ЭВМ М4–2М — основа вычислительной сети СПРН

Рогачев Ю.В.

Предыстория появления М4-2М

В конце 1940-х годов член-корреспондент АН СССР Исаак Семёнович Брук (1902-1974) одним из первых в СССР оценил возможность и важность создания цифровых вычислительных машин. После обращения И. С. Брука в Президиум АН СССР в 1950 г.в Лаборатории электросистем Энергетического института им. Г.М. Кржижановского (ЭНИН) АН СССР был открыт заказ на разработку и изготовление автоматической цифровой вычислительной машины (АЦВМ) М-1.

В конце 1951 г. машина М-1 была изготовлена, в декабре успешно прошла испытания, и вскоре началась её плановая эксплуатация. Одним из первых, уже в январе1952 г., на М-1 решал свои задачи академик С.Л. Соболев, в то время заместитель по научной работе в институте академика И. В. Курчатова. Им были проведены расчёты по обращению матриц большой размерности для задач, связанных с газодиффузионным обогащением урана.

В группу разработчиков АЦВМ М-1 входили младшие научные сотрудники Т.М. Александриди, А. Б. Залкинд, М.А. Карцев, Н.Я. Матюхин, конструктор И.А. Кокалевский и техники Л.М. Журкин, Ю.В. Рогачев, Р.П. Шидловский.

Опыт И.С. Брука по созданию первой электронной вычислительной машиныв стране оказался удачным. В 1952 г. в Лаборатории электросистем группой разработчиков, руководимой Михаилом Александровичем Карцевым, была разработанабыстродействующая ЭВМ М-2. Уже на следующий год она была введена в эксплуатацию и использовалась для расчётов ведущими институтами и конструкторскими бюро (КБ) СССР.

В 1956-1957 гг. другой группой разработчиков лаборатории электросистем, возглавляемой Николаем Яковлевичем Матюхиным, была создана малая универсальная вычислительная машина М-3.

В 1956 г. на базе Лаборатории электросистем ЭНИН в Академии наук СССР подруководством И. С. Брука была образована Лаборатория управляющих машин и систем (ЛУМС) АН СССР.

ЭВМ М-4 и М4-М

В1957-1958 гг. в Советском Союзе в массовом производстве начали осваиваться первыетипы транзисторов. Их применение вместо радиоламп сулило значительный прогресс в развитии вычислительной техники, резко повышая надёжность и быстродействие ЭВМ. Разработчики ЭВМ это чувствовали сильнее других. Поэтому в Лаборатории управляющих машин и систем АН СССР широко развернулись исследования характеристик транзисторов (надёжности, стабильности параметров, скорости работы и др.) в различных режимах их работы в электронных схемах ЭВМ. Разрабатывались различные варианты схемных решений элементов на транзисторах: статические, динамические, импульсные, потенциально-импульсные, потенциальные.

Вот только некоторые из этих работ, результаты которых в своё время были опубликованы:

• Белинский В. В., Иванов Л.В., Клыков Л.В. Импульсные схемы систем элементов цифровых машин;

• Чернов А.Н. Узлы арифметического устройства с динамическим триггером на плоскостном кристаллическом триоде;

• Белинский В.В., Золотаревский В. И., Иванов Л.В., Кукушкина К А. Потенциально-импульсная система элементов цифровых машин;

• Карцев М.А., Рогачев Ю.В.Потенциальные полупроводниковые элементы и построение из них логических схем.

Результаты этих исследований подтверждали надёжную работоспособность и возможность на освоенных в то время транзисторах построить электронные схемы длявычислительных машин с быстродействием свыше 10 тыс. операций в секунду.

В 1950-х гг. Радиотехнический институт (РТИ) АН СССР под руководством академика А.Л. Минца приступил к разработке двух радиолокационных станций — РЛСЦСО-П и РЛС ЦСО-С (главный конструктор Ю.В. Поляк), предназначенных для контроля космического пространства.

Зная о создании ЭВМ в Лаборатории управляющих машин и систем АН СССР, А. Л. Минц обратился к И.С. Бруку с предложением разработать электронную вычислительную машину для управления и обработки информации этих РЛС. Предложение было принято, и в плане работ ЛУМС на 1958 год появилась новая тема — разработка ЭВМ М-4.

