La ciutat dels Somnis
Així, el 1963 es va obrir un centre de microelectrònica a Zelenograd.
Per voluntat del destí, Lukin, un conegut del ministre Shokin, es converteix en el seu director i no en Staros (mentre que Lukin mai no es veia en brutes intrigues, al contrari: era una persona honesta i directa, irònicament, va coincidir tan que va ser la seva adhesió als principis el que el va ajudar a ocupar aquest càrrec, a causa d'ella, es va barallar amb l'anterior cap i se'n va anar, i Shokin necessitava almenys algú en lloc de Staros, a qui odiava).
Per a les màquines SOK, això significava un enlairament (com a mínim, pensaven que sí al principi); ara es podrien implementar, amb el suport constant de Lukin, mitjançant microcircuits. Amb aquest propòsit, va portar Yuditsky i Akushsky a Zelenograd juntament amb l'equip de desenvolupament del K340A, i van formar un departament d'ordinadors avançats a NIIFP. Durant gairebé 1, 5 anys no hi va haver tasques específiques per al departament i van passar el seu temps divertint-se amb el model T340A, que van portar amb ells de NIIDAR, i meditant sobre els futurs desenvolupaments.
Cal assenyalar que Yuditsky era una persona extremadament formada amb una perspectiva àmplia, estava interessat activament en els darrers assoliments científics en diversos camps relacionats indirectament amb la informàtica i va reunir un equip de joves especialistes amb molt talent de diferents ciutats. Sota el seu patrocini, es van celebrar seminaris no només sobre aritmètica modular, sinó també sobre neurocibernètica i fins i tot bioquímica de les cèl·lules nervioses.
Com recorda V. I Stafeev:
Quan vaig arribar a NIIFP com a director, gràcies als esforços de Davlet Islamovich, encara era un institut petit, però que ja funcionava. El primer any es va dedicar a trobar un llenguatge de comunicació comú entre matemàtics, cibernètica, físics, biòlegs, químics … Aquest va ser el període de la formació ideològica del col·lectiu, que Yuditsky, la seva beneïda memòria, va anomenar adequadament el "període de cantant cançons revolucionàries "sobre el tema:" Què guai això és fes! " A mesura que es va arribar a la comprensió mútua, es va iniciar una investigació conjunta seriosa en les direccions acceptades.
Va ser en aquest moment quan Kartsev i Yuditsky es van conèixer i es van fer amics (les relacions amb el grup de Lebedev d’alguna manera no van funcionar a causa del seu elitisme, proximitat al poder i manca de voluntat per estudiar arquitectures de màquines tan poc ortodoxes).
Com recorda M. D. Kornev:
Kartsev i jo vam tenir reunions periòdiques del Consell Científic i Tècnic (Consell Científic i Tècnic), en què especialistes van discutir les formes i els problemes de la construcció d’ordinadors. Normalment ens convidàvem mútuament a aquestes reunions: anàvem a elles, elles, a nosaltres, i participàvem activament en el debat.
En general, si es donés llibertat acadèmica a aquests dos grups, impensable per a l’URSS, seria difícil fins i tot pensar fins a quines altures tècniques s’acostarien i com canviaria el disseny de la informàtica i el maquinari.
Finalment, el 1965, el Consell de Ministres va decidir completar el complex de tir multicanal Argun (MKSK) per a la segona etapa de l'A-35. Segons estimacions preliminars, la ISSC necessitava un ordinador amb una capacitat d’aproximadament 3,0 milions de tones de petroli equivalent. Operacions "algorítmiques" per segon (un terme que en general és extremadament difícil d'interpretar, significava operacions per processar dades de radar). Com va recordar NK Ostapenko, una operació algorítmica en problemes MKSK corresponia a aproximadament 3-4 operacions senzilles d’ordinador, és a dir, es necessitava un ordinador amb un rendiment de 9-12 MIPS. A finals de 1967, fins i tot el CDC 6600 estava més enllà de la capacitat del CDC 6600.
El tema es va presentar al concurs a tres empreses alhora: Centre de Microelectrònica (Minelektronprom, F. V. Lukin), ITMiVT (Ministeri de la Indústria de la Ràdio, S. A. Lebedev) i INEUM (Minpribor, M. A. Kartsev).
Naturalment, Yuditsky va començar a treballar al CM i és fàcil endevinar quin esquema de la màquina va triar. Tingueu en compte que dels autèntics dissenyadors d’aquells anys, només Kartsev amb les seves màquines úniques, de les quals parlarem a continuació, podia competir amb ell. Lebedev estava completament fora de l’abast de les supercomputadores i de les innovacions arquitectòniques tan radicals. El seu estudiant Burtsev va dissenyar màquines per al prototip A-35, però en termes de productivitat ni tan sols s’acostaven al necessari per a un complex complet. L'ordinador de l'A-35 (excepte fiabilitat i velocitat) havia de funcionar amb paraules de longitud variable i diverses instruccions en una sola ordre.
Tingueu en compte que NIIFP tenia un avantatge a la base d’elements, a diferència dels grups de Kartsev i Lebedev, tenien accés directe a totes les tecnologies microelectròniques; ells mateixos les van desenvolupar. En aquest moment, es va iniciar el desenvolupament d'un nou SIG "Ambaixador" (posterior sèrie 217) a NIITT. Es basen en una versió sense transports del transistor desenvolupada a mitjans dels anys 60 per l'Institut d'Investigació Electrònica de Semiconductors de Moscou (ara NPP Pulsar) sobre el tema de la "Paràbola". Els conjunts es van produir en dues versions de l'element base: en transistors 2T318 i matrius de díodes 2D910B i 2D911A; en transistors KTT-4B (en endavant 2T333) i matrius de díodes 2D912. Característiques distintives d'aquesta sèrie en comparació amb els esquemes de pel·lícules gruixudes "Path" (sèries 201 i 202): augment de la velocitat i la immunitat contra el soroll. Els primers muntatges de la sèrie van ser LB171: element lògic 8I-NOT; 2LB172 - dos elements lògics 3I-NOT i 2LB173 - element lògic 6I-NOT.
