Минимально необходимое воздействие-4

— Ну, не знаю, меня ничуть не радует, что где-то люди живут гораздо хуже меня.

— Люди разные и относятся к этому по-разному.

* * *

От ИТМиВТ к нам прибыли директор Лебедев, главный конструктор Мельников и ведущий программист Попов. От нас в этом совещании участвовали Красилов, Мадоян, я и Осокин.

Первым выступил глава гостей, академик Лебедев, который сразу приступил к изложению сути обсуждаемого вопроса.

— В рамках ОГАС, да и вне её рамок тоже, нам поручили разработку единой серии электронно-вычислительных машин средней и большой мощности, ЕС ЭВМ. Изначально предполагалось делать её на базе БЭСМ-6, но сейчас совершенно ясно, что время транзисторных машин уже проходит, хотя уже и БЭСМ-6 чисто транзисторной машиной не является. То, что США продолжают активный выпуск машин на простой логике нам не пример. Нам с вами понятно, что будущее за большими интегральными схемами и ЭВМ на их основе. Арифметико-логическое устройство, которое несколько инженеров и лаборантов собирают и отлаживают не одну неделю, в виде интегральной схемы производится по тысяче штук в день. Нас интересует, что вы можете делать прямо сейчас, и что сможете в ближайшее время, — сегодня я впервые заметил, что по сравнению с 1958 годом, когда я впервые его увидел, Сергей Алексеевич заметно постарел, сколько ему сейчас, кажется, 65 лет, не так уж и много. Раньше я не видел особой разницы между шестьюдесятью и семьюдесятью годами — и там и там старость, сейчас понимаю, что разница есть.

Из-за стола поднялся Красилов, прихватил с собой лист бумаги и подошёл к доске.

— Наш лучший на сегодняшний день процессор, это по-прежнему ПУСК-1. Его основные параметры вам известны, но я повторю и дополню. На его микросхеме содержится немного меньше пяти тысяч транзисторов. Тактовая частота 1,2 мегагерца, количество простых выполняемых операций в секунду около миллиона. Имеет четыре восьмиразрядных регистра общего назначения, которые для некоторых операций, например умножения, могут объединяться попарно. Количество команд 58. Реализован простой конвейер команд. В настоящее время передаётся на завод для серийного производства взамен МП-1. Начата разработка микропроцессора оперирующего шестнадцатиразрядными данными, но уже понятно, что на текущем уровне технологии реализовать его на одном кристалле не удастся.

— А когда удастся?

— Из опыта предыдущей работы мы знаем, что количество размещаемых на одной микросхеме транзисторов удваивается приблизительно каждые полтора года. Так что грубая оценка — три года. Вряд ли удастся создать шестнадцатиразрядный микропроцессор с менее чем двадцатью тысячами транзисторов на кристалле.

— Слишком долго, нам заданы более жёсткие сроки, — заметил Мельников, — да и 16 разрядов это всего 65536 значений, точность вычислений никакая. Сдвоенный регистр, конечно, лучше, больше четырёх миллиардов значений, хотя тоже мало, у БЭСМ-6 разрядность 64.

— Что вы сможете сделать в ближайшее время, скажем в течение этого года? — дополнил своего коллегу Лебедев.

Красилов задумался, негромко переговорил с Мадоян, посмотрел на меня и ответил: Максимум, что можем, это сделать двенадцатиразрядный процессор с ожидаемой тактовой частотой вдвое большей, чем у ПУСК-1.

— Это вряд ли подойдёт даже для самой слабой машины единой серии, что на ней можно посчитать? — Мельников задал риторический вопрос. — Хотя тактовая частота неплохая. По-видимому, единственный выход разбить 64-хразрядное АЛУ на крупные блоки. Образно выражаясь, если американцы строят свои ЭВМ из кирпичей, то мы перейдём на крупнопанельное домостроение. Сколько транзисторов на микросхеме вы сможете разместить через год?

