Mesto sanj
Tako je bil leta 1963 v Zelenogradu odprt mikroelektronski center.
Po volji usode njegov direktor postane Lukin, znanec ministra Shokina, in ne Staros (medtem ko Lukina nikoli niso videli v umazanih spletkah, nasprotno - bil je pošten in neposreden človek, ironično, tako je sovpadalo, da prav njegovo spoštovanje načel mu je pomagalo pri prevzemu tega mesta, zaradi nje se je sprl s prejšnjo šefico in odšel, Shokin pa je rabil vsaj nekoga namesto Starosa, ki ga je sovražil).
Za stroje SOK je to pomenilo vzlet (vsaj tako so najprej mislili) - zdaj bi jih lahko ob stalni podpori Lukina izvedli z uporabo mikrovezja. V ta namen je skupaj z razvojno skupino K340A odpeljal Yuditskega in Akushskyja v Zelenograd in ustanovila sta oddelek za napredne računalnike pri NIIFP. Skoraj 1,5 leta ni bilo posebnih nalog za oddelek, zato so se zabavali z modelom T340A, ki so ga vzeli s seboj iz NIIDAR -a, in razmišljali o prihodnjem razvoju.
Treba je opozoriti, da je bil Yuditsky izjemno izobražen človek s širokim pogledom, aktivno se je zanimal za najnovejše znanstvene dosežke na različnih področjih, posredno povezanih z računalništvom, in sestavil ekipo zelo nadarjenih mladih strokovnjakov iz različnih mest. Pod njegovim pokroviteljstvom so potekali seminarji ne samo o modularni aritmetiki, ampak tudi o nevrokibernetiki in celo biokemiji živčnih celic.
Kot se spominja V. I. Stafeev:
Ko sem kot direktor prišel na NIIFP, je bil po zaslugi Davleta Islamoviča še vedno majhen, a že delujoč inštitut. Prvo leto je bilo namenjeno iskanju skupnega jezika komunikacije med matematiki, kibernetiko, fiziki, biologi, kemiki … To je bilo obdobje ideološke formacije kolektiva, ki ga je Yuditsky, njegov blagoslovljeni spomin, primerno imenoval "obdobje petje revolucionarnih pesmi "na temo:" Kako kul to je naredi! " Ko je prišlo do medsebojnega razumevanja, so se začele resne skupne raziskave v sprejetih smereh.
Takrat sta se Kartsev in Yuditsky spoznala in postala prijatelja (odnosi z Lebedevovo skupino zaradi elitizma, bližine oblasti in nepripravljenosti za preučevanje takšnih neortodoksnih strojnih arhitektur nekako niso uspeli).
Kot se spominja M. D. Kornev:
S Karcem sva imela redne sestanke Znanstveno -tehničnega sveta (Znanstveno -tehnični svet), na katerih so strokovnjaki razpravljali o načinih in težavah pri gradnji računalnikov. Na ta srečanja smo se običajno povabili: hodili smo k njim, oni - k nam in aktivno sodelovali v razpravi.
Na splošno bi bilo, če bi ti dve skupini dobili akademsko svobodo, za ZSSR nepredstavljivo, težko niti pomisliti, do kakšne tehnične višine bi sčasoma prišli in kako bi spremenili računalništvo in oblikovanje strojne opreme.
Nazadnje je leta 1965 Svet ministrov sklenil dokončati večkanalni strelni kompleks Argun (MKSK) za drugo stopnjo A-35. Po prvih ocenah je ISSC potreboval računalnik s kapaciteto približno 3,0 milijona ton ekvivalenta nafte. "Algoritmične" operacije na sekundo (izraz, ki ga je na splošno zelo težko razlagati, pomeni operacije za obdelavo radarskih podatkov). Kot je spomnil NK Ostapenko, je ena algoritemska operacija pri težavah z MKSK ustrezala približno 3-4 preprostim računalniškim operacijam, torej je bil potreben računalnik z zmogljivostjo 9-12 MIPS. Konec leta 1967 je celo CDC 6600 presegel zmogljivosti CDC 6600.
Tema je bila na razpis prijavljena trem podjetjem hkrati: Center za mikroelektroniko (Minelektronprom, F. V. Lukin), ITMiVT (Ministrstvo za radijsko industrijo, S. A. Lebedev) in INEUM (Minpribor, M. A. Karcev).
Seveda se je Yuditsky lotil posla v CM in enostavno je uganiti, katero shemo stroja je izbral. Upoštevajte, da bi lahko od resničnih oblikovalcev tistih let z njim tekmoval le Kartsev s svojimi edinstvenimi stroji, o katerih bomo govorili v nadaljevanju. Lebedev je bil popolnoma izven dosega tako superračunalnikov kot tako radikalnih arhitekturnih novosti. Njegov učenec Burtsev je oblikoval stroje za prototip A-35, vendar po produktivnosti niso bili niti blizu tistega, kar je bilo potrebno za celoten kompleks. Računalnik za A-35 (razen zanesljivosti in hitrosti) je moral delovati z besedami spremenljive dolžine in več navodili v enem ukazu.
Upoštevajte, da je imel NIIFP prednost v bazi elementov - za razliko od skupin Kartsev in Lebedev sta imela neposreden dostop do vseh mikroelektronskih tehnologij - sami so jih razvili. Takrat se je na NIITT začel razvoj novega GIS "Ambassador" (kasnejša serija 217). Temeljijo na brezpaketni različici tranzistorja, ki jo je sredi 60-ih razvil Moskovski raziskovalni inštitut za polprevodniško elektroniko (danes NPP Pulsar) na temo "Parabola". Sklopi so bili izdelani v dveh različicah elementarne baze: na tranzistorjih 2T318 in diodnih matrikah 2D910B in 2D911A; na tranzistorjih KTT-4B (v nadaljevanju 2T333) in diodnih matrikah 2D912. Posebnosti te serije v primerjavi s shemami debelega filma "Pot" (serija 201 in 202) - povečana hitrost in odpornost proti hrupu. Prvi sklopi v seriji so bili LB171 - logični element 8I -NOT; 2LB172 - dva logična elementa 3I -NOT in 2LB173 - logični element 6I -NOT.
