барабана.
- Ёмкость запоминающего устройства:
- для чисел – 31;
- для команд – 63.
- для чисел – 31;
- для команд – 63;
- триодов – около 3500;
- диодов – 2500;
Постановлением Президиума АН УССР за активное участие в разработке и создании отечественной ЭВМ МЭСМ была объявлена благодарность основным участникам этой работы: А.Л. Гладыш, Л.Н. Дашевскому, В.В. Крайницкому, И.П. Акуловой, З.С. Рапоте, С.Б. Погребинскому, С.Б. Розенцвайгу, А.Г. Семеновскому, Е.А. Шкабаре и сотрудникам Института физики за создание магнитного барабана Р.Г. Офенгенгену и М.Д. Шулейко.
Так в декабре 1951 г. практически одновременно и независимо в Советском Союзе были изготовлены и введены в эксплуатацию две первые электронные цифровые машины: автоматическая цифровая вычислительная машина АЦВМ М-1 в России и малая электронная счетная машина МЭСМ в Украине.
АЦВМ М-1 и МЭСМ открыли начало практической реализации создания цифровых вычислительных машин в СССР:
- под руководством И.С. Брука весной 1952 г. начались разработка и изготовление быстродействующей универсальной ЭВМ . Опыт создания М-1, её элементная база, многие технические решения и порядок организации работ обеспечили завершение разработки машины в январе 1953 г. и ввод её в эксплуатацию в июне 1953 года. Был изготовлен один экземпляр машины. В Энергетическом институте АН СССР ЭВМ М-2 находилась в режиме круглосуточной эксплуатации свыше 15 лет. Скорость работы М-2 составляла 2 тыс. операций в секунду;
- С.А.Лебедев приступил к разработке своей следующей машины – быстродействующей машины в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) в Москве ещё до завершения работ по машине МЭСМ в Киеве. В 1953 г. разработка БЭСМ была завершена, начато её изготовление. Был изготовлен один экземпляр машины. Скорость работы БЭСМ-1 достигала 8 тыс. операций в секунду;
- независимо от этих двух машин в 1953 г. под руководством главного конструктора Ю.Я. Базилевского и его заместителя Б.И. Рамеева была завершена разработка и начато серийное изготовление быстродействующей ЭВМ « ». Скорость работы ЭВМ «Стрела» составляла 2 тыс. операций в секунду. Было изготовлено 7 экземпляров машин.
Литература
- 4 декабря – День Российской информатики . – URL: http://www.ieee.ru/the_day.shtml
- Александриди Т.М., Залкинд А.Б., Карцев М.А., Матюхин Н.Я., Журкин Л.М., Рогачев Ю.В., Шидловский Р.П. Автоматическая цифровая вычислительная машина М-1 . –М.: ЭНИН АН СССР, 1951.
- Карцев М.А. Арифметические устройства цифровых машин . –М.: Физматгиз. 1958.
- Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах . –Киев, 1995.
- Рогачев Ю.В. Вычислительная техника от М-1 до М-13 (1950–1990 гг.) . –М.: НИИВК, 1998.
11 класс, тест «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов»
Вариант 1
Аl. Когда В.Т. Однер изобрел арифмометр?
1) в 1870 г. 2) в 1879 г. 3) в 1882 г. 4) в 1880 г
А2. Какое приспособление для счета , относящееся к ручному этапу развития ИКТ, изображено на рисунке?
1) кипу 2) абак 3) саламинская доска 4) палочки Непера
АЗ. Как называлась первая советская серийная ЭВМ?
1) ПУЛЯ 2)БЭСМ 3) МЭСМ 4) «Стрела»
А4. Что представляет собой большая интегральная схема?
1) набор на одной плате различных транзисторов
2) набор программ для работы на ЭВМ
3) набор ламп , выполняющих различные функции
4) кристалл кремния с сотнями логических элементов
А5.
Как называется устройство ввода графических изображений в компьютер?
1) джойстик 2) микрофон 3) сканер 4) клавиатура
А6. К
ак называется устройство вывода любой визуальной информации от ПК?
1) колонки 2) монитор 3)принтер 4) плоттер
А7.
Как называется принтер , печатающий высококачественные цветные глянцевые копии?
