В машину устанавливалось сразу два таких барабана (АИ) — один для 32-разрядных чисел, второй для 64-хразрядных чисел двойной точности. Считывание производилось сразу с обоих барабанов в два раздельных кэша на всё том же твисторе из плакированного пермаллоем провода. Два кэша позволяли параллельно вести 16000 операций над 32-х битными числами и 8000 операций над 64-х битными.
Разумеется, это было пиковое, а не среднее быстродействие, но на тот момент это было большим достижением. Орбита первого спутника, например, считалась на ЭВМ «Стрела» с быстродействием всего 2000 оп/с. Одна из первых машин должна была отправиться на космодром Байконур. Королёв, приехав в Пензу, чтобы ознакомиться с возможностями «Урала», назвал его «бешеным числогрызом» и едва не подрался с Келдышем из-за того, кому достанется первая серийная ЭВМ (АИ). Пришлось заводчанам поднапрячься и делать сразу две первых машины (Реальная история, первая партия серийных «Уралов» состояла из 2-х ЭВМ).
Вследствие перехода на RISC-подобное решение регулярность АЛУ позволяла разбить его на четыре более простых блока, каждый условно по 8 бит, и содержащий по одному 8-ми битному, двух 32-х битных и одному 64-х битному регистру, а так же двух разных модулей организующих блок специальных регистров. Каждый из блоков построенных на дискретной логике представлял из себя тяжеленный куб, а все вместе они размещались в одном шкафу на две стойки по три куба в высоту. Позже, когда появились интегральные микросхемы средней и большой интеграции, кубы постепенно превратились сначала в некое подобие удвоенного процессора МТ15 — «кубика» из нескольких печатных плат, вставленных в общую материнскую плату. На этих платах были распаяны интегральные схемы (ИС) низкой и средней интеграции.
(Это выглядело примерно вот так http://www.6502.org/users/dieter/mt15/mt15_cpu_down2.jpg подробнее http://www.6502.org/users/dieter/mt15/mt15.htm Только платы были сильно побольше, из-за большего количества дискретных элементов.)
А еще позже, после появления сверхбольших интегральных схем (СБИС), всю реализацию машины «Урал», теперь и включая кэш память команд и кэш данных удалось разместить на одной плате (вот такой, примерно — http://ummr.altervista.org/IBM_RIOS9.jpg). Но это была уже серьезно модернизированная по сравнению с первоначальной реализация архитектуры «Урал-32», при этом программы из далёкой середины 50-х на этой машине работали! Пусть и не так эффективно, как программы написанные с использованием новых инструкций, но намного быстрее, чем на машинах 50-х годов, это уж точно.
Полная перетряска архитектуры машины, реализованная уже после защиты эскизного проекта, заняла около года.
В начале 1955 года на московском заводе Счётно-аналитических машин (САМ) был изготовлен опытный образец. В течение года он испытывался, отлаживался и дорабатывался, в результате чего к концу 1955 года его архитектура была скорректирована, а найденные ошибки исправлены. Комиссия под председательством академика Келдыша утвердила технический проект новой ЭВМ и рекомендовала её к серийному производству.
ЭВМ создавалась как серийная универсальная машина для КБ и НИИ. Запускать её в серию решили на Пензенском заводе Счётно-аналитических машин (САМ), где существовал малочисленный тогда филиал СКБ-245. Поэтому новая ЭВМ получила название «Урал-1». Серийное освоение столь сложной продукции требовало постоянного руководства на месте, и Рамеев переехал в Пензу.
Это обстоятельство было одной из причин, погубивших в «той истории» разработку ЗРК «Даль». Юрий Яковлевич Базилевский, хоть и получил за разработку «Стрелы» звание Героя Социалистического Труда, был, в основном, организатором. Когда Рамеев переехал в Пензу, ни Базилевский, ни директор СКБ-245 Михаил Авксентьевич Лесечко не смогли без него разработать работоспособную управляющую ЭВМ для комплекса.
Сейчас Хрущёв знал об этом, но сделал ставку на унификацию по ЭВМ между ПВО и ПРО, конкретно, решив использовать в ЗРК «Даль» ЭВМ М-40 конструкции Лебедева. Первый секретарь решил, что серийные ЭВМ, разработанные Рамеевым для КБ и НИИ, стране важнее. (АИ, см. гл. 02-23)
Параллельно с разработкой универсального «Урала», в СКБ-245 шло создание специализированных машин, например, для решения баллистических задач, для прогноза погоды, для решения задач криптографии и др. С 1953 г. в СКБ-245 под руководством Рамеева стали проектировать специализированные машины-спутницы «Уралов». (подробнее о «машинах-спутницах» http://computer-museum.ru/books/urals/urals03.htm) В «той истории» это были ламповые ЭВМ, сейчас же Рамеев поступил иначе. Можно было отправить туда серийный «Урал», но в серийном производстве его ещё предстояло освоить, а заказчики требовали машину «здесь и сейчас». Поэтому его специалисты брали уже сложившийся конструктив стандартного «Урала», собирали ЭВМ вручную, прошивали в ПЗУ специализированную программу, отлаживали её и отправляли машину заказчику. За счёт того, что машина не была универсальной, а выполняла только одну задачу, отладка много времени не занимала (АИ)
По заказу Гидрометеоцентра была создана ЭВМ «Погода», с входным и выходным ленточными перфораторами, с печатающим устройством и с клавишным и контрольно-считывающим устройствами. Она предназначалась для использования при составлении прогнозов погоды на сутки и на месяц.
