Труды Виртуального компьютерного музея

(www.computer-museum.ru)

История отечественных управляющих

вычислительных машин

(1955—1987 гг.)

Под редакцией д.т.н, профессора Я. А. Хетагурова

Москва, 2011 г.

Аннотация

Появление этой книги по истории отечественных управляющих вычислительных

машин (УВМ) непосредственно связано с 11-летней деятельностью Экспертного

совета Виртуального компьютерного музея (www.computer-museum.ru), организованного Э. М. Пройдаковым. В книге впервые приведены собранные в музее уникальные данные по отечественным УВМ, которые были созданы с начала 1956 по 1987 гг. в ведущих организациях различных министерств СССР. Данные по вычислительным машинам предоставлены их разработчиками.

Идея создания этой книги родилась в результате появления в последние 10— 15 лет значительного числа фальсификаций, касающихся отечественных УВМ.

В частности ведётся активная пропаганда об отсутствии у нас отечественных УВМ и копировании иностранных разработок в этой области. Данная работа показывает, что отечественные разработчики создали широкий спектр УВМ различного назначения не имевших зарубежных аналогов и часто превосходящих западные разработки в части архитектурных и программных решений.

Книга предназначена для широкого круга специалистов по ВТ, преподавателей, студентов и аспирантов технических специальностей вузов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 10-07-00499.

© Совет Виртуального компьютерного музея, 2011 г.

Оглавление Глава 1.............................................. Введение. Этапы развития....................................... Глава 2. Стационарные и подвижные вычислительные машины............................................. 2.1. Разработки Института точной механики, вычислительной техники АН СССР.................................... Специализированные цифровые вычислительные машины «Диана-1», «Диана-2».................................................... ЭВМ М-40.................................................... ЭВМ М-50.................................................... ЭВМ 5Э92б................................................... ЭВМ 5Э51.................................................... ЭВМ 5Э65.................................................... ЭВМ 5Э67.................................................... ЭВМ 5Э26................................................... ЭВМ 40У6................................................... МВК «Эльбрус».............................................. 2.2. Разработки СКБ- (по материалам В.В. Пржиялковского и В.И. Штейнберга). ЭВМ М-56................................................... ЭВМ «Кристалл»............................................. ЭВМ «Гранит»............................................... ЭВМ «Погода»............................................... ЭВМ М-46................................................... ЭВМ М-17 и М-27............................................. ЭВМ «РАДОН»............................................... Вычислительная система МСМ 34.................................

БВК «Бета-3М»............................................... 2.3. Разработки НПО «Агат»........................... 2.3.1. Специализированная вычислительная машина 5Э89......... Состав СВМ 5Э89............................................. Краткое описание принципов построения устройств............. Система команд............................................... Основные элементы СВМ...................................... Конструкция СВМ 5Э89....................................... Приборы 1 и 2................................................ 2.3.2. Алгоритмическая ЭВМ.................................. 2.4. Разработки ВНИИЭМ............................. 2.5. Разработки НИИВК (по материалам Ю. В. Рогачева). ЭВМ М-4..................................................... ЭВМ М4-2М................................................ ЭВМ М-10.................................................... Вычислительные комплексы на М-10 и М-10М................... Вычислительный комплекс 5Э52................................ Вычислительный комплекс 63И6................................ ЭВМ М-13.................................................... Технические характеристики ЭВМ М-13......................... 2.6. Разработки НИИ ДАР (ранее НИИ-37)ЭВМ «Т-340А»

и «К-340А».................................................. 2.7. Разработки Центра микроэлектроники (Зеленоград).. Основные технические характеристики РВ-3................... Глава 3. Бортовые управляющие вычислительные 3.1. Авиакосмические управляющие вычислительные 3.1.1 Этапы развития разработок БУ ВМ НИИ «Аргон»

(по материалам Штейнберга В. И., Чеснокова В. В.)............ 3.1.2. Разработки НПОЭА г. Ленинград......................... 3.1.3 Разработки НПО Хартрон и ПО «Киевский радиозавод».... 3.2. Корабельные вычислительные машины............... Семейство систем построенных на полупроводниковых триодах Семейство систем, построенных на модулях Азов — «Азов» Альфы, Атолл, Алмазы, Абрис, Аллея................... Принципы построения набора электронных модулей для создания вычислительных систем.......................... Семейство систем построенных на машинах Атака, Арка, Арфа — Омнибусы, Альт, Акация, Бурав, Айлама, Напев, Арбат.......... 3.2.2 Разработка Киевского НИИ радиоэлектроники............. Глава 4. Программное обеспечение спецЭВМ (по материалам В.В. Липаева)............................. Особенности создания программ реального времени............. Развитие технологии и инстументальных средств................. Введение. Этапы развития Вычислительная техника в СССР развивалась по двум практически независимым друг от друга направлениям. Наряду с созданием машин общего назначения, или универсальных машин разрабатывались специализированные управляющие вычислительные машины для систем оборонного назначения. К последним предъявлялись более высокие требования в части надежности их работы в различных условиях и достоверности выдаваемых данных. Более жесткие требования предъявлялись и к их обслуживанию в процессе эксплуатации. Эти обстоятельства сильно повлияли на конструкцию, структуру построения и технологию изготовления спецмашин.

Представляется важным рассмотреть историю развития этих ВМ, так как при их создании использовались оригинальные системные, схемотехнические и конструкторские решения. Слабо развитая элементная база стимулировала поиск нетрадиционных решений, которые подчас приводили к появлению спецмашин и оборонных систем, по многим показателям превосходящих существовавшие.

Ниже мы рассмотрим наиболее интересные специализированные управляющие ВМ, которые выпускали серийно для оборонных систем, а также опишем оригинальные решения, использованные в экспериментальных машинах.

Применение счетно-решающих приборов, а впоследствии специализированных цифровых вычислительных машин в различных родах войск в значительной мере определялось потребностями обороны и стремлением к сокращению военных расходов.

Использование счетно-решающих приборов и цифровых вычислительных машин дало возможность при возрастании скорости движения и увеличении дальности стрельбы существенно улучшить точность стрельбы по неподвижным и подвижным целям со стационарных и перемещающихся объектов.

Повышение точности стрельбы, связанное с точностью определения скорости движения цели и расстояния до нее, существенно уменьшило расход снарядов, ракет и бомб, что повысило экономичность решения задач обороны.

Таким образом, можно отметить, что экономические требования сокращения затрат стимулировали применение и развитие счетно-решающих и цифровых вычислительных машин в военном деле.

Математической основой приборов управления стрельбой является решение задач определения скорости движения цели и встречи снаряда с целью. Для этого производится построение упредительного треугольника, в который входят все данные, требуемые для проведения стрельбы.

Начиная с предвоенных лет и до конца 40-х годов получение данных для стрельбы производилось с использованием механических построителей, коноидов, дифференциалов и следящих систем, на основе которых были созданы приборы управления зенитно-артиллерийским огнем (ПУАЗО) для противосамолетной обороны; приборы управления стрельбой (ПУС) для корабельной артиллерии; приборы стрельбы торпедами (ТАС — торпедный автомат стрельбы); приборы для бомбометания.

С появлением вращающихся трансформаторов и сельсинов, а также усилителей постоянного тока с отрицательной обратной связью задачи определения данных для стрельбы реализовались с их использованием. Эти технические решения широко применялись с 1947 г. по 1958 г.

Точность решения задачи встречи, т. е. упредительного треугольника, составляла 0,5—2% от максимального значения величины. Точность выдаваемых данных в этих счетно-решающих приборах была напрямую связана с точностью их изготовления. Особенность работы этих приборов заключалась в том, что данные выдавались непрерывно, а задержка в их выдаче, которая оценивалась десятыми долями секунды и являлась динамической ошибкой, учитывалась при проектировании.