— Восемь-десять тысяч.

— Вот на блоки по восемь тысяч транзисторов такое АЛУ и разбить.

— Подозреваю, что таких блоков окажется много десятков. Нереально создать такое количество разных микросхем на пределе текущих технологий за один год, да и не факт, что их за три года создать удастся, — покачал головой Красилов.

— А если не 64-х, а 32-хразрядное АЛУ?

— Тогда микросхем потребуется не много десятков, а в несколько раз меньше, что тоже, мягко говоря, немало.

Вопрос Мельникова навёл меня на определённую мысль, и я тоже решил высказаться. Поднял руку и получил слово.

— Владимир Андреевич, основная проблема наших микропроцессоров, и существующего восьмиразрядного ПУСК-1, и двенадцатиразрядного, который мы можем быстро создать, и даже шестнадцатиразрядного ближней перспективы, заключается в том, что они плохо считают, особенно большие и дробные числа. В остальном они вполне себе ничего, тактовая частота даже у ПУСК-1 довольно приличная, а по мере уменьшения размера затвора будет расти в геометрической прогрессии. С другой стороны, остановить на несколько лет работу нашего коллектива над линейкой микропроцессоров, чтобы создать набор из множества микросхем для реализации одного мощного многоразрядного АЛУ не лучший выход хотя бы потому, что это АЛУ будет работать на низкой тактовой частоте.

— Что вы предлагаете, Глеб Станиславович? — надо же, Мельников обратился ко мне на вы и по имени отчеству, а не так, как в бытность мою у него лаборантом.

— Я предлагаю дополнить последующие модели микропроцессоров типа ПУСК вторым, узкоспециализированным процессором, который будет уметь только считать. Он не будет уметь работать с оперативной и внешней памятью, другими внешними устройствами, не будет управлять работой ЭВМ. Будет только считать, но считать хорошо, в том числе, длинные и дробные числа. Получать в свои регистры исходные числа и выдавать результат — это все его функции. Он должен иметь минимальный набор команд, в первом приближении только арифметику, зато может иметь длинные регистры, например, вчетверо длиннее регистров основного процессора.

— Интересно, — оживился Лебедев, — конечно, 32 разряда вместо 8 не впечатляют, но с 48-ю вместо 12 уже можно иметь дело. Как быстро вы сможете сделать двенадцатиразрядный основной процессор и дополнительный к нему арифметический?

— Александр Викторович назвал срок один год, думаю, что вполне реально. Кроме того, предполагаю, что добавлением арифметического процессора резерв роста производительности не исчерпывается. Нужно обязательно исследовать многопроцессорную систему. Вряд ли, конечно, установка шестнадцати процессоров вместо одного увеличит производительность в шестнадцать раз, но в разы она её увеличить должна. С практической точки зрения нам намного проще выпускать всего два типа процессоров, основной и арифметический, вместо огромного разнообразия микросхем составного сложного АЛУ.

— Какую тактовую частоту вы ожидаете от шестнадцатиразрядных процессоров?

— 5-10 мегагерц, — это ответил Красилов.

— Когда появится нормальный рабочий вариант?

— Ориентировочно 1970-й год.

— Так, сейчас начало 68-го, — вслух прикинул Лебедев, — если к концу года вы сделаете процессорную пару 12/48, то в 69-м мы выпустим первую машину единой серии, а в 71-м вторую на основе процессоров 16/64. Эти машины вполне могут стать базой для ОГАС. Не вижу причин, чтобы руководство потребовало от нас большего, это и так на пределе наших возможностей. Предлагаю оформить наше совместное решение протоколом о намерениях.

После обсуждения второстепенных деталей Лебедев с Красиловым удалились в сторону директорского кабинета, а Мельников с Поповым остались, чтобы пообщаться в менее официальной обстановке.