По заказу министерства обороны СССР в 1953-1955 годах были разработаны ЭВМ М-46 и М-56. Несколько М-46 было изготовлено на заводе САМ в Москве, М-56 выпускались крупной партией. Теперь Рамеев делал их уже на диодно-транзисторной логике, по максимуму используя наработки стандартного «Урала».
В сентябре 1957 года завершилась разработка специализированной ЭВМ «Кристалл», сделанной по заказу Физико-химического института АН СССР для выполнения расчетов в области рентгеноструктурного анализа и кристаллографии. По заказу Главного артиллерийского управления для статистической обработки большого количества наблюдений разрабатывалась ЭВМ «Гранит»
С мая 1957 года быстрыми темпами разрабатывалась перевозимая вычислительная машина М-30, предназначенная для расчёта координат по радиопеленгам. Теперь по конструкции это были те же «Уралы», лишь в ПЗУ была записана программа, превращавшая универсальную ЭВМ в специализированную, как требовал заказчик. После освоения в серии универсального «Урал-1» на части этих машин ПЗУ заменили, превратив их обратно в универсальные.
Понимая, что прогресс элементной базы будет постоянным и быстрым, Рамеев принял решение о постоянной работе по модернизации серийных «Уралов». То есть, выпускаемые машины, сохраняя между собой совместимость по программам и данным, постоянно совершенствовались технически на уровне отдельных блоков. При этом они обозначались «Урал-1М-1», «Урал-1М-2» и выпускались мелкими сериями по 10-20 ЭВМ. (АИ. Всего в реальной истории ЭВМ «Урал-1», ещё ламповых, было выпущено 183 шт. С переходом на полупроводниковую конструкцию и ростом быстродействия это количество должно увеличиться)
Освоение серийного производства «Уралов» было непростым. Ничего подобного на Пензенском заводе раньше не делали. Завод до этого выпускал механические табуляторы. Культура производства была соответствующая.
Цех, где собирались и отлаживались первые серийные ЭВМ, не имел даже вентиляции. Через большие, на обе стороны, окна в цех непрерывно светило солнце. А на наладке могло стоять одновременно по 10 и более машин. В июле и августе в цеху было нечем дышать, поэтому всех выгоняли в отпуск.
Рабочие, изготавливавшие отдельные детали ЭВМ, не имели ни малейшего понятия, что это за детали, куда они пойдут, какую продукцию вообще собирают на заводе, какое она имеет значение для страны. Более того, им было даже не интересно.
«Оплата у монтажников была сдельная, и поэтому они «пекли» стойки для «Урала» как блины. Но потом оказалось, что ни одну машину включить нельзя, из всех дым идёт.. Потому что монтажникам всё быстрей-быстрей, он ведёт провод, длины не хватило — он его припаивает к ближайшей точке и берёт следующий. В итоге в машинах всегда что-то горело. Мы уже смеялись, что по запаху отличаем триггер Т1 от триггера Т2. Один в режиме регистра, а другой в режиме сумматора работал. Когда уже через несколько лет я была на минском заводе, принимала «Минск-2», я всегда, если что-то где-то горит, говорила: «Это горит изоляция провода, а это горит сопротивление ...» (источник — http://www.kik-sssr.ru/Ural-1_IVC_Baikonur.htm, воспоминания инженера-наладчика ЭВМ «Урал-1» Людмилы Васильевны Власовой)
Все наладчики были распределены на бригады: бригада «барабанщиков», бригада АЛУ, бригада ленточников и бригада питания. «Это мешало с самого начала, когда каждый человек знает только одно устройство. Как там говорили: «От меня к тебе идёт, а дальше меня не интересует». И такие были. Потом мы стали понимать, что бригада питания не виновата, они наладят все выпрямители, все блоки питания, потом приходит следующая смена и начинается: «Опять питания нет». А не они же виноваты — вылетают предохранители. Так всё и шло, и выхода налаженных машин никакого не было — в одни смену питание не работает, в другую — барабан.» (там же)
Охреневший от такого подхода к делу Рамеев поначалу едва не опустил руки. Такого ... он не ожидал.
