Imaginarium of Science. Del 2

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Etter introduksjonen av kopieringssystemet for amerikanske prøver og utseendet til en serie EU-maskiner - kopier av den amerikanske IBM360 / IBM370, stoppet ikke USSRs egen utvikling innen datateknologi. Imidlertid gikk de nesten fullstendig inn i rammen av militære prosjekter - militæret ønsket ikke bare å bruke kopier, og enda verre enn deres egen utvikling. Import passet ikke for dem på grunn av mulige "bokmerker" - udokumenterte funksjoner ved elektronikk som kunne deaktivere elektronikk i interessen til en potensiell fiende. ITM og VT, hvis direktør var akademiker Lebedev, selv om han fortsatte å være oppført som et akademisk institutt, ble i hovedsak en militæravdeling og arbeidet fortsatte der for å forbedre BESM-6 og militære M-40, M-50. Resultatet av slikt arbeid var Elbrus-linjen, hvis hovedoppgaver var oppgavene for anti-missilforsvarssystemet. Først, på grunnlag av de militære datamaskinene 5E261 og 5E262, ble det opprettet et multiprosessordatakompleks "Elbrus-1" med en produktivitet på 15 millioner operasjoner / s. På andre trinn ble Elbrus-2 MVK opprettet med en kapasitet på 120 millioner operasjoner / s. Elbrus-3, hvis utvikling ble fullført på slutten av 80-tallet, hadde en ytelse på 500 MFLOPS (millioner flytepunktoperasjoner per sekund).

Ytelsesindikatorer for en datamaskin er en veldig relativ ting, avhengig både av arkitektoniske funksjoner og effektiviteten til kompilatorer fra programmeringsspråk. Derfor brukes ofte benchmarks for å sammenligne ytelse i den virkelige verden. I 1988 målte S. V. Kalin ytelsen til CPU-en til MVK "Elbrus-2" ved 24 "Livermore-sykluser", og ifølge resultatene fra disse testene var den gjennomsnittlige harmoniske verdien av ytelsen 2,7 MFLOPS. Til sammenligning har Cray-X MP-prosessoren (den mest kjente utviklingen av Seymour Kray i 1982) en lignende indikator - 9,3 MFLOPS (ved en klokkefrekvens 5 ganger høyere enn Elbrus-2 MVK). Dette forholdet indikerer den høye effektiviteten til Elbrus-arkitekturen, som gjør at flere operasjoner kan utføres per prosessorsyklus.

Arkitekturen til Elbrus-prosessorene var allerede betydelig forskjellig fra den gamle BESM-6 og var veldig forskjellig fra den tradisjonelle. Kjernen i "Elbrus 3-1" var en modulær transportørprosessor (MCP), designet av Andrey Andreevich Sokolov. Sokolov var deltaker i alle de viktigste prosjektene til Lebedev Institute, fra BESM-1 til AS-6. Og det var Sokolovs ingeniørtalent som kolleger ofte har sammenlignet med talentet til Seymour Krey - Lebedevs konstante rival i superhastighetsdatakonkurransen. "MCP var en kraftig prosessor som var i stand til å behandle to uavhengige strømmer av instruksjoner. Rørledningsenhetene til prosessoren jobbet med to typer objekter - vektorer og skalarer. Skalarer så ut til å være kilt inn i en vektorpipeline og behandlet mellom to tilstøtende vektorkomponenter. Flere tilgangskanaler ga opptil 8 parallelle anrop til minnet i én syklus." Nesten alle de arkitektoniske trekkene til Elbrus var helt originale, men de kalles ofte låneprinsipper fra CDC og Burroughs, som er en åpenbar løgn. Lebedev begynte å bruke både rørledningen og prinsippene for parallell databehandling tidligere.

Lebedev-instituttet er fortsatt på sitt beste, etter å ha gått gjennom yeltsinismens æra, riktignok med betydelige tap, men uten å miste sitt kreative potensial. Riktignok ble MCST opprettet i en ny inkarnasjon - i april 1992, på grunnlag av avdelingene til Lebedev Institute of Precision Mechanics and Computer Technology, som fortsatte utviklingen av Elbrus-arkitekturen. Det året var en av de ledende ansatte ved instituttet B. A. Babayan og de fleste av MCST-spesialistene ble ansatt av det gigantiske Intel-selskapet for å jobbe i den russiske avdelingen. Det kan virke latterlig, men det var Intel da som gjorde det mulig å beholde innenlandsk personell innen elektronikk, og selvfølgelig lånte den betydelige utviklingen av instituttet sammen med en del av personellet. På grunnlag av arkitekturen til Elbrus MVK, skapte spesialistene til det nye selskapet i 2007 Elbrus-mikroprosessoren, som fungerte som grunnlaget for Elbrus-3M1-datasystemene, med en klokkefrekvens på 300 MHz og en ytelse på 4,8 GFLOPS (til sammenligning har Intel Core2Duo 2,4 GHz bare 1,3 gigaflops). Samtidig krever den russiske mikroprosessoren ikke engang en radiator for kjøling. To-prosessorversjonen av datakomplekset, kalt UVK / S, har en toppytelse på 19 GFLOPS (for 32-bits data). Dette er svaret til de som mener at militæret vårt i dag må bruke personlige datamaskiner fra IBM med mikroprosessorer fra Intel. Heldigvis er dette ikke tilfelle. Selv om jeg for dette måtte kjøpe importert utstyr for produksjon av mikrokretser.

