Drømmenes by
Så i 1963 blev et mikroelektronikcenter åbnet i Zelenograd.
Af skæbnesvilje bliver Lukin, en bekendt af minister Shokin, dens direktør og ikke Staros (mens Lukin aldrig blev set i beskidte intriger, tværtimod - han var en ærlig og ligetil person, ironisk nok faldt det så sammen, at det var hans overholdelse af principper, der hjalp ham med at tage denne post, på grund af hende skændtes han med den tidligere chef og gik, og Shokin havde brug for i det mindste nogen i stedet for Staros, som han hadede).
For SOK -maskiner betød dette en start (i det mindste troede de det først) - nu kunne de med den konstante støtte fra Lukin implementeres ved hjælp af mikrokredsløb. Til dette formål tog han Yuditsky og Akushsky til Zelenograd sammen med udviklingsholdet K340A, og de dannede en afdeling for avancerede computere på NIIFP. I næsten 1, 5 år var der ingen specifikke opgaver for afdelingen, og de brugte deres tid på at have det sjovt med T340A -modellen, som de tog med sig fra NIIDAR, og overvejede den fremtidige udvikling.
Det skal bemærkes, at Yuditsky var en ekstremt uddannet person med et bredt perspektiv, var aktivt interesseret i de seneste videnskabelige resultater på forskellige områder indirekte relateret til datalogi og samlede et team af meget talentfulde unge specialister fra forskellige byer. Under hans protektion blev der afholdt seminarer ikke kun om modulær aritmetik, men også om neurocybernetik og endda biokemi af nerveceller.
Som V. I Stafeev minder om:
Da jeg kom til NIIFP som direktør, takket være Davlet Islamovichs indsats, var det stadig et lille, men allerede fungerende institut. Det første år var afsat til at finde et fælles kommunikationssprog mellem matematikere, cybernetik, fysikere, biologer, kemikere … Dette var perioden for den ideologiske dannelse af kollektivet, som Yuditsky, hans velsignede hukommelse, passende kaldte "Perioden for synger revolutionære sange "om emnet:" Hvor sejt dette er gør! " Efterhånden som der blev opnået gensidig forståelse, blev der iværksat seriøs fælles forskning i de accepterede retninger.
Det var i dette øjeblik, at Kartsev og Yuditsky mødtes og blev venner (forholdet til Lebedevs gruppe fungerede på en eller anden måde ikke på grund af deres elitisme, nærhed til magt og uvilje til at studere sådanne uortodokse maskinarkitekturer).
Som M. D. Kornev minder om:
Kartsev og jeg havde regelmæssige møder i Det Videnskabelige og Tekniske Råd (Videnskabeligt og Teknisk Råd), hvor specialister diskuterede måder og problemer med at bygge computere. Vi inviterede normalt hinanden til disse møder: Vi gik til dem, de - til os og deltog aktivt i diskussionen.
Generelt, hvis disse to grupper fik akademisk frihed, utænkelig for Sovjetunionen, ville det være svært endda at tænke på, hvilke tekniske højder de i sidste ende ville bringe, og hvordan de ville ændre datalogi og hardware design.
Endelig besluttede Ministerrådet i 1965 at færdiggøre multikanalskydningskomplekset Argun (MKSK) til anden etape af A-35. Ifølge foreløbige skøn krævede ISSC en computer med en kapacitet på omkring 3,0 millioner tons olieækvivalenter. "Algoritmiske" operationer pr. Sekund (et udtryk, der generelt er ekstremt svært at fortolke, betød operationer til behandling af radardata). Som NK Ostapenko huskede, svarede en algoritmisk operation på MKSK-problemer til cirka 3-4 simple computeroperationer, det vil sige en computer med en ydelse på 9-12 MIPS. I slutningen af 1967 var selv CDC 6600 uden for kapaciteten på CDC 6600.
Temaet blev sendt til konkurrencen til tre virksomheder på én gang: Center for Microelectronics (Minelektronprom, F. V. Lukin), ITMiVT (Ministry of Radio Industry, S. A. Lebedev) og INEUM (Minpribor, M. A. Kartsev).
Naturligvis kom Yuditsky i gang med CM, og det er let at gætte, hvilket system af maskinen han valgte. Bemærk, at af de års designere i disse år var det kun Kartsev med hans unikke maskiner, som vi vil tale om nedenfor, der kunne konkurrere med ham. Lebedev var helt uden for rammerne af både supercomputere og sådanne radikale arkitektoniske nyskabelser. Hans elev Burtsev designede maskiner til A-35-prototypen, men produktivitetsmæssigt var de ikke engang tæt på, hvad der var nødvendigt for et komplet kompleks. Computeren til A-35 (undtagen pålidelighed og hastighed) skulle arbejde med ord med variabel længde og flere instruktioner i en kommando.
Bemærk, at NIIFP havde en fordel i elementbasen - i modsætning til Kartsev- og Lebedev -grupperne havde de direkte adgang til alle mikroelektroniske teknologier - de udviklede dem selv. På dette tidspunkt begyndte udviklingen af en ny GIS "Ambassador" (senere serie 217) på NIITT. De er baseret på en emballageløs version af transistoren udviklet i midten af 60'erne af Moscow Research Institute of Semiconductor Electronics (nu NPP Pulsar) om emnet "Parabola". Sammensætningerne blev produceret i to versioner af elementbasen: på transistorer 2T318 og diodematricer 2D910B og 2D911A; på transistorer KTT-4B (i det følgende 2T333) og diodematricer 2D912. Særlige træk ved denne serie i sammenligning med tykfilmsordninger "Path" (201 og 202 serier) - øget hastighed og støjimmunitet. De første samlinger i serien var LB171 - logisk element 8I -NOT; 2LB172 - to logiske elementer 3I -NOT og 2LB173 - logisk element 6I -NOT.
