Выдающиеся отечественные и зарубежные учёные, внёсшие существенный вклад в развитие и становление информатики

полное отсутствие комплектующих изделий. Исаак Семенович нашел оригинальный

выход, использовав имущество со складов военных трофеев.

В результате в основу проекта М-1 были положены следующие идеи и трофеи:

сочетание малой номенклатуры компонентов самого разного происхождения;

всего два типа электронных ламп - 6Н8 и 6АG7;

купроксы от измерительных приборов;

магнитные головки от бытового магнитофона;

электронно-лучевые трубки от осциллографа;

телетайп из генштаба вермахта.

О стиле руководства Исаака Семеновича Брука:

полнейшая увлеченность главным направлением, оптимизм и уверенность в

получении конечного результата;

глубокое понимание цели, простота и образность аргументации;

никаких разносов по поводу неудач;

"импульсная подкачка" самостоятельной работы;

уважительное отношение к исполнителям;

никаких кабинетных разговоров, а разбор прямо на рабочем месте;

полнейшая доступность и непринужденность при обсуждении любых вопросов.

И. С. Брук имел, как говорят, трудный характер, видел в людях либо только

достоинства, либо только недостатки, к тому же обладал исключительным

остроумием. Поэтому его рассказы о своих коллегах и научных противниках

служили для всех нас постоянным источником развлечения".

Основные идеи, положенные в основу построения АЦВМ-1, были выдвинуты И.

С. Бруком. Далее они вместе с Н. Я. Матюхиным разрабатывали структуру и

состав будущей машины, ее основные характеристики и конкретные решения

многих технических вопросов. В дальнейшем Н. Я. Матюхин при активной

поддержке И. С. Брука практически выполнял обязанности главного

конструктора.

АЦВМ-1 включала в свой состав арифметическое устройство, главный

програмный датчик (устройство управления), внутреннюю память двух видов

(быструю - на электростатических трубках и медленную - на магнитном

барабане), устройство ввода-вывода с использованием телеграфной

буквопечатающей аппаратуры.

Основные характеристики М-1:

Система счисления - двоичная.

Количество двоичных разрядов - 25.

Объем внутренней памяти: на электростатических трубках - 256 адресов, на

магнитном барабане - 256 адресов.

Быстродействие: 20 оп/с с медленной памятью; с быстрой памятью операция

сложения выполнялась за 50 мкс, операция умножения - за 2000 мкс.

Количество электронных ламп - 730.

Потребляемая мощность - 8 кВт.

Занимаемая площадь - 4 кв. м.

В процессе проектирования и разработки М-1 были предложены и реализованы

принципиально новые технические решения, в частности, двухадресная система

команд, нашедшая впоследствии широкое применение в отечественной и

зарубежной вычислительной технике.

| |[pic] | |

| |Вот она какая | |

| |- первая | |

| |российская ЭВМ| |

Впервые в мировой практике создания ЭВМ логические схемы в машине М-1

строились на полупроводниковых элементах - малогабаритных купроксных

выпрямителях КВМП-2-7, что позволило в несколько раз сократить количество

электронных ламп в машине и значительно уменьшить ее размеры.

Проектные и конструкторские работы по созданию АЦВМ-1 начались летом

1950 г. в трудных условиях, так как выполнялись как инициативные, при

ограниченных средствах, без специальных помещений (М-1 была построена и

эксплуатировалась в подвале), разработки велись силами очень небольшого

коллектива молодых специалистов, которые, однако, работали с большим

энтузиазмом.

Разработка арифметического устройства и системы логических элементов

выполнялась Н. Я. Матюхиным и Ю. В. Рогачевым, разработка главного

программного датчика - М. А. Карцевым и Р. П. Шидловским, запоминающего

устройства на магнитном барабане - Н. Я. Матюхиным и Л. М. Журкиным,

запоминающего устройства на электростатических трубках - Т. М.

Александриди, устройства ввода-вывода - А. Б. Залкиндом и Д. У.

Ермоченковым, разработка системы электропитания - В. В. Белынским,

конструкции - И. А. Кокалевским.

Комплексную отладку машины и отработку технологии программирования и

тестирования возглавил Н. Я. Матюхин.

Осенью 1951 г. закончились работы по настройке М-1. К декабрю того же

года машина успешно прошла комплексные испытания и была передана в

эксплуатацию. Ознакомиться с работой АЦВМ-1 приезжали видные ученые, в том

числе академики А. Н. Несмеянов, М. А. Лаврентьев, С. Л. Соболев, А. И.

Берг.

Одним из первых на М-1 решал задачи по ядерным исследованиям академик С.