1) матричный 2) лазерный 3) струйный 4) твердокрасочный
А8.
Свойство оперативного запоминающего устройства (ОЗУ):
1) энергонезависимость
2) возможность перезаписи информации
3) долговременное хранение информации
4) энергозависимость
А
9. Поименованная информация на диске:
1) дисковод 2)папка 3)файл 4)каталог
А10. Укажите расширение файла proba.docx.
1) нет расширения 3) рrobа 2) .docx 4) docx
А11. Укажите тип файла fact.exe.
1) текстовый 2) графический 3) исполняемый 4) Web-страница
А12. Имя С: имеет:
1) дисковод для гибких дисков 2) жесткий диск 3) дисковод для DVD-дисков 4) папка
А13. Операционная система - это:
1) программа для загрузки ПК
2) программа или совокупность программ , управляющих работой компьютера и обеспечивающих процесс выполнения других программ
3) программыдля обеспечения работы внешних устройств
4) программы для работы с файлами
А14.
Для каких целей необходимо системное ПО?
1) для разработки прикладного ПО
2) для решения задач из проблемных областей
3) для управления ресурсами ЭВМ
4) для расширения возможностей ОС
А15.
Выберите прикладные программы для обработки графической информации.
1) Мiсrosоft Word, StarOffice Writer
2)Mu1tip1an, Quattro Рro, SuperCalc
3) Adobe Photoshop, Core1 PhotoPaint, Macromedia Freehand
4) Мicrоsоft Power Point, StarOffice Impress
Аl6.
Выберите определение компьютерного вируса.
1) прикладная программа
2) системная программа
3)программа, выполняющая на компьютере несанкционированные действия
4) база данных
А17.
Как размножается программный вирус?
1) программа-вирус один раз копируется в теле другой программы
2) вирусный код неоднократно копируется в теле другой программы
3) программа-вирус прикрепляется к другой программе
4)вирусный код один раз копируется в теле другой программы
А18.
Выберите методы реализации антивирусной защиты
.
1) аппаратные и программные
2) программные , аппаратные и организационные
3) только программные
4) достаточно резервного копирования данных
А19.
Как работает антивирусная программа?
1) на ожидании начала вирусной атаки
2) на сравнении программных кодов с известными виpycaми
3) на удалении зараженных файлов
4) на блокировании неизвестных файлов
В1. Установите соответствие.
В2. Дайте определение.
Форматирование – это…
В3. Назовите вспомогательные средства защиты от вирусов.
С1. Перечислите основные черты ЭВМ III поколения.
С2. Пользователь, перемещаясь ИЗ ОДНОГО каталога в другой, последовательно посетил каталоги ACADEMY, COURSE, GROUP, Е:\, PROFESSOR, LECTIONS . При каждом перемещении он либо спускался
СССР создавал ядерное и термоядерное оружие, ракетную технику, систему ПВО. И вычислительная техника была для этих направлений жизненно необходима.
К сожалению, во второй половине восьмидесятых в массовое сознание накрепко вбили три мифа:
В СССР преследовали кибернетику.
Из-за преследований кибернетики не развивалась вычислительная техника.
Именно тогда СССР отстал от США и Запада.
Миф первый: В СССР преследовали кибернетику
Если считать преследованием несколько критических статей, в которых кибернетика справедливо критиковалась за излишне механистичный подход к управлению различными системами в независимости от их сложности. Согласитесь, что управление самолётом и управление государством — это две большие разницы. Претензии кибернетиков на создание искусственного интеллекта в то время вообще выглядели смехотворными. И дело не только в уровне техники и элементарной базе. Просто одна радиолампа или один транзистор, не равный нейрону, и два миллиарда транзисторов в процессоре «Tukwila» совсем не приближают его по возможностям к мозгу крысы.