Затраты труда на изготовление механических счетно-решающих устройств были велики, потому что требовались высококвалифицированные рабочие и высокоточные станки. Переход на электромеханические и электронные устройства (вращающиеся трансформаторы, сельсины и усилители постоянного тока с отрицательной обратной связью) привел к уменьшению габаритов приборов и значительно сократил трудовые затраты на их изготовление.

Дальнейшее развитие средств обороны шло по пути увеличения точности и дальности поражения, повышения мощности средств уничтожения, увеличения скоростей перемещения, а также автоматизации операций управления оружием. Однако для этого требовалось значительное повышение затрат на изготовление и эксплуатацию приборов. Так, увеличение числа целей приводило к пропорциональному увеличению числа счетно-решающих устройств, так как каждое устройство решало задачу встречи одной пары — цели и снаряда. Задача определения параметров движения цели — скорости и направления — также решалась на отдельном счетнорешающем устройстве. Увеличение числа целей приводило к пропорциональному увеличению числа устройств.

Увеличение эффективности применения оружия каждым родом войск достигалось главным образом повышением точности стрельбы, которая определялась точностью исходных данных, возможностью учета различных факторов, влияющих на точность стрельбы (например, качка, ветер), качеством обработки этих данных.

Только применение цифровых вычислительных машин позволило обеспечить непрерывное повышение точности расчетов, учета появляющихся новых факторов, увеличение диапазонов исходных данных и использование нового оружия.

Использование вычислительных машин дало возможность решать логические и вычислительные задачи любой сложности.

Цифровые вычислительные машины создают условия для создания комплексных систем управления войсками, что приводит к росту их эффективности.

Однако для применения ВМ в военном деле были необходимы:

1) электронные элементы, имеющие достаточное быстродействие и обладающие высокой надежностью при работе в широком диапазоне температур, в условиях высокой влажности и различных механических нагрузок (вибрация, удары);

2) методики, отвечающие требованиям эффективного решения задач построения и проектирования ВМ и ее основных частей (арифметического устройства, памяти, устройства управления, системы питания, устройства обмена);

3) вычислительная математика, позволяющая формулировать и численно с требуемой точностью решать задачи по применению оружия и управлению родами войск;

4) средства для преобразования измеряемых параметров в числа, с которыми работают ВМ, и обратного преобразования полученных в виде чисел решений в физические перемещения или углы поворота;

5) конструкторское оформление ВМ, обеспечивающее его надежную работу при различных механических и климатических условиях.

Наиболее сложной и дорогой по затратам было решение проблемы создания надежных и быстродействующих электронных элементов. Только развитие электронной полупроводниковой промышленности создало условие для построения военных ВМ, отвечающих необходимым требованиям. Такие элементы появились в Советском Союзе в 1956—1958 годах, впоследствии они непрерывно совершенствовались.

Для создания военных ВМ, работающих в системах, нужно было подготовить кадры, способные комплексно решать проблемы их проектирования и производства. Эти люди должны были хорошо разбираться как в технических и производственных проблемах, так и в математических, связанных с алгоритмами, численными методами решения и программированием.

По вопросу подготовки таких специалистов в середине 1950-х годов в США возникла дискуссия: на основе какого базового образования — технического или математического — готовить таких специалистов? Какой главный конструктор ВМ окажется более приспособленным для этой работы — с техническим или математическим образованием?

Развитие военных ВМ показало, что в СССР и в США более востребованными оказались главные конструкторы с инженерным образованием.

Как выяснилось, делать ВМ для военного потребления было значительно труднее, чем для гражданского. Во-первых, необходимо было обеспечивать высокую надежность их работы и удобство эксплуатации; во-вторых, надо было учитывать то, что эти машины будут функционировать в сложных климатических условиях и при больших механических нагрузках.

Определились три основные сферы применения ВМ в военной области, которые отличались по климатическим и механическим условиям эксплуатации:

1) в стационарных условиях — в помещениях на земле;

2) в прицепах или контейнерах, которые транспортируются воздушным, водным, железнодорожным, автомобильным транспортом и включаются в работу после установки на позиции;

3) на подвижных объектах для выполнения вычислений в процессе перемещения объекта. Эти ВМ получили наименование «бортовых».

В свою очередь бортовые ВМ по месту их установки делятся на следующие группы: 1) возимые; 2) авиакосмические; 3) ракетные; 4) морские.

К возимым относятся ВМ, устанавливаемые на танках, автомашинах и других подвижных средствах. Другие группы не нуждаются в пояснениях.

Деление на группы обусловлено большой разницей в требованиях к условиям работы аппаратуры и затратами на их проектирование и, главным образом, производство. Создание унифицированной ВМ, удовлетворяющей требования всех групп, приводило в среднем к увеличению затрат в 5—7 раз по отношению к затратам на отдельную группу, а учитывая разные потребности групп в ВМ, экономически такое решение оказалось весьма расточительным.

В 1956—1958 гг. в СССР было начато производство сплавных транзисторов, а уже в 1960—1962 гг. были созданы передвижные ВМ для нужд ПВО, обеспечивавшие сопровождение многих десятков целей и управление зенитно-ракетными комплексами, а также стационарные ВМ.

В 1960—1970-е годы был изготовлен ряд бортовых ВМ для самолетов, ракет, кораблей и подводных лодок.

При создании военных ВМ разработчики столкнулись с двумя группами проблем.

Первая группа была связана с алгоритмами задач, составом команд и программами задач, которые должна выполнять система, а вторая — с техническими проблемами по построению ВМ их габаритами, массой (весом) и, главное, с требованиями обеспечения высокой надежности работы.

Решение первой группы задач во многом определяло проблемы второй группы (быстродействие, объём памяти). На задачи первой группы существенное влияние оказывала организация работ, связанная с применением ВМ в конкретной системе. При проектировании ВМ в организации, которая отвечает за создание системы, разрабатывает алгоритмы решения задач, программы, определяет требования к быстродействию и объемам памяти, а также к составу команд, обычно достаточно быстро согласовывались эти требования между разработчиками алгоритмов, программ и ВМ в виду наличия одной цели и отсутствия организационных или ведомственных барьеров. Технические решения получались рациональными для системы как по объемам аппаратуры, так и по надежности работы.

При создании ВМ в организации не отвечающей за построение системы и связанной с ней договорными обязательствами, согласование требований к ВМ становилось серьезной задачей. При определении требований к ВМ заказчики обычно их завышают, иногда значительно, как для гарантий возможных увеличений быстродействия и объемов памяти, так и габаритно-весовых характеристик и показателей надежности. Эти обстоятельства ставят разработчика ВМ в тяжелые условия в результате которых создаются ВМ, имеющие повышенные габаритно-весовые характеристики.

Система использующая ВМ, получается менее рациональной.

Как правило, организационные и ведомственные барьеры препятствуют поиску взаимно выгодных условий и созданию рациональной ВМ и системы. В большинстве случаев руководители беспокоятся о сроках разработки ВМ и ответственности за их выполнение.

Отметим, что при проектировании универсальных ВМ вопросы поиска рациональных технических решений построения в части габаритных показателей и надежности не являются главными. Кроме того, время разработки отдельной машины редко связывается с построением системы.

Разработчикам военных ВМ, пришлось решать задачи по минимизации их объема и массы, потребляемой энергии, построению систем охлаждения и главное — обеспечению высокой надежности работы. Эти задачи непосредственно связаны с алгоритмами, которые решались системой, областью и условиями эксплуатации, а также организацией и технологией изготовления ВМ.

Для построения ВМ с оптимальными характеристиками была разработана стратегия проектирования систем, направленная на создание алгоритмов, не требующих высокой производительности и использующих малые объемы памяти, а также на применение схем и устройств ВМ, максимально реализующих частотные характеристики элементов. В этих ВМ рационально решались задачи повышения скорости работы схем с полупроводниковыми элементами, уменьшения габаритов, сокращения потребления электроэнергии, устойчивости к механическим и климатическим воздействиям и главным образом обеспечения высокой надежности. ВМ, спроектированные по изложенной стратегии, получили название специализированных. Они предназначались для решения определенных классов задач, решаемых на самолете, корабле, в ракете и т. п.