Leta 1964 je to že bila zaostajajoča, a še vedno živa tehnologija, sistemski arhitekti projekta Almaz (kot je bil prototip krščen) pa so imeli priložnost ne le takoj dati te GIS v obratovanje, ampak tudi vplivati na njihovo sestavo in značilnosti pravzaprav naročanje čipov po meri pod seboj. Tako je bilo mogoče večkrat povečati zmogljivost - hibridna vezja se prilegajo ciklu 25–30 ns, namesto 150.
Presenetljivo je, da je bil GIS, ki ga je razvila ekipa Yuditskega, hitrejši od resničnih mikrovezji, na primer serije 109, 121 in 156, razvite v letih 1967–1968 kot osnova elementov za podmorniške računalnike! Niso imeli neposrednega tujega analoga, saj je bil daleč od Zelenograda, 109 in 121 serij pa sta proizvajali minski tovarni Mion in Planar ter lavovski Polyaron, serija 156 - raziskovalni inštitut Vilnius Venta (na obrobju ZSSR, daleč od ministri, na splošno se je dogajalo veliko zanimivega). Njihova uspešnost je bila približno 100 ns. Mimogrede, serija 156 je postala znana po tem, da je bila na njeni podlagi sestavljena popolnoma htonična stvar - večkristalni GIS, znan kot serija 240 "Varduva", ki jo je razvil oblikovalski biro v Vilniusu MEP (1970).
Takrat so na zahodu izdelovali polnopravne LSI, v ZSSR je do te ravni tehnologije ostalo še 10 let in res sem si želel pridobiti LSI. Posledično so iz kopice (do 13 kosov!) Naredili nekakšen ersatz iz brezveznih mikrovezjev najmanjše integracije, ločenih na skupnem substratu v enem paketu. Težko je reči, kaj je pri tej odločitvi bolj - iznajdljivost ali tehnoshizofrenija. Ta čudež se je imenoval "hibridni LSI" ali preprosto GBIS, o njem pa lahko ponosno rečemo, da takšna tehnologija ni imela analogov na svetu, pa čeprav samo zato, ker ni bilo treba nikogar drugega tako izkriviti (kar je le dve (!) Dobavi napetosti, + 5V in + 3V, ki so bile potrebne za delo tega čudeža inženiringa). Da bi bilo popolnoma zabavno, so bile te GBIS združene na eni plošči in spet dobile nekakšen ersatz modulov z več čipi in so bile uporabljene za sestavljanje ladijskih računalnikov projekta Karat.
Če se vrnemo k projektu Almaz, ugotavljamo, da je bil veliko resnejši od K340A: viri in ekipe, ki so sodelovali pri tem, so bili ogromni. NIIFP je bil odgovoren za razvoj arhitekture in računalniškega procesorja, NIITM - osnovno zasnovo, sistem napajanja in sistem za vnos / izhod podatkov, NIITT - integrirana vezja.
Poleg uporabe modularne aritmetike je bil ugotovljen še en arhitekturni način, ki je znatno povečal splošno učinkovitost: rešitev, ki se je kasneje pogosto uporabljala v sistemih za obdelavo signalov (vendar edinstvena v tistem času in prva v ZSSR, če ne v svetu) - uvedba soprocesorja DSP v sistem in po lastni zasnovi!
Posledično je bil "Almaz" sestavljen iz treh glavnih blokov: enoopravilnega DSP za predhodno obdelavo radarskih podatkov, programabilnega modularnega procesorja, ki izvaja izračune vodenja rakete, programabilnega pravega soprocesorja, ki izvaja nemodularne operacije, predvsem povezane na računalniški nadzor.
Dodatek DSP je zmanjšal potrebno moč modularnega procesorja za 4 MIPS in prihranil približno 350 KB RAM -a (skoraj dvakrat). Sam modularni procesor je imel zmogljivost približno 3,5 MIPS - en in pol krat večjo od K340A. Osnutek je bil dokončan marca 1967. Temelji sistema so ostali enaki kot pri K340A, zmogljivost pomnilnika se je povečala na 128K 45-bitnih besed (približno 740 KB). Predpomnilnik procesorja - 32 55 -bitnih besed. Poraba energije se je zmanjšala na 5 kW, prostornina stroja pa na 11 omar.
Akademik Lebedev, ki se je seznanil z deli Yuditskega in Kartseva, je svojo različico takoj umaknil iz obravnave. Na splošno je bil problem skupine Lebedev nekoliko nejasen. Natančneje, ni jasno, kakšno vozilo so odstranili s tekmovanja, saj so hkrati razvijali predhodnika Elbrusa - 5E92b, samo za misijo protiraketne obrambe.
Pravzaprav se je do takrat Lebedev sam popolnoma spremenil v fosil in ni mogel ponuditi radikalno novih idej, zlasti tistih, ki so boljše od strojev SOC ali Kartsevovih vektorskih računalnikov. Pravzaprav se je njegova kariera končala pri BESM-6, ni ustvaril nič boljšega in resnejšega ter je razvoj nadziral zgolj formalno ali pa je bolj oviral kot pomagal skupini Burtsev, ki se je ukvarjala z Elbrusom in vsemi vojaškimi vozili ITMiVT.
Vendar je imel Lebedev močan administrativni vir, ki je bil nekdo, kot je Korolev iz sveta računalnikov - idol in brezpogojna avtoriteta, zato, če je hotel brez težav potisniti svoj avto, ne glede na to, kaj je to. Nenavadno pa ni. Mimogrede, 5E92b je bil sprejet, morda je bil to ta projekt? Poleg tega sta malo kasneje izšli njegova posodobljena različica 5E51 in mobilna različica računalnika za zračno obrambo 5E65. Hkrati sta se pojavila E261 in 5E262. Malo je nejasno, zakaj vsi viri pravijo, da Lebedev ni sodeloval na finalnem tekmovanju. Še bolj nenavadno je bilo, da je bil 5E92b izdelan, dostavljen na odlagališče in priključen na Argun kot začasen ukrep, dokler avto Yuditskega ni bil dokončan. Na splošno ta skrivnost še čaka na svoje raziskovalce.
Ostala sta dva projekta: Almaz in M-9.
M-9
Kartseva je mogoče natančno opisati z eno samo besedo - genij.
