Na začetku nastanka računalniške tehnologije se je Sovjetska zveza počutila precej samozavestno. V prvi polovici petdesetih let so bili sovjetski računalniki najboljši v Evropi, drugi so bili le nekateri ameriški komercialni modeli. Elektronski računalniki so se pogosto uporabljali za reševanje različnih težav, predvsem za izračune. Našli so uporabo v znanosti in industriji. Vojska je začela kazati zanimanje za računalnike. Prvi sovjetski vojaški računalniki, ki so se pojavili v poznih petdesetih letih prejšnjega stoletja, so bili uporabljeni v sistemih protiraketne in zračne obrambe države.
Ustvarjanje prvih sovjetskih računalnikov
Znani sovjetski znanstvenik Sergej Aleksejevič Lebedev, ki je bil v ospredju rojstva domače računalniške tehnologije, je sodeloval pri ustvarjanju prvih sovjetskih računalnikov. Danes Sergej Lebedev upravičeno velja za ustanovitelja sovjetske industrije računalniške tehnologije. Pod njegovim neposrednim vodstvom je v letih 1948–1950 nastal prvi v državi, pa tudi v celinski Evropi, Mali elektronski stroj za štetje (MESM). Razvoj je bil izveden v Kijevu na Inštitutu za elektrotehniko Akademije znanosti Ukrajinske SSR.
Razvoj ni ostal neopažen in že leta 1950 se je Sergej Aleksejevič Lebedev preselil v Moskvo na Inštitut za natančno mehaniko in računalniško inženirstvo Akademije znanosti ZSSR (ITMiVT). V prestolnici je znanstvenik začel razvijati še naprednejši računalnik, ki se je v zgodovino zapisal kot velik (hitri) elektronski računski stroj (BESM-1). Glavni oblikovalec novega računalnika je bil akademik Sergej Aleksejevič Lebedev, ki je hitro izbral in združil ekipo podobno mislečih, tudi med obetavnimi študenti. Na prakso na inštitut so bili poslani zlasti študentje moskovskega inštituta za energetiko Vsevolod Burtsev in Vladimir Melnikov, ki bodo v prihodnosti sami postali izjemni domači inženirji, znanstveniki in oblikovalci na področju ustvarjanja elektronskih računalnikov.
Razvoj BESM-1 je bil v celoti zaključen do leta 1953. Skupaj je bil sestavljen en računalnik, montaža je bila izvedena v moskovskem obratu računskih in analitičnih strojev. Računalnik, sestavljen v enem izvodu, je bil namenjen reševanju velikih produkcijskih in znanstvenih problemov. Hkrati je služil kot osnova za razvoj prihodnjih še močnejših računalnikov, pa tudi specializiranih računalnikov za vojaške namene.
Treba je opozoriti, da je ZSSR v začetku petdesetih let upravičeno veljala za enega vodilnih na področju računalniškega razvoja. Z današnjega vidika se to sliši vsaj nenavadno, saj je ZSSR do konca svojega obstoja to prednost izgubila, sodobna Rusija pa je na področju ustvarjanja računalniške tehnologije brezupno zaostajala za najbolj razvitimi državami sveta. Vendar je bilo na začetku nastanka računalnikov vse drugače. Sestavljen leta 1953, je bil BESM-1 najhitrejši elektronski računalnik v Evropi in eden najhitrejših na svetu. Po hitrosti in kapaciteti pomnilnika je bil ta prvi sovjetski superračunalnik oktobra 1953 šele drugi za komercialnim modelom ameriškega podjetja IBM - IBM 701, katerega dobave so se kupcem začele decembra 1952.
Hkrati računalniki v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja niso zelo podobni svojim sodobnim kolegom. BESM-1 je zagotovil največjo zmogljivost na ravni 8-10 tisoč operacij na sekundo. Računalnik je prejel vzporedno 39-bitno aritmetično logično napravo s plavajočo vejico. Število bitov za kode navodil je 39. Operativni pomnilnik (RAM) prvega polnopravnega sovjetskega računalnika je temeljil na feritnih jedrih, njegova zmogljivost pa je bila le 1024 besed (prejšnji sovjetski računalniki so uporabljali pomnilnik na živosrebrnih ceveh ali potencioskopih).