Создание специализированных ВМ для различных групп применения требовало значительно больших затрат интеллектуального труда, чем при построении универсальных машин. Проблемы программного обеспечения решения задач систем в установленные сроки приводили к необходимости внимательного отношения к составу команд ВМ, к объемам программ, требуемому времени ее выполнения. Только комплексный анализ перечисленных факторов с учетом достигнутых промышленностью характеристик элементов и материалов обеспечивал создание систем с ВМ, которые соответствовали поставленным условиям.

В Советском Союзе ряд созданных специализированных ВМ не следовала всем фон-Неймановским принципам построения вычислительных машин.

В этих спецВМ память для команд и память для чисел были независимы. Такое построение увеличивало производительность и исключало случайности, связанные с программами (с возможностью появления вирусов), упрощало решение задач по защите от несанкционированных действий. Большинство спецВМ, созданных в СССР, как потом оказалось, соответствовало по современной терминологии структуре «Риск».

При проектировании спецВМ, предназначенных для расчета стрельбовых данных, а также управления движением объекта, большое внимание обращалось на высокую достоверность работы, так как неправильные данные приводили к срыву выполняемой задачи, что в лучшем случае требовало повторного решения и дополнительной траты снарядов, ракет, а в худшем — к проигрышу поединка, краху операции и уничтожению.

Для информационных систем требование высокой достоверности данных не имеет такого принципиального значения, поскольку при появлении ошибки всегда есть возможность ее исправить и повторить решение.

Высокая достоверность выдаваемой информации достигается применением различных методов контроля как для проверки работы аппаратуры, так и для проверки выдаваемых данных.

Ранее в спецВМ использовались кодовые методы контроля выполнения операций типа «чет-нечет», коды Хеминга, контроль по модулю, самокорректирующийся код, исправляющий одиночные ошибки и обнаруживающий двойные, система остаточных классов (СОК) и модулярная арифметика на её основе, а также различные программные и алгоритмические методы контроля. С появлением микросхем стремление к унификации привело к использованию мажоритарных схем с двумя дополнительными ВМ или микропроцессорами, на которых для контроля велся параллельный счет и при совпадении двух результатов из трех считалось, что выдаваемые данные правильны.

Такая стратегия упрощает проектирование системы с ВМ, но приводит более чем к тройному увеличению аппаратуры и, соответственно, повышению требований к надежности ВМ, микропроцессора.

В ряде советских систем созданных в 60—80 годах применялся аппаратурный контроль выполнения каждой операции и команды. Такой подход к обеспечению достоверности незначительно увеличивал аппаратуру ВМ (10—20%) и время выполнения операции. Затраты на проектирование несколько возрастали, но стоимость эксплуатации снижалась благодаря более точному определению места неисправности.

Программный, алгоритмический и тестовый контроль повышали достоверность и приводили к необходимости увеличения производительности ВМ в 2—3 раза.

Проблемы создания управляющих специализированных машин разрабатывались в ИТМ и ВТ одновременно с построением машины БЭСМ.

В 1953 г. под руководством Лебедева С. А., аспиратором Хетагуровым Я. А. была подготовлена одна из первых диссертаций на звание кандидата технических наук по принципам построения специализированной цифровой счетно-решающей машины для проведения артиллерийских стрельб по подвижным целям, которая в 1954 г. была защищена на спецсовете МЭИ.

В 1955—59 гг. под руководством академика Лебедева С. А. были созданы первые специализированные управляющие машины на электронных лампах для системы ПРО. Это группа машин М-40, М-50, 5Э92, а также специализированные машины «Диана-1» и «Диана-2» для автоматического съема данных с обзорной радиолокационной станций построения троекторий движения целей и наведения самолета на цель (данные приведены в разделе ИТМ и ВТ).

Для народного хозяйства в СКБ-245 в 1953—1960 гг. также были разработаны специализированные ламповые машины на базе ЭВМ «Урал-1»

под руководством Рамеева Б. И. Это машина «Кристалл» для Физико-химического института АН СССР им. Карпова, машина «Погода» для Гидрометеоцентра СССР и ряд машин «Гранит», М-17, М-27 и вычислительный комплекс М-111 для Министерства обороны. Краткие описания машин приведены в разделах СКБ-245 и НИИ «Аргон».

В 1956 г. по инициативе академика Иосифьяна А. Г. во ВНИИЭМ была создана ламповая специализированная машина М-3 для расчета серии электрических машин.

Можно выделить несколько поколений стационарных подвижных и бортовых спецВМ в СССР, связанных с совершенствованием полупроводниковых элементов.

С 60-х годов началась эра полупроводниковых специализированных управляющих вычислительных машин, основы построения которых развивались в Инититуте Точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМ и ВТ) под руководством академика С. А. Лебедева и в Институте электронных управляющих машин АН СССР под руководством главного конструктора Карцева М. А., в промышленной организации СКБ-245 под руководством Базилевского Б., в Ленинградском Научно-производственном объединении электроавтоматики (ЛНПОЭА), ОКБ «Электроавтоматика» С.-Петербург. В НИИ «ДАР» (НИИ-37) под руководством главного конструктора Юдицкого Д.И. вычислительные машины на основе систем остаточных классов и модулярной арифметики. В НИИ «Агат» Министерства судостроительной промышленности под руководством главного конструктора Хетагурова Я. А. корабельных специализированных вычислительных машин. Cоздавали отдельные образцы машин учебные институты Министерства высшего образования — МЭИ, МАИ, МВТУ им. Баумана, МИФИ, Ленинградский политехнический институт, Ленинградский электротехнический институт.

Первые специализированные полупроводниковые машины были созданы в начале 60-х годов для работы в системе ПВО и ПРО.

В СКБ-245 (в 1964 г.) стационарная машина «Радон», главный конструктор Крутовских С. А.

В ЦНИИ-1 (в 1963 г.) подвижная машина 5Э89, главный конструктор Хетагуров Я. А.

В ИТМ и ВТ АН СССР (в 1964 г.) стационарная машина 5Э92б, главный конструктор академик Лебедев С. А.

В Институте электронных управляющих машин (в 1962 г.) стационарная машина М-4 и М-4М, главный конструктор Карцев М. С.

В НИИ «ДАР» (1963 г.) стационарная машина Т340А, главный конструктор Юдицкий Д.И., научный руководитель Акушский И.Я.

В ЛНПОЭА (в 1964 г.) самолетные машины ЦВМ-263 и ЦВМ-264.

В НПО «Вега» (в 1961—1962 гг.) самолетная машина «Пламя ВТ».

Во ВНИИЭМ (в 1962 г.) стационарная машина ВНИИЭМ-1, руководитель работ Коган Б. М.

Эти машины характеризовались применением сплавных транзисторов и контактных диодов. Схемы, основанные на этих полупроводниковых элементах, давали возможность построить ВМ с производительностью по операции «сложение» 40—60 тыс. операций в секунду, объемами оперативной памяти 1000—2000 чисел и памяти команд 2000—16 000 слов. Эти машины составляли первое поколение полупроводниковых специализированных машин.

Второе поколение ВМ было связано с выпуском в 1964—1971 гг. диффузионных транзисторов и сплавных диодов, на которых в 1965—1970 годах были построены серии специализированных ВМ, имевших в одном устройстве производительность по операции «сложение» 150—500 тыс. операций в секунду, объемами оперативной памяти в одном модуле 4000 слов и памяти команд 32 тыс. слов.

Выделились по быстродействию машины работающие в остаточных классах с модулярной арифметикой. По оценке разработчиков имевшие скорости 1,2 млн. операций в секунду. Необходимо отметить, что быстродействие при решении задач у этой структуры сильно связано с характером алгоритмов.

В этот период определились основные организации, которые создавали бортовые управляющие вычислительные машины.