M-9 je presegel skoraj vse (če ne vse), kar je bilo takrat celo v načrtih po vsem svetu. Spomnite se, da je projektni nalog vključeval zmogljivost približno 10 milijonov operacij na sekundo, to pa so lahko iztisnili iz Almaza le z uporabo DSP in modularne aritmetike. Kartsev se je iztisnil iz svojega avtomobila brez vsega tega milijard … To je bil res svetovni rekord, neprekinjen, dokler se deset let kasneje ni pojavil superračunalnik Cray-1. Ko je poročal o projektu M-9 leta 1967 v Novosibirsku, se je Kartsev pošalil:
M-220 se imenuje tako, ker ima produktivnost 220 tisoč operacij / s, M-9 pa se tako imenuje, ker zagotavlja produktivnost od 10 do 9. moči operacij / s.
Pojavi se eno vprašanje - ampak kako?
Kartsev je (prvič na svetu) predlagal zelo prefinjeno procesorsko arhitekturo, katere popoln strukturni analog še nikoli ni bil ustvarjen. Deloma je bil podoben sistoličnim nizom Inmos, deloma vektorskim procesorjem Cray in NEC, deloma Connection Machine - ikoničnemu superračunalniku osemdesetih let in celo sodobnim grafičnim karticam. M-9 je imel neverjetno arhitekturo, za katero ni bilo niti ustreznega jezika za opis, Kartsev pa je moral vse izraze uvesti sam.
Njegova glavna ideja je bila zgraditi računalnik, ki bi deloval v razredu predmetov, ki je bistveno nov za strojno aritmetiko - funkcije ene ali dveh spremenljivk, podanih točkovno. Zanje je opredelil tri glavne vrste operaterjev: operatorje, ki paru funkcij dodelijo tretjo, operaterje, ki vrnejo številko kot rezultat dejanja na funkciji. Delali so s posebnimi funkcijami (v sodobni terminologiji - maske), ki so imele vrednosti 0 ali 1 in so služile za izbiro podmaze iz danega niza, operaterjev, ki vrnejo niz vrednosti, povezanih s to funkcijo, kot rezultat dejanja na funkcijo.
Avto je bil sestavljen iz treh parov blokov, ki jih je Kartsev imenoval "svežnji", čeprav so bili bolj podobni rešetkam. Vsak par je vključeval računalniško enoto drugačne arhitekture (sam procesor) in enoto za izračun maske zanj (ustrezna arhitektura).
Prvi sveženj (glavni, "funkcionalni blok") je bil sestavljen iz računalniškega jedra - matrike 16 -bitnih procesorjev 32x32, podobnih transpoterjem INMOS iz osemdesetih let prejšnjega stoletja, z njeno pomočjo je bilo mogoče v enem taktu izvesti vse osnovne operacije linearne algebre - množenje matrik in vektorjev v poljubnih kombinacijah in njihovo seštevanje.
Šele leta 1972 so v ZDA zgradili eksperimentalni množično vzporedni računalnik Burroughs ILLIAC IV, nekoliko podoben po arhitekturi in primerljivih zmogljivostih. Splošne aritmetične verige bi lahko izvedle seštevanje s kopičenjem rezultata, kar je po potrebi omogočilo obdelavo matric dimenzije več kot 32. Operaterjem, ki jih izvaja rešetka procesorjev funkcionalne povezave, bi lahko naložili masko, ki omejuje samo izvedbo do označenih procesorjev. Druga enota (ki jo je Kartsev imenoval "slikovna aritmetika") je delovala skupaj z njo, sestavljena je iz iste matrice, vendar eno bitnih procesorjev za operacije na maskah ("slike", kot so jih takrat imenovali). Na slikah je bil na voljo širok spekter operacij, ki so bile izvedene tudi v enem ciklu in opisane z linearnimi deformacijami.
Drugi sveženj je razširil zmogljivosti prvega in je bil sestavljen iz vektorskega soprocesorja z 32 vozlišči. Moral je izvajati operacije nad eno funkcijo ali parom funkcij, določenih na 32 točkah, ali operacijami na dveh funkcijah ali na dveh parih funkcij, določenih na 16 točkah. Podobno je zanj obstajal lasten blok maske, imenovan "funkcijska aritmetika".
Tretja (tudi neobvezna) povezava je bila sestavljena iz asociativnega bloka, ki izvaja primerjavo in razvrščanje podmočij po vsebini. Par mask je šel tudi zanjo.
Stroj je lahko sestavljen iz različnih sklopov, v osnovni konfiguraciji - samo funkcionalnega bloka, v največ - osmih: dveh sklopov funkcionalne in slikovne aritmetike ter enem nizu drugih. Predvsem se je domnevalo, da je M-10 sestavljen iz 1 bloka, M-11-iz osmih. Učinkovitost te možnosti je bila vrhunska dve milijardi operacij na sekundo.
Za zaključek bralca ugotavljamo, da je Kartsev poskrbel za sinhrono kombinacijo več strojev v en superračunalnik. S takšno kombinacijo so se vsi stroji zagnali iz enega generatorja ure in izvajali operacije na matrikah ogromnih dimenzij v 1-2 urah. Na koncu sedanje operacije in na začetku naslednje je bilo mogoče izmenjati med vsemi aritmetičnimi in pomnilniškimi napravami strojev, integriranih v sistem.
Posledično je bil Kartsev projekt prava pošast. Nekaj podobnega, z arhitekturnega vidika, se je na zahodu pojavilo šele konec sedemdesetih let v delih Seymourja Craya in Japoncev iz NEC. V ZSSR je bil ta stroj popolnoma edinstven in arhitekturno nadrejen ne le vsem razvojem tistih let, ampak na splošno vsem, kar je bilo proizvedeno v naši celotni zgodovini. Problem je bil le en - nihče ga ne bo uresničil.
Diamant
Natečaj je zmagal projekt Almaz. Razlogi za to so nejasni in nerazumljivi in so povezani s tradicionalnimi političnimi igrami na različnih ministrstvih.
Kartsev je na srečanju, posvečenem 15. obletnici Raziskovalnega inštituta za računalniške komplekse (NIIVK), leta 1982 dejal:
Leta 1967 smo predstavili precej drzen projekt za računalniški kompleks M-9 …
Za Ministrstvo za instrumente ZSSR, kjer smo takrat bivali, se je ta projekt izkazal za preveč …
Rekli so nam: pojdi k V. D. Kalmykovu, saj delaš zanj. Projekt M-9 je ostal neizpolnjen …
Pravzaprav je bil Kartsev avto preveč dobro za ZSSR, bi njegov videz preprosto pogumno zapustil upravni odbor vseh drugih igralcev, vključno z mogočnim kupom Lebedevitov iz ITMiVT. Seveda nihče ne bi dovolil, da bi kakšen napredni Kartsev presegel suverene ljubljenčke, ki so jih večkrat zasuli z nagradami in storitvami.
