— Конечно, — ответил Дима. — Я вам телефон кафедры запишу, в рабочее время меня там проще найти.
Они обменялись телефонами и договорились созвониться по возвращении в Ленинград.
#Обновление 01.11.2020
22. Информационное общество
К оглавлению
С 1962 года советская электронная промышленность начала переход на техпроцесс 6 мкм, и завершила его к концу 1963 года. (АИ) Плотность размещения элементов на микросхемах увеличилась, размеры элементов сократились, и уже с начала 1963 г на одном кристалле памяти умещались не 4096, а 8192 элемента. Это был ещё далеко не прорыв, емкость одной микросхемы памяти увеличилась всего лишь с 64 байт до 128. (Ячейка SRAM памяти состоит из 6 транзисторов в технологии CMOS или 4 транзисторов и 2 резисторов при технологии n-MOS, и некоторое количество транзисторов идет на мультиплексоры строки и столбца, но количество ячеек памяти на кристалле обычно делается кратным восьми). При этом такая микросхема стоила около 100 рублей, поэтому основным типом оставалась тонкоплёночная 'стеклянная' память. Зато для процессоров увеличение количества элементов на кристалле означало сокращение количества отдельных кристаллов в микросборке и снижение цены.
В 1963 году началось серийное изготовление новых ЭВМ БЭСМ-6 (АИ, см. гл 07-17). В серийной машине микросборка процессора теперь состояла из 5 кристаллов по 6-8 тысяч элементов, вместо 9 по 3-5 тысяч. Учитывая, что процессоров в машине стояло 16, экономия получалась более чем ощутимая. В этот период шло освоение новой ЭВМ в организациях, адаптация к ней имеющегося программного обеспечения и написание нового.
НПО 'Научный центр' занималось совершенствованием технологического оборудования и переводом уже имеющихся разработок на техпроцесс 6 мкм. В производстве находились управляющая ЭВМ УМ-1НХ, аэрокосмическая БЦВМ УМ-2К и персональная 'Электроника-64', их нужно было перевести на более современный техпроцесс. Параллельно в НПО разрабатывались перспективные периферийные устройства и следующие модели вычислительных машин: управляющая ЭВМ УМ-2НХ, БЦВМ УМ-4К для космических кораблей и самолётов, и персональная 'Электроника-128', на том же процессоре 6502, но уже сделанном по 6 мкм техпроцессу, и с расширенной до 128 кБ оперативной памятью (АИ)
Башир Искандарович Рамеев модернизировал свой новый стандартный ряд ЭВМ 'Урал-11', '-14', '-16' под новую 32-битную процессорную микросборку, разработанную в ИТМиВТ под общим руководством академика Лебедева и производившуюся серийно в зеленоградском НПО 'Научный центр'. Теперь вместо целого ящика плат с микросхемами малой интеграции основой 'Урала' стала микросборка на 4 кристаллах, устанавливаемая в разъём на материнской плате. Рядом устанавливались платы быстрой полупроводниковой памяти, выполнявшей роль кэша L2. Маленький кэш L1 размещался на плате микросборки. Получалось совсем не так быстро, как при размещении кэша на кристалле процессора, но что делать, если эта технология пока была недостижима. Зато в сравнении со временем доступа к основной, 'стеклянной' памяти, доступ к кэшу был много быстрее. Время доступа к памяти на ферритовых кольцах было ещё больше.
Архитектура ураловского процессора состояла из 30000 транзисторов и в основном соответствовала схеме процессора ARM-2 (АИ). Что было особенно важно, оба процессора — 'Урала' и БЭСМ-6 — имели единую систему команд, хотя и разную разрядность. У БЭСМ был дополнительный набор команд, обеспечивавший многопроцессорность, добавлявшийся в программу при компиляции. Таким образом, одни и те же программы, написанные на языках высокого уровня, после компиляции на 32-битном и 64-битном компиляторе могли выполняться как на БЭСМ-6, так и на 'Урале'. (АИ) Мнемокоды ассемблера для обеих ЭВМ использовали одни и те же, поэтому ассемблерные подпрограммы и процедуры также были едиными для обеих ЭВМ, хотя и непереносимы в бинарном виде. Зато текст программы на ассемблере можно было переносить с БЭСМ-6 на 'Урал' и обратно, если в программе не использовались инструкции для работы сразу с несколькими процессорами.