Systemmodul med to mikroprosessorer "Elbrus" og datakompleks "Elbrus-3M1":

Mikroprosessoren er laget ved hjelp av 0,13 mikron-teknologien, som ikke er en teknologisk rekord for i dag, men den ligger heller ikke langt bak dem (teknologien ble ansett som en nyhet for ca. 5 år siden). Nå er utviklingen av Elbrus-S-mikroprosessoren i gang med teknologien på 0,09 mikron, som allerede er et "system på en chip", det vil si at den inkluderer kontroller for perifert utstyr. Den er designet for å lage høyytelses enkeltbordsdatamaskiner for "bærbare og innebygde" applikasjoner, noe som betyr at våre fly og missiler ikke vil være utstyrt med importerte komponenter.

Men la oss gå tilbake til 60-tallet. Sovjetunionen var da den første i mange tekniske utviklinger innen elektronikk, hvorav de fleste ble utført innenfor rammen av militære prosjekter og derfor var hemmelige. Og på grunn av hemmeligholdet har disse prestasjonene holdt seg utenfor historikernes oppmerksomhet. Skaperen av BESM-6, en fremragende sovjetisk designer av datateknologi, Sergei Alekseevich Lebedev, designet også rene militære datamaskiner for det første, fortsatt eksperimentelle, anti-missilforsvar (ABM) systemet:

"Spesialiserte datamaskiner, opprettet under ledelse av S. A. Lebedev for anti-missilforsvarssystemet, ble grunnlaget for å oppnå strategisk paritet mellom USSR og USA under den kalde krigen." spesialiserte datamaskiner "Diana-1" og "Diana- 2" ble utviklet for automatisk datainnhenting fra radaren og automatisk sporing av mål. -40, og litt senere M-50 (flytepunkt). Muligheten for å treffe ballistiske missiler, levert av missilforsvaret, tvang USA til å lete for måter å inngå en avtale med USSR om begrensning av missilforsvar, som dukket opp i 1972."

USSRs prestasjoner innen datateknologi var av største betydning for forsvaret og fungerte som et viktig argument for inngåelsen av en traktat om begrensning av missilforsvar … Og akkurat da vi hadde en betydelig fordel i dette. Sovjetunionen hadde praktisk talt allerede sitt eget anti-missilforsvar på midten av 60-tallet, da USA bare kunne drømme om det. Traktaten begrenset først og fremst Sovjetunionen, ikke USA - som et resultat av traktaten ble missilforsvarssystemet bare utplassert rundt Moskva. Da USA endelig var i stand til å gjøre noe på dette området (dette er 30 år senere!), trakk det seg umiddelbart fra traktaten. Spørsmålet er - var det noen vits for USSR å signere en slik avtale? Vi ga fra oss rakettforsvarsskjoldet og fikk ingenting tilbake! USA kunne rett og slett ikke lage sine egne den gang. Visste Sovjetunionens ledelse om dette? Hvis hun visste det, kan ABM-traktaten allerede betraktes som en handling for svik mot landets interesser. Situasjonen minner mye om 1987, da Sovjetunionen var klar til å sette i bane komponentene i et rommissilforsvarssystem - satellitter med laservåpen "SKIF". Da Gorbatsjov, overbevist om programmets mulige suksess, innførte det umiddelbart et ensidig moratorium, og kunngjorde fra FNs talerstol at Sovjetunionen ville forlate «våpenkappløpet i verdensrommet». USA planlegger å skyte opp lignende satellitter i bane først i 2012, 25 år etter nedleggelsen av et lignende sovjetisk program. Ikke fordi de plutselig fikk et slikt ønske. Fordi teknologiene deres, ikke uten hjelp fra russiske spesialister, først nå har tillatt det. Hvorfor ga USSR-ledelsen ensidige innrømmelser? Det finnes ingen offisiell versjon av svaret på dette spørsmålet.

Tilbake på begynnelsen av 60-tallet klarte datamaskinene våre å beregne banene til ballistiske missiler, til tross for at rakettforsvarssystemet vårt i utgangspunktet fungerte på ganske trege datamaskiner. M-40- og M-50-maskinene hadde en produktivitet på henholdsvis 40 tusen og 50 tusen operasjoner per sekund. Imidlertid hadde 5E92b, en militær modifikasjon av M-50, en produktivitet på 500 tusen operasjoner per sekund, som for 1966, hvor produksjonen startet, var nær en verdensrekord, hvis ikke. Og det er en annen lite kjent detalj her.