Л. Соболев, бывший в то время заместителем директора по научной работе в

институте И. В. Курчатова.

Н. Я. Матюхин вспоминает: "Вместе с Исааком Семеновичем мы обучали

академика Соболева основам программирования на М-1. После прохождения на

машине ряда задач мы стали ощущать реальную поддержку Бороды (прозвище

Курчатова) и его незнакомого для нас ведомства".

Три года машина М-1 находилась в эксплуатации и первые полтора года

оставалась единственной в Российской Федерации действующей ЭВМ. Она была

изготовлена в одном экземпляре, но ее архитектура и многие принципиальные

схемные решения были приняты в дальнейшем за основу при разработке серийных

машин М-3, "Минск", "Раздан" и др.

Полная техническая документация на М-3 (главный конструктор Н. Я.

Матюхин) была передана в Китайскую Народную Республику, где с 1954 г.

началось ее серийное производство.

Создатели машины М-1 - первой российской ЭВМ - стали крупными

специалистами в области вычислительной техники и внесли значительный вклад

в ее развитие, возглавляя различные научные, учебные и производственные

коллективы.

Так, например, Николай Яковлевич Матюхин (1927-1984) впоследствии стал

членом-корреспондентом АН СССР, доктором технических наук, профессором,

главным конструктором вычислительных средств для системы ПВО СССР в Научно-

исследовательском институте автоматической аппаратуры.

Созданными под его руководством вычислительными комплексами было

оснащено около 150 объектов Вооруженных сил СССР, многие из которых

функционируют до сих пор.

Михаил Александрович Карцев (1923-1983) также стал доктором технических

наук, профессором, главным конструктором вычислительных средств для системы

предупреждения о ракетном нападении (СПРН). Он - основатель и первый

директор НИИ вычислительных комплексов (НИИВК). Созданные под его

руководством сверхбыстродействующие многопроцессорные ЭВМ успешно

функционируют в составе СПРН и в настоящее время.

Труд создателей М-1 был высоко оценен - им были присвоены ученые степени

и почетные звания, присуждением государственные награды.

М-2 была разработана в Лаборатории электросистем Энергетического

института АН СССР (с 1957 г. - Лаборатория управляющих машин и систем АН

СССР, с 1958 г. - Институт электронных управляющих машин) под руководством

члена-корреспондента АН СССР И. С. Брука. В группу, работавшую над М-2,

входили на разных этапах от 7 до 10 инженеров: М. А. Карцев, Т. М.

Александриди, В. В. Белынский, А. Б. Залкинд, В. Д. Князев, В. П.

Кузнецова, Ю. А. Лавренюк, Л. С. Легезо, Г. И. Танетов, А. И. Щуров.

Группой разработки М-2 руководил М. А. Карцев.

[pic]

В. В. Белынский и Ю. А. Лавренюк у пульта М-2.

Разработка и монтаж машины были проведены с апреля по декабрь 1952 г. С

1953 г. осуществлялась круглосуточная эксплуатация М-2 при решении

прикладных задач. Зимой 1955 г., а затем в 1956 г. машина была существенно

модернизирована, после чего она имела оперативную память на ферритовых

сердечниках емкостью 4096 чисел. Ферритовая память для М-2 была разработана

группой под руководством М. А. Карцева, в состав которой входили О. В.

Росницким, Л.В. Ивановым, Е.Н. Филиновым, В.И. Золотаревским.

М-2 представляла собой цифровую вычислительную машину с хранимой

программой. При разработке М-2 частично были использованы идеи, воплощенные

в одной из первых советских машин М-1, эксплуатация которой началась весной

1952 г. Система команд М-2 была выбрана трехадресная, как наилучшим образом

отвечающая организации вычислений (указывались код операции, адреса двух

операндов и результат операции). Формат команды - 34-разрядный:

. код операции - 4 двоичных разряда;

. коды трех адресов операндов - по 10 двоичных разрядов (в расчете на

емкость оперативного запоминающего устройства - 1024 числа).

Для сокращения записи программ в кодах машины применялась смешанная

четверично-шестнадцатеричная система - первые два двоичных разряда адреса

записывались в виде четверичной цифры, а последующие восемь разрядов - в

виде двух шестнадцатеричных цифр.

Система команд М-2 включала 30 различных операций (за счет дополнения

собственно 4-разрядного кода операции признаками, указываемыми в адресах,

которые не использовались при некоторых операциях).

| |[pic] | |

| |И. С. Брук | |

В составе команд М-2 имелись:

. шесть арифметических операций;

. два вида операций сравнения (алгебраическое и сравнение по модулю);

. семь операций переключения (плавающая точка - фиксированная точка и

обратно, нормальная точность - двойная точность и обратно,

переключение на фиксированную точку и одновременно на двойную точность

и т. д.)

