ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ТРАНЗИСТОРНЫХ ЭВМ И «РАЗДАН-2»
ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ
ТРАНЗИСТОРНЫХ ЭВМ
И «РАЗДАН-2»
ЕФИМА
БРУСИЛОВСКОГО
Какая ЭВМ была самой популярной в СССР, почему из-за проекта директора вычислительного центра Минобороны Анатолия Китова секретари обкомов и райкомов КПСС по всей стране могли лишиться работы и как в середине 1960-х появился проект по замене Госплана компьютерной сетью
Если М-1 Исаака Брука, построенная с использованием полупроводников, в начале 1950-х была удивительным исключением, то начиная с 1961 года полупроводники стали новой элементной базой, сменив громоздкие и ненадежные электронные лампы. Так появилось второе поколение советских ЭВМ — транзисторные, или полупроводниковые.СПРАВКАПолупроводники — кристаллический материал, который проводит электричество хуже, чем металл, но лучше, чем изолятор. Полупроводниковые транзисторы заменили в компьютерах десятки тысяч хрупких и громоздких электронных ламп, благодаря чему ЭВМ стали меньше по размеру и гораздо более мощными. Но главное, при наличии качественных транзисторов они стабильно работали и их можно было запускать в серийное производство.
История советских транзисторных ЭВМ тоже началась с Исаака Брука. В 1958 году в его лаборатории под руководством конструктора Николая Матюхина была создана третья машина М-3. И хотя она была ламповой, простота и надежность конструкции этой ЭВМ позволили запустить ее в серийное производство. Мечтая о собственной серии, Брук смог договориться с Ереванским научно-исследовательским институтом математических машин (ЕрНИИММ) о передаче М-3 и всей документации на нее. Речь шла не о серийном производстве, но о тираже. В 1960 году на основе документов М-3 в Ереване под руководством Ефима Брусиловского была построена ЭВМ «Раздан». Брусиловский был выпускником Московского энергетического института и несколько лет после его окончания работал в Пензе в СКБ-245. В конце 1950-х, вскоре после создания Института математических машин, Брусиловский переехал в Ереван, чтобы проектировать ЭВМ. Следующую версию «Раздан-2» запустили в серию в 1961 году: это была первая полупроводниковая ЭВМ в Советском Союзе. В отличие от других компьютеров второго поколения, наследники «Раздана» живы по сей день: на базе третьей модели была разработана система автоматической продажи железнодорожных билетов «Маршрут-1» (1967–1977), усовершенствованная версия которой сегодня называется АСУ «Экспресс» и используется в системе бронирования РЖД.
Минск-2
«Минск-2»
Виктора
Пржиялковского
Исаак Брук долгое время пытался пристроить М-3 на завод для серийного запуска, однако все заводы были заняты производством других машин. Но в 1957 году стало известно, что Минский завод вычислительной техники простаивает без дела, и М-3 отправилась туда. Через несколько лет документация была переработана и появилась новая ЭВМ под названием «Минск». Ее вторая версия «Минск-2», разработанная Виктором Пржиялковским в 1963 году, была уже полупроводниковой. Всего за время существования серии «Минск» было выпущено больше 4000 машин — это была самая популярная ЭВМ в Советском Союзе.
БЭСМ-6
Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова. Вычислительный центр института оборудован Большой электронно-счетной машиной БЭСМ-6.
БЭСМ-6
Сергея Лебедева
Сергей Лебедев держал первенство в своей уже традиционной нише суперЭВМ — больших машин для сложных расчетов. В 1967 году Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) под его руководством запустил БЭСМ-6 (большая, или быстродействующая, электронно-счетная машина), которая превзошла все ожидания и обошла другие суперЭВМ той эпохи. Она могла выполнять миллион операций в секунду, на порядки опережая другие советские ЭВМ, и имела совершенно другую, новую архитектуру (на других машинах такая архитектура появится только в начале 1980-х, вместе с третьим поколением ЭВМ). Например, в БЭСМ был реализован принцип совмещения команд — процессор принимал одновременно до четырнадцати разных команд, которые находились на разных стадиях выполнения. Лебедев назвал эту находку «принципом водопровода», а еще позже она получила название «конвейер команд». БЭСМ-6 производили на протяжении семнадцати лет, вплоть до середины 1980-х: последнюю машину демонтировали уже в 1990-е годы на московском заводе «Миля».