Ситуация начала выправляться лишь в конце 1956 года, когда на выходе в цехе сборки стояли на наладке 10 ЭВМ «Урал». На завод пришёл новый начальник заводского СКБ Давид Айзекович Гольдфельд. Он был неплохой организатор, и моментально понял, в чём проблема. Он организовал комплексные бригады, в которые входили наладчики по всем устройствам, и бригадир сам решал, кого из рабочих в какую смену ставить. Всего было четыре бригады наладчиков. «Назначили бригадиров, и установили, что за сдачу машины вовремя будет аккордная премия — тысяча рублей на бригаду, и бригадир сам будет распределять. И вот тогда машины начали выходить.» (там же)
Окончательно ситуация пришла в норму после внедрения системы перекрёстного премирования (АИ, см. гл. 02-36). Теперь рабочие сами решали, кто из них работает хорошо и достоин получать больше, а кто гонит брак, лодырничает и относится к делу спустя рукава.
После введения новой системы премирования большинство раздолбаев, оставшись без премиальных вообще, либо взялись за ум, либо уволились с завода. Так или иначе, проблема была решена.
В цехах, наконец-то, сделали вентиляцию, и люди получили человеческие условия труда, что тут же сказалось на производительности и выходе годных ЭВМ.(АИ, не было у них в реале вентиляции). Была введена строгая система приёмки, обучение рабочих, а также пооперационный контроль ОТК. С 1957 года на заводе была внедрена система контроля качества КС УКП (АИ, см. гл. 02-36).
На заводе ввели обязательное обучение рабочих с последующей сертификацией. Рабочие либо учились и получали удостоверение, подтверждающее квалификацию, либо не допускались к изготовлению компонентов и сборке. Это было дорого, зато позволило поднять качество.
Теперь каждый монтажник знал, куда идёт каждый провод того или иного цвета, как он должен идти по схеме, следил, чтобы провод не касался нагретых частей, и контролировал целостность изоляции. Если же контролёр ОТК находил какие-либо нарушения, рабочего тут же лишали премии.
Первые серийные машины «Урал-1» получили ФИАН, ЦАГИ, ВВА им. Жуковского, ВЦ ВВС, ЦНИИ-108, челябинский «Маяк» и др. (Реальная история, см. http://computer-museum.ru/books/urals/urals12.htm) Началось широкое внедрение единственной доступной широкому кругу пользователей ЭВМ «Урал-1» в различных отраслях народного хозяйства нашей страны. Их появление позволило решить многие актуальные в то время научно-технические задачи. Эти машины использовались для инженерных расчетов в ракетной технике, машиностроении и других отраслях. Начались поставки ЭВМ «Урал» в НИИ, КБ, ВУЗы, на заводы и за рубеж: в Индию, ГДР, Болгарию, Чехословакию. (Реальная история, не АИ, см. там же). Особо выдающуюся роль эти машины сыграли в подготовке отечественных кадров по вычислительной технике: разработчиков, обслуживающего персонала и программистов. (источник http://computer-museum.ru/books/urals/urals12.htm)
В начале 1956 года появились первые советские интегральные схемы, пока ещё не серийные, лабораторного изготовления, сначала на 16 элементов, потом на 32, 64, и, наконец, на 128 элементов. На этом количестве рост на некоторое время застопорился — в Зеленограде запускали первую очередь нового завода (АИ), где собирались выпускать эти ИС. К 1958 году запустили в серию микросхемы с количеством элементов от 256 до 1024, на схемах с высокой степенью повторяемости элементов (память). Появилась тонкоплёночная память и ещё одна разновидность твистор-памяти, где слой пермаллоя наносился на проволоку электрохимическим напылением. (см. гл. 03-02).
Рамеев тут же опробовал микросборки из первых серийных интегральных схем на «подопытном» серийном экземпляре «Урал-1». Все новые разработки испытывались на нём, и, после доводки, внедрялись в серийное производство. (АИ)
По окончании освоения «Урала» в серийном производстве Рамееву было предложено перебраться в Зеленоград, где формировался отечественный аналог будущей «Кремниевой долины». Предложение Башир Искандарович принял, однако производственная база «Уралов» и основной коллектив разработчиков оставались в Пензе — серийное производство постоянно меняющейся машины требовало не менее постоянного внимания. Потому Рамеев в основном находился в Пензе, бывая в Зеленограде лишь наездами.
Тем не менее, и такой режим работы был для него ценен периодическим общением с московскими и зеленоградскими разработчиками. Он живо интересовался прогрессом в создании настольной ЭВМ УМ-1НХ, разрабатывавшейся у Староса. С интересом ознакомился с первыми текстовыми мониторами на знакопечатающих электронно-лучевых трубках. Немедленно «взял на вооружение» только что появившиеся тонкоплёночную память и печатающие электрофотографические машины ЭФМ, и успешно присоединил их к своим «Уралам». Особый интерес у Рамеева вызвало появление дисковых накопителей — аналогов IBM-305, хотя они и собирались пока едва ли не штучно, а также модемов, позволявших осуществлять связь между ЭВМ на больших расстояниях. (АИ)
Во второй половине года Б. И. Рамеев познакомил ведущих «уральских» разработчиков В. И. Мухина и А. Н. Невского со своим планом создания серийной машины среднего класса «Урал-2». В свой очередной приезд в Зеленоград он побывал в Москве, в ИТМиВТ у Сергея Алексеевича Лебедева, и обсудил с ним свои планы по разработке следующей модели ЭВМ.