— Глеб, тебе скоро придётся переписывать компилятор на новый микропроцессор с арифметической к нему парой, — обратился ко мне Александр Попов, с которым мы давно общаемся накоротке. — Тебе случаем не нужны дополнительные помощники? А то у меня есть для тебя неплохие ребята и девчата.

— Саша, говори проще, тебе нужно научить своих писать компиляторы.

— Ну, да. Это же на пользу общему делу. Если ты приобщишь их и к написанию операционной системы, будет совсем хорошо.

— В принципе не возражаю. Как у вас обстоят дела с новым принтером?

— Понимаешь, Глеб, там проблема с лазером, нет подходящего, а сами мы их не делаем, — на ты перешёл и Мельников.

— Я, вообще-то, имел в виду термопечать.

— С ней проще, можно сказать, что она работает, ну, почти. Тебе срочно?

— Не то чтобы срочно, но раньше начнёшь, раньше закончишь. Возникла мысль сделать ОГАС в масштабе одного отдельно взятого института, разработать систему маркировки, маркировать материалы, готовые изделия, вообще всё, хранить в базе данных и делать оперативные в ней изменения.

— Понятно... Сколько термопечати тебе понадобится?

— Чем больше, тем лучше.

— Ладно, договорились. Говорят вы тут электромобиль испытываете, можно на него посмотреть?

— Нет, он сейчас в СМЗ, на нём переделывают рулевое управление.

— А что там переделывать, руль он и есть руль, или на него гидроусилитель ставят?

— Нет там никакого гидроусилителя, всё-таки это не карьерный самосвал, да и руля в обычном виде как такового тоже нет. Это вариант микролитражки для инвалидов с управлением одной рукой, почти всё управляется универсальным рычагом. Рычаг этот смешанный, электронно-механический, если можно так сказать. Механическая часть управляет поворотом колёс, вот её сейчас и переделывают. Раньше поворот налево-направо осуществлялся движением рычага соответственно влево-вправо, а сейчас заменяют на движение вперёд-назад.

— Как-то это нелогично, по-моему, раньше было лучше, нужно тебе налево, двигаешь рычаг влево, а теперь нужно двигать вперёд.

— Это вопрос привычки. Дело в том, что для управления поворотом этот рычаг требует порядочного усилия, пока ездили мы с Валерой, всё было нормально, но однажды он посадил водителем свою молодую жену, вот тут-то и выявились проблемы. Человек создаёт большее усилие и лучше его дозирует при движениях вперёд-назад, чем влево-вправо.

— Движением вперёд-назад лучше скоростью управлять, а теперь как?

— Управление скоростью сразу было реализовано как на мотоцикле, вращением ручки на рычаге.

— Тогда понятно, дашь при случае прокатиться?

— Если у тебя права есть.

— Есть.

Проводив и этих гостей, мы с Осокиным остались в комнате совещаний одни.

— Что скажешь, Юра?

— Двенадцать разрядов это, конечно, сюрприз, мы этот вариант ни разу не рассматривали. Хотя есть, конечно, и плюсы, теперь для адресации регистров процессора можно выделить вплоть до шести разрядов, адресовать аж 64 регистра, гораздо больше инструкций выполнять без обращения к памяти, если программа правильно написана. Да и сделать его проще, чем на 16 разрядов.

— Это да, нужно ещё обдумать последствия, может быть тогда 16-разрядный вообще не делать, а сразу замахнуться на 24?

Глава 15.

— В переходе с восьми разрядов на двенадцать, Глеб, есть неприятный момент, несовместимость программ. Понятно, что написанные на ПАЛ-1 нужно будет просто перекомпилировать, но программы на ассемблере и исполняемые модули уйдут в утиль.

— Согласен, что решение весьма ответственное, но боюсь, — я кивнул в сторону ушедшего начальства, — что тут от нас с тобой мало что зависит. Не завидую начальнику отдела и директору, им нужно решить, запускать ли готовый к серийному производству ПУСК-1, если через год-полтора потребуется выпускать гораздо лучший ПУСК-1.5.