ДНЕПР
«Днепр»
Виктора
Глушкова
Виктор Глушков
Работа над полупроводниковыми ЭВМ шла не только в Ереване и Пензе, но и по всему СССР. В тот же год, что и «Раздан-2», в Киеве была запущена ЭВМ «Днепр». Научным руководителем проекта был директор Вычислительного центра Академии наук Украинской ССР Виктор Глушков, а непосредственным разработчиком — Борис Малиновский, заместитель Глушкова и будущий автор книги по истории советских компьютеров (1993). Глушков хотел создать универсальную управляющую машину, способную просчитывать технологические процессы любой сложности — от выплавки стали до производства технической соды. «Днепр» стал первой универсальной проводниковой машиной и умел производить десять тысяч операций в секунду — в отличие от «Раздана-2», компьютера малой производительности, выдававшего пять тысяч операций в секунду. С 1961 по 1971 год было выпущено около 500 штук, многие из которых отправлялись за пределы СССР — в социалистические страны.
В отличие от большинства разработчиков ЭВМ первого и второго поколений — инженеров и специалистов по электрическим сетям — Виктор Глушков был математиком. Он заведовал кафедрой теоретической механики Уральского лесотехнического института в Свердловске, — а значит, имел мало шансов на быструю карьеру, тем более по непрофильной для этого вуза профессии. Однако в 1955 году Глушков защитил докторскую диссертацию, главным результатом которой было остроумное решение одной из математических проблем — пятой проблемы Гильберта. Это принесло ему славу далеко за пределами Уральского лесотехнического института, и в 1956 году Глушкова пригласили в Киев заведовать бывшей лабораторией Сергея Лебедева. Той самой, где за пять лет до этих событий была создана МЭСМ. Через год Глушков стал директором Вычислительного центра АН УССР, а еще через пять — директором Института кибернетики и вице-президентом АН УССР.
Впрочем, создание ЭВМ не было главной целью Глушкова: математик и кибернетик, он больше думал о глобальных проблемах управления. Да, «Днепр» был первой управляющей полупроводниковой машиной средней мощности, а вслед за ним, в 1965 году, под научным руководством Глушкова для инженерных расчетов была создана ЭВМ «Мир» — первый компьютер в Советском Союзе, с которым инженеры могли работать напрямую, без посредничества оператора. Однако для самого Глушкова все эти достижения были скорее побочным продуктом решения главной проблемы — создания умных систем, которые могли бы решать управленческие задачи с минимальным участием человека.
ЭВМ
«Мир»
Анатолий Иванович Китов. 1959 г.
В середине 1950-х, когда Глушков переезжал в Киев, кибернетика как раз меняла свой статус. Из «империалистической лженауки», как ее описывали словари сталинского времени, она превращалась в теорию управления, пригодную для строительства коммунизма. В 1961 году под редакцией Акселя Берга выходит сборник «Кибернетику — на службу коммунизму», в котором опубликованы тексты отцов советской кибернетики, в том числе Анатолия Китова, директора вычислительного центра Минобороны СССР, конструктора мощного лампового компьютера М-100 (о котором мало что известно, поскольку он был засекреченным военным проектом), а также автора концепции первой компьютерной сети.
В начале 1950-х Китов работал в московском отделении СКБ-245 — том самом, где в те же годы Башир Рамеев строил компьютер «Стрела». В спецхране СКБ-245 Китов прочитал книгу Норберта Винера «Кибернетика» и сам стал кибернетиком. На протяжении 1950-х годов Китов пишет книги о компьютерах и автоматизированных системах управления, а в 1959 году отправляет два письма Хрущеву, в которых предлагает, во-первых, обратить внимание на развитие отрасли ЭВМ в Советском Союзе, а во-вторых, начать объединять эти ЭВМ между собой. Китов был военным, и его концепция единой сети вычислительных центров была нацелена прежде всего на военные организации. Такая система, писал Китов Хрущеву, позволила бы улучшить управление, избежав ошибок чиновников Министерства обороны.