I 1964 var det allerede en haltende, men stadig levende teknologi, og systemarkitekterne i Almaz -projektet (som prototypen blev døbt) havde ikke bare mulighed for straks at sætte disse GIS i drift, men også at påvirke deres sammensætning og egenskaber faktisk bestiller du brugerdefinerede chips under dig selv. Det var således muligt at øge ydeevnen mange gange - hybridkredsløbene passer ind i en 25-30 ns cyklus i stedet for 150.
Overraskende nok var GIS udviklet af Yuditskys team hurtigere end rigtige mikrokredsløb, for eksempel 109, 121 og 156 serierne, udviklet i 1967-1968 som en elementbase til undervandscomputere! De havde ikke en direkte udenlandsk analog, da den var langt fra Zelenograd, 109 og 121 serier blev produceret af Minsk fabrikker Mion og Planar og Lvov's Polyaron, 156 serier - af Vilnius Research Institute Venta (i periferien af USSR, langt fra ministre generelt skete der mange interessante ting). Deres præstation var omkring 100 ns. Serie 156 blev i øvrigt berømt for det faktum, at der på sin basis blev samlet en helt chtonisk ting - et multikrystal GIS, kendt som 240 -serien "Varduva", udviklet af Vilnius Design Bureau MEP (1970).
På det tidspunkt blev der i Vesten produceret fuldgyldige LSI'er, i Sovjetunionen var der 10 år tilbage til dette teknologiniveau, og jeg ville virkelig have LSI'er. Som et resultat lavede de en slags ersatz fra en bunke (op til 13 stykker!) Af chipløse mikrokredsløb med den mindste integration, adskilt på et fælles substrat i en enkelt pakke. Det er svært at sige, hvad der mere er i denne beslutning - opfindsomhed eller teknoskizofreni. Dette mirakel blev kaldt "hybrid LSI" eller simpelthen GBIS, og vi kan med stolthed sige om det, at en sådan teknologi ikke havde nogen analoger i verden, hvis bare fordi ingen andre behøvede at være så perverterede (hvilket kun er to (!) Forsyning spænding, + 5V og + 3V, som var nødvendige for arbejdet med dette mirakel af teknik). For at gøre det helt sjovt blev disse GBIS kombineret på ét bord og fik igen en slags ersatz af multi-chip moduler og bruges til at samle skibscomputere fra Karat-projektet.
Når vi vender tilbage til Almaz -projektet, bemærker vi, at det var meget mere alvorligt end K340A: både ressourcerne og de teams, der var involveret i det, var kolossale. NIIFP var ansvarlig for udviklingen af arkitekturen og computerprocessoren, NIITM - det grundlæggende design, strømforsyningssystemet og data input / output -systemet, NIITT - de integrerede kredsløb.
Sammen med brugen af modulær regning blev det fundet en anden arkitektonisk måde at øge den samlede ydelse betydeligt: en løsning, der senere blev meget udbredt i signalbehandlingssystemer (men unik på det tidspunkt og den første i Sovjetunionen, hvis ikke i verden) - introduktionen af en DSP -coprocessor i systemet og af vores eget design!
Som et resultat bestod "Almaz" af tre hovedblokke: en enkeltopgave DSP til foreløbig behandling af radardata, en programmerbar modulær processor, der udfører beregninger af missilstyring, en programmerbar reel coprocessor, der udfører ikke-modulære operationer, hovedsageligt relateret til computerstyring.
Tilføjelsen af DSP førte til et fald i den krævede effekt på den modulære processor med 4 MIPS og besparelser på omkring 350 KB RAM (næsten to gange). Selve den modulære processor havde en ydelse på omkring 3,5 MIPS - halvanden gang højere end K340A. Designudkastet blev afsluttet i marts 1967. Grundlaget for systemet blev efterladt det samme som i K340A, hukommelseskapaciteten blev øget til 128K 45-bit ord (ca. 740 KB). Processor cache - 32 55 -bit ord. Strømforbruget er reduceret til 5 kW, og maskinens volumen er reduceret til 11 skabe.
Akademiker Lebedev, der havde gjort sig bekendt med Yuditskijs og Kartsevs værker, trak straks sin version fra betragtning. Generelt er det lidt uklart, hvad der var problemet med Lebedev -gruppen. Mere præcist er det ikke klart, hvilken slags køretøj de fjernede fra konkurrencen, fordi de samtidig udviklede forgængeren til Elbrus - 5E92b, kun til missilforsvarsmissionen.
Faktisk var Lebedev selv på det tidspunkt fuldstændig blevet til et fossil og kunne ikke tilbyde nogen radikalt nye ideer, især dem, der var bedre end SOC -maskiner eller Kartsevs vektorkomputere. Faktisk sluttede hans karriere ved BESM-6, han skabte ikke noget bedre og mere seriøst og enten overvåget udviklingen rent formelt eller hindrede mere end hjalp Burtsev-gruppen, der var engageret i Elbrus og alle ITMiVT's militære køretøjer.
Imidlertid havde Lebedev en stærk administrativ ressource, idet han var en person som Korolev fra computerens verden - et idol og en ubetinget autoritet, så hvis han let ville skubbe sin bil, uanset hvad det var. Mærkeligt nok gjorde han det ikke. 5E92b blev i øvrigt vedtaget, måske var det det projekt? Desuden blev der lidt senere frigivet dens moderniserede version 5E51 og en mobilversion af computeren til luftforsvar 5E65. På samme tid dukkede E261 og 5E262 op. Det er lidt uklart, hvorfor alle kilder siger, at Lebedev ikke deltog i den sidste konkurrence. Endnu fremmed blev 5E92b fremstillet, leveret til lossepladsen og forbundet til Argun som en midlertidig foranstaltning, indtil Yuditskys bil var færdig. Generelt venter denne hemmelighed stadig på sine forskere.
Der er to projekter tilbage: Almaz og M-9.
M-9
Kartsev kan beskrives nøjagtigt med kun et ord - geni.