Техническое задание (ТЗ) на разработку ЭВМ М-4 утвердили директор РТИ А.Л. Минц и директор ЛУМС И.С. Брук. Руководителем разработки был назначен М.А. Карцев. Основные разработчики: Г.И. Танетов, Л.В. Иванов, Р.П. Шидловский, Ю.В. Рогачев, Г.И. Смирнова, Е.Н. Филинов, Е.С. Шерихов, В.П. Кузнецова.

Техническое задание (ТЗ) на разработку ЭВМ М-4 утвердили директор РТИ А.Л. Минц и директор ЛУМС И.С. Брук. Руководителем разработки был назначен М.А. Карцев. Основные разработчики: Г.И. Танетов, Л.В. Иванов, Р.П. Шидловский, Ю.В. Рогачев, Г. И. Смирнова, Е.Н. Филинов, Е.С. Шерихов, В.П. Кузнецова.

Официально разработка М-4 началась
в январе 1958 г. В состав машины вошли арифметическое устройство, устройство управления, оперативная и постоянная внутренняя память, устройства ввода-вывода, система питания и пульт. Помимо этого, в ней предусматривались два специализированных устройства — устройство сопряжения с аппаратурой РЛС и устройство отображения информации. Конструктивные единицы: шкаф, блок, субблок.

ЭВМ М-4 была однопроцессорной асинхронной одноадресной машиной. Система команд имела большой набор арифметических операций, операции управления и обмена. Связь с объектом управления осуществлялась по однопроводному шлейфу, из внешних устройств присутствовали фотоввод и «быстрая» печать.

Машина работала с 23-разрядными числами с фиксированной запятой (отрицательные числа представлялись в дополнительном коде). Кроме того, она содержала узлы приёма и выдачи информации с собственной буферной памятью и имела параллельный ввод-вывод информации по 14 каналам со скоростью более 6 тыс. чисел в секунду.

В машине М-4 была предусмотрена аппаратная реализация некоторых сложныхарифметических операций (извлечение квадратного корня, двойное сравнение и др.). Для преобразования адресов служило специальное 10-разрядное арифметическое устройство.

В ЭВМ М-4, одной из первых в СССР транзисторных машин, использовались потенциально-импульсная система логических элементов, транзисторы, полупроводниковые (германиевые) диоды и электронные лампы.

Машина имела три уровня конструктивных единиц: шкаф, блок и субблоки — транзисторный и ламповый. Для управления и контроля работы устройства использовалась специальная конструкция блока контроля.

Изготовление машины было поручено Загорскому электромеханическому заводу (ЗЭМЗ). В апреле 1958 г. на завод были направлены полный комплект конструкторской документации на машину и основные разработчики М-4 для сопровождения производства.

В сентябре 1958 г. ЛУМС АН СССР был преобразован в Институтэлектронных управляющих машин (ИНЭУМ) АН СССР, директором которого стал И.С. Брук.

Летом 1960 г. ЗЭМЗ изготовил два комплекта устройств машины М-4 и поставил их в Радиотехнический институт (РТИ). Здесь под руководством М.А. Карцева была завершена настройка первого комплекта М-4.

Основные технические характеристики ЭВМ М‐4

• Система счисления — двоичная.

• Представление чисел — 23 разряда с фиксированной запятой.

• Быстродействие — 50 тыс. сложений или вычитаний в се-

  кунду,

• 15 тыс. умножений в секунду,

• 5,2 тыс. операций деления или извлечения

• квадратного корня в секунду.

• Объём оперативной памяти — 1024 23-разрядных числа.

• Объём постоянной памяти — 1024 23-разрядных числа.

В январе 1961 г. первый комплект М-4 был отправлен на объектв районе озера Балхаш для стыковки и совместной работы с РЛС ЦСО-П. Туда же направлялись и разработчики М-4.