(АИ, в реальной истории на тот момент никакие ЭВМ не были полностью совместимы между собой, в архитектурах и разрядностях царил полный зоопарк. Реальная БЭСМ-6 имела разрядность 48 бит, 'Урал-11,— 14, -16' имели разрядность 24 бит, у 'Минска' сначала была разрядность 31 бит, затем вдруг сделали 37 бит. Даже внутри ряда каждая ЭВМ 'Урал' имела собственный транслятор с языка АРМУ ['Автокод Ряда Машин Урал'] на свой машинный язык. Таким образом, совместимость ЭВМ типа 'Урал' была ограниченной и существовала только на уровне автокода АРМУ. Программу можно было переносить с 'младшей' ЭВМ на 'старшую', но не обратно. В АИ с самого начала разрядность стандартизировали по степеням двойки — 4, 8, 16, 32, 64, см. гл. 01-12 и продолжают унифицировать дальше.)
Конструктивно ЭВМ 'Урал-11' вначале собиравшаяся в виде шкафа, теперь изготавливалась в виде стола угловой формы, окружённого периферийными устройствами (https://www.computer-museum.ru/histussr/ural11.htm). У ЭВМ 'Урал-14' и 'Урал-16' были дополнительные шкафы с памятью. По такой схеме в то время собирались практически все ЭВМ.
Применение микросборок повышало не только надёжность ЭВМ, но и производительность труда сборщиков. Там, где раньше на висячий монтаж уходили недели, и ещё недели требовались на отладку и поиск неисправностей и брака, теперь сборка многократно упростилась. Расстановку компонентов на платах выполняли станки с ЧПУ, в полностью автоматизированном режиме. Расставленные элементы паял тот же станок. Микросхемы вставлялись в уже распаянные 'кроватки' пока ещё вручную, но инженеры отдела автоматизации уже занимались решением этой задачи.
Сборщикам оставалось лишь правильно установить платы микросборок в щелевые разъёмы на материнской плате — эту идею Рамееву подсказал Сергей Алексеевич Лебедев, имевший доступ к присланному Веденеевым компьютеру. Помимо практического использования, эта собранная из присланных комплектующих ЭВМ послужила неисчерпаемым источником идей для разработчиков. Аналогичным образом в щелевые разъёмы на плате вставлялись модули тонкоплёночной памяти. Собранные платы проходили комплексную проверку на стенде, после чего сборщики устанавливали их в шкафы и подключали соединительные шины и кабели. Надёжность полупроводниковых ЭВМ выросла в несколько раз. Если первые ламповые машины работали до очередного отказа всего несколько часов, у машин на 'рассыпухе' первого поколения время наработки на отказ составляло сначала десятки, а затем сотни часов, по мере улучшения характеристик элементов, то ЭВМ на микросборках работали без отказов уже десятки тысяч часов. Соответственно, цена одной ЭВМ тоже заметно снизилась.
За разработку стандартных рядов ЭВМ 'Урал-2, -3, -4' и 'Урал-11, -14, -16' Баширу Искандаровичу Рамееву в 1962 году была присвоена степень доктора технических наук без защиты диссертации. В своем отзыве о научно-технической деятельности Рамеева академик А. И. Берг писал: 'Башира Искандаровича Рамеева я знаю в течение 17 лет. ...По характеру научно-технической деятельности и объёму выполненных работ Б. И. Рамеев давно находится на уровне требований, предъявляемых к доктору наук. Поэтому считаю, что Б. И. Рамеев вполне заслуживает присвоения ему ученой степени доктора технических наук без защиты диссертации'. Академик Лебедев и член-корреспондент Брук в своих отзывах также отметили, что Рамеев заслуживает присвоения степени доктора наук без защиты диссертации. (реальная история, цитируется по http://chernykh.net/content/view/461/673/)
Пензенский завод счётно-аналитических машин постоянно наращивал свои производственные мощности и заявил о готовности поставлять ЭВМ не только советским заказчикам, но и на экспорт. Однако, спрос на них во много раз превышал производственные возможности не только завода в Пензе, но и советской промышленности в целом.