El 1964, ja era una tecnologia endarrerida, però encara viva, i els arquitectes del sistema del projecte Almaz (quan es va batejar el prototip) van tenir l'oportunitat no només de posar immediatament en funcionament aquests SIG, sinó també d'influir en la seva composició i característiques, de fet, demanant sota vosaltres xips personalitzats. Així, va ser possible augmentar el rendiment moltes vegades: els circuits híbrids s’adaptaven a un cicle de 25-30 ns, en lloc de 150.
Sorprenentment, el SIG desenvolupat per l’equip de Yuditsky va ser més ràpid que els microcircuits reals, per exemple, les sèries 109, 121 i 156, desenvolupades el 1967-1968 com a base d’elements per a ordinadors submarins. No tenien un analògic estranger directe, ja que estava lluny de Zelenograd, les sèries 109 i 121 van ser produïdes per les fàbriques de Minsk, Mion i Planar, i les poloneres de Lvov, sèries 156, per l’Institut de Recerca de Vilnius Venta (a la perifèria de l’URSS, lluny de ministres, en general, passaven moltes coses interessants). El seu rendiment va ser d’uns 100 ns. Per cert, la sèrie 156 es va fer famosa pel fet que, sobre la base, es va reunir una cosa completament ctònica: un SIG multicristal, conegut com la sèrie 240 "Varduva", desenvolupat pel eurodiputat de Vilnius Design Bureau (1970).
En aquella època, a Occident, es produïen LSI de ple dret, a l’URSS, faltaven 10 anys per assolir aquest nivell de tecnologia, i jo volia obtenir LSI. Com a resultat, van fer una mena d’ersatz a partir d’un munt (fins a 13 peces!) De microcircuits sense chip de la més petita integració, separats en un substrat comú en un sol paquet. És difícil dir què hi ha més en aquesta decisió: enginy o tecnosquizofrènia. Aquest miracle es va anomenar "LSI híbrid" o simplement GBIS, i podem dir-ne amb orgull que aquesta tecnologia no tenia anàlegs al món, encara que només fos necessari que ningú més estigués tan pervertit (que només suposa dos (!) Subministraments). tensió, + 5V i + 3V, que eren necessaris per al treball d’aquest miracle de l’enginyeria). Per fer-ho completament divertit, aquests GBIS es van combinar en una sola placa, aconseguint, una vegada més, una mena de sobretaula de mòduls multi-xip i es van utilitzar per muntar ordinadors de vaixells del projecte Karat.
Tornant al projecte Almaz, observem que era molt més greu que el K340A: tant els recursos com els equips que hi participaven eren colossals. El NIIFP va ser responsable del desenvolupament de l'arquitectura i el processador de l'ordinador, el NIITM - el disseny bàsic, el sistema d'alimentació i el sistema d'entrada / sortida de dades, el NIITT - els circuits integrats.
Juntament amb l'ús de l'aritmètica modular, es va trobar una altra forma arquitectònica que augmentava significativament el rendiment general: una solució que es va utilitzar àmpliament més tard en els sistemes de processament de senyals (però única en aquell moment i la primera a la URSS, si no al món) - la introducció d’un coprocessador DSP al sistema i del nostre propi disseny.
Com a resultat, "Almaz" constava de tres blocs principals: un DSP d'una sola tasca per al processament preliminar de les dades del radar, un processador modular programable que realitza càlculs de guiatge de míssils, un coprocessador real programable que realitza operacions no modulars, principalment relacionades al control informàtic.
L’addició de DSP va provocar una disminució de la potència requerida del processador modular en 4 MIPS i un estalvi d’uns 350 KB de RAM (gairebé el doble). El propi processador modular tenia un rendiment d’uns 3,5 MIPS, una vegada i mitja superior al K340A. El projecte es va acabar el març de 1967. Els fonaments del sistema es van deixar iguals que en el K340A, la capacitat de memòria es va augmentar fins a 128 K de paraules de 45 bits (aproximadament 740 KB). Memòria cau del processador: 32 paraules de 55 bits. El consum d'energia s'ha reduït a 5 kW i el volum de la màquina s'ha reduït a 11 armaris.
L'acadèmic Lebedev, després d'haver-se familiaritzat amb les obres de Yuditsky i Kartsev, va retirar immediatament la seva versió de la consideració. En general, quin era el problema del grup Lebedev és una mica poc clar. Més exactament, no està clar quin tipus de vehicle van treure de la competició, perquè al mateix temps desenvolupaven el predecessor d'Elbrus - 5E92b, només per a la missió de defensa antimíssils.
De fet, en aquell moment, el mateix Lebedev s’havia convertit completament en fòssil i no podia oferir cap idea radicalment nova, especialment aquelles superiors a les màquines SOC o als ordinadors vectorials de Kartsev. En realitat, la seva carrera va acabar a BESM-6, no va crear res millor i més seriós i va supervisar el desenvolupament purament formalment, o va impedir més que no va ajudar al grup Burtsev, que es dedicava a Elbrus i a tots els vehicles militars d’ITMiVT.
Tanmateix, Lebedev tenia un poderós recurs administratiu, ja que era algú com Korolev del món dels ordinadors: un ídol i una autoritat incondicional, de manera que si volia empènyer el seu cotxe fàcilment, fos quin fos. Curiosament, no ho va fer. 5E92b, per cert, es va adoptar, potser va ser aquell projecte? A més, una mica més tard, es va llançar la versió modernitzada 5E51 i una versió mòbil de l’ordinador per a la defensa antiaèria 5E65. Al mateix temps, van aparèixer E261 i 5E262. No està clar per què totes les fonts diuen que Lebedev no va participar a la competició final. Fins i tot més estrany, el 5E92b es va fabricar, es va lliurar a l'abocador i es va connectar a l'Argun com a mesura temporal fins que s'acabés el cotxe de Yuditsky. En general, aquest secret encara espera als seus investigadors.
Queden dos projectes: Almaz i M-9.
M-9
Kartsev es pot descriure amb precisió amb una sola paraula: geni.