Объём работ и количество участников разработки непрерывно увеличивались. В институте была создана специальная лаборатория No 2, которую возглавил М.А. Карцев. В состав сотрудников лаборатории вошли (полный список): Г.И. Танетов, Л.В. Иванов, Р.П. Шидловский, Г.И. Смирнова, Е.С. Шерихов, Ю.В. Рогачев, В.П. Кузнецова, Р.П. Макарова, Ю.Е. Авалиани, И.З. Блох, В.М. Емелин, Ю.И. Галкин, В.А. Лазарев, В.С. Соколов, Г.В. Коростылев,З.Н. Гаврилина, Л.И. Пиастро, В.Я. Рожавский, Б.Л. Квин, В.И. Никитин, А.Ф. Лапин, С.Н. Самсонов. Несколько позднее к ним присоединились В. А. Брик, Ю. Н. Мельник, Л. Я. Миллер, Л.Д. Степанов, Т.Н. Хомич, Е.А. Братальский, В.И. Самойлов,О.Н. Бибиков, Б.Н. Соловьев, Н.М. Сухова. Для отработки программного обеспечения на объекте к работе спецлаборатории No 2 подключились Е.В. Гливенко, Л.Н. Ковалева, В. Филиппов.

В январе 1961 г. И.С. Брук и А.Л. Минц утвердили дополнителное техническое задание на доработку второго комплекта ЭВММ-4, предназначенного для управления и обработки информации РЛС дециметрового диапазона, — ЦСО-С.

Руководство проведением этой работы поручили Ю.В. Рогачеву. Предстояло разработать и включить в состав машины устройство первичной обработки информации (УПО) и контрольно-регистрирующее устройство на магнитной ленте. Доукомплектованная машина получила обозначение М4-М.

Функциональная схема УПО предусматривала наличие широкоформатных регистров, обеспечивающих параллельную обработку до 16 радиолокационных сигналов. В состав УПО входили: переключатель секторов, преобразователь кодов, накопитель, пороговое устройство, устройство перекодирования, устройство определения координат, буферная память и др.

При проектировании УПО была разработана принципиально новая потенциальная система логических элементов, основу которой составлял не триггер, а инвертор-формирователь уровней. Отличительные особенности этой системы элементов:

• высокая степень унификации элементов;

• унификация типов связей между элементами;

• использование радиодеталей массового производства без какой-либо дополнительной проверки или разбраковки;

• малая чувствительность в сравнительно широких пределах к изменениям параметров деталей и напряжений питания (кроме нескольких специально оговоренных мест);

• высокое быстродействие;

• широкие логические возможности, позволяющие создавать ряд оригинальных построений.

Были внесены и существенные технологические изменения. Унификация элементов и связей между элементами обеспечила возможность построения функциональных схем УПО, формируя унифицированные ячейки (некоторое подобие появившихся позднее микросхем), что значительно повысило технологичность разработки, изготовления,настройки и эксплуатации устройства. Сложная монтажная плата транзисторного субблока заменялась набором из шести типов унифицированных ячеек.

В ноябре 1961 г. Загорский электромеханический завод получил конструкторскуюдокументацию на УПО и внёс свой вклад в освоение этого устройства в производстве, впервые внедрив в технологию изготовления ячеек односторонние печатные платы.

В марте 1962 г. ЗЭМЗ изготовил и поставил УПО в ИНЭУМ. В это же время в ИНЭУМиз РТИ был перемещен и второй комплект М-4 для настройки и комплексной стыковки с УПО.

В июле того же года настройка УПО была завершена. Дальнейшее руководство работами по настройке машины М-4М было возложено на Г.И. Смирнову. Вместе с опытными инженерами спецлаборатории No 2 к этой работе подключились молодые специалисты Л.Я. Миллер и Л.И. Лушпин.

В июле 1962 г. первый комплект ЭВМ М-4 совместно с радиолокационной станцией ЦСО-П успешно выдержал Государственные испытания, и на объекте в районе озера Балхаш началась их опытная эксплуатация по обнаружению спутников.

В ноябре 1962 г. вышло Постановление Совета Министров СССР о запуске ЭВМ М-4 в серийное производство.

ЭВМ М4–2М — основа вычислительных комплексов СПРН

В процессе ввода в опытную эксплуатацию РЛС ЦСО-П, в которомпринял активное участие М.А. Карцев, и ознакомления с дальнейшими планами построения единой территориальной системы РЛС дальнего обнаружения и контроля космического пространства стало очевидно, что назрела необходимость создания принципиально новой вычислительной машины, поскольку производительности М-4 оказалось недостаточно. Требовалась более высокое быстродействие и надёжность. Таких требований техническое задание на проектирование ЭВМ М-4 не выдвигало: элементная база 1958 г. ещё не была к этому готова. М.А. Карцев подготовил проект технического задания на новую машину — ЭВМ М4–2М.