«Проект ЕГСВЦ (после 1970 года его стали называть ОГАС) преследовал цель исключить „человеческий фактор“ из цепочки управления национальной экономикой СССР путем объединения всех вычислительных центров страны в одну глобальную распределенную иерархическую сеть (предприятия, районы и города, области и наверху центральный ВЦ в Правительстве СССР). Анатолий Китов впервые представил этот проект высшему руководству страны в 1959 году. Его реализация позволила бы сократить в разы (или исключить вообще) количество секретарей обкомов и райкомов КПСС, руководящих при помощи телефона, а не на основе ЭВМ и экономико-математических методов. Результатом так называемой „активности“ указанных промежуточных звеньев были постоянные повсеместные искажения цифр, постоянная авральная работа, очковтирательство и тому подобное. В итоге верхний эшелон руководителей страны, как правило, не обладал достоверной информацией». Владимир Китов, сын Анатолия Китова
На развитие отрасли ЭВМ действительно обратили должное внимание. Вскоре вышло постановление «Об ускорении и расширении производства вычислительных машин и их внедрении в народное хозяйство». Однако проект сети вычислительных центров принят не был, а самого Китова исключили из партии и уволили — за критику руководства Минобороны.
Тем временем его книгу «Электронные цифровые машины» (1956) прочитал Виктор Глушков, узнав таким образом о существовании кибернетики. Он понял, что очередная ЭВМ не решит ни одну серьезную задачу, и нужно направить свои усилия на создание сети. Согласно его концепции, позже получившей название Общегосударственной автоматизированной системы учета и обработки информации (ОГАС), по всему Советскому Союзу, на каждом производстве вплоть до совхозов должны были появиться автоматизированные управляющие системы (АСУ), своего рода узлы, соединенные в единую сеть. Информация о количестве произведенной продукции отправлялась бы из АСУ в центр и обрабатывалась бы там. Соответственно, из центра в АСУ поступали бы данные о необходимом количестве продукции. Эта система автоматизированного экономического планирования позволяла учесть реальную потребность центра и реальные производственные мощности узлов. Функции Госплана, таким образом, сводились к обслуживанию компьютерной сети.
В 1962 году Глушков представил концепцию ОГАС Алексею Косыгину, на тот момент заместителю председателя Совмина СССР, и заручился его поддержкой. В 1964 году Глушков пригласил в проект Китова: на протяжении нескольких лет они вместе занимались созданием АСУ в министерствах, связанных с обороной. Китов и Глушков стали сначала коллегами, а потом близкими друзьями и даже родственниками.
АСУ
1978, Ульяновский текстильный комбинат имени Гимова СССР. Ульяновск. 8 июня 1978 г. В машинном зале информационно-вычислительного центра АСУ 'Текстиль-1'
СССР. Украинская ССР. 21 марта 1973 г. На ордена Трудового Красного знамени шахте коммунистического труда № 3 'Великомостовская' внедрена автоматическая система управления, позволяющая контролировать работу горных механизмов, подводить итоги труда. Вся информация находит отражение на пульте горного диспетчера.
«Во времена Сталина экономика была простой: было известно, сколько нужно выпустить тракторов или построить заводов. В СССР смотрели, что делает Запад, и повторяли: покупали готовые заводы, приглашали иностранцев, растили своих специалистов. И все можно было посчитать вручную. А Глушков ввел такое понятие, как "второй информационный барьер", когда ни деньги, ни оргструктуры управления не справляются со сложностью, она растет пропорционально квадрату связей между объектами хозяйственной деятельности.
Проект ОГАС был гораздо масштабнее, чем просто интернет. В рамках ОГАС предполагалось создание Единой государственной сети вычислительных центров, которая помогла бы управлять народным хозяйством. ОГАС позволяла разработать математические модели, чтобы с их помощью управлять экономикой. Экономико-математическое моделирование, прогнозирование, календарное планирование, оптимальное управление, исследование операций — все это пошло именно оттуда, от применения компьютеров в экономике. Иными словами, ОГАС предполагала создание не только технической инфраструктуры, но и наполнение ее содержанием».
Ольга Китова (Глушкова), дочь Виктора Глушкова и невестка Анатолия Китова
Проект получился настолько грандиозный, что для его реализации требовался бюджет космической и ядерной программ вместе взятых. На дворе стоял 1965 год, шла Косыгинская реформа, и Глушков считал, что у него есть все шансы на создание ОГАС.СПРАВКАЭкономическая реформа 1965 года в СССР — реформа экономической политики Советского Союза, проводимая в 1966–1970 годах по инициативе председателя Совмина СССР Алексея Косыгина. Целью реформы была децентрализация управления предприятиями и расширение их самостоятельности. Среди мер — введение показателя прибыльности и прибыли, освобождение или смягчение ряда плановых показателей, а также стимулирование труда работников.
