Грабин нахмурился.
— О как...
— Обстановка изменилась, Василь Гаврилыч, дорогой, — пояснил Хрущёв. — Вы, конечно, подумайте, не спешите, но я бы вам советовал предложение принять. Здоровья у вас ещё лет на двадцать хватит (Грабин умер в 1980 г). Вы ещё для советской артиллерии сделать много успеете.
Грабин предложение Первого секретаря выслушал, сразу ответ давать не стал, но обещал подумать. Как ни старался Хрущёв смягчить ситуацию, до Василия Гавриловича всё-таки дошла информация о предложении Устинова передать территорию и производственные мощности НИИ-58 ОКБ Королёва для расширения производства ракет.
После длительных раздумий он позвонил в Кремль и попросил по возможности соединить его с Хрущёвым. Никита Сергеевич, услышав, что звонит Грабин, тут же взял трубку.
— Слушаю, Василий Гаврилыч, Хрущёв на проводе.
— Здравствуйте, Никита Сергеич, — послышался в трубке голос Грабина. — Тут дошли до меня слухи, что некто Устинов хочет меня в отставку отправить, и институт мой ракетчикам отдать.
— С таким предложением Дмитрий Фёдорович действительно выходил, — признал Хрущёв. — Но я не согласился, учитывая ваш опыт конструктора-артиллериста и ваши заслуги перед страной. Потому и предложил вам переехать в Ленинград. Считаю, что от продолжения вашей работы по артиллерийскому направлению пользы стране будет однозначно больше, чем от любого другого варианта. Свои доводы я вам привёл. Мой вариант и вас не ущемляет, и проблемы ракетчиков решает. Теперь слово за вами.
— Вот так значит... — задумчиво произнёс Грабин. — М-да... Отомстил, значит, Устинов...
— Скажем так, пытался, но я не дал, — ответил Хрущёв. — Я понимаю, конечно, что переезжать в Ленинград вам не хочется...
— Да не в переезде дело, — ответил Грабин. — В Ленинград я как раз поехать могу.
— Так и поезжайте! За чем дело стало? Условия вам ленинградское руководство обеспечит.
Грабин мялся, чувствовалось, что он обижен и недоволен, но Хрущёву постепенно удалось его убедить. В результате Василий Гаврилович согласился переехать в ленинградское ЦКБ-34, где возглавил большую тематику по проектированию современных самоходных орудий и миномётов. (АИ)
Под его общим руководством с 1959 года началась разработка целой линейки САУ, (АИ), позже оформившихся в современные артиллерийские комплексы 122-мм 2С1 «Гвоздика», 152.4-мм 2С3 «Акация» и 2С5 «Гиацинт», 203-мм 2С7 «Пион», 240-мм самоходный миномёт 2С4 «Тюльпан».
В октябре 1958 г неожиданно для Хрущёва подал в отставку министр обороны Георгий Константинович Жуков. Никита Сергеевич был очень удивлён, он рассчитывал ещё поработать с Жуковым как минимум до 1960-го года.
— Да в чём дело-то Георгий? — спросил он, прочитав заявление Жукова.
— Понимаешь, Никита Сергеич, здоровье что-то пошаливать стало, — признался Жуков. — Сам посуди, сколько за год всего случилось: тут тебе и Ливан, и Бирма, и Тайвань, и Ирак с Ираном, и греки с турками передрались. Я из кабинета сутками не выходил, даже спал на диване в министерстве. Вот, видно, сердечко-то и не справилось. Забарахлило. Надо подлечить, а то с больным сердцем какой из меня министр? Случись что, не хватало только окочуриться на боевом посту. Да и неудобно как-то — всех «стариков-аптекарей» в группу Генеральных инспекторов согнал, а сам, в той же ситуации — за место держусь?
— Озадачил ты меня, Георгий, — произнёс Хрущёв. — Я на тебя рассчитывал, признаться.
