Российские разработчики вычислительной техники

Занятие 1-2.

1.назовите Российских разработчиков  вычислительной техники.

Отечественные ЭВМ, созданные под руководством С.А.Лебедева в ИТМиВТ.

Основные  универсальные ЭВМ первого и  второго поколений  разрабатывались  в СССР по оригинальным проектам отечественных  специалистов [2, 14]. Основные работы велись в ИТМиВТ, Киевском институте кибернетики, ИНЭУМ, СКБ-245.

Институт  точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ)  создан в 1948 г. Его директорами  назначались видные ученые: 1948 г. Н.Г.Бруевич, 1950 г. М.А.Лаврентьев, 1953 г. С.А.Лебедев, 1974 г. В.С.Бурцев,  1986 г. Г.Г.Рябов.

Сергей Алексеевич Лебедев (1902 - 1974) - основоположник отечественной вычислительной техники.  Родился в Нижнем Новгороде. Окончил МВТУ им. Н.Э.Баумана. Работал в МВТУ и во Всесоюзном электротехническом институте.

В 1946 г. С.А.Лебедев  был приглашен на работу в Киевский институт электротехники и теплоэнергетики, где  под его руководством в  период 1948-1951 г.г. создавалась первая отечественная вычислительная машина МЭСМ. МЭСМ   - малая электронная  счетная машина первого поколения  (1951 г.)   Быстродействие 100 операций в с, представление чисел -  с  фиксированной запятой  16-ю двоичными  разрядами, система команд - трехадресная.    Имеются устройства арифметическое, управляющее, ввода/вывода, запоминающее на триггерах (емкость 31 число и 63 команды) и на магнитном барабане. Ввод с  перфокарт или с штекерного устройства.      Следовательно,  архитектура и  принципы построения МЭСМ были аналогичными тем, которые ранее уже использовались в ЭНИАКе, но которые, по-видимому, Лебедеву не были известны (в открытой печати сведения о фон-неймановской архитектуре  появились  позже). Машина включала 6000 электронных ламп и занимала отдельное  крыло здания площадью 60 м2. Потребляемая мощность 25 кВт.

Коллектив  разработчиков насчитывал всего 12 специалистов и 15 техников.  МЭСМ задумывалась лишь как макет  будущей ЭВМ, но практически  стала реально используемой машиной, поэтому первая буква М в аббревиатуре МЭСМ вместо "модель" электронной  счетной машины стала интерпретироваться как «малая».

Параллельно с работой в Киеве С.А.Лебедев  руководит разработкой большой  электронной счетной машины БЭСМ в ИТМиВТ. С 1953 г. С.А.Лебедев возглавляет  этот институт. Первой созданной здесь  ЭВМ стала    машина БЭСМ -   большая электронная счетная  машина первого поколения, разрабатывавшаяся  в течение 1950-1953 гг.    Производительность - 8-10 тыс. операций в с. Представление  чисел -  с плавающей запятой, 39 двоичных разрядов.   Первая модель БЭСМ имела сниженное быстродействие около 2000 операций в с  из-за отсутствия потенциалоскопов для спроектированной памяти, которые были заменены ртутными линиями задержки. В 1956 г. начались поставки потенциалоскопов, но уже в 1958 г. от них отказались, так как были разработаны  магнитные накопители на ферритовых сердечниках. Новая модель получила наименование БЭСМ-2.  Было создано  7 экземпляров БЭСМ-2 на Казанском  заводе счетно-аналитических машин.

БЭСМ-4  - вариант  БЭСМ на полупроводниковой элементной базе (главный конструктор О.П.Васильев, научный руководитель С.А.Лебедев). Быстродействие - 20 тыс операций/с, емкость  оперативной памяти -  16384 48-разрядных  слова. К 1962-1963 гг. относится создание прототипа, к 1964 г. - начало серийного  выпуска.

М-20 (главный  конструктор   С.А.Лебедев) - одна из лучших машин первого поколения  (1958 г.) Быстродействие - 20 тыс операций/с, разрядность 45 бит, внешняя память на магнитных барабанах и лентах. В этой машине применена первая операционная система ИС-2.

М-40 -  компьютер (1960 г), считающийся   первым  Эльбрусом  (на вакуумных лампах). быстродействие 40 тыс. оп/с. Главный конструктор  С.А.Лебедев, его заместитель В.С.Бурцев. В 1961 г.  зенитная ракета, управляемая  компьютером М-40, на испытаниях успешно  сбивает межконтинентальную баллистическую ракету, способную нести ядерное  оружие.

