В качестве развития уже выпускающейся серийно ЭВМ «Урал-1» Башир Искандарович Рамеев, совместно с коллективами ИНЭУМ Исаака Семёновича Брука и НИИСчётмаш Владимира Николаевича Рязанкина запустил в серию ЭВМ «Урал-2», адаптированную для экономических расчётов. Её устанавливали в областных и центральных отделах Госплана. Рамеев уже готовил ей на смену «Урал-3», и задумывал, как следующее усовершенствование, «Урал-4».
Интерес к этим машинам проявила система Государственных трудовых сберегательных касс, через которую, начиная с 1957 года, проводилась выплата зарплаты населению в крупных и средних городах (АИ, см. гл. 02-36). Её руководитель Павел Яковлевич Дмитричёв обратился в правительство и Госплан с просьбой выделить хотя бы по одной полноценной ЭВМ для организации городских центров хранения данных, так как управляться с многократно возросшим денежным потоком становилось всё труднее. Павел Яковлевич изучил опыт работы зарубежных банков и поставил вопрос об автоматизации операций и организации сети автоматизированных пунктов выплаты денежных средств (банкоматов)
Он предложил организовать такие сети для начала хотя бы в городах-миллионниках, и связать линиями передачи данных сберегательные кассы в каждом районе города с городским дата-центром. Алексей Николаевич Косыгин, понимая, что вопрос действительно назрел, поднял его на одном из совещаний Государственного комитета управления автоматизацией экономики (Госкомупр — АИ, см. гл. 03-15). Виктор Михайлович Глушков подтвердил, что технические решения для реализации такой системы уже имеются, вопрос лишь в возможностях серийных предприятий. В результате ЦК и Совет министров приняли постановление «О реорганизации Гострудсберкасс и автоматизации банковских операций». Этим постановлением с 1 января 1960 г система Гострудсберкасс была преобразована в Сберегательный банк СССР (АИ, в реальной истории — только в 1987 году), была начата программа организации центров хранения и обработки данных, сначала по одному на город, потом — по одному на район, и оснащение сберкасс терминалами для связи с этими центрами. Пока линии связи были ещё несовершенны, система работала параллельно обычному бумажному учёту, постепенно вытесняя его, по мере совершенствования технического оснащения. В стране было более 60 тысяч сберкасс, и об оснащении их всех хотя бы одной ЭВМ на 1960-й год речи не шло, все понимали, что возможен только терминальный доступ, и только в крупных городах.
С другой стороны, городов с населением более 1 миллиона в РСФСР было на 1960-й год всего 2 — Москва и Ленинград. Стремительно приближались к рубежу «миллионников» Новосибирск, Горький, (получили статус «миллионников» в 1962 г), немного отставал Свердловск. Из столиц союзных республик в 1959 году за миллион перевалило население Киева, и к 1962-му году ожидалось, что в Харькове тоже будет более 1 миллиона человек. Рост населения городов дополнительно сдерживался принятой в 1959-м году программой развития Нечерноземья (АИ, см. гл. 04-19). Таким образом, на первом этапе предстояло построить 3 дата-центра — в Москве, Ленинграде и Киеве, на втором — ещё три, в Новосибирске, Горьком, и Харькове. С учётом этого программа выглядела вполне реалистичной.
Хрущёв приехал в Зеленоград, как только ему доложили о запуске новых изделий в серию. Он посетил все заводы, как обычно, поговорил с рабочими и инженерами, выспросил, чем они недовольны, чего не хватает. Долго ходил по цехам и лабораториям, с удовольствием рассматривая первые экземпляры серийной продукции, наслаждался ритмичным пощёлкиванием внутрикамерных манипуляторов минифабов, и внимательно слушал довольные пояснения Староса. Вместе с Первым секретарём в Зеленоград приехали министр радиопромышленности Калмыков и министр электронной промышленности Шокин, плановики — Байбаков и Сабуров, собрались ведущие разработчики — Лебедев, Глушков, Берг, Рамеев, Брук, Карцев, Брусенцов. Они понимали, что Никита Сергеевич не ограничится осмотром достижений, а будет выспрашивать о новых разработках и планах на будущее. Так оно и получилось.
Старос и Берг, пользуясь присутствием высокого руководства, вывалили перед гостями все новинки и последние разработки «Научного центра». Основным направлением разработок теперь было развитие устройств хранения данных и переход на следующий уровень технологии микросхем — 10-микронную технологию. Старос разложил на столе образцы микросхем — крохотные, 3х4 миллиметра прямоугольнички кремния. Это были экземпляры, отбракованные на разных стадиях технологического процесса, но по ним легко было объяснить несведущему человеку многие неочевидные нюансы технологии.
