— Но... — генерал запнулся, но тут же нашёл ответ. — Мы поддерживали Гитлера, в расчёте, что он будет бороться против коммунизма!
— А в результате нам пришлось давить его в союзе с коммунистами, — резюмировал JFK. — Поистине, неисповедимы пути господни...
— Если бы этот идиот с усиками сразу пошёл на восток, а не набросился сначала на лягушатников и лимонников, мы бы не оказались в таком противоестественном союзе, — проворчал Роберт Кеннеди.
— И, тем не менее, Боб, мы в нём оказались, — пожал плечами президент. — Тед в данном случае абсолютно прав. Тем более, что мы уже сотрудничаем с Советами в области освоения космоса.
— Проблема состоит ещё и в том, сэр, что американские фирмы закупают в Югославии производящуюся там по советским лицензиям дискретную электронику, — добавил Банди. — Закупают уже несколько лет, и без этих поставок будут сорваны важные правительственные контракты, в том числе — военные. То есть, прецедент давно создан, и мы до сих пор закрывали на него глаза.
— Господа, я предлагаю не делать из мухи слона и не раздувать эту историю. Денег, ушедших на Восток, мы всё равно не вернём, а репутационные потери будут значительные.
У нас есть свои производители электроники, они уже взялись за разработку игр, и вскоре, я уверен, сделают и приставки собственной разработки, — президент не разбирался в электронике, иначе он не был бы так уверен. — Дадим им финансирование, да вон хоть той же DEC, и пусть они работают.
Момент для громкого скандала был упущен — приставки расходились быстрее горячих пирожков, с каждой продажи владельцы магазинов получали пусть небольшую, но ощутимую в сумме прибыль. На то, что 'начинка' приставок имела советскую маркировку, решено было не обращать внимания. DEC получила правительственный контракт на разработку микропроцессора, соответствующего по характеристикам использованному в приставке. Изучив микросхему ещё раз, Кеннет Олсен и Харлан Андерсен пришли к выводу, что проще и дешевле будет закупать элементную базу в СССР, чем заниматься реверс-инжинирингом и разработкой сложнейших технологий с нуля. Они заключили контракт с Минвнешторгом СССР на поставку процессоров и микросхем постоянной памяти в начале 1963 года (АИ).
#Обновление 03.03.2019
Основным проектом Сергея Алексеевича Лебедева в этот период была ЭВМ БЭСМ-6, разработку которой начали ещё в 1959-м году. (http://www.ipmce.ru/about/history/remembrance/laut_6/) Учитывая количество присланной информации по БЭСМ-6, работавшей в 'той' истории, и большой прогресс элементной базы, разработку удалось значительно ускорить.
Работы по ЭВМ для систем ПВО Сергей Алексеевич передал своему ученику Всеволоду Сергеевичу Бурцеву. Заместителями Лебедева при разработке БЭСМ-6 были Владимир Андреевич Мельников и Лев Николаевич Королёв, центральное арифметико-логическое устройство новой ЭВМ разрабатывали Марк Валерьянович Тяпкин, Валерий Назарович Лаут и Андрей Андреевич Соколов.
Разработанная годом ранее БЭСМ-4 была запущена в серийное производство (подробнее см. гл.06-22). БЭСМ-6 должна была стать следующим определяющим этапом развития советской электроники. Успехи электронной промышленности позволили несколько раньше разработать тактовый генератор на 9 МГц, необходимый для обеспечения рекордной на тот момент производительности в 1 миллион операций в секунду. (реальные ТТХ БЭСМ-6). При этом машину с самого начала делали 64-разрядной. (АИ, в реальной истории БЭСМ-6 имела нестандартную разрядность 48)
По инициативе и при активном участии Лебедева было проведено математическое моделирование будущей машины. Исходя из намечаемого для нее комплекса задач, определены состав устройств, их внутренние связи, система команд, тщательно отработаны полупроводниковые элементы.
Результатом явилась оригинальная и удобная для программирования система команд, простая внутренняя структурная организация БЭСМ-6, надёжная система элементов и конструкция, упрощающая техническое обслуживание.
Принятое с самого начала, в конце 1953 года, решение использовать только 8-битный байт и ряд разрядностей, основанный на степенях двойки — 4, 8, 16, 32, 64 бита — соблюдалось во всех последних советских разработках. Точно так же соблюдалось условие обеспечения обратной совместимости по форматам данных.
(Восьмибитный байт был главнейшим отличием архитектуры IBM 360, эффективно работать с ним не могла ни одна отечественная ЭВМ. Не принять его для машин 'Ряда' означало крайне затруднить информационную совместимость с западными ЭВМ, что даже в условиях 'железного занавеса' считалось нежелательным.