Upoštevajte, da to tekmovanje ni samo uničilo prijateljstva med Kartsevom in Yuditskim, ampak je še bolj združilo te različne, a na svoj način briljantne arhitekte. Kot se spomnimo, je bil Kalmykov kategorično proti sistemu protiraketne obrambe in ideji superračunalnika, zato je bil Kartsev projekt tiho združen, ministrstvo Pribor pa je zavrnilo nadaljnje delo pri ustvarjanju zmogljivih računalnikov.
Kartsevovo ekipo so prosili, naj se preseli v MRP, kar je storil sredi leta 1967 in oblikoval podružnico številka 1 OKB "Vympel". Leta 1958 je Kartsev delal po naročilu znanega akademika AL Mintsa iz RTI, ki se je ukvarjal z razvojem sistemov za opozarjanje na raketne napade (to je sčasoma povzročilo popolnoma htonične, nepredstavljivo drage in popolnoma neuporabne radarje nad obzorjem). projekta Duga, ki niso imeli časa, da bi ga zares začeli izvajati, saj je razpadla ZSSR). Ljudje iz RTI so medtem ostali razmeroma zdravi in Kartsev je zanje dokončal stroje M-4 in M4-2M (mimogrede, zelo, zelo čudno je, da niso bili uporabljeni za protiraketno obrambo!).
Nadaljnja zgodovina spominja na slabo anekdoto. Projekt M-9 je bil zavrnjen, vendar je leta 1969 dobil novo naročilo, ki temelji na njegovem stroju, in da ne bi pretresali čolna, so dali ves njegov oblikovalski biro podrejenem Mintsu iz oddelka Kalmyk. M -10 (končni indeks 5E66 (pozor!) - v mnogih virih je bil popolnoma pomotoma pripisan arhitekturi SOK) je bil prisiljen tekmovati z Elbrusom (ki pa ga je odrezal kot mikrokrmilnik Xeon) in, kar je še bolj neverjetno, se je spet igralo z avtomobili Yuditskega, zato je minister Kalmykov izvedel popolnoma briljantno več potez.
Najprej mu je M-10 pomagal pri neuspehu serijske različice Almaza, nato pa je bila razglašena za neprimerno za protiraketno obrambo, Elbrus pa je zmagal na novem tekmovanju. Posledično je nesrečni Kartsev zaradi šoka vsega tega umazanega političnega boja doživel srčni napad in nenadoma umrl, še preden je bil star 60 let. Yuditsky je za kratek čas preživel svojega prijatelja in istega leta umrl. Akushsky, njegov partner, mimogrede, ni pretirano delal in je umrl kot član dopisnika, prijazno zdravljen z vsemi nagradami (Yuditsky je zrasel šele do doktorja tehničnih znanosti), leta 1992 v starosti 80 let. Tako je z enim udarcem Kalmykov, ki je močno sovražil Kisunka in na koncu propadel njegov projekt protiraketne obrambe, udaril dva, verjetno najbolj nadarjena računalniška razvijalca v ZSSR in nekaj najboljših na svetu. To zgodbo bomo podrobneje obravnavali kasneje.
Vmes se bomo vrnili k zmagovalcu na temo ABM - vozilu Almaz in njegovim potomcem.
Seveda je bil "Almaz" zelo dober računalnik za svoje ozke naloge in je imel zanimivo arhitekturo, vendar je bila njegova primerjava z M-9 milo rečeno napačna, preveč različni razredi. Kljub temu je tekmovanje zmagalo in prejelo je naročilo za oblikovanje že serijskega stroja 5E53.
Za izvedbo projekta je bila ekipa Yuditskega leta 1969 ločena v samostojno podjetje - Specializiran računalniški center (SVC). Direktor, namestnik za znanstveno delo je postal Yuditsky sam - Akushsky, ki je kot lepljiva riba do sedemdesetih let »sodeloval« pri vsakem projektu.
Ponovno upoštevajte, da je njegova vloga pri ustvarjanju strojev SOK popolnoma mistična. Absolutno povsod je omenjen pod številko dva po Yuditskem (in včasih prvi), medtem ko je imel objave, povezane z nečim nerazumljivim, vsa njegova dela o modularni aritmetiki so izključno v soavtorstvu in kaj je točno počel med razvojem "Almaza" in 5E53 na splošno ni jasno - arhitekt stroja je bil Yuditsky, popolnoma ločeni ljudje pa so razvili tudi algoritme.
Omeniti velja, da je imel Yuditsky v odprtem tisku zelo malo publikacij o RNS in modularnih aritmetičnih algoritmih, predvsem zato, ker so bila ta dela dolgo časa tajna. Tudi Davleta Islamoviča je odlikovala preprosto fenomenalna natančnost v publikacijah in se nikoli ni postavil kot soavtor (ali še huje, prvi soavtor, kot so to oboževali skoraj vsi sovjetski režiserji in šefi) pri katerem koli delu svojih podrejenih in podiplomskih študentov.. Po njegovih spominih je običajno odgovarjal na tovrstne predloge:
Sem tam kaj napisal? Ne? Potem mi vzemite priimek.
Tako se je na koncu izkazalo, da Akushsky v 90% domačih virov velja za glavnega in glavnega očeta SOK-a, ki nasprotno nima dela brez soavtorjev, saj po sovjetski tradiciji svoje ime je prilepil na vse, kar so počeli vsi njegovi podrejeni.