El M-9 va superar gairebé tot (si no tot) que hi havia fins i tot als plànols de tot el món en aquell moment. Recordem que els termes de referència incloïen un rendiment d’uns 10 milions d’operacions per segon i que van ser capaços d’extreure’l d’Almaz només mitjançant l’ús de DSP i aritmètica modular. Kartsev va sortir del seu cotxe sense tot això mil milions … Va ser realment un rècord mundial, ininterromput fins que va aparèixer la superordinadora Cray-1 deu anys després. Informant del projecte M-9 el 1967 a Novosibirsk, Kartsev va fer broma:
el M-220 s’anomena així perquè té una productivitat de 220 mil operacions / s, i el M-9 s’anomena així perquè proporciona una productivitat de 10 a la 9a potència d’operacions / s.
Sorgeix una pregunta, però com?
Kartsev va proposar (per primera vegada al món) una arquitectura de processador molt sofisticada, un analògic estructural complet de la qual mai s'ha creat. Era en part similar a les matrius sistòliques d’Inmos, en part als processadors vectorials Cray i NEC, en part a Connection Machine, l’icònica superordinadora dels anys vuitanta, i fins i tot a les targetes gràfiques modernes. M-9 tenia una arquitectura sorprenent, per a la qual ni tan sols hi havia un llenguatge adequat per descriure, i Kartsev va haver d'introduir tots els termes pel seu compte.
La seva idea principal era construir un ordinador que funcionés amb una classe d’objectes fonamentalment nova per a l’aritmètica de la màquina: funcions d’una o dues variables, donades en sentit puntual. Per a ells, va definir tres tipus principals d'operadors: operadors que assignen un tercer a un parell de funcions, operadors que retornen un número com a resultat d'una acció sobre una funció. Treballaven amb funcions especials (en terminologia moderna - màscares) que prenien els valors 0 o 1 i servien per seleccionar un subarray d'una matriu determinada, operadors que retornen una matriu de valors associats a aquesta funció com a resultat d'una acció en una funció.
El cotxe constava de tres parells de blocs, que Kartsev va anomenar "feixos", tot i que eren més semblants a gelosies. Cada parell incloïa una unitat de càlcul d'una arquitectura diferent (el propi processador) i una unitat de càlcul de màscares (arquitectura corresponent).
El primer paquet (el "bloc funcional" principal) consistia en un nucli informàtic: una matriu de processadors de 16 bits de 32x32, similar als transputadors INMOS dels anys vuitanta, amb la seva ajuda era possible dur a terme en un cicle de rellotge tot les operacions bàsiques de l'àlgebra lineal: multiplicació de matrius i vectors en combinacions arbitràries i la seva suma.
Va ser només el 1972 que es va construir un ordinador experimental massiu paral·lel Burroughs ILLIAC IV als EUA, una mica similar en arquitectura i un rendiment comparable. Les cadenes aritmètiques generals podrien realitzar la suma amb l'acumulació del resultat, cosa que va fer possible, si cal, processar matrius de dimensió superior a 32. Als operadors executats per la xarxa de processadors de l'enllaç funcional se'ls podria imposar una màscara que limita només l'execució als processadors etiquetats. La segona unitat (anomenada per Kartsev "aritmètica de la imatge") funcionava junt amb ella, consistia en la mateixa matriu, però processadors d'un bit per a operacions amb màscares ("imatges", com es deien llavors). Hi havia disponible una àmplia gamma d’operacions a les pintures, també realitzades en un cicle i descrites per deformacions lineals.
El segon paquet va ampliar les capacitats del primer i consistia en un coprocessador vectorial de 32 nodes. Havia de realitzar operacions en una funció o un parell de funcions especificades en 32 punts, o operacions en dues funcions o en dos parells de funcions especificades en 16 punts. Per a això hi havia de manera similar el seu propi bloc de màscares, anomenat "aritmètica de característiques".
El tercer enllaç (també opcional) consistia en un bloc associatiu que realitza operacions de comparació i ordenació de subconjunts per contingut. Un parell de màscares també van anar cap a ella.
La màquina podria constar de diversos conjunts, en la configuració bàsica (només un bloc funcional, com a màxim), vuit: dos conjunts d’aritmètica funcional i d’imatges i un conjunt d’altres. En particular, es va suposar que el M-10 constava d'un bloc, el M-11 - de vuit. El rendiment d’aquesta opció va ser superior dos mil milions operacions per segon.
Per acabar el lector, observem que Kartsev va proporcionar la combinació síncrona de diverses màquines en un superordinador. Amb aquesta combinació, totes les màquines es van iniciar a partir d’un generador de rellotges i van realitzar operacions en matrius d’enormes dimensions en 1–2 cicles de rellotge. Al final de l'operació actual i al començament de la següent, era possible intercanviar entre qualsevol aritmètica i dispositius d'emmagatzematge de les màquines integrades al sistema.
Com a resultat, el projecte de Kartsev va ser un autèntic monstre. Una cosa semblant, des del punt de vista arquitectònic, va aparèixer a Occident només a finals dels anys setanta a les obres de Seymour Cray i els japonesos de NEC. A l’URSS, aquesta màquina era absolutament única i arquitectònicament superior no només a tots els desenvolupaments d’aquells anys, sinó en general a tot el que es va produir en tota la nostra història. Només hi havia un problema: ningú no ho implementaria.
Diamant
El concurs el va guanyar el projecte Almaz. Les raons per això són vagues i incomprensibles i s’associen als jocs polítics tradicionals de diversos ministeris.
Kartsev, en una reunió dedicada al 15è aniversari de l'Institut de Recerca de Complexos Informàtics (NIIVK), el 1982, va dir:
El 1967 vam sortir amb un projecte força atrevit per al complex informàtic M-9 …
Per al Ministeri d’Instruments de la URSS, on ens allotjàvem, aquest projecte va resultar ser massa …
Ens van dir: aneu a V. D. Kalmykov, ja que esteu treballant per a ell. El projecte M-9 va romandre incomplert …
De fet, el cotxe de Kartsev ho era massa bé per a la URSS, la seva aparença deixaria amb valentia el tauler de la resta de jugadors, inclòs el poderós grup de Lebedevites d’ITMiVT. Per descomptat, ningú hauria permès que alguns de Kartsev, superposats, superessin els favorits del sobirà repetidament plens de premis i favors.