Председатель Совмина СССР Алексей Косыгин всерьез рассматривал вариант диджитализации экономики, однако экономисты, готовившие другой вариант реформы, настаивали на том, что в экономику нужно вводить рыночные элементы и постепенно переводить все производства на хозрасчет. Такая реформа, по их словам, стоила бы столько же, сколько бумага, на которой будет напечатано постановление. И Косыгин склонился к этому варианту.
Однако, несмотря на провал проекта, Глушкову и Китову удается начать диджитализацию многих областей советской экономики и управления. В 1970-е годы АСУ появляются на производствах. По иронии судьбы, больше всего их услуги оказываются нужны Министерству обороны, чуть больше десяти лет назад отвергшему первый проект Китова.
УРАЛ-11
«Урал-11»
Башира Рамеева
и принцип
унификации
Башир Рамеев
Чем сложнее технология, тем важнее и нужнее кооперация между учеными и инженерами. В середине 1960-х военная индустрия уже оценила ЭВМ, поэтому многие передовые разработки оставались засекреченными. Кроме того, не все гражданские разработчики были готовы делиться своими изобретениями. Одним из активных сторонников кооперации оставался Башир Рамеев, главный конструктор СКБ-245 в Пензе. Рамеев отправлял своих сотрудников к Брусиловскому в Ереван и к Бруку в Москву для обмена опытом. Он собирал информацию о последних разработках на Западе — только теперь прославленный главный конструктор узнавал о них не по радио «Би-би-си», а из сборников переводов иностранной технической литературы. Рамеев следил за успехами советского производства полупроводников и в 1964 году запустил в серию свою первую полупроводниковую машину «Урал-11». Хотя сам Рамеев не проектировал компьютерные сети, для него тоже была важна унификация машин.
«Во всей конструкторской деятельности одним из главных принципов я считал унификацию. Так было, когда разрабатывали ламповые „Уралы“, и это позволило на базе унифицированных элементов и конструкций в короткий срок создать ряд ЭВМ. Вопросу унификации было уделено особое внимание, когда разрабатывали новую серию „Урал-11“ — „Урал-16“. Максимальная унификация элементов, узлов, устройств, машин, стандартизация связей (интерфейсов) дала возможность минимизировать номенклатуру и тем самым облегчить компоновку систем и облегчить серийное производство. Расширение и развитие идей такой глубокой унификации и стандартизации и привели меня к определению основных системных, структурных, логических, конструктивных и технологических особенностей будущих ЭВМ».
Башир Рамеев, главный конструктор СКБ-245
В конце 1960-х годов стремление Рамеева к кооперации, в том числе на глобальном уровне, приведет к его уходу из фактически созданной им отрасли ЭВМ.
ЭВМ «УРАЛ-14»
Революция интегральных схем
В середине 1960-х главное, что происходит с мировой компьютерной индустрией, — это внедрение интегральных схем. Компьютеры третьего поколения занимали еще меньше места, чем полупроводниковые, их было проще производить серийно, они были мощнее и прочнее и умели решать сложнейшие задачи быстрее, чем проводниковые ЭВМ.
В самом конце 1950-х годов в США были изобретены интегральные схемы. До этого главной проблемой электроники была невозможность прочного соединения множества различных электронных компонентов. Это означало, что компьютеры были громоздкими и ненадежными. Кроме того, не существовало эффективного способа изолировать разные компоненты и соединить их между собой нужным образом. Эти три проблемы — интеграции, изоляции и соединения — решало изобретение американского ученого и будущего нобелевского лауреата по физике Джека Килби. Через несколько лет интегральные схемы были запущены в массовое производство, и в 1964 году фирма IBM представила первую построенную на них машину — IBM-360.
Прогресс в Америке вызвал кризис в СССР. Если с полупроводниками советская компьютерная индустрия справилась, хоть и с опозданием, то интегральные схемы требовали гораздо большей научной и инженерной кооперации — не между локальным ведомствами, а с другими странами. В условиях холодной войны это было невозможно, даже несмотря на утечку академических публикаций из стран НАТО в страны Варшавского договора.