Для самолетов и ракет:

• НИИЦВТ (НИИ «Аргон», г. Москва) — вычислительные машины «Аргон 11» (С, А), «Аргон 12С»;

• ЛНПОЭА (ОКБ «Электроавтоматика», г. С.-Петербург) — вычислительная машина «Орбита 10», ЦВМ-263, и ЦВМ-264;

• «НПО Хартрон» (Электроприбор, г. Харьков) — вычислительная машина 15Л579;

• «НПО Автоматика» (г. Свердловск) — вычислительная машина для ракеты 4К75;

• «ОКБ Киевского радиозавода — вычислительная машина с двоичнопятеричным кодом для ракеты 8К67.

Для военно-морского флота:

• НПО «Агат» (г. Москва) — вычислительные машины «Море», «Корень»,»Туча» и система модулей «Азов» для ВМ.

КНИИРЭ (Киевский Научно-исследовательский институт радиоэлектроники) — вычислительная машина «Карат».

Наземные стационарные и подвижные вычислительные машины для систем ПВО, ПРО и автоматизации процессов управления в министерстве обороны, а также технологических процессов в промышленности создавали следующие организации:

• ИТМ и ВТ АНСССР — вычислительные машины 5Э92б, 5Э51, 5765;

• НПО «Агат» — вычислительная машина «Кадр», 5Э89;

• ВНИИЭМ — вычислительная машина ВНИИЭМ-3 (В-3М);

• НИИ «Аргон» — вычислительные машины Аргон-1, Аргон 10, 10М, «Ритм 20», «Бета 2», 3М, МСМ;

• НИИВК — вычислительные машины Клён, Клён 1. Клён 2, М4-2М, М4-3М, М-10, М-13;

• НИИ «ДАР» (НИИ-37) — вычислительные машины Т340А и К340А;

• Центр микроэлектроники — ЭВМ «Алмаз», 5Э53 (коллектив из НИИ «ДАР»).

Описание машин приводится в разделах их создателей.

Третье поколение специализированных ВМ было создано на основе использования микросхем малой, средней интеграции, гибридных схем и частично схем большой интеграции (СБИС) в период с 1972 по 1984— гг. Тогда были разработаны стационарные, передвижные и бортовые ВМ со скоростями работы 500—1500 тыс. операций «сложение» в одном модуле. Эти системы удовлетворяли все более высоким требованиям к скорости работы ВМ и объемам памяти, а также к их надежности.

Этот период характеризовался бурным ростом числа организаций разрабатывающих спецВМ для своих систем.

В области бортовых вычислительных машин для самолетов и ракет:

• НИИ «Аргон» (г. Москва) — вычислительные машины «Аргон-15», «Аргон-16», «Аргон-17», Ц100, А30 и А-50;

• ЛНПОЭА (г. С.-Петербург) — вычислительные машины «Орбита 20», ЦВМ 80—30 ХХХ, ЦВМ 80—40 ХХХ (индексы «Х» определяют модификации машин);

• ВНИИП (Научно-исследовательский институт приборостроения, г. Москва) — «Заря 30» с модификациями, «Заря 40»;

• МНПК «Авионика» (г. Москва) — вычислительные машины СБМВ-1, СБМВ-2;

• ХК «Ленинец» (г. С.-Петербург) — вычислительные машины серии «Интергация» Ц-175, Ц-176;

• НПО «Хартрон» (г. Харьков) и Киевский радиозавод — вычислительная машина ЦВМ-7.

Для военно-морского флота были созданы вычислительные машины систем управления:

— в НПО «Агат» (г. Москва) — «Алмаз» (три модификации), «АльфаАльфа-3», «Диана», «Альфа 3Д», «Атолл», «Атолл АМ» на основе вычислительных модулей «Азов»; системы управления «Омнибус» (восемь модификаций) «Альт», «Арбат», «Акация», «Айлама», «Напев»; Арбат на основе вычислительных машин «Атака» (МВМ-012), «Арфа» и «Арка»— «189 прибор»;

— Алгоритмическая вычислительная машина «Апрель»;

— в НПО «Марс» (г. Ульяновск) — «Аллея 0»;

— в КНИИРЭ (г. Киев) — вычислительные машины Карат, «Карат-КМ».

В области наземных стационарных и подвижных вычислительных машин для ПВО, ПРО и Министерства обороны, а также технологических процессов в промышленности были созданы:

в ИТМ и ВТ АН СССР(г. Москва) — «Эльбрус 1», 40У6, «Эльбрус 2»;

в НИИ «Аргон» (г. Москва) — бортовые вычислительные машины «А-30», «А-40», «Бета-3М», «А-50»;

в ВНИИЭМ (г. Москва) — стационарные вычислительные машины «МСУВТ-В7», «В-9»;

в НИИВК (г. Москва) — стационарная вычислительная машина «М-13»;

в НИИЭВМ (г. Минск) — возимая вычислительная машина «РВ-2», «РВ-3».

Работы, проводимые в Центре микроэлектроники по созданию вычислительных машин и систем в 1970-х годах, были прекращены, как не соответствующие основным задачам Министерства электронной промышленности, но не продолжены в Министерстве радиопромышленности.

Четвертое поколение специализированных вычислительных машин характеризуется широким применением микропроцессов (МП) главным образом иностранного производства. Началом поколения можно принять 1984 г. Это поколение характеризуется применением также БИС-контролеров для сопряжением МП с абонентами. Выпускаемые промышленностью МП разделились на две группы: МП для универсальных вычислительных систем и МП для обработки сигнальной информации.

В специализированных управляющих вычислительных системах применяются обе эти группы. Характерными для четвертого поколения спецЭВМ было широкое развитие вычислительных систем с большим числом микропроцессоров — мультипроцессорных ВМ и контроллеров. На организацию их совместной работы расходовалась значительная доля производительности ВМ, что приводило к дополнительному увеличению их числа в системе.

Микроминиатюризация микропроцессов и контроллеров и высокие характеристики быстродействия, а также большие возможности резервирования для повышения надежности обеспечивали применение мультипроцессорных систем в специализированных вычислительных системах.

Разработка военных вычислительных машин в 80—90 годы существенно сократилась и базировалась на применении микропроцессоров общего назначения в основном зарубежных фирм. Эти машины будут рассмотрены в следующем выпуске.

Для спецВМ трех поколений использование ЯВУ для программирования задач и управление процессом счета являлось дорогой платой за сокращение сроков создания системы. Поэтому ЯВУ (язык высокого уровня) не получили широкого применения в системах со спецВМ первого, второго и третьего поколений.

ЯВУ активно использовалось в спецВМ четвертого поколения, построенных на микропроцессорах, в которых вопросы экономии памяти и быстродействия перестали быть определяющими при формировании габаритно-массовых показателей ВМ.

Развитие спецВМ в СССР шло по пути создания наиболее эффективных алгоритмических, схемотехнических и конструкторских решений, способствующих выполнению поставленных задач с минимизацией требований к материальным ресурсам. Это обеспечивало решение задач в области обороны на отсталой элементной базе. Высокий интеллект проектантов и технологов позволил создать спецВМ, успешно работающие в оборонных системах, имеющих характеристики на уровне или выше мировых.

Сравнивая пути развития военных вычислительных машин в СССР и в США можно отметить, что в американских военных компьютерах широко использовались схемы универсальных ВМ, в ВМ создаваемых в СССР применялись специализированные решения лучше приспособленные к конкретным задачам. Это в определенной мере компенсировало отставание СССР в создании элементной базы и в уровне ее микроминиатюризации.

Можно отметить что, широко применение специализированных решений в построении военных компьютерных систем обеспечивало эффективное решение основных военных задач.

Приведенные данные получены Музеем от участников создания вычислительных машин и систем.

Активное участие в сборе и подготовке материалов приняли Пржиялковский В. В., Рогачев Ю. В., Липаев В. В., Штейнберг В. И., Малашевич Б. М.