ЭВМ М4–2М — вычислительная машина с повышенными техническими и эксплуатационными характеристиками, способными обеспечить построение вычислительных комплексов (ВК) обработки радиолокационной информации нескольких уровней: ВК управления, функционирования и обработки информации отдельной радиолокационной станции, ВК командного пункта территориального узла нескольких РЛС и ВК командного пункта всей системы контроля космического пространства — КП СПРН.

В марте 1963 г. новое ТЗ было утверждено, и решением ВПК Институту электронных управляющих машин (ИНЭУМ) была поручена разработка, а Загорскому электромеханическому заводу — серийное производство машин М4–2М. Главным конструктором назначался М. А. Карцев, а его заместителями — Ю.В. Рогачев, Л.В. Иванов и Р.П. Шидловский.

М4–2М была синхронной одноадресной машиной с арифметикой с плавающей запятой, с использованием ускорения умножения второго порядка, с активными и пассивными индикаторами в системе прерывания.

Машина включала шесть типов устройств: арифметическое устройство, вспомо-гательное арифметическое устройство, устройство управления, оперативную память(ОП), постоянную память (ПП), устройство управления внешними устройствами, а также пульт управления.

М4–2М выпускалась в виде трёх модификаций (5Э71, 5Э72и 5Э73), различавшихся объемами внутренней памяти, оператив-ная память — от 4096 до 16 384 слов, постоянная память — от 2×4096 до 2×8192 слова.

Разрядная сетка машины имела 29 разрядов. Арифметические операции выполнялись с плавающей запятой: один разряд был знаковым, 8 разрядов отводилось на порядок и 20 разрядов составляла мантисса числа. Система команд предусматривала операциис получением результата с 40-разрядной мантиссой. Машина обеспечивала быстродействие 220 тыс. операций в секунду (оп/с). За один машинный такт в 4,5 мкс выполнялась любая операция: логическая, арифметическая или операция управления.

Формат команд М4–2М

Инструкция (команда) М4–2М занимает 29 разрядов (разряды 0–28), которые делятся на поля, задающие коды управления. Поле 0 инструкции всегда занимает разряды 25–28 и является полем кода операции. Код операции 0 определяет инструкции управления, расшифрованные в табл. 1. Коды операций с 1-го по 15-й задают арифметические и логические операции, расшифрованные в табл. 2.

Инструкции управления, приведённые в табл. 1, имеют 7 полей (7 основных столбцов в табл. 1). В первом поле, состоящем из трёх разрядов (0–2), определяются инструкции приёма информации в регистры модификации адреса РМ (единица в одном из разрядов 0–2 определяет приём информации из регистра результата адреснойарифметики РР в соответствующий регистр РМ).

Во втором поле, также состоящем из трёх разрядов (3–5), приводятся значения указанных разрядов, определяющие число, которое будет записано в регистре РР. Например, если разряды с 3-го по 5-й будут содержать код 100, то в регистре РР окажется число, представляющее собой сумму содержимого регистра адреса операнда РА и содержимого регистра РМ1. Если разряды с 3-го по 5-й второго поля инструкцииуправления будут содержать 000, то в регистр РР будет передано содержимое регистраадреса операнда РА.

Если в поле 3 в 6-м разряде инструкции управления стоит 1, будет осуществлена запись из регистра, указанного в поле 6, в оперативную память.

Коды в разрядах 21–24 поля 6 определяют, какая именно операция управления будет выполняться. Например, код 0001 указывает, что будет производиться по адресу в поле 5 запись в ОП из регистра РМ1 или запись из ЗУ (ОП или ПП) в РМ1 в зависимости от значений в полях 3 и 4.

Четвёртое и пятое поля из разрядов 7 и 8 определяют приём информации из оперативной и постоянной памяти в регистр, указанный в поле 6.

Шестое поле из разрядов 9–20 определяет адрес в оперативной или постоянной памяти, откуда будет производиться запись в регистр, или адрес в оперативной памяти, куда будет производиться запись из регистра.

В поле 0 (разряды 25–28 инструкции управления) код операции равен 0000.

Инструкции арифметического устройства

В табл. 2 приведены инструкции арифметического устройства, имеющие 9 полей.

В первом поле из трёх разрядов (0–2) определяется приём в регистры. Единица в нулевом разряде вызывает передачу содержимого регистра В в регистр D. Разряды 1 и 2 определяют, в какой регистр — РМ1 или РМ2 — будет передано содержимое регистра РР.