5E53
Izvedba 5E53 je zahtevala ogromno truda velike ekipe nadarjenih ljudi. Računalnik je bil zasnovan tako, da je med lažnimi izbral prave cilje in nanje usmeril protiraketne rakete, kar je računsko najtežja naloga, s katero se je nato soočila svetovna računalniška tehnologija. Za tri ISSC druge stopnje A-35 je bila produktivnost izboljšana in povečana 60-krat (!) Na 0,6 GFLOP / s. To zmogljivost naj bi zagotovilo 15 računalnikov (po 5 v vsakem ISSK) z zmogljivostmi pri projektih obrambe proti projektilom 10 milijonov algoritmičnih op / s (približno 40 milijonov običajnih op / s), 7,0 Mbit RAM, 2, 9 Mbit EPROM, 3 Gbit VZU in oprema za prenos podatkov za stotine kilometrov. 5E53 bi moral biti bistveno močnejši od Almaza in biti eden najmočnejših (in zagotovo najbolj izvirnih) strojev na svetu.
V. M. Amerbaev se spominja:
Lukin je Yuditskega imenoval za glavnega oblikovalca izdelka 5E53 in mu poveril vodenje SVT. Davlet Islamovich je bil pravi glavni oblikovalec. Pognal se je v vse podrobnosti projekta, ki se razvija, od proizvodne tehnologije novih elementov do strukturnih rešitev, računalniške arhitekture in programske opreme. Na vseh področjih svojega intenzivnega dela je lahko postavljal takšna vprašanja in naloge, katerih rešitev je privedla do nastanka novih izvirnih blokov oblikovanega izdelka, v številnih primerih pa je takšne rešitve nakazal tudi sam Davlet Islamovich. Davlet Islamovich je delal sam, ne glede na čas ali okoliščine, tako kot vsi njegovi sodelavci. To je bil nevihten in svetel čas in seveda je bil Davlet Islamovich središče in organizator vsega.
Osebje SVC je do svojih voditeljev ravnalo drugače, kar se je odrazilo v načinu, kako so jih zaposleni klicali v svojem krogu.
Yuditskega, ki ni pripisoval velikega pomena uvrstitvam in je cenil predvsem inteligenco in poslovne lastnosti, so v ekipi preprosto poimenovali Davlet. Akushskyju je bilo ime Dedek, saj je bil opazno starejši od velike večine strokovnjakov SVC in, kot pišejo, ga je odlikoval poseben snobizem - po spominih si ga ni bilo mogoče predstavljati s spajkalnikom v roki (najverjetneje, preprosto ni vedel, za kakšen konec bi ga držal), Davlet Islamovich pa je to storil več kot enkrat.
V okviru Arguna, ki je bil skrajšana različica boja ISSK, je bilo načrtovano uporabo 4 kompletov računalnikov 5E53 (1 v radarskem ciljnem radarju Istra, 1 v radarskem usmerjevalniku proti raketam in 2 v centru za poveljevanje in vodenje), združene v en sam kompleks. Uporaba SOC je imela tudi negativne vidike. Kot smo že povedali, so primerjalne operacije nemodularne in za njihovo izvedbo je potreben prehod v pozicijski sistem in nazaj, kar vodi do pošastnega padca zmogljivosti. VM Amerbaev in njegova ekipa so delali na reševanju tega problema.
MD Kornev se spominja:
Ponoči, razmišlja Vilzhan Mavlyutinovich, zjutraj prinaša rezultate VM Radunsky (vodilni razvijalec). Inženirji vezja si ogledujejo strojno izvedbo nove različice, postavljajo Amerbaevu vprašanja, on spet razmišlja in tako dolgo, dokler njegove ideje ne podležejo dobri strojni izvedbi.
Stranka je razvila posebne in sistemske algoritme, strojne algoritme pa je v SVC razvila skupina matematikov, ki jo je vodil I. A. Bolšakov. Med razvojem 5E53 se je v SVC praviloma po lastni zasnovi praviloma pogosto uporabljala takrat še redka strojna zasnova. Celotno osebje podjetja je delalo 12 ur ali več na dan z izjemnim navdušenjem, ne da bi si prizaneslo.
V. M. Radunski:
"Včeraj sem tako trdo delal, da sem ženi, ko sem vstopil v stanovanje, pokazal vozovnico."
E. M. Zverev:
Takrat so se pojavile pritožbe glede odpornosti hrupa IC -jev serije 243. Enkrat ob dveh zjutraj je k modelu prišel Davlet Islamovich, vzel sonde osciloskopa in dolgo časa sam razumel vzroke motenj..
V arhitekturi 5E53 so bile ekipe razdeljene na vodstvene in aritmetične ekipe. Tako kot v K340A je vsaka ukazna beseda vsebovala dva ukaza, ki sta jih hkrati izvedli različni napravi. Eno za drugo je bila izvedena aritmetična operacija (na SOK -procesorjih), druga - upravljavska: prenos iz registra v pomnilnik ali iz pomnilnika v register, pogojni ali brezpogojni skok itd. na tradicionalnem soprocesorju, zato je bilo mogoče radikalno rešiti problem prekletih pogojnih skokov.
Vsi glavni procesi so bili načrtovani, zato je bilo hkrati izvedenih več (do 8) zaporednih operacij. Harvardska arhitektura je ohranjena. Uporabljena je bila strojna razporeditev pomnilnika v 8 blokov z izmeničnim naslavljanjem blokov. To je omogočilo dostop do pomnilnika s frekvenco procesorja 166 ns v času pridobivanja informacij iz RAM -a, ki je enako 700 ns. Do 5E53 se ta pristop ni uporabljal v strojni opremi nikjer po svetu; opisan je bil le v nerealiziranem projektu IBM 360/92.
Številni strokovnjaki SVC so predlagali tudi dodajanje polnopravnega (ne samo za nadzor) procesorja materialov in zagotovilo resnično vsestranskost računalnika. To ni bilo storjeno iz dveh razlogov.
Prvič, to preprosto ni bilo potrebno za uporabo računalnika kot dela ISSC.
Drugič, I. Ya. Akushsky, ki je bil fanatik SOK -a, se ni strinjal z mnenjem o pomanjkanju univerzalnosti 5E53 in je korenito zatrel vse poskuse, da bi vanj vnesel materialno pobudo (očitno je bila to njegova glavna vloga pri oblikovanju stroja)).
RAM je postal kamen spotike za 5E53. Feritni bloki velikih dimenzij, zahtevna izdelava in velika poraba energije so bili standard sovjetskega spomina v tistem času. Poleg tega so bili več desetkrat počasnejši od procesorja, vendar to ultrakonzervatorju Lebedevu ni preprečilo, da bi povsod oblikoval svoje ljubljene feritne kocke-od BESM-6 do računalnika raketnega sistema S-300, ki je bil izdelan v tej obliki na feritih (!) do sredine devetdesetih (!), v veliki meri zaradi te odločitve, ta računalnik zavzame cel tovornjak.