M-9 overgik næsten alt (hvis ikke alt), der endda var i tegningerne over hele verden på det tidspunkt. Husk, at kommissoriet indeholdt en ydelse på omkring 10 millioner operationer pr. Sekund, og de var kun i stand til at presse dette ud af Almaz ved hjælp af DSP og modulær regning. Kartsev pressede sig ud af sin bil uden alt dette milliard … Det var virkelig en verdensrekord, ubrudt, indtil Cray-1 supercomputeren dukkede op ti år senere. Kartsev jokede om M-9-projektet i 1967 i Novosibirsk:
M-220 kaldes det, fordi det har en produktivitet på 220 tusinde operationer / s, og M-9 kaldes det, fordi det giver en produktivitet på 10 til den 9. effekt / operationer.
Et spørgsmål opstår - men hvordan?
Kartsev foreslog (for første gang i verden) en meget sofistikeret processorarkitektur, hvis komplette strukturelle analog aldrig er blevet oprettet. Det lignede dels Inmos systoliske arrays, dels Cray- og NEC -vektorprocessorer, dels Connection Machine - den ikoniske supercomputer i 1980'erne og endda moderne grafikkort. M-9 havde en fantastisk arkitektur, som der ikke engang var et tilstrækkeligt sprog til at beskrive, og Kartsev måtte indføre alle vilkårene på egen hånd.
Hans hovedidé var at bygge en computer, der betjente en klasse af objekter, der er grundlæggende ny for maskinregning - funktioner af en eller to variabler, givet punktvis. For dem definerede han tre hovedtyper af operatører: operatører, der tildeler en tredjedel til et par funktioner, operatører, der returnerer et tal som følge af en handling på en funktion. De arbejdede med særlige funktioner (i moderne terminologi - masker), der tog værdier 0 eller 1 og tjente til at vælge et underarray fra et givet array, operatører, der returnerer en række værdier, der er knyttet til denne funktion som et resultat af en handling på en funktion.
Bilen bestod af tre par blokke, som Kartsev kaldte "bundter", selvom de mere lignede gitter. Hvert par inkluderede en computerenhed med en anden arkitektur (selve processoren) og en maskeberegningsenhed for den (tilsvarende arkitektur).
Det første bundt (den vigtigste "funktionsblok") bestod af en computerkerne - en matrix af 32x32 16 -bit processorer, svarende til INMOS -transputerne i 1980'erne, med dens hjælp var det muligt at udføre i en urcyklus alle de grundlæggende operationer for lineær algebra - multiplikation af matricer og vektorer i vilkårlige kombinationer og deres tilføjelse.
Det var først i 1972, at en eksperimentelt massivt parallel computer Burroughs ILLIAC IV blev bygget i USA, noget lignende i arkitektur og sammenlignelig ydeevne. Generelle regningskæder kunne udføre summering med akkumulering af resultatet, hvilket gjorde det muligt om nødvendigt at behandle matricer af dimension mere end 32. Operatører, der blev udført af gitteret af processorer i det funktionelle link, kunne kun pålægges en maske, der begrænser udførelsen til mærkede processorer. Den anden enhed (kaldet af Kartsev "billedaritmetik") arbejdede sammen med den, den bestod af den samme matrix, men en-bit processorer til operationer på masker ("billeder", som de blev kaldt dengang). En bred vifte af operationer var tilgængelig over malerierne, også udført i en cyklus og beskrevet af lineære deformationer.
Det andet bundt udvidede mulighederne for det første og bestod af en vektorkoprocessor med 32 noder. Det skulle udføre operationer på en funktion eller et par funktioner, der er angivet på 32 punkter, eller operationer på to funktioner eller på to par funktioner, der er angivet med 16 punkter. For det var der ligeledes sin egen maskeblok, kaldet "feature arithmetic".
Det tredje (også valgfrie) link bestod af en associativ blok, der udførte sammenligning og sortering af underarrays efter indhold. Et par masker gik også til hende.
Maskinen kunne bestå af forskellige sæt, i den grundlæggende konfiguration - kun en funktionsblok, i maksimum - otte: to sæt funktions- og billedaritmetik og et sæt andre. Især blev det antaget, at M-10 består af 1 blok, M-11-af otte. Udførelsen af denne mulighed var overlegen to milliarder operationer pr. sekund.
For endelig at afslutte læseren bemærker vi, at Kartsev sørgede for den synkrone kombination af flere maskiner til en supercomputer. Med en sådan kombination blev alle maskiner startet fra en urgenerator og udført operationer på matricer med enorme dimensioner i 1-2 urcyklusser. Ved afslutningen af den nuværende operation og i begyndelsen af den næste var det muligt at udveksle mellem enhver regning og lagerenheder på de maskiner, der er integreret i systemet.
Som et resultat var Kartsevs projekt et rigtigt monster. Noget lignende, fra et arkitektonisk synspunkt, dukkede først op i Vesten i slutningen af 1970'erne i værkerne af Seymour Cray og japanerne fra NEC. I Sovjetunionen var denne maskine helt unik og arkitektonisk overlegen, ikke kun alle udviklingen i disse år, men generelt alt hvad der blev produceret i hele vores historie. Der var kun et problem - ingen ville implementere det.
Diamant
Konkurrencen blev vundet af Almaz -projektet. Årsagerne hertil er vage og uforståelige og er forbundet med traditionelle politiske spil i forskellige ministerier.
På et møde dedikeret til 15 -årsdagen for Research Institute of Computer Complexes (NIIVK) sagde Kartsev i 1982:
I 1967 kom vi med et temmelig vovet projekt til M-9 computerkomplekset …
For USSR Ministry of Instrument, hvor vi dengang boede, viste dette projekt sig at være for meget …
Vi fik at vide: gå til V. D. Kalmykov, da du arbejder for ham. M-9-projektet forblev uopfyldt …
Faktisk var Kartsevs bil for meget godt for USSR, ville dets udseende ganske enkelt modigt forlade bestyrelsen for alle andre spillere, herunder den mægtige flok Lebedevitter fra ITMiVT. Naturligvis ville ingen have ladet en eller anden opstartende Kartsev overgå suverænens favoritter gentagne gange oversvømmet med priser og tjenester.