. операция логического умножения двух чисел;

. операции переноса числа, изменения знака числа;

. четыре операции ввода информации;

. три операции вывода информации;

. четыре операции перемотки магнитной ленты внешнего запоминающего

устройства;

. операция "стоп".

Представление двоичных чисел в М-2 было как с фиксированной точкой, так

и с плавающей точкой. При этом точность вычислений составляла около 8

десятичных знаков при работе с плавающей точкой и около 10 десятичных

знаков с фиксированной точкой. Были возможны вычисления с удвоенной

точностью.

Внутренние запоминающие устройства - основное электростатическое

(серийные ЭЛТ) на 512 чисел с временем обращения 25 мкс, дополнительное на

512 чисел - магнитный барабан с частотой вращения 2860 об/мин.

Внешнее запоминающее устройство емкостью 50 тыс. чисел - на магнитной

ленте.

Ввод данных - фотосчитывающее устройство с перфоленты. Вывод данных -

телетайп.

| |[pic] | |

| |УУ и АУ М-2. А.| |

| |Б. Залкинд | |

Арифметический узел М-2 параллельного типа с четырьмя триггерными

регистрами.

Скорость работы М-2 составляла в среднем 2 тыс. операций/с.

Схемотехника - электронные лампы и полупроводниковые диоды в логических

схемах арифметики и управления.

Общее число электронных ламп - 1879, из них - 203 в источниках питания.

Питание осуществлялось от 3-фазной сети переменного тока 127/220 В,

потребляемая мощность - 29 кВт.

Площадь, занимаемая машиной, - 22 м2. Основные узлы и блоки размещались

в четырех шкафах на одном постаменте, в который был вмонтирован шкаф

электропитания. Кроме того, машина имела пульт управления со световыми

индикаторами состояния триггеров регистров арифметики, селекционного и

пускового регистров и тумблерами управления. Система охлаждения - воздушная

с замкнутым циклом.

Конструктивно каждый узел машины состоял из отдельных блоков, которые

располагались на шасси, прикрепленных к рамам шкафов. Электронная часть

машины была собрана на съемных ламповых субблоках с 14-контактными или 20-

контактными разъемами. Принятые конструктивные решения обеспечили легкость

замены отказавших электронных ламп, контроля и диагностики схем с помощью

стендов.

По мере эксплуатации машины, начиная с 1953 года, накапливалось ее

программное обеспечение в виде библиотеки стандартных программ и

подпрограмм (А. Л. Брудно, М. М. Владимирова при участии А. С. Кронрода и

Г. М. Адельсон-Вельского).

На М-2 проводились расчеты для Института атомной энергии (академик С. Л.

Соболев), Института теоретической и экспериментальной физики АН СССР

(академик А. И. Алиханов), Института проблем механики АН СССР (расчеты

прочности плотин Куйбышевской и Волжской гидроэлектростанций),

Теплотехнической лаборатории АН СССР (академик М. А. Михеев), Военно-

воздушной академии, Артиллерийской академии, института "Стальпроект",

предприятия академика А. И. Берга и многих других научных и промышленных

организаций. В 1953 г. серьезные вычислительные задачи для нужд обороны

страны, науки и народного хозяйства можно было решать на трех экземплярах

вычислительных машин - БЭСМ, "Стрела" и М-2.

| |[pic] | |

| |УУ и АУ М-2. | |

Вокруг М-2 сложился неформальный круг программистов, работавших в разных

организациях, в который входили Г. М. Адельсон-Вельский, В. Л. Арлазаров,

М. М. Бонгард, А. Л. Брудно, М. Я. Вайнштейн, Д. М. Гробман, А. С. Кронрод,

Е. М. Ландис, И. Я. Ландау, А. Л. Лунц и другие. Помимо чисто практических

приемов программирования вычислительных задач в кодах машины М-2, они

занимались программированием игровых задач, задач распознавания и

диагностики. Результаты этих исследований привели к находкам оригинальных

методов перебора, в частности метода ветвей и границ, построения справочных

систем с логарифмическими записью и поиском и т. д.

В первом международном матче шахматных программ победила программа, А.

С. Кронрода, В. Л. Арлазарова, разработанная для машины М-2.

Опыт программирования задач в кодах М-2 привел к программированию в

содержательных обозначениях (А. Л. Брудно).

Основные особенности М-2

М-2 имела примерно такую же производительность, как ЭВМ "Стрела", но

занимала в 6 раз меньшую площадь, потребляла в 8 раз меньше электроэнергии

и стоила в 10 раз меньше.