Прошло 60 лет с появления кибернетики, дисциплина «искусственный интеллект» еще крайне далека до появления этого самого интеллекта. И это несмотря на поражающий прогресс «железа» и более полувека исследований и разработок. Критикуя кибернетику, они никоим образом не отрицали вычислительную технику. Вот отрывок из статьи «Кому служит кибернетика», опубликованной в журнале «Вопросы философии» в мае 1953 года: «…Применение подобных вычислительных машин имеет огромное значение для самых различных областей хозяйственного строительства. Проектирование промышленных предприятий, жилых высотных зданий, железнодорожных и пешеходных мостов и множества других сооружений нуждается в сложных математических расчетах, требующих затраты высококвалифицированного труда в течение многих месяцев. Вычислительные машины облегчают и сокращают этот труд до минимума. С таким же успехом эти машины используются и во всех сложных экономических и статистических вычислениях…»
Но пропаганда дала свои результаты, и сейчас глупые дети в независимости от фактического возраста могут поверить сказкам о «десяти тысячах расстрелянных кибернетиках и ста тысячах отправленных на Колыму». Нет таких сказок? Ну, значит будут.
Миф второй: вычислительная техника не развивалась
Глупые дети, слушая сказки о преследованиях кибернетики, даже не задумываются о том, что в тот период СССР создавал ядерное и термоядерное оружие, ракетную технику, систему ПВО. И вычислительная техника была для этих направлений жизненно необходима.
В октябре 1951 года под руководством академика Сергея Алексеевича Лебедева вступила в эксплуатацию первая универсальная перепрограммируемая советская ЭВМ — малая электронная счетная машина (МЭСМ).
На несколько месяцев позже вступила в эксплуатацию ЭВМ М-1, разработанная в лаборатории Энергетического института АН СССР.
Через год была создана БЭСМ. На тот момент она была одной из самых быстродействующих в мире.
В 1953 году в СССР начали серийно выпускать машину «Стрела».
В 1957 году в серию запустили машину «Урал-1». Всего было выпущено 183 машины.
В 1959 году была создана уникальная малая ЭВМ «Се́тунь» на основе троичной логики.
В июле 1961 года в СССР запустили в серию первую полупроводниковую универсальную управляющую машину «Днепр». До этого были только специализированные полупроводниковые машины. Еще до начала серийного выпуска с ней проводились эксперименты по управлению сложными технологическими процессами на металлургическом заводе имени Дзержинского.
В январе 1959 г. Килби была создана первая интегральная схема.
В 1962 году в США началось серийное производство ИС.
В том же 1962 году на Рижском заводе полупроводниковых приборов начали выпускать интегральную схему Р12-2 на германии, независимо разработанную Юрием Валентиновичем Осокиным.
В ноябре 1962 года перед академиком Глушковым была поставлена задача по созданию общегосударственной автоматизированной системы управления (ОГАС) экономикой. Был разработан экскизный проект «Единой Государственной сети вычислительных центров», который включал в себя около 100 центров в крупных промышленных городах и центрах экономических районов, объединенных широкополосными каналами связи. К этим крупным центрам были бы подключены еще 20000 более мелких. Распределенная база данных, возможность доступа к любой информации из любой точки системы. Ничего не напоминает? У американцев из сети ARPANET вырос интернет. А вот советский проект, к сожалению, не был реализован.
Но на тот момент разрыв в компьютерной технике между СССР и США сократился почти до нуля.
Самая быстрая машина второго поколения в СССР БЭСМ-6, созданная в 1967 году, имела производительность 1 миллион операций в секунду. На тот момент она была самой быстрой не только в СССР, но и в Европе.
Миф третий: СССР отстал в вычислительной технике еще в 50-х
Всего в 60-годах в СССР было разработано около 30 типов ЭВМ. Возникла необходимость унификации программного обеспечения и аппаратной совместимости при создании ЭВМ третьего поколения. В декабре 1967 года в Министерстве радиопромышленности состоялось совещание, на котором за основу для унификации взяли не советскую разработку, а IBM System/360. Предполагалось быстро скопировать IBM, и использовать большое количество уже готового программного обеспечения.
Сергей Алексеевич Лебедев заявил, что такое копирование приведёт к неизбежному отставанию. Но его отказались услышать.
Сам он, возглавляя Институт точной механики и вычислительной техники, отказался копировать американцев и приступил к разработке систем серии «Эльбрус». «Эльбрус-2» использовался в ядерных центрах, системе противоракетной обороны и других отраслях «оборонки».
А Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники и Научно-исследовательский институт электронных математических машин занялись созданием машин серии «Единая система» (ЕС), а по сути — копированием IBM System/360 и адаптированием софта. Хоть ЕС и имели свои ноу-хау, создавались на отечественной элементной базе, а заимствованный софт приходилось переписывать, но это было началом отставания отечественной вычислительной техники. Только к концу семидесятых машина серии ЕС достигла производительности в 1 млн. операций в секунду. Вполне возможно, если бы СССР не пошел по пути копирования и вкладывал бы больше средств в разработку и производство элементной базы, история вычислительной техники была бы совсем другой.
Сегодня выражение ЭВМ «Электронная вычислительная машина» напрочь изжило себя. На замену ему пришло новое, более удобное слово с иноязычными корнями «компьютер». По данным некоторых исследований, по всему миру личным компьютером владеет практически 61% всего населения Земли. А ведь каких-то 50–60 лет назад никто и подумать не мог, что компьютеры смогут стать новой и невероятно огромной нишей в коммерции. Помимо этого, эргономика компьютеров каждое десятилетие менялась.
«ENIAC»
Раньше, в эпоху ранних, еще электронно–механических ЭВМ, которые по своим возможностям мало чем отличались от современного калькулятора занимали огромные, специально отведенные помещения. Вот например, самый первый представитель компьютеров (ЭВМ) ранней эпохи - «ENIAC», разработанный учеными из Пенсильванского университета по заказу Армии Соединенных Штатов. Потреблял он практически 150 киловатт энергии, а весил 30 тонн. На графике вы можете увидеть разницу в производительности между современными вычислительными станциями и «ENIAC»:
Впечатляет. Сегодня даже смартфон, который умещается у нас на ладони, в миллионы раз превосходит то, что было десятки лет назад. Но сегодня не об этом. В этой статье я хочу рассказать вам о заслугах наших отечественных инженеров, о вкладе, который они внесли в развитие всей компьютерной индустрии.
Первая ЭВМ в СССР
Началось все с появления «МЭСМ» (Малой Электронной Счётной Машины), ставшей точкой отсчета в развитии наших вычислительных технологий. Её проект был создан еще в 1948-м году ученым Сергеем Алексеевичем Лебедевым, который являлся одним из основоположников информационных технологий и вычислительной техники в СССР. А также Героем Социалистического труда и Лауреатом премии Ленина.
Машина была сконструирована через два года, в 1950–м. А смонтирована в бывшем двухэтажном общежитии при женском монастыре в Феофании под Киевом. ЭВМ могла выполнять три тысячи операций в секунду, при этом потребляя 25 киловатт электроэнергии. Состояло это все чудо технологического прогресса из шести тысяч вакуумных ламп–проводников. Площадь отведенная под всю систему составляла 60 квадратных метров. Также одной из особенностей «МЭСМ» являлась поддержка трехадресной системы команд и возможность считывания данных не только с перфокарт, но и с магнитных ленточных носителей. Нахождение корня дифференциального уравнения стало первым вычислением, обработанным при помощи «МВЭМ». Спустя год (в 1951–м) инспекцией академии наук, «МЭСМ» Лебедева была утверждена и принята на постоянную эксплуатацию в военной и промышленной сфере.
«БЭСМ–1»
Процесс работы на БЭСМ–1
В 1953 году, снова под крылом Сергея Лебедева была разработана Большая Электронная Счетная Машина первого поколения (БЭСМ–1). К сожалению, выпущена она была лишь в одном экземпляре. Вычислительные возможности «БЭСМ» стали аналогичны вычислительным машинам США того времени, а также «БЭСМ–1» стала самой продвинутой и производительной ЭВМ в Европе. На протяжении практически 6 лет машина неоднократно модернизировалась инженерами. Благодаря чему её производительность смогла достигнуть 10 тысяч операций в секунду. В 1958 году после очередной модернизации было принято решение переименовать «БЭСМ–1» в «БЭСМ–2» и пустить её в серийное производство. Всего было выпущено несколько десятков штук этой ЭВМ.
«Стрела»
Но первой массовой Советской ЭВМ стала легендарная «Стрела», разрабатываемая примерно в тот же период начала 50–х под эгидой главного инженера Юрия Яковлевича Базилевского.
Вычислительная мощность «Стрелы» составляла 2 тыс. операций в секунду. Что немного уступало той же «МЭСМ» Лебедева, но тем не менее это не помешало Стреле стать самой лучшей в сфере промышленных ЭВМ. Всего на свет было выпущено 7 таких экземпляров.