Bemærk, at denne konkurrence ikke kun ødelagde venskabet mellem Kartsev og Yuditsky, men endnu mere forenede disse forskellige, men på deres egen måde, strålende arkitekter. Som vi husker, var Kalmykov kategorisk imod både missilforsvarssystemet og ideen om en supercomputer, og som et resultat blev Kartsevs projekt stille og roligt fusioneret, og Ministeriet for Pribor nægtede at fortsætte arbejdet med at skabe kraftfulde computere helt.
Kartsevs team blev bedt om at flytte til MRP, hvilket han gjorde i midten af 1967 og dannede en afdeling nummer 1 på OKB "Vympel". Tilbage i 1958 arbejdede Kartsev på ordre fra den velkendte akademiker AL Mints fra RTI, der var engageret i udviklingen af advarselssystemer mod missilangreb (dette resulterede til sidst i helt chthoniske, ufatteligt dyre og absolut ubrugelige radarer over horisonten af Duga -projektet, som ikke har haft tid til virkelig at sætte det i drift, da Sovjetunionen kollapsede). I mellemtiden forblev folk fra RTI relativt fornuftige, og Kartsev færdiggjorde M-4 og M4-2M-maskinerne for dem (i øvrigt er det meget, meget mærkeligt, at de ikke blev brugt til missilforsvar!).
Yderligere historie minder om en dårlig anekdote. M-9-projektet blev afvist, men i 1969 fik han en ny ordre baseret på sin maskine, og for ikke at rocke båden gav de hele hans designbureau til underordning af Mints fra Kalmyk-afdelingen. M -10 (slutindeks 5E66 (opmærksomhed!) - i mange kilder blev det helt fejlagtigt tilskrevet SOK -arkitekturen) tvunget til at konkurrere med Elbrus (som hun dog skar som en Xeon -mikrokontroller), og hvad der er endnu mere fantastisk, blev det igen spillet op med Yuditskys biler, og som et resultat udførte minister Kalmykov et helt genialt multi-træk.
Først hjalp M-10 ham med at fejle den serielle version af Almaz, og derefter blev den erklæret uegnet til missilforsvar, og Elbrus vandt en ny konkurrence. Som følge heraf fik den uheldige Kartsev et chok af hele denne beskidte politiske kamp og fik et hjerteanfald og døde pludselig, inden han var 60 år gammel. Yuditsky overlevede kortvarigt sin ven og døde samme år. Akushsky, hans partner, forresten, overarbejde ikke og døde som medlem af korrespondenten, behandlet venligt af alle priser (Yuditsky voksede kun op til en læge i tekniske videnskaber), i 1992 i en alder af 80 år. Så med et slag Kalmykov, der voldsomt hadede Kisunko og i sidste ende mislykkede sit missilforsvarsprojekt, smækkede to, sandsynligvis de mest talentfulde computerudviklere i Sovjetunionen og nogle af de bedste i verden. Vi vil overveje denne historie mere detaljeret senere.
I mellemtiden vender vi tilbage til vinderen om ABM -emnet - Almaz -køretøjet og dets efterkommere.
Naturligvis var "Almaz" en meget god computer til sine snævre opgaver og havde en interessant arkitektur, men at sammenligne den med M-9 var mildt sagt forkerte, for forskellige klasser. Ikke desto mindre blev konkurrencen vundet, og der blev modtaget en ordre om design af en allerede seriel maskine 5E53.
For at gennemføre projektet blev Yuditskys team i 1969 adskilt i en uafhængig virksomhed - Specialized Computing Center (SVC). Yuditsky blev selv direktør, stedfortræder for videnskabeligt arbejde - Akushsky, der ligesom en klæbrig fisk "deltog" i hvert projekt indtil 1970'erne.
Bemærk igen, at hans rolle i skabelsen af SOK -maskiner er fuldstændig mystisk. Absolut overalt er han nævnt nummer to efter Yuditsky (og nogle gange den første), mens han havde stillinger relateret til noget uforståeligt, er alle hans værker om modulær regning udelukkende medforfatter, og hvad gjorde han præcist under udviklingen af "Almaz" og 5E53 er det generelt ikke klart - maskinens arkitekt var Yuditsky, og helt separate mennesker udviklede også algoritmerne.
Det er værd at bemærke, at Yuditsky havde meget få publikationer om RNS og modulære aritmetiske algoritmer i den åbne presse, hovedsageligt fordi disse værker var klassificeret i lang tid. Davlet Islamovich blev også kendetegnet ved simpelthen fænomenal omhyggelighed i publikationer og satte aldrig sig selv som medforfatter (eller værre, den første medforfatter, som næsten alle sovjetiske direktører og chefer elskede at gøre) i noget arbejde af hans underordnede og kandidatstuderende. Ifølge hans erindringer svarede han normalt på forslag af denne art:
Skrev jeg noget der? Ingen? Tag derefter mit efternavn væk.
Så i sidste ende viste det sig, at Akushsky i 90% af de indenlandske kilder betragtes som den vigtigste og vigtigste far til SOK, der tværtimod ikke har noget arbejde uden medforfattere, fordi det ifølge sovjetisk tradition er han klistrede sit navn på alt, hvad alle hans underordnede gjorde.
5E53
Implementeringen af 5E53 krævede en titanisk indsats fra et stort team af talentfulde mennesker. Computeren var designet til at vælge rigtige mål blandt falske og rette anti-missiler mod dem, den mest beregningsmæssigt vanskelige opgave, der dengang stod over for verdens computingteknologi. For tre ISSC'er i anden fase af A-35 blev produktiviteten forfinet og øget 60 gange (!) Til 0,6 GFLOP / s. Denne kapacitet skulle være leveret af 15 computere (5 i hver ISSK) med en ydelse på missilforsvarsopgaver på 10 millioner algoritmiske op / s (ca. 40 millioner konventionelle op / s), 7,0 Mbit RAM, 2, 9 Mbit EPROM, 3 Gbit VZU og dataoverførselsudstyr i hundredvis af kilometer. 5E53 skal være betydeligt mere kraftfuld end Almaz og være en af de mest kraftfulde (og bestemt de mest originale) maskiner i verden.