Tingueu en compte que aquesta competició no només no va destruir l'amistat entre Kartsev i Yuditsky, sinó que va unir encara més aquests brillants arquitectes, però a la seva manera. Com recordem, Kalmykov es va oposar categòricament tant al sistema de defensa antimíssils com a la idea d’un superordinador i, com a resultat, el projecte de Kartsev es va fusionar tranquil·lament i el Ministeri de Pribor es va negar a continuar treballant per crear equips potents.
Es va demanar a l'equip de Kartsev que es traslladés al MRP, cosa que va fer a mitjan 1967, formant una sucursal número 1 d'OKB "Vympel". Al 1958, Kartsev va treballar per encàrrec del conegut acadèmic AL Mints de RTI, que es dedicava al desenvolupament de sistemes d’alerta d’atacs de míssils (això va acabar donant lloc a radars fora de l’horitzó completament ctònics, inimaginablement costosos i absolutament inútils). del projecte Duga, que no tenen temps de posar-lo en funcionament, ja que l’URSS es va esfondrar). Mentrestant, la gent de RTI es mantenia relativament sana i Kartsev els va acabar les màquines M-4 i M4-2M (per cert, és molt, molt estrany que no s’utilitzessin per a la defensa de míssils!).
Més història recorda una anècdota dolenta. El projecte M-9 va ser rebutjat, però el 1969 se li va donar una nova comanda basada en la seva màquina i, per tal de no sacsejar el vaixell, van donar tota la seva oficina de disseny a la subordinació de Mints del departament de Kalmyk. M-10 (índex final 5E66 (atenció!) - en moltes fonts es va atribuir per error a l'arquitectura SOK) es va veure obligat a competir amb Elbrus (que, tanmateix, va tallar com un microcontrolador Xeon) i, el que és encara més sorprenent, es va tornar a jugar amb els cotxes de Yuditsky i, en conseqüència, el ministre Kalmykov va realitzar una jugada múltiple absolutament brillant.
Primer, el M-10 el va ajudar a fallar la versió en sèrie de l'Almaz, i després es va declarar no apte per a la defensa antimíssils, i l'Elbrus va guanyar una nova competició. Com a resultat, del xoc de tota aquesta bruta lluita política, el desgraciat Kartsev va rebre un atac de cor i va morir sobtadament, abans de complir els 60 anys. Yuditsky va sobreviure breument al seu amic, morint aquell mateix any. Per cert, Akushsky, la seva parella, no es va esforçar excessivament i va morir com a membre del corresponsal, tractat amb amabilitat per tots els premis (Yuditsky només va créixer fins a ser doctor en ciències tècniques), el 1992 als 80 anys. Així, doncs, Kalmykov, que odiava ferotge Kisunko i al final va fracassar en el seu projecte de defensa antimíssils, va atacar a dos, probablement els desenvolupadors d’ordinadors amb més talent de l’URSS i alguns dels millors del món. Més endavant considerarem aquesta història amb més detall.
Mentrestant, tornarem al guanyador sobre el tema ABM: el vehicle Almaz i els seus descendents.
Naturalment, "Almaz" era un ordinador molt bo per a les seves tasques estretes i tenia una arquitectura interessant, però comparar-lo amb el M-9 era, per dir-ho lleugerament, classes massa diferents. No obstant això, es va guanyar la competició i es va rebre una comanda per al disseny d'una màquina ja en sèrie 5E53.
Per dur a terme el projecte, l'equip de Yuditsky el 1969 es va separar en una empresa independent: el Centre d'Informàtica Especialitzat (SVC). El mateix Yuditsky es va convertir en el director, el diputat del treball científic - Akushsky, que, com un peix enganxós, va "participar" en tots els projectes fins als anys setanta.
Tingueu en compte de nou que el seu paper en la creació de màquines SOK és completament místic. Absolutament a tot arreu, és esmentat el número dos després de Yuditsky (i de vegades el primer), mentre ocupava llocs relacionats amb quelcom incomprensible, tots els seus treballs sobre aritmètica modular són exclusivament coautors, i què va fer exactament durant el desenvolupament d '"Almaz" i 5E53 generalment no està clar: l'arquitecte de la màquina va ser Yuditsky, i persones completament separades també van desenvolupar els algorismes.
Val a dir que Yuditsky va tenir molt poques publicacions sobre RNS i algorismes aritmètics modulars a la premsa oberta, principalment perquè aquestes obres es van classificar durant molt de temps. A més, Davlet Islamovich es va distingir per un fenomenal escrupolós en les publicacions i mai es va posar coautor (o pitjor encara, el primer coautor, com gairebé tots els directors i caps soviètics adoraven fer) en qualsevol obra dels seus subordinats i estudiants de postgrau.. Segons els seus records, normalment responia a propostes d’aquest tipus:
Hi vaig escriure alguna cosa? No? Després emporta’m el meu cognom.
Així, al final, va resultar que en el 90% de les fonts nacionals, Akushsky es considera el pare principal i principal de SOK, que, al contrari, no té cap obra sense coautors, perquè, segons la tradició soviètica, va enganxar el seu nom a tot el que feien tots els seus subordinats.
5E53
La implementació de 5E53 va requerir un esforç titànic per part d’un enorme equip de persones amb talent. L'ordinador va ser dissenyat per seleccionar objectius reals entre els falsos i apuntar-hi antimíssils, la tasca més difícil computacionalment que es va enfrontar a la tecnologia informàtica del món. Per a tres ISSC de la segona etapa de l'A-35, la productivitat es va refinar i va augmentar 60 vegades (!) Fins a 0,6 GFLOP / s. Aquesta capacitat havia de ser proporcionada per 15 ordinadors (5 en cada ISSK) amb un rendiment en tasques de defensa de míssils de 10 milions d’op / s algorítmics (uns 40 milions d’op / s convencionals), 7,0 Mbit RAM, 2, 9 Mbit EPROM, VZU de 3 Gbit i equips de transmissió de dades durant centenars de quilòmetres. El 5E53 hauria de ser significativament més potent que l’Almaz i ser una de les màquines més potents (i sens dubte les més originals) del món.