Общая тенденция в развитии советской электроники после получения информации об основных направлениях прогресса в электронной промышленности заключалась в концентрации сил на нескольких основных направлениях. Весь 'зоопарк' ранних советских ЭВМ был административным образом сведён к необходимому минимуму конструкций, каждая из которых постоянно совершенствовалась и выпускалась на нескольких заводах. Выпуск универсальных ЭВМ общего назначения 'Урал' помимо Пензенского завода САМ был налажен на Минском заводе им. Орджоникидзе под обозначением 'Минск' (в реальной истории здесь выпускалась серия ЭВМ собственной конструкции), на Северодонецком заводе вычислительных машин (позже — Северодонецкий приборостроительный завод, с 1971 в составе НПО 'Импульс'), и на киевском заводе 'Радиоприбор' (с 1965 г — Киевский завод управляющих и вычислительных машин [ВУМ], в 1972 преобразован в Научно-производственное объединение 'Электронмаш')
В Минске и Северодонецке выпускались наиболее массовые и востребованные младшие модели 'Урал-11', умещавшиеся внутри углового стола. Более мощные 'Урал-14' собирали в Пензе и на киевском 'Радиоприборе', а наиболее мощный 'Урал-16' в 1963-м ещё только готовился к производству в Пензе (АИ).
Вторым важнейшим центром производства ЭВМ ряда 'Урал' стала ГДР. Здесь производились и ЭВМ собственной конструкции, но для обеспечения лучшей совместимости они собирались на элементной базе, аналогичной советской, использовали те же процессоры, архитектуру памяти и систему команд (АИ, в реальной истории ЭВМ производства ГДР были точно так же несовместимы с советскими до перехода к строительству ряда ЕС ЭВМ)
Появление нового ряда ЭВМ 'Урал' в 1963 году оказалось тем более важным, что оно опередило почти на два года разрабатывавшуюся фирмой IBM очень успешную серию 360. Общий экономический потенциал западных стран в этот период намного превосходил экономики СССР и стран Восточной Европы. Китай, Индия и Индонезия пока ещё не имели развитой промышленности. Из азиатских партнёров быстрее всех развивалась КНДР, но её старт начался с настолько низкого уровня, что, несмотря на выдающиеся успехи, в абсолютном выражении Северная Корея всё ещё сильно отставала от восточноевропейских стран.
Тем не менее, постоянная конкуренция между производителями, как в Западной Европе, так и в США, значительно снижала конечный эффект от их усилий — ни одна компания пока не могла полностью завоевать рынок и навязать свою архитектуру ЭВМ в качестве общемирового стандарта. Из присланных документов 'посвящённым' было известно, что в начале 1970-х более развитая в экономическом и технологическом отношениях Западная Европа, тем не менее не сумела преодолеть конкуренцию между собственными производителями и национальные амбиции. Европейские производители не смогли организовать в достаточном количестве выпуск совместимых ЭВМ со стандартизованным ПО и рынок оказался захвачен американской IBM, выпускавшей совместимые машины IBM 360. IBM переиграла европейцев не столько на техническом совершенстве, сколько на массовом выпуске стандартной продукции и за счёт продуманной коммерческой ориентации производства. В результате к концу 1970-х собственного производства ЭВМ в Западной Европе практически не осталось. (по материалам https://www.computer-museum.ru/histussr/sev_it.htm).
После успешного вывода на американский и европейский рынок игровых приставок (АИ, см. гл. 07-17) у академиков Лебедева и Глушкова возник ещё более амбициозный план, который они изложили Первому секретарю после очередного совещания Государственного комитета автоматизированного управления экономикой (Госкомупра).