Приведенные данные в основном представляют уровень специализированных управляющих ЭВМ и их развитие. Вероятно существуют ЭВМ, не попавшие в этот список, и о которых надо рассказать. Ждем материалов для следующего выпуска, а также замечаний и уточнений по настоящему выпуску.

Глава 2. Стационарные и подвижные вычислительные машины 2.1. Разработки Института точной механики и вычислительной техники АН СССР ЭВМ «Диана-1», «Диана-2».

Специализированные цифровые вычислительные машины «Диана-1», «Диана-2» созданы в 1955 году в ИТМ и ВТ.

Руководители работ: академик Лебедев С. А., Панов Д. Ю., Рыжов В. И., Бурцев В. С., Артамонов Г. Т.

Машины предназначены для автоматического съема данных с обзорной радиолокационной станции с селекцией объекта от шумов, одновременного сопровождения нескольких целей с построением траектории их движения и наведением самолета на цель.

Машины «Диана-1» и «Диана-2» последовательного действия с коммутируемой программной обработкой. Числа представлены 10 двоичными разрядами с фиксированной запятой. Система команд одноадресная, количество команд — 14, объём командной памяти — 256, ЗУ констант, оперативная память на магнитострикционных линиях задержки. В машинах производится преобразование интервалов времени и угловых положений в числовые величины. Логические элементы построены на миниатюрных радиолампах.

В машинах «Диана-1», «Диана-2» впервые в СССР осуществлен автоматический съем данных с обзорной радиолокационной станции с построением траекторий, сопровождением нескольких целей и наведением самолета на цель.

Основные разработчики: Ландер Е. П., Зимарев А.Н., Шура-Бура М. Р., Сычева М. П., Новиков А. А., Кривошеев Е. А., Тихонова М. В., Лаут А. Г., Чунаев В. С., Крылов А. С., Крылова Л. Д.

ЭВМ М- Специализированная цифровая вычислительная машина М-40 создана в 1956 году в ИТМ и ВТ.

Главный конструктор — академик Лебедев С. А., зам. главного конструктора — Бурцев В. С.

СЦВМ предназначалась для управления радиолокационными станциями дальнего сопровождения и точного наведения и осуществляла наведение противоракеты на баллистическую ракету противника. Первая большая специализированная СЦВМ на электронных лампах имела быстродействие до 40 тыс. операций в секунду, оперативную память на ферритовых сердечниках емкостью 4096 слов, с циклом работы 6 мкс. Машина работала с 36-разрядными двоичными числами с фиксированной запятой.

Система элементов ламповая и феррит-транзисторная. Феррит-транзисторные элементы использовались в низкочастотных устройствах сопряжения. Внешняя память — магнитный барабан емкостью 6 тыс. слов.

Машина работала в комплексе с аппаратурой процессора обмена с абонентами системы и аппаратурой хранения времени. В ЭВМ был реализован плавающий цикл управления операциями и система прерывания.

Впервые было использовано совмещение выполнения операций с обменом и мультиплексный канал обмена. ЭВМ работала в замкнутом контуре управления в качестве управляющего звена с удаленными объектами по радиорелейным дуплексным линиям связи.

В марте 1961 г. комплексом с СЦВМ М-40 впервые в мире была уничтожена боевая часть баллистической ракеты осколочным зарядом противоракеты. За эти работы коллектив ведущих разработчиков комплекса был удостоен Ленинской премии, в том числе академик Лебедев С. А. и Бурцев В. С.

ЭВМ М- Специализированная цифровая вычислительная машина М-50 создана в 1959 году в ИТМ и ВТ.

Главный конструктор — академик Лебедев С. А., зам. главного конструктора — Бурцев В. С.

Предназначалась для работы в двухмашинном контрольно-регистрирующем комплексе, на котором обрабатывались данные натурных испытаний системы ПРО. ЦВМ М-50 являлась модификацией М-40 и в дальнейшем использовалась в качестве универсальной ЭВМ. Машина работала с числами с плавающей запятой.

На базе М-40 и М-50 был создан двухмашинный комплекс. Специализированная ЦВМ 5Э92 была модификацией М-50 — использовалась для специально разработанной контрольно-регистрирующей аппаратуры с возможностью дистанционной записи данных, поступающих с высокочастотных каналов связи.

ЭВМ 5Э92б Машина электронная вычислительная специализированная 5Э92б создана в 1964 г. в ИТМ и ВТ. В 1967 г. прошла испытания в составе комплекса. Машина изготовлялась на Загорском электромеханическом заводе.

Выпущено более 100 машин.

Главный конструктор — академик Лебедев С. А., заместитель главного конструктора — Бурцев В. С.

Назначение машины аналогично М-40.

5Э92б являлась одной из первых полностью полупроводниковых ЭВМ.

Она включала двухпроцессорный комплекс с общим полем оперативной памяти с полным аппаратурным контролем по модулю 3. В машине предусматривалась возможность создания многомашинных систем с общим полем внешних запоминающих устройств, а так же возможность автоматического скользящего резервирования машин. Имеется развитая система прерываний с аппаратурным и программным приоритетом. Предусмотрена работа с удаленными объектами по дуплексным телефонным и телеграфным линиям.

В машине применялась крупноблочная конструкция.

ЭВМ 5Э Машина электронная вычислительная специализированная 5Э51 создана в 1965 и на Загорском электромеханическом заводе в 1967 году начат серийный выпуск.

Главный конструктор — академик Лебедев С. А., заместитель главного конструктора — Бурцев В. С.

Число выпущенных машин: более 50.

ЭВМ 5Э51 являлась модификацией 5Э92б с представлением чисел с плавающей запятой, с механизмом базирования и с защитой оперативной памяти и каналов обмена с возможностью работы нескольких операторов в мультипрограммном режиме.

Основными разработчиками ламповых машин М-40, М-50, 5Э92 и полупроводниковых 5Э92б, 5Э51 являлись: Аверин Ю. С., Александров В. С, Бабаян Б. А., Великовский М. Д., Горштейн В. Я., Гущин О. К., Грызлов А. А., Разроев В. П., Рыжов В. И., Руцкая З. А., Мараховский В. И., Улинский В., Тихонова М. А., Забусов Н.Н., Обидин Д. И., Синельников Ю. Н., Соколов В. М., Сахин Ю. Х., Степанов А. М., Лаут А. Г., Чуняаев В. С., Хайлов И. К., Орлов Г. М., Фадеев М. Ф., Фильцев Э. Р., Пахомов В. Н., Пивненко В. М., Петров В. Ф., Никольская Ю. Н., Никитин Ю. В., Новиков А. А., Нестеров Е. М., Назаров Л. Н., Крылов А. С., Крылова Л. Д., Крупский А. Ф., Казанский С. Е., Карабутов С. Г., Кривошеев Е. А., Козулин П. И., Кольцова С. Л., Квашнин Н. И.

ЭВМ 5Э Специализированная вычислительная машина 5Э65 создана в 1968 г.

К 1970 г. было выпущено 3 машины. Главный конструктор — академик Лебедев С. А., заместитель главного констуктора — Хайлов И. К.

Машина использовалась в комплексах ПРО и ПСО.

Машина представляла собой перевозимый высокопроизводительный вычислительный комплекс на полупроводниковых элементах, обеспечивающий проведение исследований в реальном масштабе времени в полевых условиях с высокой степенью достоверности за счет использования памяти с неразрушающим считыванием, полного аппаратурного контроля и средств устранения последствий сбоев. Эффективности проведения вычислительного процесса способствовали переменная длина слова (12, 24, разрядов), в машине впервые использована безадресная система команд и магазинная организация арифметического устройства. В составе машины имелся дистанционный пульт управления. С применением комплекса были произведены исследования различных бортовых средств радиоизмерений и радионавигации в атмосфере и космосе, отработка РЛС и противоракет. Машина располагалась в автоприцепе и имела производительность 200 тыс. алгоритмических операций в секунду, наработку на отказ 100 ч. В машине применялась крупноблочная конструкция и двухслойные печатные платы.