Вершиной  научных и инженерных достижений С.А.Лебедева стала БЭСМ-6, первый образец  машины был создан в 1967 г.  В ней  реализованы такие новые принципы и решения, как параллельная обработка  нескольких команд, сверхбыстрая регистровая  память, расслоение и динамическое распределение оперативной памяти, многопрограммный режим работы, развитая система прерываний. БЭСМ-6  -   суперЭВМ второго поколения. Быстродействие - 1 млн операций/с, емкость оперативной  памяти -  64-128К 50-разрядных слов.   В аппаратуре БЭСМ-6 использовано около 60000 транзисторов и 180000 полупроводниковых  диодов. Эта ЭВМ   стала основной вычислительной системой для многих предприятий в оборонных отраслях промышленности и оставалась таковой  в течение более полутора десятков лет. Всего в базовом варианте  было выпущено около 350 компьютеров  БЭСМ-6. В 1975 г. управление полетом по программе «Союз-Аполлон» обеспечивал  вычислительный комплекс на основе БЭСМ-6.

В создании программного обеспечения для машин  М-40, М-50 и БЭСМ-6 активное участие  принимал Лев Николаевич Королев. Под  его руководством   был разработан комплекс управляющих программ для   системы противоракетной обороны  страны на базе ЭВМ М-40 и М-50, а  в  1967 г  - первая операционная система  для БЭСМ-6, названная позднее "Диспетчер-68".

Необходимо  также отметить малоизвестный (из-за соображений секретности)  компьютер 5Э92б на дискретных транзисторах, созданный  С.А.Лебедевым и В.С.Бурцевым в 1964 г. Его  быстродействие 0,5 млн оп/с, емкость оперативной памяти 32 тыс. 48-разрядных слов. Использовался  в первой советской  противоракетной  системе обороны Москвы.

Исаак Семенович Брук (1902-1974) - один из пионеров отечественной вычислительной техники. И.С.Брук закончил МВТУ им. Н.Э.Баумана в 1925 г. (в одной группе с ним учился С.А.Лебедев). По окончании учебы работал во Всесоюзном электротехническом институте, на заводе в Харькове, с 1935 г. - в Энергетическом институте АН СССР (в 1958 г. переименован в ИНЭУМ - Институт электронных управляющих машин). Занимался разработкой механических и электронных аналоговых интеграторов. В 1948 г. вместе с Б.И.Рамеевым   разработал проект цифровой ЭВМ, который так и не был реализован. К созданию электронных цифровых вычислительных машин И.С.Брук вернулся в 1950 г. после принятия на работу талантливых выпускников МЭИ, среди которых  были будущие крупные ученые и разработчики ЭВМ Н.Я.Матюхин и М.А.Карцев. Первой ЭВМ, созданной под руководством И.С.Брука в единственном экземпляре, стала машина М-1 (главный конструктор Н.Я.Матюхин). ЭВМ М-1 сдана в эксплуатацию в начале 1952 г. и стала второй ЭВМ после МЭСМ в стране и первой в Москве. На ней решались важные научные и инженерные задачи. Время сложения в этой машине 20 мс, умножения 2 с. Емкость оперативной памяти -  512 25-разрядных слов. В машине насчитывается 730 электронных ламп.

Николай Яковлевич Матюхин (1927-1984)  - один из видных создателей вычислительной техники в СССР, один из первых разработчиков САПР вычислительных систем и устройств. Н.Я.Матюхин в 1950 г. окончил МЭИ и был направлен на работу в Энергетический институт АН СССР в лабораторию И.С.Брука, где молодой специалист сразу же стал фактическим главным конструктором ЭВМ М-1, а после ее пуска в эксплуатацию переключился на разработку новой машины М-3.

Заслугой  Н.Я.Матюхина является создание первой в СССР системы автоматизированного  проектирования средств вычислительной техники АСП-1 (1968 г.). В частности, в этой системе  для логического  моделирования цифровых устройств  был предложен язык МОДИС.

На базе лаборатории  И.С.Брука в 1958 г. создан Институт электронных  управляющих машин,  Брук стал его  первым директором. После М-1 в лаборатории  И.С.Брука создаются ЭВМ М-2 и  М-3.