Težave
Po navodilih FV Lukina so se ločeni oddelki NIITT lotili reševanja problema RAM -a, rezultat tega dela pa je bilo ustvarjanje spomina na valjastih magnetnih filmih (CMP). Fizika delovanja s pomnilnikom na CMP je precej zapletena, veliko bolj zapletena kot pri feritih, a na koncu so bili rešeni številni znanstveni in inženirski problemi in RAM na CMP je deloval. Na možno razočaranje domoljubov ugotavljamo, da je bil koncept spomina na magnetnih domenah (poseben primer je CMF) prvič predlagan ne na NIITT. To vrsto RAM -a je prvič predstavila ena oseba, inženir Bell Labs Andrew H. Bobeck. Bobek je bil priznan strokovnjak za magnetno tehnologijo in dvakrat je predlagal revolucionarne preboje v RAM -u.
Izum Jay Wright Forrester in neodvisno dva znanstvenika s Harvarda, ki sta leta 1949 delala na projektu Harward Mk IV An Wang in Way-Dong Woo, spomin na feritna jedra (ki ga je imel tako zelo rad Lebedeva) ni bil popoln le zaradi svoje velikosti, pa tudi zaradi ogromne mukotrpnosti izdelave (mimogrede, Wang An, pri nas skoraj neznan, je bil eden najbolj znanih računalniških arhitektov in je ustanovil znamenite laboratorije Wang, ki so obstajali od leta 1951 do 1992 in so proizvedli veliko število revolucionarne tehnologije, vključno z mini računalnikom Wang 2200, ki je bil v ZSSR kloniran kot Iskra 226).
Če se vrnemo k feritom, ugotavljamo, da je bil fizični spomin na njih preprosto ogromen, izredno neprijetno bi bilo obesiti 2x2 -metrsko preprogo poleg računalnika, zato je bila feritna veriga vtkana v majhne module, kot so obroči za vezenje, kar je povzročilo pošastna mukotrpnost njegove izdelave. Najbolj znano tehniko tkanja takšnih 16x16 bitnih modulov je razvilo britansko podjetje Mullard (zelo znano britansko podjetje - proizvajalec vakuumskih cevi, vrhunskih ojačevalnikov, televizorjev in radijskih sprejemnikov, se je ukvarjalo tudi z razvojem na področju tranzistorjev in integrirana vezja, kasneje jih je kupil Phillips). Moduli so bili zaporedno povezani v odseke, iz katerih so bile nameščene feritne kocke. Očitno je, da so se napake prikrajale v proces tkanja modulov in v postopek sestavljanja feritnih kock (delo je bilo skoraj ročno), kar je povzročilo povečanje časa za odpravljanje napak in odpravljanje težav.
Zahvaljujoč perečemu vprašanju mukotrpnosti razvoja spomina na feritnih obročih je imel Andrew Bobek priložnost pokazati svoj izumiteljski talent. Telefonski velikan AT&T, ustvarjalec Bell Labs, je bil bolj kot kdorkoli zainteresiran za razvoj učinkovitih tehnologij magnetnega pomnilnika. Bobek se je odločil korenito spremeniti smer raziskovanja in prvo vprašanje, ki si ga je zastavil, je bilo - ali je treba za shranjevanje preostale magnetizacije uporabiti magnetno trde materiale, kot je ferit? Navsezadnje niso edini z ustrezno implementacijo pomnilnika in magnetno histerezno zanko. Bobek je začel eksperimentirati s permallojem, iz katerega je mogoče dobiti obročaste strukture preprosto z navijanjem folije na nosilno žico. Rekel mu je twist cable (twist).
Po tem, ko ste trak navili na ta način, ga lahko prepognete, da ustvarite cikcak matriko in ga na primer zapakirate v plastično folijo. Edinstvena lastnost pomnilnika twistorjev je sposobnost branja ali pisanja cele vrste permalloy psevdo-obročev, ki se nahajajo na vzporednih twistor kablih, ki potekajo po enem vodilu. To je močno poenostavilo zasnovo modula.
Tako je leta 1967 Bobek razvil eno najučinkovitejših modifikacij magnetnega spomina tistega časa. Zamisel o twistorjih je tako navdušila Bellovo vodstvo, da so bili v njeno trženje vloženi impresivni napori in sredstva. Vendar pa so očitne koristi, povezane z prihranki pri proizvodnji tvistorskih trakov (lahko bi bile tkane v pravem pomenu besede), odtehtale raziskave o uporabi polprevodniških elementov. Pojav SRAM-a in DRAM-a je bil za telefonskega velikana strela z jasnega, še posebej, ker je bil AT&T bolj kot kdajkoli blizu sklenitve donosne pogodbe z ameriškimi letalskimi silami za dobavo pomnilniških modulov twistorjev za njihov LIM-49 Nike Zeus air obrambni sistem (približen analog A-35, ki se je pojavil malo kasneje, smo o tem že pisali).
Telefonsko podjetje je aktivno izvajalo novo vrsto pomnilnika v svojem preklopnem sistemu TSPS (Traffic Service Position System). Konec koncev je krmilni računalnik za Zeus (Sperry UNIVAC TIC) še vedno dobil pomnilnik twistorja, poleg tega pa so ga v številnih projektih AT&T uporabljali skoraj do sredine osemdesetih let prejšnjega stoletja, toda v tistih letih je bilo več agonija kot napredek, kot vidimo, niso le v ZSSR znali tehnologijo, ki je bila zastarela že leta, do meje.
Vendar pa je pri razvoju twistorjev prišlo do enega pozitivnega trenutka.
Bobek je pri proučevanju magnetostrikcijskega učinka v kombinacijah permalojevih filmov z ortoferiti (feriti na osnovi redkih zemeljskih elementov) opazil eno od njihovih značilnosti, povezanih z magnetizacijo. Med eksperimentiranjem z gadolinijevim galijevim granatom (GGG) ga je uporabil kot substrat za tanko ploščo permaloja. V nastalem sendviču so bila v odsotnosti magnetnega polja območja magnetiziranja razporejena v obliki domen različnih oblik.