Poleg tega je elektronski računalnik prejel dolgotrajno napravo za shranjevanje (DZU) na polprevodniških diodah, zmogljivost naprave je bila tudi 1024 besed. Nekatere najpogostejše podprograme in konstante so bile shranjene v DZU.
Poleg tega bi lahko BESM-1 deloval z napravami za shranjevanje informacij na magnetnih trakovih: štirje bloki, zasnovani za vsak po 30 tisoč besed, in z vmesno napravo za shranjevanje na dveh magnetnih bobnih, kar je zagotavljalo shranjevanje po 5120 besed. Hitrost izmenjave informacij z bobnom je dosegla 800 številk na sekundo, z magnetnim trakom - do 400 številk na sekundo. Vnos informacij v BESM-1 je bil izveden s pomočjo naprave za branje fotografij na luknjanem traku, izpis informacij pa na posebni elektromehanski tiskalniški napravi. Hkrati v napravi ni bilo sistemske programske opreme.
Navzven je bil to precej masiven računalniški stroj, za ustvarjanje katerega je bilo potrebnih približno pet tisoč vakuumskih cevi. Strukturno je bil ta sovjetski računalnik nameščen na enem glavnem stojalu, obstajalo je ločeno stojalo DZU in omarica za napajanje, saj je računalnik porabil precej veliko električne energije - do 30 kW (to je brez upoštevanja hlajenja sistem). Tudi velikost računalnika je bila precej velika: zasedena površina je bila skoraj 100 kvadratnih metrov.
Odločeno je bilo, da se zmogljivosti računalnika uporabijo v sistemu protiraketne obrambe
Pojav prvega sovjetskega polnopravnega računalnika BESM-1 je sovpadel z začetkom obdobja razvoja lastnega sistema protiraketne obrambe (ABM) v Sovjetski zvezi. O tem so pri nas prvič začeli govoriti avgusta 1953. Takrat se je sedem maršalov obrnilo na ministrstva in inštitute z navodili za oblikovanje sredstev za boj proti sovražnim balističnim raketam. Takšno orožje velikega dosega je bilo upravičeno obravnavano kot glavno sredstvo za pošiljanje jedrskih nabojev v vojaške in industrijske objekte nasprotnih držav. Za zanesljivo prestrezanje raket so bili potrebni sodobni radarji in novi računalniki, ki bi bili odgovorni za izračune in nadzor radarskih postaj.
Posebej za ustvarjanje sovjetskega sistema protiraketne obrambe v okviru KB-1 je bil ustanovljen nov poseben projektni biro-SKB-30. Hkrati sta sovjetska znanstvena baza in industrija razširili sodelovanje pri razvoju orodij, ki bi lahko rešila znanstvene in tehnične težave. Zlasti je ITMiVT Akademije znanosti ZSSR od KB-1 prejel posebno nalogo za ustvarjanje novega digitalnega stroja, ki naj bi po svoji hitrosti presegel prejšnje modele in postal srce sistema radarskega nadzora za sledenje ciljem na dolge razdalje.
Do leta 1956 je bilo končano prvo delo pri načrtovanju novega kompleksa, marca je potekala obramba idejne zasnove poskusnega obrambnega sistema proti projektilom. Istega leta je ministrstvo za obrambo ZSSR izdalo dovoljenje za gradnjo GNIIP-10-državnega raziskovalnega poligona, ki so ga odločili postaviti v nenaseljeni kazahstanski puščavi Betpak-Dala, med zahodno obalo znamenitega jezera Balkhash in spodnji tok rek Sarysu in Chu. Eksperimentalni kompleks protiraketne obrambe in nov protiraketni poligon sta bila tesno povezana, glavni oblikovalec celotnega sistema je bil Grigory Kisunko, dopisni član Akademije znanosti ZSSR. Hkrati je akademik Sergej Lebedev, direktor ITMiVT, izdal tehnično nalogo za ustvarjanje novega računalnika, ki je prejel oznako M-40 in je bil prvotno namenjen sistemu "A". Sistem "A" je kodno ime za prvi strateški kompleks protiraketne obrambe v Sovjetski zvezi.