М-2 -  универсальная  вычислительная машина, созданная  под руководством И.С.Брука и М.А.Карцева. Быстродействие - 2 тыс операций/с.

Михаил Александрович Карцев (1923-1983) - один из создателей отечественной вычислительной техники в ХХ веке.М.А.Карцев - участник Великой отечественной войны.  После войны   окончил МЭИ. Работал в лаборатории И.С.Брука над созданием машины М-1. Главный конструктор ЭВМ М-2 и М-4 (1962 г.). Машина М-4 имела ряд модификаций.

В 1967 г. для  реализации идей М.А.Карцева по созданию многомашинных вычислительных систем был создан НИИ вычислительных комплексов, который возглавил Михаил Александрович. В 1973 г. был сдан в эксплуатацию первый  из нескольких десятков комплекс М-10. Это  была машина третьего поколения с  быстродействием 5 млн операций/с, с  емкостью оперативной памяти  0,5 Мбайт.  Комплекс  малоизвестен, поскольку  на его основе была создана система  слежения за объектами в космосе  с целью предупреждения о возможном  ракетном нападении.  Следующий комплекс М-13 дорабатывался уже после смерти М.А.Карцева.

Машина М-3 - универсальная вычислительная машина, созданная в 1956 г.  под руководством И.С.Брука и Н.Я Матюхина. Ее быстродействие -  1,5 тыс операций/с (с накопителем  на ферритовых сердечниках). Документация на М-3 была передана в Ереван и Минск, где на основе М-3 спроектированы ЭВМ "Арагац", "Раздан"  и Минск-1.

В.М.Глушков  и ЭВМ, созданные под его руководством. Виктор Михайлович Глушков (1923-1982) - выдающийся ученый в области кибернетики. После четырех курсов  Новочеркасского индустриального института В.М.Глушков перешел на пятый курс Ростовского (на Дону) университета. По окончании университета (1948 г.) молодой специалист-математик был направлен на Урал. Работал ассистентом в Свердловском лесотехническом институте. В 1950 г. защитил кандидатскую диссертацию. В 1956 г. по приглашению академика Б.В.Гнеденко переехал в Киев, став заведующим лабораторией вычислительной техники в институте математики АН УССР, т.е. возглавил ту лабораторию, которой до этого руководил уехавший в Москву С.А.Лебедев.

В Киеве Виктор Михайлович занимается разработкой  теории проектирования ЭВМ. Начиная  с 1958 г., ведутся разработки управляющей  ЭВМ "Днепр" (главный конструктор  Б.Н.Малиновский, научный руководитель В.М.Глушков), а с 1961 г. началось внедрение  этих машин на заводах страны.  Эти машины появились одновременно с управляющими машинами в США и выпускались целое десятилетие (обычно срок морального  старения ЭВМ составляет пять-шесть лет).

В 1962 г. по инициативе В.М.Глушкова создается институт кибернетики  АН УССР, а в 1963 г. - СКБ вычислительных машин. Создаваемые в этих организациях проекты ЭВМ воплощались на Киевском и Северодонецком заводах управляющих  машин.

После "Днепра" главное направление работ коллектива под руководством Глушкова - создание интеллектуальных ЭВМ.  Началось с  машин, упрощающих инженерные расчеты. Это  миниатюрные (по тем временам) Проминь (1962 г.) и Мир-1 (1965 г.). Вслед  за ними появились более совершенные  машина инженерных расчетов Мир-2 и  машина Мир-3  с входным языком Аналитик, близким к обычному математическому  языку. «Миры» успешно выполняли  аналитические преобразования. Разработками Института кибернетики заинтересовались в США. Единственный случай покупки  американцами советской ЭВМ относится  именно к машине Мир-1.

Важным направлением работ Института кибернетики  была автоматизация управления предприятиями. Конечной целью этих работ было создание ОГАС - общегосударственной автоматизированной системы управления экономикой.