V. M. Amerbaev recorda:
Lukin va nomenar Yuditsky com a dissenyador en cap del producte 5E53, confiant-li el lideratge dels SVT. Davlet Islamovich era un veritable dissenyador en cap. Va aprofundir en tots els detalls del projecte que s'està desenvolupant, des de la tecnologia de producció de nous elements fins a solucions estructurals, arquitectura d'ordinadors i programari. En tots els àmbits de la seva intensa tasca, va ser capaç de plantejar aquestes preguntes i tasques, la solució de les quals va conduir a la creació de nous blocs originals del producte dissenyat i, en diversos casos, el mateix Davlet Islamovich va indicar aquestes solucions. Davlet Islamovich treballava tot sol, independentment del temps o de les circumstàncies, igual que tots els seus companys de treball. Va ser un moment tempestuós i brillant i, per descomptat, Davlet Islamovich va ser el centre i l’organitzador de tot.
El personal de SVC tractava els seus líders de manera diferent, i això es reflectia en la forma en què els empleats els cridaven al seu cercle.
A Yuditsky, que no donava molta importància a les files i que apreciava principalment la intel·ligència i les qualitats empresarials, simplement es deia Davlet a l'equip. El nom d'Akushsky era l'avi, ja que era sensiblement més gran que la immensa majoria dels especialistes en SVC i, mentre escriuen, es distingia per un esnobisme especial; segons les memòries, era impossible imaginar-lo amb un soldador a la mà (molt probablement, Simplement, no sabia quin final el retenia) i Davlet Islamovich ho va fer més d’una vegada.
Com a part d'Argun, que era una versió abreujada del combat ISSK, es va planejar utilitzar 4 conjunts d'ordinadors 5E53 (1 al radar objectiu Istra, 1 al radar de guia antimíssils i 2 al centre de comandament i control), units en un sol complex. L’ús de SOC també va tenir aspectes negatius. Com ja hem dit, les operacions de comparació no són modulars i per a la seva implementació es requereix una transició cap al sistema posicional i cap enrere, cosa que comporta una caiguda monstruosa del rendiment. VM Amerbaev i el seu equip van treballar per resoldre aquest problema.
M. D. Kornev recorda:
A la nit, Vilzhan Mavlyutinovich pensa que al matí aporta resultats a VM Radunsky (desenvolupador principal). Els enginyers de circuits analitzen la implementació de maquinari de la nova versió, fan preguntes a Amerbaev, deixa de pensar-ho de nou i així fins que les seves idees sucumbin a una bona implementació de maquinari.
El client va desenvolupar algoritmes específics i de tot el sistema i els algoritmes de màquines van ser desenvolupats al SVC per un equip de matemàtics dirigit per I. A. Bolshakov. Durant el desenvolupament de la 5E53, el disseny de màquines que encara era rar s'utilitzava àmpliament al SVC, per regla general, amb un disseny propi. Tot el personal de l'empresa va treballar amb un entusiasme extraordinari, sense estalviar-se, durant 12 o més hores al dia.
V. M. Radunsky:
"Ahir vaig treballar tant que, entrant a l'apartament, vaig mostrar un passi a la meva dona".
E. M. Zverev:
En aquell moment es van queixar sobre la immunitat al soroll dels circuits integrats de la sèrie 243. Un cop a les dues del matí, Davlet Islamovich va venir al model, va agafar les sondes de l'oscil·loscopi i durant molt de temps ell mateix va comprendre les causes de la interferència..
A l'arquitectura 5E53, els equips es van dividir en equips directius i aritmètics. Com al K340A, cada paraula d'ordres contenia dues ordres que eren executades per diferents dispositius simultàniament. Una per una, es va realitzar una operació aritmètica (en processadors SOK), l’altra: una de gestió: transferència de registre a memòria o de memòria a registre, salt condicional o incondicional, etc. en un coprocessador tradicional, de manera que era possible resoldre radicalment el problema dels maleïts salts condicionals.
Tots els processos principals es van canalitzar, com a resultat, es van realitzar diverses (fins a 8) operacions seqüencials simultàniament. L’arquitectura de Harvard s’ha conservat. Es va aplicar la capa de maquinari de la memòria en 8 blocs amb adreçament de blocs alternatiu. Això va permetre accedir a la memòria amb una freqüència de rellotge del processador de 166 ns en un moment de recuperació d’informació de la RAM igual a 700 ns. Fins a la 5E53, aquest enfocament no s’implementava al maquinari a cap part del món; només es descrivia en un projecte IBM 360/92 no realitzat.
Alguns especialistes de SVC també van proposar afegir un processador de material complet (no només per al control) i garantir la versatilitat real de l'ordinador. Això no es va fer per dos motius.
En primer lloc, això simplement no era necessari per a l'ús d'un ordinador com a part de l'ISSC.
En segon lloc, I. Ya Akushsky, sent un fanàtic del SOK, no compartia l'opinió sobre la manca d'universalitat de 5E53 i va suprimir radicalment tots els intents d'introduir-hi sedició material (pel que sembla, aquest va ser el seu paper principal en el disseny de la màquina).
La memòria RAM es va convertir en un escull per a 5E53. Blocs de ferrita d’enormes dimensions, laboriositat de fabricació i alt consum d’energia eren l’estàndard de la memòria soviètica en aquell moment. A més, eren dotzenes de vegades més lents que el processador, però això no va impedir que l’ultraconservador Lebedev esculpís els seus estimats cubs de ferrita per tot arreu - des del BESM-6 fins a l’ordinador de bord del sistema de míssils de defensa antiaèria S-300, produït en aquesta forma, sobre ferrites (!), fins a mitjans dels anys noranta (!), en gran part a causa d'aquesta decisió, aquest ordinador ocupa tot un camió.