Nalogo za razvoj novega superračunalnika sta dobili dve razvojni skupini, od katerih je eno vodil Vsevolod Burtsev. Obe skupini sta se uspešno spopadli z nalogo. Do leta 1958 sta bila pripravljena dva nova elektronska računalnika M-40. Računalnike so sestavili strokovnjaki iz Zagorske elektromehanske tovarne.
Prvi vojaški računalnik M-40
V času nastanka je stroj M-40 postal najhitrejši med vsemi sovjetskimi računalniki, ki so jih množično izdelovali v državi. Hkrati je Vsevolod Burtsev predlagal in v praksi uvedel številne rešitve, ki so zelo pomembne za razvoj domače računalniške tehnologije. V vojaškem računalniku M-40 so se prvič v praksi uveljavila načela vzporednega računalniškega procesa na ravni strojne opreme elektronskega računalnika. Vse glavne naprave M-40 (aritmetika, upravljanje zunanjega pomnilnika, RAM, nadzor) so prejele avtonomne krmilne enote in so lahko delovale vzporedno. Prav tako je bil prvič v ZSSR uveden multipleksni kanal za prenos podatkov. Ta rešitev je omogočila, ne da bi upočasnila računalniški proces, prejemanje in pošiljanje prejetih informacij in podatkov takoj iz 10 asinhrono delujočih kanalov, katerih skupna prepustnost je bila ocenjena na milijon bit / s.
M-40 in njegova nadaljnja posodobitev, M-50 (50 tisoč operacij s plavajočo vejico), sta bila kompleksna vojaška kompleksa za nadzor radarjev dolgega dosega in natančno ciljanje protiraket. Odgovorni so bili za izračune, potrebne za izgradnjo poti in ciljanje protiraketnih raket na sovražnikove balistične rakete. 4. marca 1961 je bilo na posebej ustvarjenem poligonu "A" v Kazahstanu izvedeno prvo uspešno prestrezanje balistične rakete v svetovni in domači zgodovini. Sistem, v katerem je bil računalnik M-40 odgovoren za izračun poti protiraketnega projektila, je lahko prestregel balistično raketo R-12. Prestrezanje je bilo izvedeno 60 kilometrov od mesta izstrelitve rakete. Po podatkih snemalne opreme je bila raketna raketa zgrešena 31,8 metra v levo in 2,2 metra v višino z dovoljenim polmerom 75 metrov. Naboj drobljenja protirakete V-1000 je uspešno uničil bojno glavo R-12, ki je vsebovala simulator teže jedrskega naboja.
Ko govorimo o tehničnih vidikih vojaškega računalnika M-40, lahko ugotovimo, da je nastal na osnovi mešanih elementov, ki je uporabljal vakuumske cevi, ferite, polprevodniške tranzistorje in diode. Hkrati se je hitrost stroja povečala na 40 tisoč operacij na sekundo s fiksno točko, kar je bilo približno 4-krat večje od najvišjih vrednosti za BESM-1. Prvi polnopravni vojaški računalnik je prejel pomnilnik z naključnim dostopom na feritnih jedrih s skupno zmogljivostjo 4096 40-bitnih besed. Zunanji pomnilnik je bil magnetni boben s kapaciteto 6 tisoč besed. Vojaški računalnik M-40 je deloval skupaj z opremo procesorja za izmenjavo s sistemskimi naročniki in opremo za vodenje časa.
Za ustvarjanje in uspešno testiranje kompleksa, katerega možgani so bili računalniki M-40 in M-50, je ekipa vodilnih razvijalcev računalnika M-40 prejela prestižno Leninovo nagrado. Prejela sta ga Sergey Lebedev in Vladislav Burtsev.