Bobek je pogledal, kako bi se takšne domene obnašale v magnetnem polju, pravokotno na območja magnetizacije permalloja. Na njegovo presenečenje, ko se je moč magnetnega polja povečala, so se domene zbrale v kompaktnih regijah. Bobek jih je imenoval mehurčki. Takrat se je oblikovala ideja o mehurčastem spominu, v katerem so bili nosilci logične enote domene spontane magnetizacije v permalojski listi - mehurčki. Bobek se je naučil premikati mehurčke po površini permalloya in iznašel genialno rešitev za branje informacij v svojem novem vzorcu spomina. Skoraj vsi ključni igralci tistega časa in celo NASA so pridobili pravico do mehurčkastega spomina, še posebej, ker se je izkazalo, da je mehurčasti spomin skoraj neobčutljiv na elektromagnetne impulze in trdo zdravljenje.
NIITT je sledil podobni poti in do leta 1971 neodvisno razvil domačo različico twistorja - RAM s skupno zmogljivostjo 7 Mbit z visokimi časovnimi značilnostmi: hitrost vzorčenja 150 ns, čas cikla 700 ns. Vsak blok je imel kapaciteto 256 Kbit, 4 takšni bloki so bili postavljeni v omaro, komplet je vseboval 7 omar.
Težava je bila v tem, da sta Arnold Farber in Eugene Schlig iz IBM-a leta 1965 izdelala prototip tranzistorske spominske celice, Benjamin Agusta in njegova ekipa pa sta ustvarila 16-bitni silicijev čip na osnovi celice Farber-Schlig, ki vsebuje 80 tranzistorjev, 64 upori in 4 diode. Tako se je rodil izjemno učinkovit SRAM - statični pomnilnik z naključnim dostopom, ki je naenkrat končal twistorje.
Še slabše za magnetni spomin - v istem IBM -u leto pozneje, pod vodstvom dr. Roberta Dennarda, se je obvladal proces MOS in že leta 1968 se je pojavil prototip dinamičnega pomnilnika - DRAM (dinamični pomnilnik z naključnim dostopom).
Leta 1969 je sistem Advanced Memory začel prodajati prve kilobajtne čipe, leto kasneje pa je mlado podjetje Intel, ustanovljeno najprej za razvoj DRAM -a, predstavilo izboljšano različico te tehnologije in izdalo svoj prvi čip, pomnilniški čip Intel 1103..
Šele deset let kasneje so ga obvladali v ZSSR, ko so v začetku osemdesetih let prejšnjega stoletja izšli prvi sovjetski pomnilniški mikrovezje Angstrem 565RU1 (4 Kbit) in 128 KB pomnilniških blokov, ki temeljijo na njem. Pred tem so bili najmočnejši stroji zadovoljni s feritnimi kockami (Lebedev je spoštoval le duh stare šole) ali domačimi različicami twistorjev, pri razvoju katerih so P. V. Nesterov, P. P. Silantyev, P. N. Petrov, V. A. N. T. Kopersako in drugi.
Druga velika težava je bila izgradnja pomnilnika za shranjevanje programov in konstant.
Kot se spomnite, je bil v K340A ROM narejen na feritnih jedrih, so bili podatki v tak pomnilnik vneseni s tehnologijo, zelo podobno šivanju: žica je bila naravno šivana z iglo skozi luknjo v feritu (od takrat izraz "firmware" se je ukoreninila pri vnosu informacij v kateri koli ROM). Poleg zahtevnosti postopka je skoraj nemogoče spremeniti podatke v takšni napravi. Zato je bila za 5E53 uporabljena drugačna arhitektura. Na tiskanem vezju je bil izveden sistem pravokotnih vodilov: naslov in bit. Za organizacijo induktivne komunikacije med naslovnimi in bitnimi vodili je bila na njihovem presečišču nameščena zaprta zanka komunikacije (na NIIVK za M-9 je bila nameščena kapacitivna sklopka). Tuljave so postavili na tanko ploščo, ki je tesno pritisnjena na matriko vodila - z ročno menjavo kartice (poleg tega brez izklopa računalnika) so se podatki spremenili.
Za 5E53 je bil razvit podatkovni ROM s skupno zmogljivostjo 2,9 Mbit s precej visokimi časovnimi značilnostmi za tako primitivno tehnologijo: hitrost vzorčenja 150 ns, čas cikla 350 ns. Vsak blok je imel kapaciteto 72 kbit, v omaro je bilo postavljenih 8 blokov s skupno kapaciteto 576 kbit, računalniški komplet je vključeval 5 omar. Kot zunanji pomnilnik velike zmogljivosti je bila razvita pomnilniška naprava, ki temelji na edinstvenem optičnem traku. Snemanje in branje je bilo izvedeno s svetlečimi diodami na fotografskem filmu, zato se je zmogljivost traku z enakimi dimenzijami povečala za dva reda velikosti v primerjavi z magnetnim in dosegla 3 Gbit. Za sisteme protiraketne obrambe je bila to privlačna rešitev, saj so imeli njihovi programi in konstante velik obseg, vendar so se spreminjali zelo redko.
Glavna elementna baza 5E53 nam je bila že znana GIS "Pot" in "Ambasador", vendar je bila njihova uspešnost v nekaterih primerih pomanjkljiva, zato so strokovnjaki SIC (vključno z istim VLDshkhunyanom - pozneje očetom prvega izvirnika) domači mikroprocesor!) In obrat Exiton "Posebna serija GIS je bila razvita na osnovi nenasičenih elementov z zmanjšano napajalno napetostjo, povečano hitrostjo in notranjo redundanco (serija 243," Stožec "). Za NIIME RAM so bili razviti posebni ojačevalniki serije Ishim.
Za 5E53 je bila razvita kompaktna zasnova, ki vključuje 3 ravni: omara, blok, celica. Omara je bila majhna: sprednja širina - 80 cm, globina - 60 cm, višina - 180 cm. Omara je vsebovala 4 vrste blokov, po 25 v vsaki. Napajalniki so bili postavljeni na vrh. Ventilatorji za zračno hlajenje so bili postavljeni pod bloke. Blok je bil stikalna plošča v kovinskem okvirju, celice so bile položene na eno od površin plošče. Namestitev medceličnih in medenotnih enot je bila izvedena z zavijanjem (niti spajkanjem!).