— Вот потому и ухожу, чтобы тебя в решительный момент не подвести, — ответил Жуков. — Назначь вместо меня кого-нибудь помоложе.
Заявление Жукова Никита Сергеевич подписал, но теперь перед ним встала проблема — кого назначить взамен? Он знал, что в «той истории» Жукова заменил Малиновский, но сейчас ситуация была другой. После долгих размышлений он выбрал на роль министра обороны маршала Андрея Антоновича Гречко. На тот момент Гречко и Малиновский занимали равные посты — первого заместителя министра обороны, но Гречко был моложе, и Хрущёв знал, что он сможет проработать ещё долго. К тому же с Гречко у Хрущёва уже давно сложились дружеские отношения, они вместе ездили на охоту. В общении Андрей Антонович был человеком лёгким, весёлым. (см. С.Н. Хрущёв «Реформатор» )
Никита Сергеевич обсудил кандидатуру Гречко с остальными посвящёнными «33-го уровня». Возражений не последовало, в том числе и от военно-морского министра Кузнецова, чего Хрущёв, надо сказать, опасался.
С 1 ноября 1958 г Маршал Советского Союза Андрей Антонович Гречко был назначен министром обороны СССР. (АИ)
15. Янтарный свет.
К оглавлению
В 1953 году в СКБ-245 была построена первая малосерийная ЭВМ «Стрела». Она проектировалась под руководством главного конструктора СКБ-245 Юрия Яковлевича Базилевского. В её создании принимал прямое и непосредственное участие зам. главного конструктора Башир Искандарович Рамеев.
После постройки «Стрелы» Рамеев начал проектирование новой ЭВМ, первоначально получившей обозначение М-53. Состоявшееся в декабре 1953 г совещание под руководством Первого секретаря ЦК КПСС, с участием всех ведущих разработчиков ЭВМ, (гл. 01-12) полностью перевернуло подход к проектированию ЭВМ.
Дело было даже не в использовании полупроводниковой элементной базы. Её на тот момент ещё почти не было, кроме, разве что, купроксных диодов, использованных И.С. Бруком в конструкции ЭВМ М-1. Одна из первых ЭВМ в СССР — М-1, была сразу собрана на полупроводниках. Рамеев разрабатывал М-1 наравне с Бруком, и весь наработанный опыт применил теперь в М-53.
Но теперь, выполняя решение Первого секретаря об обеспечении совместимости, Рамеев делал ЭВМ 32-х разрядной. (В реальной истории ЭВМ Рамеева была 36-разрядной http://computer-museum.ru/histussr/ural1.htm)
Невероятно быстрый темп внедрения полупроводниковых технологий даже помешал разработке. В конце 1953 года, когда разработка только началась, в наличии были лишь лампы и купроксные диоды.
Рамеев при проектировании сразу заложил в конструкцию принцип мелкомодульности. Каждая лампа устанавливалась в шкаф в отдельном съёмном модуле, вместе со своей электронной обвязкой. (как это выглядело, см. здесь http://computer-museum.ru/histussr/ural1.htm).
Но к началу 1955 года ожидалось появление серийных полупроводниковых элементов, в частности, триодов П1, по которым уже были известны их параметры. Стало ясно, что предложенная конструкция, содержащая около 800 ламп и более 3000 купроксных и германиевых диодов, устарела, не успев родиться. Промышленность уже начала осваивать новую элементную базу на основе кремния (АИ). Рамеев принял единственно правильное на тот момент решение — переделать всю машину полностью с нуля, на диодно-транзисторной логике, сохраняя при этом принятый мелкомодульный принцип монтажа. К концу 1954 года, когда эскизный проект был предъявлен комиссии под председательством М.В.Келдыша, в машине уже не было ни одной лампы (АИ).