Хрущёв долго разглядывал в лупу тончайшие дорожки, через проектор просматривал фотолитографические маски. Он не понимал, как это работает, для него, партийного функционера, вся эта электроника напоминала магию, особенно, когда Лебедев или Глушков начинали набирать на телетайпе загадочные для непосвящённого консольные команды. Один взгляд на эти тончайшие творения рук человеческих наполнял его гордостью за достижения советских учёных, сумевших разобраться в куче присланных научных статей, выцепить из них ключевые проблемы множества технологий и описания путей их решения, да ещё и дополнить их своими собственными идеями. Они не копировали бездумно готовые достижения, а приспосабливали передовые идеи, реализуя их на имеющихся технологиях, пока больше напоминавших технологии каменного века, в сравнении с тем невероятным уровнем, на который вышла электроника за будущие 50 лет.
— Так вот эти квадратики — и есть начинка вашего 4004? — спросил Никита Сергеевич. — По-моему, прошлый раз их на плате больше было.
— Да, это относительно простые интегральные схемы. Если собрать их в микросборку, они образуют аналог того процессора 4004, описание концепта которого нам предоставил товарищ Серов. Сейчас мы уже выпускаем этот набор микросхем серийно, и одновременно переводим его на 10-микронный техпроцесс, — пояснил Старос. — Это позволит более плотно упаковывать элементы на пластинах, а значит — уменьшить количество микросхем в микросборках, по нашим планам, сначала с 9 до 6, в микросборке процессора, а когда научимся делать пластины с минимумом дефектов, то и до 3-4 пластин, может быть, в итоге сумеем уместить всю начинку процессора на одной пластине, как оно и должно быть.
— Дефекты, говорите? — забеспокоился Хрущёв.
— Да, практически ни одна партия пластин не обходится без дефектов, — пояснил Берг. — Но есть дефекты фатальные, из-за которых пластину приходится сразу браковать, а есть мелкие, с которыми микросхема продолжает работать. Мы сделали стенды для автоматизированного тестирования, и теперь каждая микросхема после корпусировки проверяется на этих стендах. Если она проходит все тесты, она допускается на дальнейшую сборку, если проходит только часть тестов, её можно использовать, например, в упрощённых контроллерах, где полный набор операций может быть не нужен.
— Понятно, — Никита Сергеевич всё ещё не мог избавиться от наваждения, что присутствует в лаборатории современных алхимиков. — А что вы ещё новенького сделали?
Он знал, что в «Научном центре» ведутся разработки сразу по множеству направлений, и что Старос не упустит возможности познакомить руководство с последними достижениями.
— Прежде всего, помимо уже выпускавшихся микросхем для ЭВМ — регистров-аккумуляторов, сдвиговых регистров, триггеров, логических элементов «ИЛИ», «НЕ» «И-НЕ», и прочих — наладили выпуск довольно большой номенклатуры более простых микросхем для, так сказать, промежуточно-бытового применения, — Старос придвинул ближе плоскую коробочку, наполненную пластмассовыми прямоугольничками с торчащими ножками выводов. — Низковольтные стабилизаторы напряжения, таймеры, компараторы, широтно-импульсные модуляторы, усилители, преобразователи, ключи напряжения, шумоподавители... — руководитель «Научного центра» сообразил, что все эти термины мало что говорят Первому секретарю. — Их можно и нужно использовать в простой бытовой электронике и бытовой технике.
(примеры микросхем и областей их применения http://electrik.info/main/praktika/1087-legendarnye-analogovye-mikroshemy.html?source=subscribe а также http://fb.ru/article/196093/tl-cn-shema-vklyucheniya-opisanie-na-russkom-shema-preobrazovatelya и http://hardelectronics.ru/mc34063.html)
— Мы на этих относительно простых изделиях отрабатывали нюансы 10-микронной технологии, — подсказал Берг. — Для них используются намного более простые маски, — он поменял слайд в проекторе, и Хрущёв увидел вместо сложнейшей путаницы дорожек микросхемы процессора относительно простую схему. — Поэтому в них и дефектов получается немного, а эти изделия крайне востребованы для различной бытовой техники и радиотехники. С ними мы сможем значительно сократить использование радиоламп в бытовой электронике, а затем и вовсе от них отказаться. Не сейчас, и не завтра, но в обозримом будущем. По сути, несколько микросхем заменяют, скажем, целую плату радиоприёмника или телевизора. То есть, мы сможем сократить габариты устройств, особенно — радиоприёмников и мобильных телефонов, снизить их энергопотребление, ведь лампы греются, а на этот бесполезный нагрев уходит много электричества. Радиоприёмники будут дольше работать от батарей, станут меньше и легче, дешевле в производстве, их сборку можно будет частично автоматизировать, поднять производительность труда.
— Здорово! — улыбнулся Хрущёв. — А не слишком ли дорого делать потребительскую электронику на дорогущих микросхемах?
— Так они дорогущие, пока их мало, Никита Сергеич, — ответил Шокин. — А как только начнём делать их сотнями тысяч и миллионами, да ещё и продавать по всему миру, они тысячекратно окупят вложенные затраты.
— Одни только затраты электроэнергии, уходящей на разогрев ламп, сжирают по Союзу больше денег, чем будет стоить перевод всех телевизоров на микросхемы, — проворчал Исаак Семёнович Брук.