Problemes
A la direcció de FV Lukin, divisions separades de NIITT es van comprometre a resoldre el problema de la memòria RAM, i el resultat d’aquest treball va ser la creació de memòria en pel·lícules magnètiques cilíndriques (CMP). La física de l'operació de memòria al CMP és bastant complicada, molt més complicada que la de les ferrites, però al final es van resoldre molts problemes científics i d'enginyeria i la memòria RAM del CMP va funcionar. Per a la possible decepció dels patriotes, observem que el concepte de memòria en dominis magnètics (un cas especial del qual és el CMF) es va proposar per primera vegada no a NIITT. Aquest tipus de RAM va ser introduït per primera vegada per una persona, l'enginyer de Bell Labs, Andrew H. Bobeck. Bobek era un reconegut expert en tecnologia magnètica i va proposar dos revolucionaris avenços en la memòria RAM.
Inventada per Jay Wright Forrester i independentment per dos científics de Harvard que van treballar en el projecte Harward Mk IV An Wang i Way-Dong Woo el 1949, la memòria dels nuclis de ferrita (que tant estimava a Lebedev) era imperfecta no només per la seva mida, però també a causa de la colossal laboriositat de la fabricació (per cert, Wang An, gairebé desconegut al nostre país, va ser un dels arquitectes informàtics més famosos i va fundar els famosos Laboratoris Wang, que van existir del 1951 al 1992 i van produir un gran nombre de tecnologia avançada, inclòs el miniordinador Wang 2200, clonat a l’URSS com Iskra 226).
Tornant a les ferrites, observem que la memòria física que contenien era senzillament enorme, seria molt incòmode penjar una catifa de 2x2 metres al costat de l’ordinador, de manera que la malla de ferrita es teixia en petits mòduls, com cèrcols de brodat, cosa que la monstruosa laboriositat de la seva fabricació. La tècnica més famosa per teixir aquests mòduls de 16x16 bits va ser desenvolupada per l’empresa britànica Mullard (una empresa britànica molt famosa, fabricant de tubs de buit, amplificadors de gamma alta, televisors i ràdios, també es va dedicar a desenvolupaments en el camp dels transistors i circuits integrats, comprats posteriorment per Phillips). Els mòduls es van connectar en sèrie per seccions, a partir de les quals es van muntar cubs de ferrita. És obvi que els errors s’estaven introduint en el procés de teixir mòduls i en el procés de muntatge de cubs de ferrita (el treball era gairebé manual), cosa que va provocar un augment del temps de depuració i resolució de problemes.
Va ser gràcies a la ardent qüestió de la laboriositat de desenvolupar la memòria en anells de ferrita que Andrew Bobek va tenir l'oportunitat de mostrar el seu talent inventiu. El gegant telefònic AT&T, el creador de Bell Labs, estava més interessat que ningú a desenvolupar tecnologies de memòria magnètica eficients. Bobek va decidir canviar radicalment la direcció de la investigació i la primera pregunta que es va fer era: cal fer servir materials magnèticament durs com la ferrita com a material per emmagatzemar la magnetització residual? Al cap i a la fi, no són els únics amb una implementació de memòria adequada i un bucle d’histèresi magnètica. Bobek va començar experiments amb permalloy, a partir dels quals es poden obtenir estructures en forma d'anell simplement enrotllant paper d'alumini sobre un fil conductor. L’anomenava cable de gir (gir).
Després d'haver enrotllat la cinta d'aquesta manera, es pot plegar de manera que es pugui crear una matriu en ziga-zaga i empaquetar-la, per exemple, en paper de plàstic. Una característica única de la memòria de twistor és la capacitat de llegir o escriure tota una línia de pseudoanells de permalloy situats en cables paral·lels de twistor que passen per sobre d’un bus. Això va simplificar enormement el disseny del mòdul.
Així, el 1967, Bobek va desenvolupar una de les modificacions més efectives de la memòria magnètica de l’època. La idea dels twistors va impressionar tant la direcció de Bell que es van llançar esforços i recursos impressionants a la seva comercialització. No obstant això, els beneficis evidents associats a l’estalvi en la producció de cintes de twistor (es podria teixir, en el sentit més veritable de la paraula) van ser compensats per la investigació sobre l’ús d’elements semiconductors. L’aparició de SRAM i DRAM va suposar un desgavell per al gegant del telèfon, sobretot perquè AT&T va estar més que mai a prop de celebrar un lucratiu contracte amb la Força Aèria dels Estats Units per al subministrament de mòduls de memòria de twistor per al seu aire LIM-49 Nike Zeus sistema de defensa (un analògic aproximat de l’A-35, que va aparèixer una mica més tard, ja ho vam escriure).
La pròpia companyia telefònica implementava activament un nou tipus de memòria en el seu sistema de commutació TSPS (Traffic Service Position System). En última instància, l'ordinador de control de Zeus (Sperry UNIVAC TIC) encara va rebre una memòria twistor, a més, es va utilitzar en diversos projectes AT&T gairebé fins a mitjan anys vuitanta del segle passat, però en aquells anys era més agonia que progrés, com veiem, no només a l’URSS sabien portar la tecnologia obsoleta des de feia anys al límit.
No obstant això, hi va haver un moment positiu des del desenvolupament de torçadors.
En estudiar l’efecte magnetostrictiu en combinacions de pel·lícules de permalloy amb ortoferrites (ferrites basades en elements de terres rares), Bobek va notar una de les seves característiques associades a la magnetització. Mentre experimentava amb el granat de gadolini gallium (GGG), el va utilitzar com a substrat per a una fina làmina de permalloy. Al sandvitx resultant, en absència d’un camp magnètic, les regions d’imantació es disposaven en forma de dominis de diverses formes.