Изначально машина предполагалась чем-то вроде «большого калькулятора», обычным «числогрызом» с разрядностью 36 бит для широкого круга задач, но в первую очередь для инженерных расчетов, отсюда и требование к обработке чисел с высокой точностью. Причем предусматривалась работа также с 18-битными числами и 72-битными числами двойной точности. Упрощение же конструкции было достигнуто за счет одноадресной архитектуры с обязательным естественным порядком выполнения команд, а так же выносом управления на пульт.
Совещание в декабре 1953-го перевернуло все представления Рамеева о том, как должна работать его ЭВМ.
При тщательном изучении присылаемых ему, как и другим разработчикам ЭВМ, информационных материалов. Первоначально его заинтересовали системы команд и архитектуры процессоров х86 и ARM. Но вскоре Рамеев понял, что за скромным «x» скрывается целое семейство процессоров с богатой историей.
Так, разбираясь в архитектуре х86, Рамеев часто натыкался на разные решения, казавшиеся ему, как минимум, странными. Складывалось впечатление, что архитектуру лепили как попало, без всякой систематизации, часто впихивая реализацию новых возможностей в «дыры», оставшиеся от предыдущего решения, что ярко было видно на примере адресации. Это породило кучу исключений и очень запутанную систему префиксов команд, сами команды при этом, казалось, не имели вообще никакой системы. И да, в пояснениях было явно указано, что эти «особенности» архитектуры проявились из-за реализации новой архитектуры поверх старой, т.е. ради совместимости. Архитектура ARM поэтому представлялась более простой и логичной, легче реализуемой.
И вот, на основе описания архитектуры ARM, постепенно у коллектива разработчиков СКБ-245 сложилась собственная архитектура, отчасти похожая на ARM, но переработанная с учетом собственных размышлений. Так, разработчиков не устраивало: слишком малое число команд, которое в огромном количестве случаев является недостатком и приводит к непродуктивной работе процессора, главное — к серьезному увеличению размера программ (до 30% объема по сравнению с CISC), что при малом объеме и медленной работе памяти — становится важнейшим и серьезнейшим недостатком. Так же однословная команда RISC исключает прямую адресацию для полного 32-битового адреса. Поэтому Рамеев с командой разработчиков приступили к разработке своей оригинальной машины, конечно же, подсматривая в полученных бумагах кое-что готовое.
Во-первых, после получения пакета информации по процессорам общего назначения на базе PDP-11, ARM, MIPS, POWER и х86, первое решение, которое было принято, состояло в том, что теперь процессор «Урала» надо было делать аккумуляторным, магистральной архитектуры с 3-х стадийной конвейеризацией на матричных умножителях (реализация дерева Уоллеса).
Рассматривая набор регистров, команда Рамеева остановилась на 16-ти регистрах общего назначения (4 — 8-ми битных, 8 — 32-х битных и 4 — 64-х битных) и 15 специальных (регистры дескрипторов, регистры УУ, и т.д. включая 8 специальных парных адресных регистров: две пара регистров преобразования адресов блоков команд, и две пара преобразования адресов блоков данных, всего 31 регистр, 32-й регистр — нулевой — всегда имеет значение 0.)
Во-вторых, набор команд был основан на идее суперскалярной обработки с тремя конвейерами и тремя независимыми исполнительными устройствами: с фиксированной точкой, с плавающей точкой и устройству переходов. Таким образом то, изначальное АЛУ, которое он планировал для своей ЭВМ, эволюционировало в математический сопроцессор, работающий с числами, одинарной и двойной точности с плавающей точкой. Но оригинальная конструкция теперь не удовлетворяла потребностям, и сопроцессор был переработан, теперь он имел 16 регистров, 8 для работы с числами обычной точности (32 бит), 8 для работы с числами двойной точности (64 бит).
В-третьих, набор команд был расширен по сравнению с командами RISC, вводились «смешанные команды», в первую очередь: команды групповой загрузки и записи, команды модификации аккумулятора, команды манипуляции битовыми полями, и т.д. Но при этом основное «преимущество» RISC архитектуры — постоянная длина команды — сохранялось.