Во втором поле из разрядов 3 и 4 задаётся, что будет передано в регистр РР.

В третьем поле из разрядов 5 и 6 определяется, из какого регистра — В или D — будет производиться запись в оперативную память.

Единица в четвертом поле (разряд 7) определяет передачу числа из ОП в регистр А. Единица в пятом поле (разряд 8) определяет передачу константы (непосредственного операнда) из ПК в регистр С.

В шестом поле в разрядах 9–20 указывается адрес ячеек в ОП и ПП для выполнения операций, указанных в полях 3–5.

В поле 7 в разрядах 21 и 22 указывается, откуда производится приём информации в регистр А, а в поле 8 в разрядах 23 и 24 — откуда производится приём информации в регистр С.

В поле 0 задаются коды арифметических операций. Например, код 1000 указывает, что надо выполнить операцию умножения числа в регистре А на число в регистре С, а результат занести в регистр В.

Как показывает блок-схема ЭВМ М4–2М, блоки оперативной памяти связаны с устройством управления шинами по 29 разрядов. В устройстве управления эти шиныобъединяются в шину чисел (шину данных) и в шину команд. Таким образом, из оперативной памяти могли читаться и операнды, и команды. Это было удобно при отладке рабочих программ РЛС, так как вместо постоянной памяти, где обычно при эксплуатации хранятся такие рабочие программы, можно было использовать дополнительные шкафы оперативной памяти.

М4–2М имеет развитую систему прерывания — 12 активных и 12 пассивных индикаторов прерывания от внешних источников (объектов управления). Время реакции на активные прерывания составляло 2–3 машинных такта.

Связь с объектом управления и другими системами осуществляется по последовательному синхронному шлейфу с пропускной способностью 100 Кбит/с.

Был предусмотрен и параллельный шлейф для связи между ЭВМ при построении вычислительных комплексов из нескольких машин.

Работы по созданию М4–2М начались в конце 1962 г. Шла отработка элементной базы и конструкции, модернизировалась система потенциальных полупроводниковых логических элементов, построенная на современных высокочастотных транзисторах разной проводимости и мощности и способная обеспечить запуск машины в серийное производство без макетирования и изготовления опытного образца. В электронных схемах использовались транзисторы П416 Б, П609 А, 2Т 301 Д, МП15 и МП10, стабилитроны Д808, диоды Д18 и Д219 А. Уточнялась структура машины и её устройств. Конструктивные единицы: ячейка, блок, шкаф.

В состав машины входило шесть типов устройств и пульт управления:

• АУ — арифметическое устройство,

• ВАУ — вспомогательное арифметическое устройство,

• УУ — устройство управления,

• ОП — оперативная память,

• ПП — постоянная память,

• ВУ — внешнее устройство,

• ПУ — пульт управления.

В сентябре 1963 г. Загорский электромеханический завод получил полный комплект конструкторской документации на ЭВМ М4–2М. Ровно через год, в сентябре 1964 г., завод изготовил и выставил под настройку и испытания все устройства головного образца машины М4–2М.

Чёткая организация работ на заводе, активное личное участиев решении технических вопросов руководителей завода, служб и цехов — В. Г. Попова, А. Г. Шишилова, Н. В. Горшкова, К.В. Агафонова, В.М. Неймана, Л.И. Борисова, Ю.Н. Успенского, В.А. Мушникова А.И. Голубева, Н.Н. Антипова, А.Г. Мищенко, В.С. Мухтарулина, Е.А. Лопатина, Н. Снеткова, В.А. Бубенцова и других — обеспечили своевременный запуск машины в серийное производство.

В ноябре 1964 г. комиссия Заказчика приняла головной образец в эксплуатацию. После успешного завершения испытаний представитель Министерства обороны В.Н. Байбаков, принимавший участие в приёмке М4–2М (мод.5Э71), заявил, чтовпервые в его практике «так блестяще прошла сдача машины с первого предъявления».

К концу этого года ещё шесть комплектов М4–2М были приняты Заказчиком и отгружены на объекты их постоянной эксплуатации.

Основные технические характеристики ЭВМ М4–2М

• Система счисления — двоичная.

• Количество двоичных разрядов — 29.

• Представление чисел — с плавающей запятой.

• Быстродействие — 220 тыс. оп./с.

