История
компьютеров
в СССР: 1940–50-е годы

Тем временем Исаак Брук не оставлял надежды создать ЭВМ на основе концепции, которую они с Рамеевым представили в 1948 году. Он хлопотал о возвращении коллеги из армии и одновременно искал новые кадры. Лучших выпускников МЭИ и Бауманки сразу забирали к себе секретные конструкторские бюро. В отличие от них, у Брука не было ни денег, ни административных ресурсов — только энтузиазм изобретателя. Зато его гораздо меньше волновали биографии молодых специалистов. Так, с «нехорошей» биографией (отец арестован в 1937 году) к нему попал молодой инженер Николай Матюхин, в отличие от Рамеева закончивший МЭИ, но в аспирантуру уже не поступивший.

«Нам повезло, мы были молоды и не представляли, за что взялись. Поэтому не испугались, работали, решали проблемы и сделали машину».Николай Матюхин, заместитель главного конструктора ЭВМ М-1

«В начале 1950 года наш радиофакультет посетил Исаак Семенович Брук, в ту пору заведующий лабораторией электросистем Энергетического института Академии наук СССР. На факультете ходили слухи, что у себя в ЭНИНе Брук работает над созданием цифровой вычислительной машины, а к нам прибыл, чтобы подобрать себе толковых дипломников. Нужно сказать, что к инженерным талантам женщин Брук относился весьма скептически и, как правило, в свою команду их не брал. Просматривая список лучших студентов пятого курса, он поставил галочку против фамилии Александриди, участника Великой Отечественной войны, члена партии и капитана институтской сборной по волейболу. И очень сильно удивился, когда в его лаборатории появилась молодая девушка, но делать нечего, и в качестве темы дипломного проекта Исаак Семенович предложил мне разработать запоминающее устройство на электронно-лучевых трубках. Так, благодаря моей греческой фамилии мне довелось участвовать в создании одного из первых в СССР компьютеров».Тамара Александриди, инженер ЭВМ М-1.

Николай Матюхин, заместитель
главного конструктора ЭВМ М-1

Тамара Александриди,
инженер ЭВМ М-1

Как член Артиллерийской академии, Исаак Брук имел доступ к военным складам, где он мог получать немецкие трофейные детали. При проектировании машины М-1 лаборатория Брука использовала магнитные головки от бытового магнитофона, электронно-лучевые трубки от осциллографа и «купроксы» (медно-закисный выпрямитель) из немецких измерительных приборов — полупроводники, которых советская промышленность производила очень мало.СПРАВКАВнутренних запоминающих устройств в машине два: электростатическое и магнитное. Основное — электростатическое на электронно-лучевых трубках 13ЛО37, на 512 чисел, время обращения 25 мкс. Дополнительное — магнитный барабан на 512 чисел, скорость вращения 2860 об/мин. Оба запоминающих устройства параллельного типа — запись и чтение велись одновременно по всем разрядам.

Когда был закончен первый макет машины, разработчикам стало ясно, что она не поместится в лабораторию. Тогда Бруку пришла идея заменить большую часть ламп купроксными выпрямителями, то есть полупроводниками. Тех, что были найдены на складе трофейного имущества, не хватало. Советская промышленность производила только маленькие выпрямители. Однако Брук договорился о производстве специальной партии, которая подходила для его машины.

В 1951 году М-1 была принята Государственной комиссией Академии наук СССР, после чего Брук и его команда занялись следующей ЭВМ — М-2. Она была запущена в 1953 году.СПРАВКАМ-1 имела двоичную систему счисления, с 25 двоичными разрядами и двухадресной системой команд. Оперативная память емкостью 512 25-разрядных чисел состояла из быстродействующего устройства на электростатических трубках (256 чисел) и запоминающего устройства на магнитном барабане (также 256 чисел), скорость — 20 операций в секунду при медленной памяти, а при быстрой: операция сложения — 50 мкс, умножения — 2000 мкс. Электронных ламп было 730.

«В начале 1950 года среди имущества, привезенного с трофейного склада, была обнаружена странная деталь... Ее назначения и происхождения долго никто не мог понять, пока не сообразили, что это — миниатюрный купроксный выпрямитель. Эта деталь была по достоинству оценена, и М-1 стала первой в мире ЭВМ, в которой все логические схемы были сделаны на полупроводниках».Михаил Карцев, инженер ЭВМ М-1.

«Трофейные купроксные выпрямители мы использовали только в процессе экспериментальных исследований. Удачная и своевременная находка. Для изготовления машины М-1 Исаак Семенович Брук решил вопрос с отечественными производителями КВМП-2-7».Юрий Рогачев, электромеханик ЭВМ М-1.