Bobek va examinar com es comportarien aquests dominis en un camp magnètic perpendicular a les regions d’imantació del permalloy. Per a la seva sorpresa, a mesura que augmentava la força del camp magnètic, els dominis es reunien en regions compactes. Bobek els va anomenar bombolles. Va ser llavors quan es va formar la idea de memòria de bombolles, en què els portadors de la unitat lògica eren els dominis de la magnetització espontània a les bombolles de full de permalloy. Bobek va aprendre a moure bombolles per la superfície del permalloy i va trobar una enginyosa solució per llegir informació en la seva nova mostra de memòria. Gairebé tots els actors clau d’aquella època i fins i tot la NASA van adquirir el dret a la memòria de bombolles, sobretot perquè la memòria de bombolles va resultar ser gairebé insensible als impulsos electromagnètics i a la curació dura.
NIITT va seguir un camí similar i el 1971 va desenvolupar independentment una versió domèstica del twistor - RAM amb una capacitat total de 7 Mbit amb característiques de sincronització elevades: una freqüència de mostreig de 150 ns, un temps de cicle de 700 ns. Cada bloc tenia una capacitat de 256 Kbit, 4 blocs d’aquest tipus es van col·locar a l’armari, el conjunt incloïa 7 armaris.
El problema va ser que, el 1965, Arnold Farber i Eugene Schlig d’IBM van construir un prototip de cèl·lula de memòria de transistors i Benjamin Agusta i el seu equip van crear un xip de silici de 16 bits basat en la cèl·lula Farber-Schlig, que contenia 80 transistors, 64 resistències i 4 díodes. Va ser així com va néixer l’SRAM (memòria estàtica d’accés aleatori), extremadament eficient, que va posar fi als twistors alhora.
Encara pitjor per a la memòria magnètica: a la mateixa IBM un any després, sota la direcció del doctor Robert Dennard, es va dominar el procés MOS i ja el 1968 va aparèixer un prototip de memòria dinàmica: DRAM (memòria dinàmica d'accés aleatori).
El 1969, el sistema de memòria avançada va començar a vendre els primers xips de kilobytes i, un any després, la jove empresa Intel, fundada inicialment per al desenvolupament de DRAM, va presentar una versió millorada d’aquesta tecnologia, llançant el seu primer xip, el xip de memòria Intel 1103.
Va ser només deu anys després que es va dominar a l’URSS, quan es va publicar el primer microcircuit soviètic de memòria Angstrem 565RU1 (4 Kbit) i 128 Kbyte basat en memòria a principis dels anys vuitanta. Abans d’això, les màquines més potents es conformaven amb cubs de ferrita (Lebedev només respectava l’esperit de l’antiga escola) o versions domèstiques de torçadors, en el desenvolupament dels quals P. V. Nesterov, P. P. Silantyev, P. N. Petrov, V. A. N. T. Kopersako i altres.
Un altre problema important va ser la construcció de memòria per emmagatzemar programes i constants.
Com recordeu, a la ROM K340A es feia sobre nuclis de ferrita, la informació s'introduïa en aquesta memòria mitjançant una tecnologia molt similar a la de cosir: el fil es cosia naturalment amb una agulla a través d'un forat de la ferrita (des de llavors el terme "firmware") ha arrelat en el procés d’introduir informació a qualsevol ROM). A més de la laboriositat del procés, és gairebé impossible canviar la informació d’un dispositiu d’aquest tipus. Per tant, es va utilitzar una arquitectura diferent per a 5E53. A la placa de circuits impresos, es va implementar un sistema de busos ortogonals: adreça i bit. Per organitzar la comunicació inductiva entre l'adreça i els bus de bits, es va superposar o no un bucle tancat de comunicació a la seva intersecció (a NIIVK es va instal·lar un acoblament capacitiu M-9). Les bobines es van col·locar sobre un tauler prim, que es prem fermament contra la matriu del bus; canviant manualment la targeta (a més, sense apagar l'ordinador), es va canviar la informació.
Per a 5E53, es va desenvolupar una ROM de dades amb una capacitat total de 2,9 Mbit amb característiques de temps bastant elevades per a una tecnologia tan primitiva: una freqüència de mostreig de 150 ns, un temps de cicle de 350 ns. Cada bloc tenia una capacitat de 72 kbit, es van col·locar 8 blocs amb una capacitat total de 576 kbit a l’armari, el conjunt d’ordinadors incloïa 5 armaris. Com a memòria externa de gran capacitat, es va desenvolupar un dispositiu de memòria basat en una cinta òptica única. La gravació i lectura es va dur a terme mitjançant díodes emissors de llum en pel·lícules fotogràfiques, per la qual cosa la capacitat de la cinta amb les mateixes dimensions va augmentar en dos ordres de magnitud en comparació amb la magnètica i va assolir els 3 Gbit. Per als sistemes de defensa antimíssils, aquesta era una solució atractiva, ja que els seus programes i constants tenien un volum enorme, però canviaven molt poques vegades.
La base principal de l'element 5E53 ja ens la coneixíem amb el SIG "Camí" i "Ambaixador", però en alguns casos faltava el seu rendiment, per tant els especialistes de la SIC (inclòs el mateix VLDshkhunyan - més tard el pare del primer original) microprocessador domèstic!) I la planta Exiton "Es va desenvolupar una sèrie especial de SIG basant-se en elements insaturats amb una tensió d'alimentació reduïda, velocitat augmentada i redundància interna (sèrie 243," Con "). Per a NIIME RAM, s’han desenvolupat amplificadors especials, la sèrie Ishim.
Es va desenvolupar un disseny compacte per a 5E53, que inclou 3 nivells: armari, bloc, cel·la. L'armari era petit: l'amplada a la part frontal - 80 cm, la profunditat - 60 cm, l'alçada - 180 cm. L'armari contenia 4 files de blocs, 25 en cadascuna. Les fonts d'alimentació es van col·locar a la part superior. Els ventiladors de refrigeració per aire es van col·locar sota els blocs. El bloc era una placa de commutació en un marc metàl·lic, les cèl·lules es posaven sobre una de les superfícies del tauler. La instal·lació Intercell i entre unitats es va dur a terme mitjançant embolcall (ni tan sols soldant!).