ЭВМ 5Э Специализированная вычислительная машина 5Э67 создана в 1975 г.

Выпущена всего одна машина в связи с принятием ОСВ-1.

Главный конструктор — академик Лебедев С. А., заместитель главного конструктора — Хайлов И. К.

Машина использовалась в комплексах ПРО и ПСО.

ЭВМ 5Э67 являлась модификацией 5Э65 и обеспечивала работу в жестких климатических условиях. С участием комплекса были проведены уникальные радиоизмерения эпизодических явлений в верхних слоях атмосферы в реальном масштабе времени.

Машина располагалась в 4 автоприцепах и имела производительность 600 тыс. алгоритмических операций в секунду и наработку на отказ 1000 ч.

Основные разработчики 5Э65 и 5Э67: Кольцова С. Л., Лыжников В. И., Орлов Г. М., Пивненко В. М., Подшивалов Д. Б., Пшеничников Л. Е., Фоменко А. К., Шпаков О. К., Чайковский М. Г., Ялунин Е. В.

ЭВМ 5Э Специализированная вычислительная машина 5Э26. Создана в 1978 г.

К 1994 г. выпущено около 1,5 тысяч машин. Изготовлялась на Загорском электромеханическом заводе.

Главные конструкторы: академик Лебедев С. А., Бурцев В. С. Заместители главных конструкторов: Кривошеев Е. А., Лаут В. Н., Новиков А. А., Острецов Ю. Д., Одесский М. И., Подшивалов Д. Б., Марченко Г. С.

Предназначена для применения в системах управления оружием Министерства обороны.

5Э26 — одна из первых в СССР мобильная управляющая многопроцессорная высокопроизводительная вычислительная система, построенная по модульному принципу, с высокоэффективной системой автоматического резервирования, базирующейся на аппаратурном контроле по модулю 3, которая обеспечивает возможность восстановления процесса управления при сбоях и отказах аппаратуры. Работает в широком диапазоне климатических и механических воздействий.

Машина имеет производительность 1,5 млн. операций в секунду, длина слова — 32 разряда, предусмотрена работа с целым словом, полусловом, байтом и битом. Объем оперативной памяти 32—34 Кб, объём командной памяти 64—256 Кб (килобайт), независимый процессор ввода-вывода информации по 12 каналам связи, имеющий максимальный темп обмена свыше 1 Мбит в секунду (выпускается в двух модификациях.) Особенностью мобильной многопроцессорной высокопроизводительной структуры с модульной памятью, является легкая адаптируемость к различным требованиям по производительности и памяти в системах управления. Машина работает в реальном масштабе времени и снабжена развитым математическим обеспечением, эффективной системой автоматизации программирования и возможностью работы с языком высокого уровня с использованием трансляторов, имеет энергонезависимую память команд на микробиаксах, а также возможность электрической переписи информации с применением внешней аппаратуры записи. Введена эффективная система эксплуатации с двухуровневой локализацией неисправной ячейки, обеспечивающая эффективность восстановления аппаратуры среднетехническим персоналом. В машине применяется стандартная серия ТТЛ-микросхем.

Конструкция: машина крупноблочная. В блоке устанавливаются ячейки.

Программное обеспечение: трансляторы с автокода, Фортрана.

Машина в зависимости от состава потребляет — 5—9 кВт, ее объём 2,5—4,5 м3.

За создание ЭВМ 5Э26 Кривошеев Е. А., Острецов Ю. Д., Рябцев Ю. С.

удостоены Государственной премии.

Основные разработчики: Трегубов К. Я., Борисов П. В., Вайсбурд Б. А., Крылова Л. Д., Аксенова Ю. М., Румянцев Е. М., Петров В. Ф., Великовский М. Д., Мико П. С., Зверков В. П., Ненароков А. Ф., Рябцев Ю. С., Козлов Л. А., Кнорозов С. Н., Фадеев М. Ф., Степанов В. И., Обидин Д. И., Залесин В. П., Подгорнова С. Л., Софронов П. Д., Алексеев А. А., Кровопусков В. И., Алексеев В. Я., Шамис В.А., Мамонова Т. Л., Ольшанская Т. М., Зинин В. В., Мамай А. К.

ЭВМ 40У Специализированная вычислительная машина 40У6. Создана в 1988 г.

К 1990 году времени выпущено более 200 машин.

Главный конструктор — Кривошеев Е. А. Заместители главного конструктора — Козлов Л. А., Бережной Е. Ф., Рябцев Ю. С., Подшивалов Д. Б., Борисов П. В., Вайсбурд Б. А.

40У6 продолжила линию мобильных управляющих многопроцессорных вычислительных систем, начатую ЭВМ 5Э26. 40У6 построена по модульному принципу, с высокой жизнеспособностью за счет дублирования некоторых модулей и резервирования, базирующегося на разветвленной системе аппаратурного контроля, обеспечивающего возможность восстановления процесса управления при сбоях и отказах аппаратуры. 40У6 функционирует в режиме реального времени и рассчитана на работу в широком диапазоне климатических и механических воздействий. Предусмотрено развитое математическое обеспечение автоматизации программирования.

В машине используются 32-разрядные слова, с плавающей запятой.

Оперативная память — 256 тысяч байт (дублируется), командная память — 512 тысяч байт (дублируется), 15-канальный процессор вводавывода информации (дублируется). Оперативная память имеет внутренний контроль по кодам Хемминга, байтовый контроль передач, интерливинг. В памяти команд предусмотрен внутренний контроль по кодам Хемминга, байтовый контроль передач; информация не пропадает от выключения питания, что обеспечивается переходом на аккумуляторное питание.

Машина построена с использованием маломощной серии ТТЛ-микросхем и КМОП-микросхемы памяти.

Конструкция: машина блочная. В блоках располагаются ячейки.

Программное обеспечение: трансляторы с автокода, Фортрана, СИ, Паскаль.

Машина потребляет 5,5 кВт и имеет объём 2,5—4,5 м3.

За создание ЭВМ 40У6 Кривошеев Е. А. удостоен Государственной премии.

Основные разработчики: Точилин Г. Г., Никитин М. Ф., Аксенова Ю. М., Терников А. И., Софронов П. Д., Хомчук П. П., Карпов Л. Е., Мико П. С., Зверков В. П., Ненароков А. Ф., Бойко В. И., Смирнова Н. Ф., Обидин Д. И., Савин Н. В., Тарков Н. П., Карпинский С. Н., Кнорозов С. Н., Рябцев Ю. С., Подгорнова С. Л., Бердичевский П. Г., Ходатаев А. К.

МВК «Эльбрус»

Многопроцессорные вычислительные комплексы «Эльбрус». В 1979 г.

создан «Эльбрус-1», в 1984 г. — «Эльбрус-2».

Главный конструктор — В. С. Бурцев. Первый зам. Главного конструктора — Рыжов В. И. Зам. Главного конструктора: Артюхов В. Ф., Бабаян Б. А., Бардиж В. В., Катков В. А., Лаут В. Н., Никитин Ю. В., Новиков А. А., Наумов И. И., Рябцев Ю. С., Сахин Ю. Х., Тяпкин М. В., Чунаев В. С., Хайлов И. К., Фильцев Э. Р.

В создании комплекса кроме Института точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) АН СССР, участвовали ПО «Звезда»

(г. Загорск), Московский завод САМ им. В. Д. Калмыкова, Пензенский завод ВЭМ.

МВК «Эльбрус» предназначен для двойного применения, как для решения задач управления, так и для научных расчетов.

Он построен на модульном принципе, который обеспечивает:

• возможность создания различных по характеристикам ВК за счет изменения набора модулей;

• высокие показатели надежности за счет автоматического резервирования и исключения неисправимых модулей из состава ВК.

Аппаратурные средства «Эльбрус» реализуют эффективное программирование на языках высокого уровня.