«Какие-то разговоры о Бруке в семье шли, я сейчас вспоминаю. Трудно, мне 80 лет, прошло уже жуткое количество времени, к тому же я историк, в биографии папы я специалист, но не специалист по вычислительной технике. Я помню, что в основе бруковских машин был принцип, который он взял у американцев, а у папы принцип был совершенно другим. В результате его машины были более новаторскими, чем то, что делал Брук по модели американских машин. То есть к Бруку не было особого почтения. То, что во всей огромной книге (посвященной 100-летию Лебедева) Брук упоминается три раза, говорит о том, что папа к нему относился, наверное, не самым лучшим образом».
Наталья Лебедева, дочь Сергея Лебедева.

В 1950 году академик Михаил Алексеевич Лаврентьев становится директором Института точной механики и вычислительной техники и приглашает Сергея Лебедева продолжить работу над ЭВМ. Несмотря на то что МЭСМ еще не была сдана госкомиссии, уже было понятно, что проект успешно завершится в ближайшее время. Теперь перед инженерами стояла новая задача — создать суперЭВМ, сразу получившую название БЭСМ. Первая модель была запущена в 1952 году, и хотя она считается самой мощной на тот момент в континентальной Европе (ее опережали британские и американские разработки), в серию БЭСМ так и не пошла. С 1952 по 1957 годы она дорабатывалась и оптимизировалась, в том числе менялись носители оперативной памяти (ртутные трубки, потенциалоскопы, ферритовые сердечники).СПРАВКАБыстродействие — 8–10 тыс. оп./с. Система представления чисел в машине — двоичная с учетом порядков, то есть в форме чисел с плавающей запятой. Количество разрядов для кода числа — 39. Цифровая часть числа — 32 разряда; знак числа — 1; порядок числа — 5 разрядов; знак порядка — 1 разряд. Диапазон чисел, с которыми оперирует машина, — примерно от 10−9 до 10+9. Точность вычислений — примерно 9 десятичных знаков.

В 1953 году Лебедев становится академиком и директором Института вычислительной техники, сменив на этом посту Лаврентьева. Он дорабатывает БЭСМ и делает ее серийную версию (БЭСМ-2) — то есть не просто машину, собранную вручную уникальным коллективом инженеров и техников, а проект, который можно отдать на завод для тиражирования. Прошло всего пять лет с момента, когда первые энтузиасты задумались о создании ЭВМ, а уже было ясно, что они нужны всем, кто имеет дело с вычислениями. Машин не хватало, машинное время становилось дефицитом, и к каждой ЭВМ выстраивались очереди сотрудников НИИ и КБ на месяцы вперед.

В 1952 году академик Сергей Соболев, один из отцов советской математической физики, возглавил кафедру вычислительной математики мехмата МГУ. Соболев знал о том, что команда Исаака Брука разработала машину М-2, и договорился о передаче этой ЭВМ на свою кафедру. К Бруку для обучения работе на машине был откомандирован молодой сотрудник МГУ Николай Брусенцов. Однако передача М-2 не состоялась. Пока Брусенцов знакомился с конструкцией, в Академию наук СССР прошли выборы. Из трех кандидатов — Сергей Лебедев, Исаак Брук и Андрей Сахаров — двое должны были стать почетными действительными членами Академии, а один — остаться в статусе члена-корреспондента. Этим последним оказался Брук, который, узнав, что Соболев голосовал за Лебедева, обиделся и отказался отдавать ему М-2. Тогда Соболев принял решение разрабатывать собственную ЭВМ. В организованном им в 1955 году при МГУ вычислительном центре отозванный обратно Брусенцов придумал проект ЭВМ, основанный не на двоичной логике, как до этого делали разработчики всего мира, а на троичной. Так появилась машина «Сетунь», запущенная в 1959 году. С 1959 по 1965 годы было выпущено 46 экземпляров, большая часть которых отправилась в советские вузы.СПРАВКАТроичная логика была предложена в 1920 году польским математиком Яном Лукасевичем, одним из главных представителей Львовско-Варшавской математической школы. Суть ее заключалась в том, что к двум противоположным состояниям двоичной логики (плюс или минус, да или нет, единица или ноль, сырое или вареное) добавлялось третье, нейтральное («вероятно», «не знаю», «средне»). Соответственно, каждый элемент программы для компьютера «Сетунь» строился не на двух знаках, а на трех, что значительно обогатило возможности программиста.

Николай Петрович Брусенцов

«История вычислительной машины „Сетунь“, как и сама эта машина, необычна — все совершалось вопреки общепринятым подходам и методам. Можно подумать, что действовали по принципу „Делай не так, как все“. Но принцип был иной — „Чем естественней и проще, тем лучше“». Николай Брусенцов, главный конструктор ЭВМ «Сетунь»

Новой в «Сетуни» была не только логика, но и элементная база: ее разработчики уже понимали, что электролампы ненадежны и потребляют слишком много энергии, а транзисторы были еще слишком дорогими и некачественными. Поэтому для производства нулей и единиц в «Сетуни» были использованы ферритодиодные элементы (магнитные усилители) — изобретение советского математика и кибернетика Льва Гутенмахера, адаптированное Брусенцовым из двоичных в троичные.