— Если вы помните из присланных документов, наибольший ущерб советской электронике принесло ошибочное решение 1967 года о копировании американского семейства ЭВМ IBM-360, чтобы сэкономить на разработке программного обеспечения, — напомнил Первому секретарю Сергей Алексеевич Лебедев. — Сейчас у нас ситуация в электронной промышленности во многом качественно лучше, чем в варианте истории, описанном Веденеевым. У нас нет невообразимого 'зоопарка' несовместимых между собой ЭВМ, у нас имеется хороший задел по микроэлектронной элементной базе, и уже разработано семейство ЭВМ 'Урал' с периферийными устройствами, заведомо превосходящее по характеристикам всё, что сделано до сих пор и делается сейчас в подобном классе на Западе, за счёт достигнутых успехов в разработке технологии микросхем, процессоров и оперативной памяти.
Наша идея состоит в том, чтобы противопоставить американской системе IBM 360 и тем образцам, которые её заменят, советскую компьютерную систему, обладающую совместимостью с присланным программным обеспечением, во многом основанном на наследии IBM-360, хотя бы после перекомпиляции, и образующую аналогичный стандартный ряд из нескольких ЭВМ различной мощности и периферийных устройств к ним. Программой-минимум для нас является исключение проникновения IBM-360 в страны Восточной Европы и азиатские страны, входящие в ВЭС. Программой-максимум — конкурирующие продажи наших ЭВМ в Западной Европе. Стандартный ряд ЭВМ 'Урал' разработанных в пензенском НИИУВМ под руководством товарища Рамеева практически полностью соответствует этим требованиям. На новом процессоре — аналоге ARM-2 после перекомпиляции нам удалось запустить и протестировать практически все простые программы из репозитория, присланного Веденеевым, те, что не имеют графического интерфейса. Большая часть из них запустилась и работает, хотя некоторые из них работают медленно, из-за более медленного доступа к оперативной памяти.
— Погодите... То есть, вы запускаете на наших современных ЭВМ программы, присланные из 2012 года, и они работают? — уточнил Хрущёв.
— Консольные программы без графического интерфейса, — подчеркнул ещё раз академик. — В составе присланной операционной системы таких программ много. Да, они работают. Хотя по своей идеологии и сложности они, скорее, относятся к 80-90 годам двадцатого века. До этого с их запуском справлялись только ЭВМ серии БЭСМ. (АИ) Сейчас ЭВМ серии 'Урал' получили собственную версию операционной системы ITMiVT-Unix (АИ, см. гл. 03-15), и могут выполнять консольные программы, написанные для неё. Программы с графическим интерфейсом, разумеется, мы запустить не можем, для них требуется намного больше ресурсов.
— Всё равно, это значительный успех, — Первый секретарь был очень доволен.
— Безусловно, — согласился академик. — Ещё один важный момент — новый ряд ЭВМ 'Урал' построен как система с открытой архитектурой. То есть, все компоненты в ней могут заменяться на новые и более мощные, что открывает много возможностей для модернизации. В машине использован тот же принцип построения на стандартных платах и разъёмах, что в присланном образце, и даже разъёмы сделаны аналогичные. То есть, условно говоря, когда появятся микросхемы полупроводниковой памяти достаточной емкости, модули с ними можно будет воткнуть в те же разъёмы, куда сейчас воткнута 'стеклянная' тонкоплёночная память, и ЭВМ будет работать. Особого смысла в этом, вероятнее всего, уже не будет, к тому времени ЭВМ станут намного компактнее, процессоры будут неизмеримо мощнее, но физически это возможно. На данный момент это, скорее, маркетинговый ход для заказчиков из Европы, чтобы убедить их в высоком модернизационном потенциале советских разработок. По нашим оценкам, это позволит заказчикам при регулярной модернизации в течение 10-15 лет поддерживать купленную систему на современном уровне.