«М–1»
Уже точно ясно, что конец 40–х и начало 50–х были очень плодотворными относительно растущего энтузиазма внедрения компьютерных систем в производственные и военные ниши бывшего Советского Союза. Вот и в Москве сотрудниками Энергетического института Кржижановского разрабатывалась своя ЭВМ, а в 1948–м году даже был подан патент на её регистрацию.
Ключевыми фигурами в этом проекте являлись Башир Рамеев и Исаак Брук. К 1951 г. ЭВМ («М–1») была сконструирована, но по своим возможностям она уступала той же МЭСМ Лебедева в стезе вычислительных мощностей. По сравнению с «МЭСМ», «М–1» ЭВМ могла выполнять лишь 20 операций в секунду, что в 150 раз меньше числа вычислений «МЭСМ». Но этот недостаток компенсировался относительной компактностью всей системы и её энергоэффективностью. Вместо 60 квадратных метров, требуемых для полного монтажа «МЭСМ», «М–1» требовалось около 10 квадратных метров, а потребление тока при работе составляло 29 киловатт. По мнению Исаака Брука, такие вычислительные машины должны быть ориентированы для малых предприятий не оперирующих большим капиталом.
Вскоре «М–1» была значительно усовершенствована. Новое имя, присвоенное второму поколению, было такое же краткое, закономерное, но при этом броское «М–2». Должен сказать, что отношение к названиям техники в Советском Союзе и России у меня особое. И кто бы что не говорил насчет их грубости и неказистости, в сравнении с американскими аналогами, наши мне нравятся больше, и лично я не представляю, чтобы эмблема условных Эльбрусов писалась или называлась иноязычно.
Но давайте вернемся к нашей ЭВМ. «М–2» стала самым лучшим «компьютером» в Советском Союзе по соотношению цены, качества и производительности. К слову, в первом компьютерном шахматном турнире, в котором соревновались множества стран, тем самым презентуя возможности и результаты своих разработок в ИТ–сфере, «М–2» одержала безоговорочную победу.
Из-за своей крайне успешности тройка лучших вычислительных машин - «БЭСМ», «Стрела» и «М–2» встали на службу для решения нужд военной обороны страны, науки и даже народного хозяйства.
Что значит «Ранние ЭВМ»?
Все, о чем я рассказал выше, является вычислительной техникой первого поколения. Определяет эту классификацию то, что все они имели большие габариты, электронные лампы и элементные базы, а также высокое потреблении электроэнергии и, к сожалению, низкую надежность и ориентированность на узкую аудиторию (преимущественно физиков, инженеров и прочих научных деятелей). Магнитные барабаны и магнитные ленты использовались в качестве внешней памяти.
«IBM 701»
Возможно кому-то могло показаться, что так было только у нас, но нет. Например, ознакомившись с разработками своих коллег из Штатов, академик Николай Николаевич Моисеев увидел те же исполинских размеров вычислительные автоматы, вокруг которых копошатся замудренные физики и математики, облаченные в белые халаты, рьяно пытающиеся устранить возникающие одну за другой неполадки. В 50–е года гордостью Америки был «IBM 701», который определенно удостоен отдельного рассказа, но это потом. Его вычислительная мощность составляла 15 тыс. операций в секунду. Чуть позже, Лебедевым была представлена следующая разработка ЭВМ «М–20».
«М–20»
Работа за «М–20»
Число операций, которые могла обрабатывать «М–20» в секунду составляло 20 тыс., что на 5 тыс. больше, чем у западного конкурента. Также было введено некое подобие совмещения параллельных вычислений, благодаря увеличенному в два раза, в сравнении с «БЭСМ», объему оперативной памяти. Иронично, но всего было выпущено 20 единиц системы «М–20». Тем не менее, это не препятствовало тому, что «М–20» смогла зарекомендовать себя как самая производительная и многофункциональная ЭВМ, которая к тому же была самой надежной на фоне остальных. Возможность написания кода в мнемокодах - это лишь немногая часть того, что позволяла делать «М–20». Все научные вычисления, моделирования, проводимые в СССР в XX веке, преимущественно были выполнены именно на этой машине.