V. M. Amerbaev minder om:
Lukin udpegede Yuditsky til chefdesigner for 5E53 -produktet og betroede ham ledelsen af SVT'erne. Davlet Islamovich var en sand chefdesigner. Han dykkede i alle detaljerne i det projekt, der udvikles, fra produktionsteknologi for nye elementer til strukturelle løsninger, computerarkitektur og software. På alle områder af sit intense arbejde kunne han stille sådanne spørgsmål og opgaver, hvis løsning førte til oprettelsen af nye originale blokke af det designede produkt, og i en række tilfælde angav Davlet Islamovich selv sådanne løsninger. Davlet Islamovich arbejdede alene, uanset tid eller omstændigheder, ligesom alle sine medarbejdere. Det var en stormfuld og lys tid, og selvfølgelig var Davlet Islamovich centrum og arrangør af alt.
SVC -personalet behandlede deres ledere forskelligt, og det afspejlede sig i den måde, medarbejderne kaldte dem i deres kreds.
Yuditsky, der ikke lagde stor vægt på rækker og først og fremmest værdsatte intelligens og forretningskvaliteter, blev ganske enkelt kaldt Davlet i teamet. Akushskys navn var bedstefar, da han var mærkbart ældre end det overvældende flertal af SVC -specialister og, som de skriver, blev kendetegnet ved særlig snobberi - ifølge erindringer var det umuligt at forestille sig ham med et loddejern i hånden (højst sandsynligt, han vidste simpelthen ikke, hvilken ende han skulle holde ham ved), og Davlet Islamovich gjorde dette mere end én gang.
Som en del af Argun, som var en forkortet version af ISSK-kampen, var det planlagt at bruge 4 sæt 5E53-computere (1 i Istra-målradaren, 1 i antimissilstyringsradaren og 2 i kommando- og kontrolcentret), forenet til et enkelt kompleks. Brugen af SOC havde også negative aspekter. Som vi allerede har sagt, er sammenligningsoperationer ikke-modulære, og for deres implementering kræver det en overgang til positionssystemet og tilbage, hvilket fører til et uhyre fald i ydeevne. VM Amerbaev og hans team arbejdede på at løse dette problem.
M. D. Kornev minder om:
Om natten tror Vilzhan Mavlyutinovich, om morgenen bringer han resultater til VM Radunsky (hovedudvikler). Kredsløbsingeniørerne ser på hardwareimplementeringen af den nye version, stiller Amerbaev spørgsmål, han lader tænke igen og så, indtil hans ideer bukker under for en god hardwareimplementering.
Specifikke og systemomfattende algoritmer blev udviklet af kunden, og maskinalgoritmer blev udviklet på SVC af et team af matematikere under ledelse af I. A. Bolshakov. Under udviklingen af 5E53 blev det dengang stadig sjældne maskindesign i vid udstrækning brugt i SVC, som regel i sit eget design. Hele virksomhedens personale arbejdede med ekstraordinær entusiasme og sparede ikke sig selv i 12 eller flere timer om dagen.
V. M. Radunsky:
"I går arbejdede jeg så hårdt, at da jeg kom ind i lejligheden, viste jeg min kone et pas."
E. M. Zverev:
På det tidspunkt var der klager over støjimmuniteten i 243 -seriens IC'er. En gang klokken to om morgenen kom Davlet Islamovich til modellen, tog oscilloskopproberne og i lang tid forstod han selv årsagerne til interferensen.
I 5E53 -arkitekturen blev teams opdelt i ledelsesmæssige og aritmetiske teams. Som i K340A indeholdt hvert kommandoord to kommandoer, der blev udført af forskellige enheder samtidigt. En efter en blev en aritmetisk operation udført (på SOK -processorer), den anden - en ledelsesmæssig: overførsel fra register til hukommelse eller fra hukommelse til register, betinget eller ubetinget spring osv. på en traditionel coprocessor, så det var muligt radikalt at løse problemet med forbandede betingede spring.
Alle hovedprocesserne blev pipelineret, som følge heraf blev flere (op til 8) sekventielle operationer udført samtidigt. Harvard -arkitekturen er bevaret. Hardwarelagringen af hukommelse i 8 blokke med skiftende blokadressering blev anvendt. Dette gjorde det muligt at få adgang til hukommelsen med en processorurfrekvens på 166 ns på et tidspunkt for informationshentning fra RAM lig med 700 ns. Indtil 5E53 blev denne tilgang ikke implementeret i hardware nogen steder i verden; den blev kun beskrevet i et urealiseret IBM 360/92 -projekt.
En række SVC-specialister foreslog også at tilføje en fuldgyldig (ikke kun til kontrol) materialeprocessor og sikre computerens reelle alsidighed. Dette blev ikke gjort af to grunde.
For det første var dette simpelthen ikke påkrævet for brug af en computer som en del af ISSC.
For det andet delte I. Ya. Akushsky, som var SOK -fanatiker, ikke opfattelsen om manglen på universalitet i 5E53 og undertrykte radikalt alle forsøg på at indføre materiel sedition i den (tilsyneladende var dette hans hovedrolle i design af maskinen).
RAM blev en snublesten for 5E53. Ferritblokke med enorme dimensioner, omstændighed ved fremstilling og højt strømforbrug var standarden for sovjetisk hukommelse på det tidspunkt. Derudover var de snesevis af gange langsommere end processoren, men dette forhindrede ikke ultrakonservatoren Lebedev i at skulpturere sine dyrt elskede ferritterninger overalt-fra BESM-6 til den indbyggede computer i luftforsvarets missilsystem S-300, produceret i denne form, på ferritter (!), op til midten af 1990'erne (!), hovedsagelig på grund af denne beslutning, tager denne computer en hel lastbil op.