Això es va argumentar pel fet que a l'URSS no hi havia cap equip per a la soldadura automatitzada d'alta qualitat i, per soldar-lo a mà, es pot tornar boig i la qualitat en ressentirà. Com a resultat, les proves i el funcionament de l’equip van demostrar una fiabilitat significativament superior de l’embolcall soviètic, en comparació amb la soldadura soviètica. A més, la instal·lació embolcalladora va ser molt més avançada tecnològicament en la producció: tant durant la configuració com la reparació.
En condicions de baixa tecnologia, l’embolcall és molt més segur: no hi ha soldadors en calent ni soldadors, no hi ha fluxos i no es necessita la seva neteja posterior, els conductors s’exclouen de l’extensió excessiva de la soldadura, no hi ha un sobreescalfament local, que de vegades fa malbé els elements, etc. Per implementar la instal·lació mitjançant embolcall, les empreses del MEP han desenvolupat i produït connectors especials i una eina de muntatge en forma de pistola i llapis.
Les cel·les es feien sobre taulers de fibra de vidre amb cablejat imprès a doble cara. En general, aquest era un rar exemple d’una arquitectura extremadament reeixida del sistema en general; a diferència del 90% dels desenvolupadors d’ordinadors de l’URSS, els creadors del 5E53 es van ocupar no només de l’energia, sinó també de la comoditat de la instal·lació, manteniment, refrigeració, distribució d’energia i altres bagatelles. Recordeu aquest moment, serà útil si compareu 5E53 amb la creació d’ITMiVT - "Elbrus", "Electronics SS BIS" i altres.
Un processador SOK no era suficient per a la fiabilitat i era necessari majoritzar tots els components de la màquina en una triple còpia.
El 1971, el 5E53 estava llest.
En comparació amb Almaz, es va canviar el sistema base (per 17, 19, 23, 25, 26, 27, 29, 31) i la profunditat de dades (20 i 40 bits) i les ordres (72 bits). La freqüència de rellotge del processador SOK és de 6,0 MHz, el rendiment és de 10 milions d’operacions algorítmiques per segon en tasques de defensa antimíssils (40 MIPS), 6, 6 MIPS en un processador modular. El nombre de processadors és de 8 (4 modulars i 4 binaris). Consum d'energia: 60 kW. El temps d'activitat mitjà és de 600 hores (M-9 Kartsev té 90 hores).
El desenvolupament de 5E53 es va dur a terme en un temps rècord - en un any i mig. A principis de 1971 va acabar. 160 tipus de cel·les, 325 tipus de subunitats, 12 tipus de fonts d’alimentació, 7 tipus d’armaris, tauler de control d’enginyeria, pes dels estands. Es va fabricar i provar un prototipus.
Els representants militars van tenir un paper enorme en el projecte, que van resultar no només meticulosos, sinó també intel·ligents: V. N. Kalenov, A. I. Abramov, E. S. Klenzer i T. N. Remezova. Van controlar constantment el compliment del producte amb els requisits de la tasca tècnica, van aportar a l’equip l’experiència adquirida en participar al desenvolupament en llocs anteriors i van frenar les aficions radicals dels desenvolupadors.
Yu. N. Cherkasov recorda:
Va ser un plaer treballar amb Vyacheslav Nikolaevich Kalenov. Sempre s’ha reconegut la seva exactitud. Es va esforçar per entendre l’essència del proposat i, si el va trobar interessant, va acudir a qualsevol mesura concebible i inconcebible per aplicar la proposta. Quan, dos mesos abans de la finalització del desenvolupament d’equips de transmissió de dades, vaig proposar la seva revisió radical, com a conseqüència de la qual es va reduir el seu volum tres vegades, em va tancar la feina pendent abans del previst sota la promesa de dur a terme la revisió en els 2 mesos restants. Com a resultat, en lloc de tres armaris i 46 tipus de subunitats, es va mantenir un armari i 9 tipus de subunitats, que realitzaven les mateixes funcions, però amb una major fiabilitat.
Kalenov també va insistir en realitzar proves de qualificació completes de la màquina:
Vaig insistir en la realització de proves i l'enginyer en cap Yu. D. Sasov es va oposar categòricament, creient que tot anava bé i que les proves eren una pèrdua d'esforç, diners i temps. Em va donar suport el diputat. dissenyador en cap N. N. Antipov, que té una àmplia experiència en el desenvolupament i producció d’equipament militar.
Yuditsky, que també té una àmplia experiència de depuració, va donar suport a la iniciativa i va resultar encertat: les proves van mostrar molts defectes i defectes menors. Com a resultat, les cèl·lules i subunitats es van finalitzar i l’enginyer cap Sasov va ser acomiadat del seu càrrec. Per facilitar el desenvolupament d’ordinadors en producció en sèrie, es va enviar un grup d’especialistes de ZEMZ al SVC. Malashevich (en aquest moment reclutat) recorda com el seu amic G. M. Bondarev va dir:
Aquesta és una màquina increïble, no hem sentit a parlar de res semblant. Conté moltes solucions originals noves. Estudiant la documentació, hem après moltes coses, hem après moltes coses.
Ho va dir amb tanta il·lusió que BM Malashevich, després de completar el seu servei, no va tornar a ZEMZ, sinó que va anar a treballar als SVT.
Al lloc de proves de Balkhash, els preparatius estaven en ple desenvolupament per al llançament d’un complex de 4 màquines. L'equip Argun bàsicament ja s'ha instal·lat i ajustat, mentre que juntament amb el 5E92b. La sala de màquines de quatre 5E53 estava llesta i esperava el lliurament de les màquines.
A l'arxiu de FV Lukin, s'ha conservat un esbós de la disposició dels equips electrònics de l'ISSC, on també s'indica la ubicació dels ordinadors. El 27 de febrer de 1971 es van lliurar a ZEMZ vuit jocs de documentació de disseny (97.272 fulls cadascun). Va començar la preparació per a la producció i …
L'ordenat, aprovat, va passar totes les proves, acceptat per a la producció, la màquina mai va ser llançada. Parlarem del que va passar la propera vegada.