Blant de mange ofte nevnte sovjetiske datamodellene er navnene på en svært viktig serie datamaskiner som ble produsert i andre halvdel av 60-tallet - tidlig på 70-tallet og i sin helhet ble brukt til anskaffelse av USSRs væpnede styrker sjeldne. Dette er maskiner i 5E-serien (5E51, 5E92b, etc.), utviklet av Lebedev Design Bureau. BESM-6 er viden kjent, men få mennesker vet at BESM-6 ble berømt bare fordi den tapte anbudet om forsyninger til USSRs væpnede styrker - anbudet vunnet av "5E". Militæret, etter å ha valgt "5E", på en måte "avvist" BESM-6 og sistnevnte gikk inn i åpen distribusjon for sivile industrier. Og 5E-serien ble klassifisert og ble bare sendt til militæret. Maskiner i 5E-serien ble forent av "intermachine exchange"-kanaler til lokale nettverk, som i første halvdel av 70-tallet utgjorde et multiprosessor datamiljø som grunnlag for romkontroll og romobjektkontrollsystemer. Flere datamaskiner satt sammen i et slikt datamiljø utgjorde et enkelt datakompleks, som hadde flere ganger høyere ytelse enn BESM-6. Det samme prinsippet fungerer nå som grunnlaget for å lage moderne superdatamaskiner - disse er individuelle prosessorer, samlet inn i et enkelt nettverk av raske kommunikasjonskanaler. Og dette krever spesielle midler. Maskinene i M-serien (M-40, M-50) hadde også et utviklet avbruddssystem, de kunne motta og overføre data over syv dupleks asynkront opererende kanaler med en total båndbredde på 1 Mbit/s. Modifikasjon M-50 - 5E92 ble spesialdesignet for bruk i slike databehandlingskomplekser.

For første gang i verden ble multiplekse kanaler brukt i et datanettverk og parallelldrift av kontrollenheter, tilfeldig tilgangsminne, eksterne enheter og kommunikasjonskanaler ble utført. Når det gjelder struktur og operasjonsprinsipp, var det verdens første multiprosessorsystem … I 1959 ble det bygget et datanettverk av datamaskiner som var hundrevis av kilometer fra hverandre – det fantes ingen lignende komplekser i utlandet på den tiden. Hovedkommando- og datasenteret til "A"-systemet ble bygget på grunnlag av 5E92-datamaskinen. Datanettverket i seg selv var unikt i naturen, det var hun som fungerte som utgangspunktet for forskning, som senere førte til etableringen av annen global informasjon og datanettverk. Selvfølgelig lignet ikke dette nettverket i seg selv, for eksempel, det moderne Internett, men som et sett med uavhengige maskiner som løser uavhengige fragmenter av et vanlig problem og utveksler informasjon ved hjelp av enhetlige protokoller, kan det betraktes som forløperen til dagens globale nettverk. Det første lignende nettverket, som koblet to TX-2-datamaskiner i Massachusetts og Q-32 i California via en telefonlinje, ble testet først i 1965 … Den 4. mars 1961 ble et eksperimentelt anti-missilforsvarssystem vellykket testet - stridshodet til et R-12-missil ble ødelagt. Eksperimentet viste at oppgaven med å bekjempe sammenkoblede ballistiske mål bestående av et ballistisk missillegeme og et atomstridshode skilt fra det er teknisk løst. Lignende tester fant sted i USA 21 år senere.

System A er et missilforsvarssystem. Arbeid med missilforsvar (system "A") spilte en stor rolle i utviklingen av datateknologi i Sovjetunionen: etter ordre fra militæret, ved å bruke en relativt langsom elementbase, skapte spesialister fra Lebedev Design Bureau (ITMiVT) databehandlingsfasiliteter som var overlegne i sine parametere enn utenlandske. De laget også mobile versjoner av slike systemer, for eksempel 5E261 - et mobilt multiprosessor høyytelseskontrollsystem bygget på modulbasert basis. Det var hun som ble brukt som en del av S-300PT luftvernsystemer for land- og sjøbaserte:

Men viktigst av alt, midler for å koble individuelle datamaskiner inn i et datamiljø - raske asynkrone multiplekse kommunikasjonskanaler og tilsvarende programvare - ble opprettet. Og her kommer vi til et annet svært viktig prosjekt for landet, systemet OGAS - "Nasjonalt automatisert system for regnskap og informasjonsbehandling", et system for automatisert økonomisk styring i USSR, basert på prinsippene for kybernetikk. Dette systemet, utviklet av akademiker Viktor Mikhailovich Glushkov, var basert nettopp på slike tekniske midler.

Forfatter - Maxson