• Оперативная память, Кбайт:

  • 5Э71–30,
  • 5Э72–60,
  • 5Э73–120.

• Постоянная память, Кбайт:

  • 5Э71–60,
  • 5Э72–120,
  • 5Э73–120.

Примечания: 1. При замене матриц постоянной памяти с прошивкой на матрицы с электрической записью объем постоянной памяти (ПП) в каждой модификации увеличивается вдвое.

2. При совместной работе в вычислительном комплексе КП СПРН ЭВМ М4–2М и М4–3М суммарная производительность достигает 400–450 тыс. оп./с.

В успешное завершение разработки машины вложили свои знания, энергию, труд инженеры и техники спецлаборатории No 2, а также конструкторы института:

• по устройству управления и машине в целом: М.А. Карцев, Л.З. Либуркин, Т.В. Архангельская, В.Г. Кузьмич, Л.С. Гамынина, В.С. Иванова, И.Н. Ушаков, Л.Г. Воробьева;

• по арифметическому устройству: Г.И. Танетов, В.А. Брик, Ю. Борисов;

• по устройству оперативной памяти: Л.В. Иванов, В.М. Емелин, Ю.И. Галкин, Р.П. Макарова, И.З. Блох, Е.Н. Аболина, В.А. Лазарев, С.Г. Виноградов, В.Г. Антонов;

• по устройству постоянной памяти: Р.П. Шидловский, А.А. Кудинов, Г.М. Кабаенкова, С.А. Лебедев, Б.Н. Соловьев, А.Н. Панов, Л.Д. Сокол, В.Н. Зенин, Б.И. Слипченко;

• по внешнему устройству: В.П. Кузнецова, Б.Л. Квин, Б.Л. Золоторевский, Л.А. Талашова, Т.А. Чернова, В.И. Штеренберг, Ф.А. Свищева, В.И. Корабчевский;

• по системе питания и пульту управления: Е.С. Шерихов, Л.Д. Степанов, Л.А. Калинина, В.В. Лагранж, Г.Д. Калмыков, В.Н. Соболева;

• по разработке элементной базы, по организации выпуска конструкторской документации, по организации работ авторского сопровождения производства на заводах-изготовителях и ввода в эксплуатацию машин на объектах Заказчика — Ю.В. Рогачев;

• конструкторы: Е.И. Цибуль, В.В. Грязнов, А.И. Дементьев, Ю.И. Ларионов, А.В. Гольдберг, А.Г. Давыдов, Р.Н. Ермакова, Г.Г. Бабкина, Г.В. Антипова, В.М. Гажеев, В.Е. Гуськов, Ю.В. Тихонов, В.Н. Никулин.

Технические и эксплуатационные характеристики М4–2М соответствовали заданным требованиям, в том числе по надёжности. Но для обеспечения непрерывной, безотказной круглосуточной работы РЛС в режиме боевого дежурства потребовалось на базе ЭВМ М4–2М создать трёхмашинные (трёхлинеечные) вычислительные комплексы повышенной готовности и надёжности. Для создания вычислительных ком-плексов командных пунктов радиолокационных узлов и командного пункта системыв 1965–1966 гг. на той же технической базе были разработаны системы внешних устройств СВУ-79–1, СВУ-79–2 и внешний вычислитель — ЭВМ М4–3М (5Э79).

Линейка вычислительного комплекса КП радиолокационного узла:

• ВУ — устройство ввода‐вывода (в современной терминологии — мост между интерфейсом внутрен‐ ней памяти и портами шины ввода‐вывода);

• ВП‐79 — абонентское сопряжение внешней памяти на магнитных барабанах;

• МБ — магнитные барабаны;

• АС79–1 — абонентское сопряжение перфокарточного ввода‐вывода и печати;

• ППК‐79, ВПК‐79 — контроллеры перфокарточного ввода‐вывода; — ПЧ‐79 — контроллер печатающих устройств.

Для управления абонентским сопряжением и контроллерами ввода-вывода командного пункта СПРН был создан внешний вычислитель ЭВМ М4–3М — программируемый мультиплексный канал ввода-вывода. Команда ЭВМ М4–3М имела 29 разрядов, так же, как и команда ЭВМ М4–2М.

Устройства ВП-79 и АС-79–1–2–3 подключались к диспетчеру каналов ДК ЭВМ М4–3М посредством стандартной 29-разрядной шины ввода-вывода, аналогичной, например, сегодняшним ISA или PCI.