To je trdilo dejstvo, da v ZSSR ni bilo opreme za avtomatizirano visokokakovostno spajkanje in da bi jo spajkali ročno - lahko se zmešate in kakovost bo trpela. Posledično so se testi in delovanje opreme izkazali za bistveno večjo zanesljivost sovjetskega ovoja v primerjavi s sovjetskim spajkanjem. Poleg tega je bila montažna embalaža veliko bolj tehnološko napredna v proizvodnji: tako med namestitvijo kot popravilom.
V nizkotehnoloških pogojih je zavijanje veliko varnejše: ni vročega spajkalnika in spajkanja, ni tokov in njihovo naknadno čiščenje ni potrebno, prevodniki so izključeni iz pretiranega širjenja spajkanja, ni lokalnega pregrevanja, ki se včasih pokvari elementi itd. Za izvedbo namestitve z zavijanjem so podjetja MEP razvila in izdelala posebne priključke in montažno orodje v obliki pištole in svinčnika.
Celice so bile izdelane na ploščah iz steklenih vlaken z dvostranskim tiskanim ožičenjem. Na splošno je bil to redek primer izjemno uspešne arhitekture sistema kot celote - za razliko od 90% razvijalcev računalnikov v ZSSR so ustvarjalci 5E53 skrbeli ne le za moč, ampak tudi za priročnost namestitve, vzdrževanje, hlajenje, distribucija energije in druge malenkosti. Ne pozabite na ta trenutek, ki vam bo prišel prav, če primerjate 5E53 z ustvarjanjem ITMiVT - "Elbrus", "Electronics SS BIS" in drugimi.
En procesor SOK ni bil dovolj za zanesljivost, zato je bilo treba vse komponente stroja povečati v trojno kopijo.
Leta 1971 je bil 5E53 pripravljen.
V primerjavi z Almazom so bili spremenjeni osnovni sistem (za 17, 19, 23, 25, 26, 27, 29, 31) in bitna globina podatkov (20 in 40 bitov) ter ukazi (72 bitov). Taktna frekvenca procesorja SOK je 6,0 MHz, zmogljivost je 10 milijonov algoritmskih operacij na sekundo pri nalogah obrambe proti projektilom (40 MIPS), 6, 6 MIPS na enem modularnem procesorju. Število procesorjev je 8 (4 modularni in 4 binarni). Poraba energije - 60 kW. Povprečni čas delovanja 600 ur (M-9 Kartsev ima 90 ur).
Razvoj 5E53 je bil izveden v rekordno kratkem času - v letu in pol. V začetku leta 1971 se je končal. 160 vrst celic, 325 vrst podenot, 12 vrst napajalnikov, 7 vrst omar, inženirska nadzorna plošča, teža stojal. Izdelan je bil in preizkušen prototip.
Ogromno vlogo pri projektu so imeli vojaški predstavniki, za katere se je izkazalo, da niso le natančni, ampak tudi inteligentni: V. N. Kalenov, A. I. Abramov, E. S. Klenzer in T. N. Remezova. Nenehno so spremljali skladnost izdelka z zahtevami tehnične naloge, ekipi so prinesli izkušnje, pridobljene pri sodelovanju pri razvoju na prejšnjih mestih, in zadržali radikalne hobije razvijalcev.
Yu. N. Cherkasov se spominja:
V veselje mi je bilo delati z Vjačeslavom Nikolajevičem Kalenovim. Njegova zahtevnost je bila vedno priznana. Prizadeval si je razumeti bistvo predlaganega in, če se mu je zdelo zanimivo, se je lotil vseh možnih in nepredstavljivih ukrepov za izvedbo predloga. Ko sem dva meseca pred dokončanjem razvoja opreme za prenos podatkov predlagal njeno radikalno revizijo, zaradi katere se je njen obseg zmanjšal za trikrat, mi je predčasno zaključil izjemno delo z obljubo, da bo opravil revizijo v preostalih 2 mesecih. Posledično je namesto treh omar in 46 vrst podenot ostala ena omara in 9 vrst podenot, ki opravljajo enake funkcije, vendar z večjo zanesljivostjo.
Kalenov je tudi vztrajal pri izvedbi celovitih kvalifikacijskih preskusov stroja:
Vztrajal sem pri izvajanju preskusov, glavni inženir Yu. D. Sasov pa je kategorično ugovarjal, saj je menil, da je vse v redu, testiranje pa izguba truda, denarja in časa. Podprl me je namestnik. glavni oblikovalec N. N. Antipov, ki ima bogate izkušnje na področju razvoja in proizvodnje vojaške opreme.
Yuditsky, ki ima tudi bogate izkušnje z odpravljanjem napak, je pobudo podprl in izkazal se je za prav: testi so pokazali veliko manjših pomanjkljivosti in napak. Posledično so bile celice in podenote dokončane, glavni inženir Sasov pa je bil razrešen s svojega mesta. Za olajšanje razvoja računalnikov v serijski proizvodnji je bila v SVC poslana skupina strokovnjakov ZEMZ. Malaševič (v tem času nabornik) se spominja, kako je njegov prijatelj G. M. Bondarev rekel:
To je neverjeten stroj, za kaj takega še nismo slišali. Vsebuje veliko novih originalnih rešitev. Ob preučevanju dokumentacije smo se veliko naučili, veliko naučili.
To je povedal s takšnim navdušenjem, da se BM Malaševič po opravljeni službi ni vrnil v ZEMZ, ampak je šel na delo v SVT.
Na poligonu Balkhash so bile v polnem teku priprave na zagon kompleksa s 4 stroji. Oprema Argun je v bistvu že nameščena in prilagojena, v povezavi s 5E92b. Strojna soba za štiri 5E53 je bila pripravljena in je čakala na dostavo strojev.
V arhivu FV Lukina se je ohranila skica postavitve elektronske opreme ISSC, v kateri so označene tudi lokacije računalnikov. 27. februarja 1971 je bilo ZEMZ -u dostavljenih osem sklopov projektne dokumentacije (vsak po 97.272 listov). Priprave na proizvodnjo so se začele in …
Naročeno, odobreno, opravilo vse teste, sprejeto v proizvodnjo, stroj nikoli ni bil sproščen! Naslednjič se bomo pogovarjali o tem, kaj se je zgodilo.