Принять восьмибитный байт после семибитного ('Минск-32') и шестибитного (БЭСМ-6, 'Весна', М-220 и др.) было бы перспективно, но за этим решением стояла разрядная сетка 8-16-32-64 бита, вместо привычных 36— и 48-битных. Неизбежное увеличение оборудования можно было компенсировать новой микроэлектронной базой — интегральными микросхемами. А если взять принятую зарубежными фирмами кодировку восьмибитного байта, ставшую де-факто мировым стандартом и систему команд (одно-двухадресную систему с шестнадцатью регистрами общего назначения), то можно было ставить задачу обеспечения полной программной совместимости с IBM-360.
Проведенные в ИПМ АН СССР исследования показали, что программы, составленные для IBM-360, требуют в 1,5-3 раза меньшего объёма памяти, чем программы БЭСМ-6, 'Весна', М-20. см. Исторический обзор семейства ЕС ЭВМ В.В. Пржиялковский http://computer-museum.ru/histussr/es_hist.htm)
На этапе проектирования и выработки концепции, конструкция будущей ЭВМ менялась несколько раз, по мере поступления новой информации, рождения и осмысления новых идей. Учитывались все непрерывно появляющиеся новые возможности и современные на тот момент технологии.
Главным отличием стало широкое использование микросхем, как больших, так и малой интеграции, при этом диодно-транзисторная логика использовалась минимально, только для 'обвязки' микросхем. Также учитывалась доступность большего количества оперативной памяти, причём достаточно быстрой тонкоплёночной. Её характеристики по скорости доступа — 600 наносекунд на цикл чтения-записи, значительно превосходили скорость памяти на ферритовых кольцах (в среднем 9 микросекунд). В итоге, вместо 'калькулятора-переростка' родилась концепция модульной ЭВМ, не имеющей ничего общего с БЭСМ-6 из 'той' истории.
Прежде всего, новая машина была модульной, её конструкцию можно было составлять, как из кубиков, чего не было и не могло быть в конструкциях мэйнфреймов-'числогрызов' того времени. Обязательным компонентом было только основное целочисленное ядро, некоторый минимальный объем тонкоплёночной памяти и средства её загрузки. Остальное же варьировалось в широких пределах.
Второе отличие было в том, что машина перестала быть линейной. Первые предпосылки к этому были ещё в многопроцессорных изделиях, вроде комплекса ЭВМ М-40/М-50 для ПРО и ЭВМ 5Э92б для ПВО. Лебедев по максимуму использовал полученный опыт.
Машина получила общую шину поля памяти. В самых тяжелых вариантах использовались 4 такие шины. Получила, чего не было ранее — контроллеры прямого доступа к памяти, позволяющие перекидывать между вычислительными блоками участки памяти без участия в этом процессора. Получила новую схему организации памяти, включающую локальное поле памяти, общее, и оконный доступ к соседским локальным полям, благо адресуемый объем памяти в 4 гигабайта позволял развернуться по полной. Наконец, машина получила систему расширенной диагностики и управления процессорными модулями на основе системы прерываний и флагов состояния, доступных центральному ядру.
Все это вместе дало систему, аналогов которой в мире не было даже близко — суперкомпьютерный подход вместо мейнфреймового, по которому тогда строились все известные вычислительные машины. Она всё ещё оставалась не слишком пригодной для многозадачной работы в стиле компьютеров из будущего — но практически догнала их по вычислительной мощности, компенсируя недостаток частоты и сложности отдельного модуля их общим количеством.
В БЭСМ-6 использовалась ассоциативная память на сверхбыстрых регистрах. Это сократило количество обращений к основной оперативной памяти, позволив осуществить локальную оптимизацию вычислений в динамике счёта. Разделение оперативной памяти на автономные модули дало возможность одновременно обращаться к блокам памяти по нескольким направлениям.
В ранних ЭВМ, для упрощения ручного написания программ, которые тогда писали прямо в машинных кодах или, в лучшем случае, на ассемблере, а также для упрощения компиляторов, в систему команд процессора пытались запихать как можно больше инструкций, вплоть до специализированных команд прямой поддержки языков высокого уровня. Однако, чем сложнее была система команд, тем чаще случалось, что компиляторы использовали только часть инструкций, заложенных в процессор. Проанализировав ситуацию, создатели БЭСМ-6 пришли к выводу, что при использовании более простых инструкций, можно упростить процессор, и в нём останется место для большего числа регистров, за счёт которых можно сократить количество обращений к более медленной в сравнении с регистрами оперативной памяти.
Сокращённая система команд также упрощала организацию конвейерного режима. Специально для простоты конвейеризации большинство инструкций сделали одинаковой длины и с похожей структурой, для упрощения их декодирования. Арифметические операции работали только с регистрами, а для работы с памятью использовались отдельные инструкции. (подробнее см. https://ru.wikipedia.org/wiki/RISC)
Гибкая конвейерная структура центрального процессора имела большую пропускную способность и возможность глубокого просмотра — до 6-ти команд вперёд. Высокопроизводительное арифметическое устройство с оригинальными алгоритмами выполнения арифметических и логических операций невозможно было пока ещё реализовать на одной микросхеме. Как и в более ранних моделях, процессор представлял собой микросборку из нескольких десятков микросхем на одной плате — регистры, собственно АЛУ и прочие составляющие. В будущем Лебедев рассчитывал 'упихать' всё это в одну микросхему, что позволило бы в итоге, через 40-50 лет носить будущий суперкомпьютер, совместимый с БЭСМ-6, в кармане, например, в виде смартфона. (хотя более реален, конечно, эмулятор)
Содержимое всех регистров процессора отображалось светодиодами (в реальной истории — неоновыми лампочками) на передних панелях шкафов с памятью. 8 буферных регистров записи (БРЗ) были выровнены так, что на них можно было писать сообщения оператору, если ничего больше не работало.