Problemer
I retning af FV Lukin forpligtede separate divisioner af NIITT sig til at løse problemet med RAM, og resultatet af dette arbejde var oprettelsen af hukommelse på cylindriske magnetiske film (CMP). Fysikken i hukommelsesoperationen på CMP er ret kompliceret, meget mere kompliceret end ferritter, men i sidste ende blev mange videnskabelige og tekniske problemer løst, og RAM'en på CMP fungerede. Til patrioternes mulige skuffelse bemærker vi, at begrebet hukommelse på magnetiske domæner (et specielt tilfælde er CMF) blev foreslået for første gang ikke på NIITT. Denne form for RAM blev først introduceret af en person, Bell Labs -ingeniøren Andrew H. Bobeck. Bobek var en kendt ekspert i magnetisk teknologi, og han foreslog revolutionerende gennembrud i RAM to gange.
Opfundet af Jay Wright Forrester og uafhængigt af to Harvard-forskere, der arbejdede på Harward Mk IV-projektet An Wang og Way-Dong Woo i 1949, var hukommelsen om ferritkerner (som han elskede så meget Lebedev) ufuldkommen, ikke kun på grund af dens størrelse, men også på grund af den kolossale besværlighed ved fremstilling (i øvrigt var Wang An, næsten ukendt i vores land, en af de mest berømte computerarkitekter og grundlagde de berømte Wang Laboratories, som eksisterede fra 1951 til 1992 og producerede et stort antal banebrydende teknologi, herunder Wang 2200 mini-computeren, klonet i Sovjetunionen som Iskra 226).
Når vi vender tilbage til ferritterne, bemærker vi, at den fysiske hukommelse på dem simpelthen var enorm, det ville være ekstremt ubelejligt at hænge et 2x2 meter tæppe ved siden af computeren, så ferritkædeposten blev vævet i små moduler, som broderibøjler, hvilket forårsagede den uhyrlige arbejdskraft i dens fremstilling. Den mest berømte teknik til vævning af sådanne 16x16 bit moduler blev udviklet af det britiske firma Mullard (et meget berømt britisk firma - en producent af vakuumrør, high -end forstærkere, fjernsyn og radioer, var også engageret i udvikling inden for transistorer og integrerede kredsløb, senere købt af Phillips). Modulerne blev serieforbundet i sektioner, hvorfra der blev monteret ferritterninger. Det er indlysende, at fejl sneg sig ind i processen med vævning af moduler og i processen med at samle ferritterninger (arbejdet var næsten manuelt), hvilket førte til en stigning i fejlfinding og fejlfindingstid.
Det var takket være det brændende problem med arbejdsomheden ved at udvikle hukommelse på ferritringe, at Andrew Bobek havde mulighed for at vise sit opfindelige talent. Telefongiganten AT&T, skaberen af Bell Labs, var mere interesseret end nogen i at udvikle effektive magnetiske hukommelsesteknologier. Bobek besluttede at radikalt ændre forskningsretningen, og det første spørgsmål, han stillede sig selv, var - er det nødvendigt at bruge magnetisk hårde materialer som ferrit som et materiale til lagring af restmagnetisering? De er jo ikke de eneste med en passende hukommelsesimplementering og en magnetisk hysteresesløjfe. Bobek begyndte eksperimenter med permalloy, hvorfra ringformede strukturer kan opnås ved blot at sno folie på en bæretråd. Han kaldte det et twist -kabel (twist).
Efter at have viklet båndet på denne måde, kan det foldes for at skabe en zigzagmatrix og pakke det for eksempel i plastfolie. Et unikt træk ved twistorhukommelsen er evnen til at læse eller skrive en hel række permalloy-pseudoringe placeret på parallelle twistorkabler, der passerer over en bus. Dette forenklede i høj grad modulets design.
Så i 1967 udviklede Bobek en af de mest effektive ændringer af datidens magnetiske hukommelse. Idéen med twistors imponerede Bells ledelse så meget, at imponerende indsats og ressourcer blev kastet ind i dens kommercialisering. Imidlertid blev de åbenlyse fordele forbundet med besparelser i produktionen af twistorbånd (det kunne væves i ordets egentlige betydning) opvejet af forskning i brugen af halvlederelementer. Udseendet af SRAM og DRAM var en bolt fra det blå for telefongiganten, især da AT&T mere end nogensinde var tæt på at indgå en lukrativ kontrakt med det amerikanske luftvåben om levering af twistor-hukommelsesmoduler til deres LIM-49 Nike Zeus air forsvarssystem (en omtrentlig analog af A-35, som dukkede op lidt senere, skrev vi allerede om det).
Telefonselskabet selv implementerede aktivt en ny form for hukommelse i sit TSPS (Traffic Service Position System) -koblingssystem. I sidste ende modtog kontrolcomputeren til Zeus (Sperry UNIVAC TIC) stadig en twistorhukommelse, derudover blev den brugt i en række AT & T-projekter næsten indtil midten af firserne i forrige århundrede, men i de år var det mere smerte end fremskridt, som vi ser, ikke kun i Sovjetunionen vidste de, hvordan de skulle presse teknologien forældet i årevis til det yderste.
Der var imidlertid et positivt øjeblik fra udviklingen af twistors.
Ved at studere den magnetostriktive effekt i kombinationer af permalloyfilm med orthoferritter (ferrit baseret på sjældne jordartselementer) lagde Bobek mærke til en af deres egenskaber forbundet med magnetisering. Mens han eksperimenterede med gadolinium gallium granat (GGG), brugte han det som et substrat til et tyndt stykke permalloy. I den resulterende sandwich, i fravær af et magnetfelt, blev magnetiseringsområderne arrangeret i form af domæner af forskellige former.