ЭВМ «Урал»
Период производства и эксплуатации ранних ЭВМ в Советском Союзе продолжался еще практически 20-30 лет. В начале 60–х было начато производство ЭВМ «Урал». За все время было выпущено порядка 150 единиц техники. Основной областью применения «Урала» стали экономические расчеты.
Заключение
На сегодня это все. Спасибо большое, что дочитали до конца. В следующих частях цикла мы рассмотрим историю ЕС ЭВМ (Единых систем электронных вычислительных машин), а также домашних компьютеров производимых некогда в Советском Союзе, и конечно же не забудем про современную технику Эльбрус.
С новыми выходными вас, дорогие читатели! И с новой «Двадцаткой самых…» от Lpost.
Сегодня мы поведем рассказ о компьютерах СССР и России и попробуем развенчать миф о якобы тотальном отставании Советского Союза в IT-секторе. На самом деле, все было намного сложнее и интереснее.
1. МЭСМ (Малая электронная счетная машина)
1951 год. Первая ЭВМ в СССР и континентальной Европе.
В эту гонку СССР включился с опозданием, и первый советский конкурент американского ENIAC появился с 5-летним опозданием. Тем не менее, МЭСМ была первой ЭВМ не только в Союзе, но и во всей континентальной Европе.
МЭСМ разрабатывался с 1948 года лабораторией С.А. Лебедева на базе киевского Института электротехники АН УССР. Первоначально планировалось, что это будет макет для БЭСМ (Большая электронная счетная машина) и эта работа носила исследовательский характер, в целях экспериментальной проверки принципов построения универсальных цифровых ЭВМ. Собственно, буква «М» в названии МЭСМ поначалу обозначала как раз «макет».
Однако вскоре выяснилось, что и «макет» очень неплохо работает. Конечно, МЭСМ была намного медленнее ENIAC (тактовая частота — до 5KHz и до 3000 операций в минуту). Зато она получилась гораздо более компактной и экономичной. А главное, ее архитектура была разработана с нуля. В дальнейшем, советская школа кибернетики еще не раз показала себя с лучшей стороны.
2. БЭСМ (Большая электронная вычислительная машина)
1953 год. Первая советская ЭВМ общего назначения. На момент выпуска — вторая по мощности в мире после IBM 701.
Собственно, ради БЭСМ все и затевалось. У лаборатории Лебедева получилась очень мощная для своего времени ЭВМ 1-го поколения на электронных лампах. Двоичная БЭСМ-1 выдавала до 10 000 операций в секунду и могла выполнять операции с плавающей запятой. В 1953 году на БЭСМ была опробована оперативная память на ртутных трубках (1024 слова), в начале 1955 года - на потенциалоскопах (1024 слова), в 1957 году - на ферритовых сердечниках (2047 слов).
Внешняя память БЭСМ была реализована на магнитных барабанах и магнитной ленте. Ввод программы осуществлялся с перфоленты, а результат выводился на бумагу.
Круг задач, которые решали БЭСМ был очень широким, а само это семейство просуществовало рекордно долго — до середины 90-х годов.
3. Стрела
1953 год. Первая серийная ЭВМ в Советском Союзе.
Стрела создавалась на московском СКБ-45 под руководством Юрия Яковлевича Базилевского. Эту машину сложно назвать выдающейся: появившись в один год с БЭСМ, она была заметно медленнее (2000 оп/сек. против 10 000), однако получилась более компактной и экономичной. Как и все ЭВМ того времени Стрела работала на электронных лампах.
Главное достижение, связанное со Стрелой, состоит в том, что она стала первой советской ЭВМ, пошедшей в серию. Если знаменитые МЭСМ и БЭСМ существовали в единственном экземпляре, то Стрел с 1953 по 1956 годы было выпущено семь. Все они работали в различных ведомствах и лабораториях страны.
После создания «Стрелы», в СКБ-245 также были созданы ЭВМ Урал-1 (Б. И. Рамеев), М-20 (С. А. Лебедев) и специализированный вычислительный комплекс для министерства обороны М-111 (Ю. Я. Базилевский).
4. Сетунь
1958 год. Первая в СССР и единственная в мире ЭВМ на троичной логике.
В 50-е, когда принципы создания компьютеров еще только зарождались, было обширное поле для экспериментов. Все мы давно привыкли к двоичной системе счисления и к байту, как единице информации.