(Сейчас в подобной ситуации приходится считать гудки от БИОСа)
Изучая присланную информацию, академик обратил внимание на недостатки, которые решено было исправить при создании БЭСМ-6 в текущей реальности. Прежде всего, Сергей Алексеевич настоял на добавлении команд для целочисленной арифметики (в реальной БЭСМ-6 их не было). Так как машину делали, по традиции, 'как большой калькулятор-числодробилку', вначале преобладало мнение, что целочисленные команды ей не нужны, достаточно только команд для арифметики с плавающей запятой. Лебедев знал, что эти команды в будущем понадобятся, и убедил своих заместителей их добавить.
Печатать буквы БЭСМ, разумеется, могла, но команды работы с текстом поначалу сочли ненужными для суперкомпьютера. Сергей Алексеевич, однако, рассчитывал, что БЭСМ-6, постепенно уменьшаясь в размерах до персоналки, по мере совершенствования элементной базы, за счёт продуманной архитектуры доживёт до следующего столетия и её позднейшие версии станут основными советскими ЭВМ. Он даже договорился с Минвнешторгом зарегистрировать несколько официальных товарных знаков БЭСМ-6 и ИТМиВТ, в расчёте на будущее. Тем более, в качестве основной операционной системы в ЭВМ использовалась версия ITMiVT-Unix, которая изначально имела солидный инструментарий для работы с текстом. Обработку текстовых строк решено было сделать средствами языка.
(В реальной истории в 1975-77 гг специально для работы БЭСМ-6 с текстом пришлось разработать дополнительный вариант АС-6 http://www.computer-museum.ru/histussr/as6.htm)
Однако решение о переходе к RISC-архитектуре создало противоречие между требованиями учёных, которым нужно было считать на ЭВМ научные задачи, и предложениями разработчиков. Учёным нужны были специализированные команды для математических расчётов, вроде вычисления корней и логарифмов.
Общая схема ЭВМ включала центральный процессор, который отвечал за управление всей ЭВМ в целом, 'первый среди равных', и подключенные к коммутируемой шине блоки сопроцессоров, всего до 15 штук, нулевым был центральный. Которые в свою очередь могли собой представлять очень разные устройства — от процессора для работы с плавающей точкой, до контроллера загрузки данных из тонкопленочной памяти или жесткого диска — со своей локальной памятью и своей программой управления. Центральный процессор по сути являлся микросборкой на основе ядра АРМ-3, состоящей из 9 блоков по 3-5 тысяч транзисторов, плюс 16 килобайт, точнее 4 килослова, локальной быстрой полупроводниковой памяти, плюс управляемый блок ПДП, отвечающий за обмен с общим полем памяти и другими вычислителями. Это был ещё не суперкомпьютер, и не вычислительный кластер, но определенно шаг в этом направлении.
Самые бедные и простые комплектации БЭСМ-6 состояли из одного центрального процессора и 128 килобайт тонкопленочной памяти, в роли консоли работал терминал на 6502, загрузка происходила с ленточного накопителя, самые сложные и навороченные имели до 6 блоков сопроцессоров, спаренных с блоками оперативной памяти по 512 килобайт, с модулем работы с массивом жестких дисков и со шкафом тонкопленочной памяти аж на 32 мегабайта, и модулем векторного дисплея, работающего на проекционный телевизор.
На лицевой поверхности шкафов размещалась световая индикация. Разные регистры подсвечивались светодиодами разного цвета, для улучшения читаемости информации.
(Современным компьютерам очень не хватает таких весело мигающих лампочек. Ушёл романтический шарм эпохи 'электронного фронтира')
Для хранения информации к ЭВМ подключался кластер накопителей на жёстких магнитных дисках. Также предусматривались накопители на магнитной ленте, на перфоленте, устройства чтения перфокарт, недавно появившиеся дисководы, а также модемный пул для связи с внешним миром. Вывод информации производился на перфоленты, алфавитно-цифровые печатающие устройства, графические и текстовые мониторы.
Для увеличения надёжности работы с магнитной лентой. Ю.В.Никишиным был разработан лентопротяжный механизм для ленты шириной 19,05 мм с вакуумными карманами, обеспечивающими малый выбег ленты при останове, во время работы в старт-стопном режиме. Для контроля качества записи непосредственно в процессе выполнения команды записи поставили раздельные головки для записи и считывания. При доводке конструкции накопителя большую работу проделал Марк Валерьянович Тяпкин.