Bobek så på, hvordan sådanne domæner ville opføre sig i et magnetfelt vinkelret på permalloyets magnetiseringsområder. Til hans overraskelse, da styrken af magnetfeltet steg, samlede domæner sig i kompakte områder. Bobek kaldte dem bobler. Det var dengang, at ideen om boblehukommelse blev dannet, hvor bærerne af den logiske enhed var domæner for spontan magnetisering i permalloyarket - bobler. Bobek lærte at flytte bobler hen over overfladen af permalloy og kom med en genial løsning til at læse information i sin nye hukommelsesprøve. Næsten alle datidens nøglespillere og endda NASA erhvervede retten til boblehukommelse, især da boblehukommelse viste sig at være næsten ufølsom over for elektromagnetiske impulser og hård kur.
NIITT fulgte en lignende vej og udviklede i 1971 uafhængigt en indenlandsk version af twistor - RAM med en samlet kapacitet på 7 Mbit med høje timingkarakteristika: en samplingshastighed på 150 ns, en cyklustid på 700 ns. Hver blok havde en kapacitet på 256 Kbit, 4 sådanne blokke blev placeret i kabinettet, sættet inkluderede 7 skabe.
Problemet var, at Arnold Farber og Eugene Schlig fra IBM i 1965 byggede en prototype af en transistorhukommelsescelle, og Benjamin Agusta og hans team skabte en 16-bit siliciumchip baseret på cellen Farber-Schlig, der indeholder 80 transistorer, 64 modstande og 4 dioder. Sådan blev den ekstremt effektive SRAM - statisk random -access -hukommelse - født, hvilket satte en stopper for twistors på én gang.
Endnu værre for magnetisk hukommelse - i den samme IBM et år senere, under ledelse af Dr. Robert Dennard, blev MOS -processen mestret, og allerede i 1968 dukkede en prototype af dynamisk hukommelse op - DRAM (dynamisk tilfældig adgangshukommelse).
I 1969 begyndte Advanced Memory -systemet at sælge de første kilobyte -chips, og et år senere præsenterede det unge firma Intel, der oprindeligt blev grundlagt for udviklingen af DRAM, en forbedret version af denne teknologi og frigav sin første chip, Intel 1103 -hukommelseschippen.
Det var kun ti år senere, at den blev mestret i Sovjetunionen, da den første sovjetiske hukommelsesmikrokredsløb Angstrem 565RU1 (4 Kbit) og 128 Kbyte hukommelsesblokke baseret på den blev frigivet i begyndelsen af 1980'erne. Før dette var de mest kraftfulde maskiner tilfredse med ferritterninger (Lebedev respekterede kun ånden i den gamle skole) eller indenlandske versioner af twistors, i hvilke P. V. Nesterov, P. P. Silantyev, P. N. Petrov, V. A. N. T. Kopersako og andre udviklede sig.
Et andet stort problem var konstruktion af hukommelse til lagring af programmer og konstanter.
Som du husker, i K340A ROM blev lavet på ferritkerner, blev der indtastet oplysninger i en sådan hukommelse ved hjælp af en teknologi, der meget lignede syning: Tråden blev naturligt syet med en nål gennem et hul i ferrit (siden da udtrykket "firmware" har slået rod i processen med at indtaste oplysninger i enhver ROM). Ud over procesens besværlighed er det næsten umuligt at ændre oplysningerne i en sådan enhed. Derfor blev en anden arkitektur brugt til 5E53. På printkortet blev der implementeret et system med ortogonale busser: adresse og bit. For at organisere induktiv kommunikation mellem adresse- og bitbusserne blev en lukket kommunikationssløjfe lagt eller blev ikke overlejret på deres skæringspunkt (ved NIIVK for M-9 blev kapacitiv kobling installeret). Spolerne blev placeret på et tyndt bræt, som er tæt presset mod busmatricen - ved manuelt at ændre kortet (desuden uden at slukke for computeren) blev oplysningerne ændret.
For 5E53 blev der udviklet en data -ROM med en samlet kapacitet på 2,9 Mbit med temmelig høje tidskarakteristika for sådan en primitiv teknologi: en samplingshastighed på 150 ns, en cyklustid på 350 ns. Hver blok havde en kapacitet på 72 kbit, 8 blokke med en samlet kapacitet på 576 kbit blev placeret i kabinettet, computersættet omfattede 5 skabe. Som en ekstern hukommelse med stor kapacitet blev der udviklet en hukommelsesenhed baseret på et unikt optisk bånd. Optagelse og læsning blev udført ved hjælp af lysemitterende dioder på fotografisk film, hvilket resulterede i, at båndets kapacitet med de samme dimensioner steg med to størrelsesordener i forhold til den magnetiske og nåede 3 Gbit. For missilforsvarssystemer var dette en attraktiv løsning, da deres programmer og konstanter havde en enorm volumen, men de ændrede sig meget sjældent.
Hovedelementbasen i 5E53 var allerede kendt for os GIS "Path" og "Ambassador", men deres præstation manglede i nogle tilfælde, derfor var specialisterne i SIC (herunder den samme VLDshkhunyan - senere faderen til den første original indenlandsk mikroprocessor!) Og Exiton -anlægget "En speciel serie af GIS blev udviklet på basis af umættede elementer med reduceret forsyningsspænding, øget hastighed og intern redundans (serie 243," Kegle "). Til NIIME RAM er der udviklet specielle forstærkere, Ishim -serien.
Et kompakt design blev udviklet til 5E53, som omfatter 3 niveauer: kabinet, blok, celle. Skabet var lille: bredde foran - 80 cm, dybde - 60 cm, højde - 180 cm. Skabet indeholdt 4 rækker blokke, 25 i hver. Strømforsyningerne blev placeret ovenpå. Luftkøleventilatorer blev placeret under blokkene. Blokken var et tavle i en metalramme, celler blev lagt på en af brættets overflader. Intercell og inter-unit installation blev udført ved indpakning (ikke engang lodning!).