В-четвертых, вводился расширенный по сравнению с RISC машинами регистр условий.
Новый, переработанный «Урал-1» поддерживал реальную и страничную адресацию. Реальная адресация совпадала с эффективной (2^32) и составляла 4 ГБ, а виртуальная могла быть расширена до 52-х битов (2^52), но фактически, пока оставалась в том же 32-х битном пространстве, ради упрощения архитектуры. Но расширение адресного пространства до 52-х бит было заложено в архитектуру изначально.
В конечном итоге, конечная машина разрослась до 8 устройств — шкафов:
1. Блок целочисленной арифметики (обработка данных 8-ми и 32-х разрядных),
2. Блок вычислений с плавающей точкой (32, 64-х разрядные числа),
3. Устройство специальных (системных) регистров,
4. Устройство загрузки/записи,
5. Блок обработки переходов (предсказания переходов),
6. Устройство управления памятью,
7. Блоки памяти данных (1 для работы АЛУ, второй — FPU),
8. Блок памяти команд (общий).
По планам развёртывания производства «Урал» опережал планирующуюся элементную базу, но уже мог рассчитываться на основе дискретных элементов, внедряемых в производство. Понимая, что дёшево реализовать разработанную архитектуру, существенно потяжелевшую относительно первоначального проекта в 10-12 раз, (в РеИ «Урале-1» было 800 ламп и 3000 полупроводниковых выпрямителей, а переработанная архитектура тянула на все 40-45 тысяч вентилей), на планарных микросхемах не удастся, Башир Искандарович решил приближаться к цели постепенно, по мере прогресса элементной базы.
Вначале решено было применить диодно-транзисторную логику, на базе транзисторных парафазных усилителей на диодной логике (http://www.computer-museum.ru/document/pu_tyapkin.htm), т.е. применять в конструкции машины пусть и сходу устаревшую элементную базу но эффективно организованную и позволяющую получить высокое быстродействие.
Оставалась пока только проблема быстрой памяти. Все существующие на тот момент решения категорически не подходили под возможности новой машины, и фактически её быстродействие было заложником жутко медленных реализаций памяти. Изначальное решение 1953 года сделать оперативную память на магнитном барабане с частотой вращения 6000 оборотов в минуту, причём барабан служил одновременно и тактовым генератором, задающим частоту, Рамеев, ознакомившись с полученными материалами, отбросил, как кошмарный сон. Такая память не позволяла получить быстродействие более 100 операций в секунду (частота вращения барабана), в то время как лебедевская БЭСМ-1 уже делала 10000 оп/с.
Решение можно было найти через более эффективные механизмы работы с памятью, и тут Рамеев обратил своё внимание на опыт архитектуры ЭВМ БЭСМ-6, которая за счет 8-слойной физической организации памяти могла даже с ферритовыми кубами работать на высоких скоростях. Новая же память на плакированном проводе (plated-wire memory, разновидность твистор-памяти) была побыстрее ферритовых кубов, а главное дешевле и позволяла серьёзно нарастить объем памяти.
Магнитный барабан в конечной реализации остался лишь устройством долговременного хранения данных. Впрочем, переосмыслив полученную от академика Келдыша информацию, Рамеев сделал из магнитного барабана некое подобие накопителя на жёстком магнитном диске.
Барабан стал широким, теперь на него при помощи длинных, во всю ширину барабана, магнитных головок, записывалось не по 2 или 4 девятизначных цифры, а по 640 восьмибитных байт. За счёт этого «Урал» мог сразу считывать с барабана в кэш за один проход длинные строки. В среднем, на таких магнитных барабанах удавалось получать производительность не 100 операций (считываний) в секунду, а 16000 операций при работе с числами 32 бит и 8000 при работе с числами 64 бит (АИ).