Параллельно с внедрением интегральных схем развивалась кибернетика. И разработчикам ЭВМ, и сторонникам кибернетики становилась все более очевидна идея объединения нескольких компьютеров в одну сеть. Однако соединение даже двух машин требовало их полной идентичности. В СССР же продолжалась война разных лабораторий, институтов и конструкторских бюро: все они стремились делать каждый свою ЭВМ, не думая об унификации. Все, кроме Башира Рамеева.
ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЭВМ
Минский завод электронно-вычислительных машин им. Г. К. Орджоникидзе (сейчас АО /'Минское производственное объединение вычислительной техники/'). Электронно-вычислительная машина /'ЕС-1020/'.
ЕДИНАЯ
СИСТЕМА ЭВМ
Башир Рамеев понимал, что без международной кооперации советская компьютерная индустрия не сможет перейти на унифицированные компьютеры на интегральных схемах. Из трех ведущих производителей компьютеров третьего поколения — американская IBM, Siemens (ФРГ) и британская ILC — он выбирает последнюю, начинает вести переговоры и, как это ни удивительно, достигает в них больших успехов. ILC не только были готовы продать Советскому Союзу свою «Систему-4» в обход ограничений на поставку высоких технологий, существующих для стран НАТО, но и снабдить ее необходимыми документами и программами, а также организовать обучение персонала. Такая отзывчивость объяснялась конкуренцией с американскими производителями, особенно IBM. ILC планировали захватить не только рынок СССР, но всю Восточную Европу и таким образом победить ненавистного конкурента.
В отличие от британских и американских компьютеров, все советские ЭВМ разрабатывались государством, поэтому проблему их унификации можно было решить только на государственном уровне. В 1966 году Госплан поручил Министерству радиопромышленности разработать проект Единой системы ЭВМ (ЕС ЭВМ, или серия «Ряд»). На базе московского отделения СКБ-245 был создан Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ), и туда в качестве заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ отправился работать Башир Рамеев. Суть проекта была в унификации не только советских ЭВМ, но и компьютерной индустрии во всем социалистическом лагере. Специально созданная при Министерстве радиопромышленности комиссия организовала дискуссию между лабораториями и институтами СССР и стран Восточной Европы об основных принципах и архитектуре будущей серии. Наконец проект был утвержден: ЦК КПСС и Совет министров СССР выпустили совместное постановление «О дальнейшем развитии работ в области вычислительной техники». Однако все пошло не совсем так, как представляли себе авторы идеи: Совет главных конструкторов ЕС ЭВМ при поддержке Министерства радиопромышленности решил в качестве прототипа для новых унифицированных машин взять не британскую «Систему-4», а американскую IBM-360.
Казалось бы, все аргументы были против. Во-первых, IBM-360 была на несколько лет старше «Системы-4». Во-вторых, с американской компанией не было контакта — хотя в 1959 году Лебедев и Глушков ездили в США и посещали лабораторию IBM. В-третьих, было очевидно, что ни IBM-360, ни документацию на нее не передадут в Советский Союз, тогда как ILC была готова предоставить все необходимое для копирования. Наконец, IBM-360 предполагала сложное программирование, которым нужно было овладеть с нуля, поскольку компания не планировала делиться своими программами. На другой чаше весов был только один аргумент: ЕС ЭВМ планировалась как совместный проект стран Варшавского договора с участниками из ГДР, Чехословакии, Болгарии и других государств Восточной Европы. В качестве ключевого партнера советское руководство рассматривало ГДР. А в ГДР уже начали копировать IBM-360.
«Научно обоснованные предложения Лебедева, Рамеева, Глушкова — наиболее авторитетных ученых того времени — не были учтены руководящей элитой, принявшей волевое решение о повторении устаревшего американского семейства ЭВМ IBM-360. He согласившегося с таким решением Рамеева, находящегося в расцвете сил и таланта (ему было всего 44 года), успевшего к этому времени совместно с подготовленным им замечательным коллективом разработчиков создать и запустить в производство почти полтора десятка универсальных и специализированных ЭВМ различных типов и более ста различных периферийных устройств, отодвинули в сторону как лишнюю пешку, мешавшую столичным игрокам».
Борис Малиновский, главный конструктор ЭВМ «Днепр», автор книги «История вычислительной техники в лицах» (1993)
Башир Рамеев уволился из НИЦЭВТ и перешел работать в Государственный комитет по науке и технике (ГКНТ) при Совете министров СССР. Первый компьютер из серии ЕС был выпущен в 1971 году, последний — ЕС-1220 — в 1998-м.