А вот у Сетуни, разработаной под руководством Н.П. Бруснецова и при активном участии виднейшего советского математика С. Л. Соболева, единицей информации был трайт. Трайт равен 6 тритам (~9,5 бита) и он достаточно велик, чтобы закодировать, например, алфавит, включающий русские и латинские заглавные и строчные буквы, цифры, математические и служебные знаки.
Вроде бы экзотика, но оказалось что сложение и вычитание трайтов в такой системе выполняется в среднем в полтора раза быстрее, чем сложение и вычитание байтов. Поэтому в ряде задач средняя по своим характеристикам Сетунь (тактовая частота 200KHz и около 4 500 операций в секунду) опережает более мощных конкурентов.
Троичные компьютеры долгое время считались тупиковой ветвью, однако в последнее время появилось множество публикаций, где доказывается, что такая логика будет намного предпочтительнее двоичной при разработке «оптического компьютера».
5. М-20
1958 год. Советская ЭВМ 1-го поколения, которая в 1966 году умудрилась разгромить американскую IBM-7090 в турнире по шахматам.
На момент своего появления разработанная командой С.А. Лебедева М-20 была добротной машиной. Ее элементная база состояла из 1 600 электровакуумных ламп и полупроводниковых диодов, тактовая частота составляла 666,7KHz, а количество выполняемых операций в секунду — около 20 000. Но, к примеру, IBM-704, выпущенная в 1954 году, имела быстродействие 40 тыс. операций в секунду, а представленная в один год с М-20 транзисторная IBM-7090 — более 220 тыс. операций в секунду.
Тем более удивительно, что начавшийся в 1966 году первый в истории компьютерный турнир по шахматам между слабенькой М-20 и намного превосходящей ее IBM-7090, обернулся для американской стороны полным провалом. Матч включал в себя четыре игры и продолжался свыше девяти месяцев. Результат хода каждой машины отправлялся другой стороне по почте. По результатам матча победа была присуждена СССР со счётом 3:1.
Оказалось, что быстродействие не подразумевает превосходства. Просто советская шахматная программа ИТЭФ оказалась «умнее» американской Kotok-McCarthy.
6. Днепр
1961 год. Первая советская ЭВМ на полупроводниках.
С «Днепра» или, как ее еще называют, Управляющей машины широкого назначения, началось развитие советских ЭВМ 2-го поколения — на базе транзисторов.
Эта ЭВМ, как и другие советские образцы, использовала отечественные разработки и отечественную же элементную базу. Она разрабатывалась в ВЦ АН Украины под руководством В. М. Глушкова. Главным конструктором «Днепра» стал Б. Н. Малиновский.
На момент своего появления это был не самый быстрый компьютер на полупроводниках в мире — его производительность составляла около 20 000 операций в секунду. Однако на «Днепре» были опробованы новые тогда для СССР технические решения и новая элементная база. К тому же, компьютер получился довольно компактный: занимал около 35 квадратных метров и потреблял 4 кВт. «Днепр» выпускался в течение десяти лет - с 1961 по 1971 год. Всего было выпущено около 500 таких компьютеров.
7. БЭСМ-4
1962 год. Советская ЭВМ 2-го поколения, впервые использованная для создания компьютерной анимации.
Если бы не удивительная история с «Кошечкой», то БЭСМ-4 можно было бы назвать просто неплохой ЭВМ. Она использовала актуальную элементную базу (транзисторы) и имела приличную производительность (до 40 000 операций в секунду). Однако IBM на тот момент предлагала намного более впечатляющие образцы.
В 1968 году в лаборатории Александра Кронрода при ИТЭФ создали… мультфильм. Он был совсем коротеньким и назывался»Кошечка». В нем было показано реалистичное перемещение силуэта кошки. Шутка в том, что движение кошки моделировалось системой дифференциальных уравнений второго порядка на БЭСМ-4. Кадры фильма формировались путём печати символов БЭСМ-4 на бумаге с помощью АЦПУ-128. Затем их готовил к «плёнке» профессиональный художник-мультипликатор.
Получается, что БЭСМ-4 имеет непосредственное отношение к одному из самых ранних примеров компьютерной анимации.