Сложность управления экономикой растет сверхлинейно, и  Глушков предвидел, что без АСУ  на государственном уровне экономику  страны в ближайшие годы ждет кризис. Еще в 1964 г. им разработаны основные предложения по созданию ОГАС. Частью ОГАС было развертывание единой сети вычислительных центров (в США проект подобной сети ARPANET появился позже). Требовались  значительные усилия и средства для  реализации грандиозной задачи. Однако в должной мере эти предложения  не были реализованы по ряду причин. Во-первых, руководство страны  не вполне понимало, что может дать широкая компьютеризация экономики  и каким образом ее надо осуществить.  А мнения ученых по этим вопросам не были однозначными. Прежде всего против выступали многие представители  экономической науки, также не понимавшие сути компьютеризации. В отличие  от них  наши стратегические противники в США поняли, что с помощью  современных математических методов  и информационных технологий плановая социалистическая экономика может  иметь  преимущества перед капиталистической, что приведет к поражению США  в "холодной" войне.  За рубежом  были осуществлены контрмеры: подготовлены и опубликованы статьи, дискредитирующие как идеи ОГАС, так и самого Глушкова.   Несмотря на это, А.Н.Косыгин поддерживал  Глушкова, однако после смерти Председателя Совмина СССР должной поддержки  в Политбюро КПСС ОГАС не нашла.

Машины, созданные  в московском СКБ-245 и в других организациях  СССР.      Специальное конструкторское бюро № 245 (СКБ-245) создано в 1948 г., его основной задачей  являлась разработка средств  вычислительной техники в Советском  Союзе. Начальником СКБ-245 был назначен М. А. Лесечко. Позднее М. А. Лесечко  стал министром приборостроения  и средств связи.

Одна из первых (наравне с БЭСМ) отечественных  ЭВМ  «Стрела»   разрабатывалась  в СКБ-245 министерства  машиностроения и приборострооения СССР в 1950-1953 г.г. под руководством Ю.Я.Базилевского и Б.И.Рамеева. Быстродействие - 2000   операций/с,  оперативная память 2048 43-разрядных слов.  Машина трехадресная.

В группу разработчиков  «Стрелы» входили Б.В.Анисимов, Д.А.Жучков, Н.В.Трубников, имена которых связаны  с подготовкой инженерных кадров в МВТУ им. Н.Э.Баумана, Так, Б.В.Анисимов в 1952 г. основал и до конца жизни (1976 г.) руководил кафедрой «Математические  машины».

Юрий Яковлевич Базилевский (1912-1983) был главным конструктором    ЭВМ "Стрела",    семь машин "Стрела"    было изготовлено на Московском заводе САМ. В дальнейшем Ю.А.Базилевский руководил разработкой специализированных вычислительных комплексов М-111 и 5Э61 для оборонных систем, будучи главным инженером СКБ-245. В 1970–80-х годы работал в Минприборе   заместителем министра

Башир Искандарович Рамеев (1918-1994) - талантливый конструктор электронных вычислительных машин, главный конструктор семейства (ряда) ЭВМ "Урал". Б.И.Рамеев работал в ЦНИИ связи, служил связистом в армии. В 1947 г. узнав о разработке американцами машины ЭНИАК,  по совету А.И.Берга перешел на работу в лабораторию И.С.Брука, вместе с которым в 1948 г. впервые в СССР разработал проект цифровой электронной вычислительной машины (проект не был реализован). В 1949 г. направлен для разработки ЭВМ начальником отдела в СКБ-245, где был одним из ведущих разработчиком ЭВМ «Стрела». «Стрела» была сдана комиссии в 1953 г. и отмечена Сталинской премией. С 1955 г. Б.И.Рамеев - главный конструктор машин "Урал" в Пензенском НИИ математических машин.

В 1962 г.  Б.И.Рамеев без защиты диссертации стал доктором технических наук.

Машина Урал-1 - первая из  серии ЭВМ «Урал», созданная в 1957 г. под руководством Б.И.Рамеева в СКБ-245. Эта малая  машина отличалась дешевизной и потому получила сравнительно широкое распространение  в конце 50-х годов. Быстродействие - 100   операций/с,  оперативная  память (1024 слова) - на магнитном барабане.

Вслед за Уралом-1 последовали Урал-2   с быстродействием 5000 операций/с с оперативной памятью  на ферритовых сердечниках (1959 г.),  Урал-11, Урал-14, Урал-16  - серия (ряд) аппаратно  и программно совместимых ЭВМ  второго поколения разной производительности. Эти машины создавались  под руководством Б.И.Рамеева в 1962-64 гг. уже в Пензенском  НИИ математических машин.   Эта  серия предвосхитила решения   IBM-360,  принятые в дальнейшем для  разработки ЕС ЭВМ в странах СЭВ.