Dette blev argumenteret af, at der ikke var udstyr til automatiseret højkvalitets lodning i Sovjetunionen, og for at lodde det i hånden - du kan blive vanvittig, og kvaliteten vil lide. Som et resultat viste test og drift af udstyret en signifikant højere pålidelighed af den sovjetiske pakning i sammenligning med den sovjetiske lodning. Derudover var wrap-around installation meget mere teknologisk avanceret i produktionen: både under opsætning og reparation.
Under lavteknologiske forhold er indpakning meget sikrere: der er ikke varmt loddejern og loddetin, der er ingen flux og deres efterfølgende rengøring er ikke påkrævet, ledere er udelukket fra overdreven spredning af loddetin, der er ingen lokal overophedning, som undertiden ødelægger elementerne osv. For at implementere installationen ved indpakning har MEP's virksomheder udviklet og produceret specielle stik og et monteringsværktøj i form af en pistol og en blyant.
Cellerne blev fremstillet på glasfiberplader med dobbeltsidede trykte ledninger. Generelt var dette et sjældent eksempel på en yderst vellykket arkitektur af systemet som helhed - i modsætning til 90% af computerudviklere i Sovjetunionen tog skaberne af 5E53 ikke kun hensyn til strømmen, men også til bekvemmeligheden ved installation, vedligeholdelse, køling, strømfordeling og andre bagateller. Husk dette øjeblik, det vil være praktisk, når du sammenligner 5E53 med oprettelsen af ITMiVT - "Elbrus", "Electronics SS BIS" og andre.
En SOK -processor var ikke nok til pålidelighed, og det var nødvendigt at majorisere alle maskinens komponenter i en tredobbelt kopi.
I 1971 var 5E53 klar.
Sammenlignet med Almaz blev basissystemet (med 17, 19, 23, 25, 26, 27, 29, 31) og bitdybden af data (20 og 40 bit) og kommandoer (72 bit) ændret. SOK -processorens urfrekvens er 6,0 MHz, ydelsen er 10 millioner algoritmiske operationer pr. Sekund på missilforsvarsopgaver (40 MIPS), 6, 6 MIPS på en modulær processor. Antallet af processorer er 8 (4 modulære og 4 binære). Strømforbrug - 60 kW. Den gennemsnitlige oppetid er 600 timer (M-9 Kartsev har 90 timer).
Udviklingen af 5E53 blev gennemført på rekord kort tid - på halvandet år. I begyndelsen af 1971 sluttede det. 160 celletyper, 325 typer underenheder, 12 typer strømforsyninger, 7 typer skabe, teknisk kontrolpanel, vægt af stativer. En prototype blev lavet og testet.
En stor rolle i projektet blev spillet af de militære repræsentanter, der viste sig at være ikke kun omhyggelige, men også intelligente: V. N. Kalenov, A. I. Abramov, E. S. Klenzer og T. N. Remezova. De overvågede konstant produktets overensstemmelse med kravene til den tekniske opgave, bragte teamet erfaringerne fra at deltage i udviklingen på tidligere steder og holdt udviklernes radikale hobbyer tilbage.
Yu. N. Cherkasov minder om:
Det var en fornøjelse at arbejde med Vyacheslav Nikolaevich Kalenov. Hans nøjagtighed er altid blevet anerkendt. Han bestræbte sig på at forstå essensen af det foreslåede, og hvis han fandt det interessant, gik han til alle tænkelige og utænkelige foranstaltninger for at gennemføre forslaget. Da jeg to måneder før færdiggørelsen af udviklingen af dataoverførselsudstyr foreslog en radikal revision, hvilket resulterede i, at mængden blev reduceret tre gange, lukkede han det fremragende arbejde for mig forud for planen under løftet om at udføre revisionen i de resterende 2 måneder. Som et resultat, i stedet for tre skabe og 46 typer underenheder, var der et kabinet og 9 typer underenheder tilbage, der udførte de samme funktioner, men med højere pålidelighed.
Kalenov insisterede også på at udføre fulde kvalifikationstest af maskinen:
Jeg insisterede på at foretage tests, og chefingeniøren Yu. D. Sasov protesterede kategorisk og troede, at alt var i orden, og test var spild af kræfter, penge og tid. Jeg blev støttet af stedfortræderen. chefdesigner N. N. Antipov, der har stor erfaring med udvikling og produktion af militært udstyr.
Yuditsky, som også har omfattende fejlfindingserfaring, støttede initiativet og viste sig at have ret: Testene viste en masse mindre fejl og mangler. Som et resultat blev cellerne og underenhederne færdiggjort, og chefingeniøren Sasov blev afskediget fra sin stilling. For at lette udviklingen af computere i serieproduktion blev en gruppe ZEMZ -specialister sendt til SVC. Malashevich (på nuværende tidspunkt en værnepligtig) husker, hvordan hans ven G. M. Bondarev sagde:
Dette er en fantastisk maskine, vi har ikke hørt om noget lignende. Den indeholder en masse nye originale løsninger. Ved at studere dokumentationen lærte vi meget, lærte meget.
Han sagde dette med en sådan entusiasme, at BM Malashevich efter at have afsluttet sin tjeneste ikke vendte tilbage til ZEMZ, men gik på arbejde hos SVT'erne.
På Balkhash-teststedet var forberedelserne i fuld gang med lanceringen af et 4-maskinkompleks. Argun -udstyret er stort set allerede blevet installeret og justeret, mens det i forbindelse med 5E92b. Maskinrummet til fire 5E53'er var klar og afventede levering af maskinerne.
I FV Lukins arkiv er en skitse af layoutet af ISSC's elektroniske udstyr bevaret, hvor også computerernes placeringer er angivet. Den 27. februar 1971 blev otte sæt designdokumentation (97.272 ark hver) leveret til ZEMZ. Forberedelserne til produktionen begyndte og …
Den bestilte, godkendte, bestod alle test, accepterede til produktion, maskinen blev aldrig frigivet! Vi vil tale om, hvad der skete næste gang.