МВК «Эльбрус» используют элементную базу:

для «Эльбрус-1» — ТТЛ схемы средней интеграции (15 нс);

для «Эльбрус-2» — ЭКЛ схемы (2 нс) сборки мультичипов и микросхемы ИС-100.

В конструкции МВК используются ячейки с многослойными печатными платами.

Для охлаждения «Эльбрус-1» применяется двухконтурная замкнутая воздушно-жидкостная система, для «Эльбрус-2» — жидкостная кондуктивная система охлаждения для центрального процессора и оперативной памяти, и двухконтурная замкнутая, воздушно-жидкостная для других устройств.

Программное обеспечение МВК — Автокод высокого уровня (ЭЛЬ-76), трансляторы со всех основных языков (Фортран, Алгол, и т. д.).

Комплекс может состоять из центральных процессоров (до 10) специализированных процессоров (СВС) — для реализации прикладных программ, написанных для ЭВМ БЭСМ-6, и БПФ — для быстрого преобразования Фурье; оперативной памяти (до 32 Кбайт), процессоров ввода-вывода (до 4);

процессоров приема-передачи данных (до 16); центрального синхронизатора; внешних запоминающих устройств: устройства ввода-вывода, обеспечивающие использование до 1016 внешних устройств и до 2560 линий связи.

Типовые комплектации: однопроцессорная, двухпроцессорная, четырехпроцессорная и десятипроцессорная.

Производительность «Эльбрус-1» до 15 млн. оп/с, «Эльбрус-2» до 125 млн. оп./с, емкость памяти «Эльбрус-1» до 1 миллионов слов, «Эльбрус-2» до 16 миллионов слов.

За создание «Эльбрус-2» удостоены Ленинской премии — Бабаян Б. А., Новиков А. А., Рябцев Ю. С., Сахин Ю. Х., Семенихин С. В.;

Государственной премии — Бурцев В. С., Гришаков Г. И., Гущин О. К., Галецкий Ф. П., Горштейн В. Я., Ким Г. С., Лакшин Г. Л., Лаут В. Н., Мальшин А. В., Назаров Л. Н., Определенов И. Н., Пырченков В. Н., Рябов Г. Г., Хайлов И. К, Чунаев В. С.

2.2. Разработки СКБ-245 (по материалам Пржиялковского В. В. и Штейнберга В. И. ) В 1953 г. после окончания работ по созданию ЭВМ «Стрела» в СКБ- Министерства приборостроения и средств автоматизации (МПСА) началось проектирование нескольких специализированных ЭВМ под общим руководством Рамеева Б. И., одновременно являвшегося главным конструктором малой универсальной ЭВМ «Урал-1» (М-53). Началась разработка специализированных ЭВМ «Погода», «Кристалл», «Гранит», М-46, М-56, М-17, М-27.

Универсальные ЭВМ «Стрела» и БЭСМ были сложны и дороги для большинства потенциальных пользователей. Они служили в основном для создания ракетно-ядерного щита страны.

Для существенного расширения использования ЭВМ в народном хозяйстве и обороне страны было принято решение о создании малой серийной универсальной ЭВМ «Урал» и ряда специализированных ЭВМ на его основе.

Работы по созданию данных машин выполнялись под общим руководством главного конструктора ЭВМ «Урал 1» Рамеева Б.И. Благодаря своей экономичности эти специализированные машины были эффективны для пользователей до тех пор пока не стали доступными малые универсальные машины типа «Минск», «Раздан», т. е. до 1960—1961 гг.

Заказчиком ЭВМ «Погода» стал Гидрометеоцентр СССР, ЭВМ «Кристалл» предназначалась Физико-химическому институту АН СССР им.

Карпова, все остальные ЭВМ были заказаны Министерством обороны СССР («Гранит», М-46, М-56, М-17, М-27).

ЭВМ «Погода», М-46 и М-56 разрабатывались в СКБ-245. ЭВМ «Гранит», «Кристалл», М-17 и М-27 с 1955 г. разрабатывались и производились в Пензенском филиале СКБ-245.

После завершения работы по ЭВМ «Стрела» начались в 1955—1959 гг.

работы по изготовлению комплекса М-111 для Министерства обороны, который предназначался для использования в составе экспериментального образца системы ПВО. В 1958—1959 гг. московским заводом «САМ» был изготовлен образец комплекса М-111, а в 1960—1961 г. он прошел испытания в составе экспериментального образца. Главный конструктор Базилевский Ю. Я., заместители главного конструктора Ларионов А. М., Литвинов А. М., Прокудаев Г. М., Красников С. П., Соловьев Н. Н., Кожарский Л. А., Гридчин А. Ф.

После проведения испытаний в 1961—1962 г. была проведена модернизация комплекса М-111. Новый проект получил шифр 5Э61. Один образец комплекса 5Э61 в 1962 г. был изготовлен на московском заводе «САМ». Главный конструктор комплекса Базилевский Ю. Я., а затем Ларионов А. М.

Заместители главного конструктора Литвинов А. М., Прокудаев Г. М., Соловьев Н. Н., Красников С. П., Полунин А. Т., Кожарский Л. А., Гридчин А. Ф.

Приведем краткие описания этих машин.

ЭВМ М- ЭВМ М-56 — специализированная ЭВМ для нужд Министерства обороны. Разработана в течение 1953—1955 гг. Крупная партия машин выпущена на Московском заводе САМ.

Главный конструктор — Антонов В. С. Основные разработчики: Клоков Е. Н., Гордюк М. Г., Иноземцева Л. И.

Состав ЭВМ: вычислительное устройство, пульт управления, устройство приема входной информации, печатающее устройство.

Вычислительное устройство обрабатывало шестнадцатиразрядные двоичные коды. Входная информация поступала со скоростью 100 кГц.

Обработка ее велась в реальном масштабе времени. Вывод производился в десятичной системе на печатающее устройство со скоростью 100 чисел в минуту.

Элементная база и конструкция — от ЭВМ «Урал-1» (700 ламп, 4 стойки). Потребляемая мощность — 4,5 кВА, занимаемая площадь — 30 м2.

ЭВМ «Кристалл»

ЭВМ «Кристалл» — специализированная ЭВМ для вычислительных работ в области рентгеноструктурного анализа и кристаллографии (вычисление электронной плотности, структурных амплитуд и других параметров).

Главный конструктор ЭВМ — Беликов Ю. Н.

Образец машины изготовлен на Московском заводе САМ, отлажен в Пензенском филиале СКБ-245. Поставлен в Физико-химический институт АН СССР им. Карпова в 1957 г.

В состав ЭВМ входили вычислительное устройство с пультом управления, клавишное и контрольно-считывающее устройства, входной и выходной перфораторы, печатающее устройство.

Разрядность чисел, вводимых в машину, — 3 десятичных разряда. Быстродействие — 100 двоичных операций в секунду (перемножение двух чисел, суммирование с предыдущим результатом и обращение к таблице).

Ввод данных производился в десятичной системе счисления с перфоленты (кинопленка шириной 35 мм). Вывод результатов в десятичной системе производился на перфоленту и печатающее устройство.

Конструктивная база ЭВМ «Кристалл» взята от «Урал-1» (три стандартные стойки, 400 электронных ламп). Потребляемая мощность — 4 кВА.

Занимаемая площадь — 30 м2.

Основной разработчик — Мошенский В. Т.

ЭВМ «Гранит»

ЭВМ «Гранит» — специализированная ЭВМ для статистической обработки большого объёма результатов наблюдений. Машина была заказана Главным артиллерийским управлением Министерства Обороны СССР для проведения расчетов по повышению эффективности артиллерийской стрельбы.

Главный конструктор ЭВМ «Гранит» — Пржиялковский В. В.

В состав «Гранита» входило: вычислительное устройство, накапливающее сумму парных произведений, комплект устройств для подготовки перфоленты (кинопленка шириной 35 мм), выходной перфоратор и печатающее устройство.