— А куда деваться, партия сказала надо, значит, будет выпускаться и то и другое. Похоже, что придётся поддерживать и развивать несколько линий программного обеспечения. — заключил Осокин.

— Хорошее известие заключается в том, что этих линий пока немного, фактически всего одна. К МП-1 слово "развивать" не относится, его производство в этом, самое позднее в следующем, году будет прекращено, а вот лебединая песня ПУСК-1 ещё впереди. Хуже будет, если после 12 разрядов мы перейдём на 16, и опять с потерей совместимости, но здесь многое будет зависеть от нас.

— Перейти от 12 к 24 тоже будет непросто.

— Ну и что, Юра, когда нас пугали трудности? Нам ещё и к 48 переходить, а вот потом будет проблема, 96 выглядит явным перебором.

— Программистов тоже нужно будет усиливать.

— Угу. Думаю, что стоит выставить вакансии для выпускников мехмата нашего и новосибирского университетов. Вообще-то, программированию можно обучить и школьников старших классов.

— Не перегибаешь?

— Нет, основу ПАЛ-1 я написал учась в школе. Считаю, что школа перегружена теоретическими дисциплинами без выхода на практические результаты, если физика отчасти находит выход в радио и авиамодельные кружки, то логика и математика такого выхода не имеют вообще.

— Логики, Глеб, сейчас в школе нет.

— Тем более. Возможно, стоит переговорить с Лаврентьевым, предложить в качестве материальной базы наборы на основе МП-1, заодно для них найдётся ещё одно гражданское применение.

— Не возражаешь, если разработку двенадцатиразрядника я возьму себе?

— Возражаю, лучше займись арифметическим сопроцессором, делом для нас совершенно новым, ПУСК-1.5 я сделаю быстрее, ещё при разработке первого ПУСКа мне в голову пришло несколько идей, которые невозможно было нормально реализовать из-за недостаточной разрядности. Графический процессор буду делать по остаточному принципу или кому-нибудь поручу, задача не такая срочная. Мелочёвку можно будет раскидать по твоим. Дождёмся формального утверждения задачи "наверху" и начнём, а можно начать и без утверждения.

— Глебчик, я купила орехи в сахаре, — Ирина передала мне в прихожей тряпичную сумку с торчащей из неё газетой.

Чмокнув жену в раскрасневшуюся от лёгкого февральского мороза щёчку, направился на кухню. Сегодня она пришла с работы позже меня, судя по всему, зашла в гастроном, а я после совещания задерживаться на работе не стал, было над чем подумать после неожиданного изменения стратегии развития микропроцессоров.

Отнёс сумку на кухню, положил на наш новый кухонный стол из некрашеного дерева и начал распаковывать покупки.

— Арахис в сахарной глазури? Цветная глазурь мне больше нравится, чем белая.

— Не арахис и не в глазури, а в плавленом сахаре, и заранее скажу, что не козинак.

— Тогда грецкий орех?

— Нет, не похоже, на ценнике было написано просто "Орех в сахаре".

Я добрался до кулёчка с орешками: Вкусно, это фундук. Сколько стоит?

— Рубль девяносто за килограмм. Не порть себе аппетит перед ужином, лучше почитай, что пишут про Луну, — Ирина достала из сумки свежую газету.

Довольно большая, и в отличие от первых восторженных сообщений о триумфе советской науки и техники, безэмоциональная статья на третьей полосе "Известий".

После уже известных мне описаний времени и месте старта ракетоносителя "Протон", времени выхода на околоземную орбиту и начале движения в сторону Луны, приводилось время полёта, параметры лунной орбиты до и после её корректировки. Просмотрев технические детали полёта возвращаемого аппарата на Землю, добрался до результатов химического анализа доставленного лунного грунта. Результаты анализа были довольно подробными, но для меня ничего нового по сравнению с тем, что я знал из Книги, не было.