— Тут ещё важный момент есть, Никита Сергеич, — добавил Калмыков. — Вот, к примеру, радиоприёмник. Если его схему собирать из полупроводниковой «рассыпухи», паять эту схему должен монтажник достаточно высокой квалификации. Таких монтажников у нас не так много. А если эту схему уместить в 3-4 микросхемы на одной плате, а то и в одну микросхему, в будущем, даже если там ещё будет какая-то обвязка из отдельных диодов и сопротивлений, изготовление такой платы уже легко автоматизировать. Тогда к этому рабочему месту можно поставить выпускника школы или ПТУ, а квалифицированного монтажника перевести туда, где без него пока не обойтись — на сборку ЭВМ, радиолокаторов, военной электроники. Плата, собираемая автоматами, будет в десятки раз дешевле, а делать их можно в сотни раз больше.
— А когда этот радиоприёмник устареет, эту вашу автоматическую линию придётся целиком выбросить и проектировать новую? — хитро прищурившись, спросил Хрущёв.
— Так к тому времени она десять раз окупит затраты на её проектирование и изготовление. Линии мы стараемся проектировать так, чтобы можно было при обновлении линейки заменить только приспособления, удерживающие плату, а сами станки и стенды остаются почти неизменными, — улыбнулся Берг. — Могут добавиться дополнительные пневмоцилиндры, у манипуляторов изменяется программа, но это дешевле, чем полная замена оборудования. Процесс разработки и обновления линеек продукции должен быть непрерывным и никогда не останавливаться. Промедление смерти подобно, стоит только остановиться — и нас обгонят, а догонять всегда много труднее. Непрерывная разработка поддерживает квалификацию конструкторов, разрабатывающих и сами изделия, и цеховое оборудование, обновление линеек продукции заставляет сборщиков постоянно учиться.
— Да… «Мы должны бежать изо всех сил, только чтобы оставаться на месте», — припомнил Никита Сергеевич.
— Именно так, — улыбнулся Старос.
— Да и не скоро ещё этот радиоприёмник устареет, — заметил Калмыков. — В нём же функции будут заложены такие, каких на аналоговых радиоприёмниках пока и в помине нет. Например, автоматическая настройка на частоту, с точностью до десятых долей, для КВ-диапазона.
— Вот это здорово будет, — одобрил Хрущёв. — А что у вас ещё сделано? Помимо микросхем? Для хранения данных, например?
— Работы мы ведём постоянно, — подтвердил Берг. — Освоение химической промышленностью новых полимерных материалов нам очень помогло. Вот, например, — он выложил на стол плоскую металлическую коробку с узкой щелью на переднем торце, закрытом пластиковой крышкой. — Наша последняя разработка — дисковод для гибких магнитных дисков.
— Ого! И как это работает? — о дисководах Хрущёв читал, но предполагал, что их время придёт позже.
— Используется вот такая дискета, — Старос достал тонкий чёрный пластиковый квадрат с отверстием в центре и овальной прорезью, в которой виднелась тёмно-коричневая магнитная поверхность. — Внутри конверта находится гибкий пластиковый диск диаметром 200 миллиметров. Размер взят, исходя из предъявленных требований совместимости и ёмкости. На диск напыляется магнитное покрытие, для хранения дискета вкладывается в бумажный конверт. Хоть диск и называется гибким, перегибать его ни в коем случае не стоит. Также нельзя класть его на телевизор или рядом с радиорепродуктором — магнитная запись будет испорчена.
— Ага, понял, — кивнул Никита Сергеевич. — А внутри этой коробочки, как я понимаю, магнитная головка?
— Две головки, считывающие и записывающие информацию на обе стороны дискеты, моторчик привода и электронная схема, которая управляет вращением и записью, — Берг снял крышку дисковода и вытащил из корпуса его немудрёные потроха, демонстрируя их всем собравшимся. — Самое дорогое тут — именно электронная схема, остальное стоит не сильно дороже бытового магнитофона. Дорогая она из-за того, что приходится вводить коррекцию ошибок, так называемый код Хемминга, и зашивать его реализацию прямо в схему, на уровне «железа» (Код Хемминга изобретён в 1950-м. Первые дисководы были очень дорогими, потом, по мере совершенствования электронных компонентов, цены снизились до приемлемых)
— И какая емкость дискеты? — спросил Глушков.
— Пока 180 килобайт, в будущем рассчитываем увеличить.
— Гм! Прилично! У нас сейчас типовой объём памяти 256 килобайт, на самых мощных рабочих станциях — 384 килобайта, из них часть занимает операционная система, — тут же прикинул Лебедев. — Сбросить всё содержимое памяти на дискету прямо сейчас не получится, но по мере увеличения ёмкости... Документацию на подключение хотелось бы посмотреть.
— Спецификации для подключения дисководов к ЭВМ с вашей операционной системой я для вас подготовил, — ответил Старос — Ещё мы прикидывали возможность поместить магнитный диск в более прочный пластиковый корпус и прикрыть прорезь для головки сдвигающейся шторкой, но это, видимо, пойдёт следующим этапом, когда удастся увеличить плотность записи и уменьшить диаметр диска.