Вычислительное устройство получало информацию со считывающего перфоленточного устройства и с накопителя на магнитной ленте, работающего с закольцованной магнитной лентой. Разрядность входной и выходной информации составляла 5 десятичных разрядов. Вычислительное устройство накапливало сумму парных произведений со скоростью ввода информации со считывающих устройств перфоленты и магнитной ленты, работавших синхронно. Она составляла 200 суммирований парных произведений в секунду.

Помимо операций сложения и умножения, обязательных для этой серии специализированных машин, в «Граните» имелись операции деления и извлечения квадратного корня. Для получения среднего значения и дисперсии одной серии результатов наблюдений требовалось 2—3 прогона перфолент.

Оборудование вычислительного устройства составляло 380 электронных ламп (3 стандартные стойки «Урал-1»). Потребляемая мощность — 4,5 кВА. Занимаемая площадь — 30 м2.

В 1957 г. машина была отправлена для работы на один из артиллерийских полигонов Министерства обороны, где использовалась для расчетов по пристрелке артиллерийских орудий.

Основные разработчики — Полячкин А. М., Телков С. Н.

ЭВМ «Погода»

ЭВМ «Погода» — специализированная ЭВМ, предназначенная для расчетов, связанных с прогнозом погоды. Московский завод САМ выпустил несколько экземпляров ЭВМ «Погода».

Главный конструктор — Маслов Н. Г.

В ее состав входят: вычислительное устройство, пульт управления, клавишное устройство, контрольно-считывающее устройство, входной и выходной перфораторы, печатающее устройство.

Информация поступала в ЭВМ с перфолент, подготовленных с помощью клавишного и контрольно-считывающего устройств. ВычислительРис. 2.2-1. Внешний вид ЭВМ «Кристалл», «Гранит», «Погода».

ное устройство не имело оперативного ЗУ и обрабатывало информацию, поступающую непосредственно с перфолент. Обработка сводилась к накоплению сумм парных произведений. Разрядность вводимых и выводимых чисел — 10 или 5 (в десятичной системе счисления). Время вычисления произведения двух чисел и суммирования его с промежуточной суммой парных произведений — 0,01 с для 10-разрядных чисел и 0,005 с для 5-разрядных чисел.

Элементная база — электронные лампы (400 шт.).

Вычислительное устройство состояло из трех стандартных стоек «Урал-1».

Потребляемая ЭВМ мощность — 5 кВА. Занимаемая площадь — 25 м2.

Основные разработчики: Антонов В. П., Мухин В. И., Сакаев Э. И., Иноземцева Л. И., Клоков Е. И. Рис. 2.2-1.

ЭВМ М- ЭВМ М-46 — специализированная ЭВМ для Министерства обороны.

Разработана в 1953—1955 гг. Помимо опытного образца Московским заводом САМ изготовлена партия из нескольких машин.

Главный конструктор А. И. Лазарев.

В состав ЭВМ входили: вычислительное устройство, пульт управления, оперативное запоминающее устройство, контрольно-считывающее устройство, перфоратор ленты, печатающее устройство.

Информация поступала в вычислительное устройство с перфорированной киноленты шириной 35 мм. М-46 имела оперативное ЗУ на магнитном барабане. Емкость его составляла 4096 чисел. Вывод информации проводился на широкую печать с электрифицированной головкой от пишущей машинки.

Элементная база — электронные лампы (300 шт.). Вычислительное устройство состояло из двух стандартных стоек «Урал-1», потребляло 3 кВА, занимало площадь 20 кв. м.

Основные разработчики — Смелов С. Н., Шульгин А. А., Дудушкин А. П.

ЭВМ М-17 и М- ЭВМ М-17 и М-27 создавались в 1955—1960 гг. в Пензенском филиале СКБ-245. Главный конструктор — Маковеев В. С. Эти машины предназначались для решения целого комплекса задач оборонного назначения. Они были значительно сложнее перечисленных выше машин и, скорее, были специализированными вычислительными комплексами.

Вычислительный комплекс М-111. Предназначался для: преобразования и селекции информации, поступающей от многоканального источника, решения задач поведения и выдачи команд управления многим объектам. Он представлял центральный узел автоматизированной системы управления в составе:

МА — машины анализа, которая принимала информацию с заданными приоритетами, проводила селекцию, анализ и преобразование данных, формировала управляющие и контрольные сигналы и производила выдачу в другие части комплекса МР — машины центрального распределительного устройства, которая обеспечивает хранение информации в буферном ЗУ и периодическую выдачу ее для селекции в МА. Две машины.

МВ — машина вычислительная, которая производит вторичную обработку информации, выработку данных для селекции и команд управления.

В комплексе используется три машины.

ВУ — выходные устройства — Производящие формирование и выдачу команд контрольных и управляющих сигналов в другие части комплекса.

УК — устройства контроля, выполняющие сквозной функциональный контроль работы комплекса на основании решения контрольных задач (тестов) и производящие автоматическое переключение машины МР и МВ и отключение неисправных частей МА.

Впервые в отечественной практике был создан автоматизированный вычислительный комплекс с цифровыми машинами М-111, а затем 5Э61, который существенно повысил эффективность решения задач ПВО, обработку больших массивов информации, процессов управления одновременно несколькими объектами.

В комплексе 5Э61 были уточнены эксплуатационные характеристики, увеличено количество одновременно решаемых задач и расширен диапазон обрабатываемых параметров, увеличено число дополнительных источников информации.

ЭВМ «РАДОН»

«Радон» — одна из первых специализированных машин СКБ-245 построенная на полупроводниковых элементах для использования в ПВО.

Электронная вычислительная машина «РАДОН» создана в 1964 г. и изготовлялась на Московском заводе счетно-аналитических машин (САМ).

Изготовили 10 машин.

Главный конструктор — Крутовских С. А.; заместители и разработчики — Соловьев С. П., Савина А. И., Соловьев А. А., Антонов А. П., Барашко В. С., Клямко Э. И., Кушнеров Ф. Р., Левшин В. И., Маслов Н. Г., Михайлов И. Б.

ЭВМ «РАДОН» разработана в нескольких модификациях, различающихся емкостью ОЗУ, ПЗУ. Машина представляла собой двухмашинный комплекс с шинной организацией связей. Система команд — одноадресная, разрядность команд — 24 (из них 2 контрольных), разрядность операндов — 20 (включая 2 контрольных).

Числа использовались с фиксированной точкой. Число команд — 64.

Адресация — до 64 Кслов, из них 2048 — по смещению, а остальные — по префиксам, устанавливаемым по специальной команде. Индексных регистров — 2.

В систему команд входили также команды обращения к оперативной памяти и управления парной ЭВМ, включая останов, установку режимов, шаг, такт и автомат. Загрузку адреса команд процессора и пуск его в установленном режиме.

Каждый процессор имел прямой доступ как к своей памяти, так и к памяти парной ЭВМ. Это позволяло работать как в двухмашинном, так и в двухпроцессорном режимах. Обе ЭВМ были подключены к общей обменной магистрали для связи с устройствами управления системы.

Периферия ЭВМ использовалась в основном только для первичной загрузки, тестирования и вывода информации для анализа на печать.

На рис.2.2-2 Приведена блок-схема машины. Элементы машины, импульсно-потенциальные с гальваническими и трансформаторными связями, использовали транзисторы П16Б и П601.

ЭВМ состояла из 16 стоек, каждая из которых содержала свои блоки питания и управления ими, панель межсоединений, включающую 320 розеток типа «лист» (по 20 контактов каждая), которые сочленялись вилками, расположенными на торце ячеек, содержащих от 4 до 8 элементов.

Рис. 2.2-2.

Каждый из элементов имел несущую печатную плату, выполненную методом прессования пластмассы с канавками и отверстиями, которые гальваническим методом покрывались медью.

Программное обеспечение машины включало тестовую систему и диагностические программы, позволяющие осуществлять поиск неисправностей за счет выполнения программ в необходимом режиме в обеих ЭВМ и сравнения результатов выполнения программ, операций и их частей в каждой ЭВМ.