Использование полупроводниковых диодов для построения логических схем

арифметики и управления позволило значительно сократить число электронных

ламп. Диодная логика, примененная в М-1, М-2 и М-3, в дальнейшем послужила

прототипом диодно-транзисторной логики (DTL) ЭВМ второго и третьего

поколений.

Идея укороченных кодов команд и кодов адресов в 34-разрядном формате

трехадресной команды в сочетании с операциями переключения, которая была

предложена и реализована М.А. Карцевым в М-2, послужила в дальнейшем

прототипом принципа формирования исполнительных адресов в архитектуре ЭВМ

второго и третьего поколений.

Оперативная память М-2 была разработана с использованием 34 обычных

электронно-лучевых трубок типа 13 Л037, а не специальных потенциалоскопов

(которые применялись в БЭСМ и "Стреле"). Это была сложная инженерная

разработка, которую выполнили Т. М. Александриди и Ю. А. Лавренюк,

обеспечив требуемые характеристики памяти и избежав трудностей с

комплектованием машины специальными потенциалоскопами, которые были у

разработчиков БЭСМ.

Магнитный барабан для дополнительного внутреннего запоминающего

устройства был разработан (автор А. И. Щуров) и изготовлен в Лаборатории

одновременно с разработкой машины.

В качестве устройства вывода информации в М-2 использовался обычный

рулонный телетайп. Это решение позволяло обеспечить дистанционную работу М-

2. В феврале 1957 г. работа М-2 с удаленным терминалом демонстрировалась в

павильоне АН СССР на ВСХВ (ныне ВВЦ).

А дальнейшее развитие шло стремительным образом.

1949

Создан Short Code - первый язык программирования.

1954

Компания Texas Instruments начала промышленное производство кремниевых

транзисторов.

1956

В Массачусетском Технологическом Институте создан первый компьютер на

транзисторной основе. IBM создала первый накопитель информации - прототип

винчестера - жесткий диск КАМАС 305.

1957

Группой Дэпона Бэкуса создан язык программирования Fortran (FORmula

TRANslation).

1958-1959

Джек Килби и Роберт Нойс создали уникальную цепь логических элементов на

поверхности кремниевого кристалла, соединенного алюминиевыми контактами -

первый прототип микропроцессора, интегральную микросхему.

1960

AT разработали первый модем - устройство для передачи данных между

компьютерами. Объединенная команда сотрудников крупнейших фирм-

производителей компьютеров разработала язык программирования COBOL. Создан

самый популярный язык программирования 60-х ALGOL.

1963

Дуглас Энгельбарт получила патент на изобретенный им манипулятор - "мышь".

1964

Профессора Джон Кэмени и Томас Курд разрабатывают простой язык

программирования - BASIC.

1967

Рождается концепция "компьютера на одном кристалле". Мир предвкушает

рождение микропроцессора.

1968

Уэйн Пикетт разрабатывает концепцию "винчестера" - жесткого магнитного

диска. Дуглас Энгельбарт демонстрирует в Стэндфордском Институте систему

гипертекста, текстовый процессор, работу с мышью и клавиатурой. Роберт Нойс

и Гордон Мур основывают фирму Intel.

1969

Кеннет Томпсон и Деннис Ритчи создают операционную систему UNIX.

Осуществлена первая связь между двумя компьютерами. На расстоянии 500 км

было передано слово LOGIN (удалось передать всего две буквы). Intel

представляет первую микросхему оперативной памяти (RAM) объемом в 1 кбайт.

Xerox создает технологию лазерного копирования изображений, которая через

много лет ляжет в основу технологии печати лазерных принтеров. Первые

"ксероксы".

1970

Первые четыре компьютера крупнейших исследовательских учреждений США

соединены между собой в сеть APRANet - прародителя современной Internet.

1971

По заказу японского производителя микрокалькуляторов Busicom команда

разработчиков Intel под руководством Тэда Хоффа создает первый 4-разрядный

микро-процессор Intel-4004. Скорость процессора - 60 тыс. операций в

секунду. Никлас Вирт создает язык программирования Pascal. Команда

исследователей лаборатории IBM в Сан-Хосе создает первый 8-дюймо-вый

"флоппи-диск".

1972

Новый микропроцессор от Intel - 8-разрядный Intel-8008. Xerox создает

первый микрокомпьютер Dynabook, размером чуть побольше записной книжки.

Билл Гейтс и Пол Аллен основывают компанию Traf-0-Data и разрабатывают

компьютерную систему, предназначенную для управления потоками автомобилей

на скоростных шоссе.

1973

В научно-исследовательском центре фирмы Xerox создан прототип первого

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5