В 1965 г. круг работ разработчиков машины значительно расширился. Осуществлялись ввод в эксплуатацию вычислительных машин, их стыковка с радиолокационными станциями и отладка программ на объектах Заказчика в Казахстане (в районе озера Балхаш), в Восточной Сибири, в Прибалтике и в Заполярье. Обеспечивалось авторское сопровождение производства машин на заводе. Шла разработка новых устройств для построения вычислительных комплексов. Развернулись и теоретические исследования новых направлений по дальнейшему развитию вычислительной техники в области архитектуры, элементной базы и технологии.

Разрастался и коллектив разработчиков. Под руководством М.А. Карцева был создан отдел специальных разработок, в состав которого вошли спецлаборатория No 2 (руководитель Ю.В. Рогачев) и вновь созданные лаборатории: No 3 (руководитель Л.В. Иванов), No 4 (руководитель Р.П. Шидловский), No 5 (руководитель Е.В. Гливенко)и No 6 (руководитель Ю.Н. Мельник).

Отделу спецразработок была придана группа конструкторов под руководством Е.И. Цибуля.

Были определены направления деятельности лабораторий.

За спецлабораторией No 2 сохранялись общее руководство и организация работ по машинам и комплексам, а также разработка устройств управления, арифметических устройств, внешних устройств машины и комплексов, пультов управления, источников вторичного питания и общего энергоснабжения.

Усилия Спецлаборатории No 3 были направлены на разработку оперативных запоминающих устройств и на исследования перспективных направлений развития элементной базы ЭВМ.

Спецлаборатории No 4 поручалось исследование новых технических возможностейсоздания постоянных (долговременных) запоминающих устройств и их конкретная разработка.

Спецлаборатория No 5 должна была заниматься разработкой, отладкой и вводом в эксплуатацию программного обеспечения вычислительных машин и комплексов, их стыковкой с программами пользователей.

Спецлаборатория No 6 получила конкретное задание — разработку внешнего вычислителя (ЭВМ М4–3М) для вычислительного комплекса командного пункта системы.

В 1967 году постановлением СМ СССР отдел спецразработок ИНЭУМ из Министерства приборостроения СССР был переведён в Министерство радиопромышленности СССР в качестве Филиала No 1 ОКБ «Вымпел».

Продолжалась активная работа на всех радиолокационных узлах и на командном пункте СПРН. Основной состав научных сотрудников, инженеров, программистов и техников Филиала No 1 ОКБ «Вымпел» работал на объектах. На радиолокационных узлах в Казахстане и в Восточной Сибири ставились на боевое дежурство в составе РЛС «Днепр» ЭВМ модификации 5Э71. Командные пункты этих узлов оснащались вычислительными машинами модификации 5Э72 и системами внешних устройств СВУ-79–1. В Прибалтике и Заполярье в составе радиолокационных станций «Днестр-М» вводились в эксплуатацию ЭВМ 5Э72 и СВУ-79–1. На этих объектах разработчики ЭВМ занимались и отладкой рабочих программ РЛС. На командном пункте СПРН в Подмосковье отрабатывалось взаимодействие ЭВМ 5Э73 с внешним вычислителем и системой СВУ-79–2 в режиме приёма информации от радиолокационных узлов и выдачи результатов её обработки на устройства отображения.

К 1969 г. работы по вводу в эксплуатацию вычислительных машин на объектах в Казахстане, Сибири, Заполярье и Прибалтике были завершены. На командном пункте в Подмосковье успешно прошли испытания вычислительного комплекса. Результаты испытаний показали высокую надёжность вычислительных средств, что впоследствии было подтверждено длительной эксплуатацией ЭВМ М4–2М (эти машины работали в составе РЛС «Днепр» свыше 30 лет). Среднее время их безотказной работы составляло более 900 часов, что на порядок превышало требования техничеcкого задания.

На пяти радиолокационных узлах и командном пункте системы с 1965 по 1969 г. было введено в эксплуатацию свыше 50 ЭВМ М4–2М и М4–3М, соединенных каналами передачи данных длиной в десятки тысяч километров в единую вычислительную сеть.

В апреле 1967 г. успешно проведеныГосударственные испытания под руководством маршала артиллерии Ю.П. Бажанова, и первая РЛС «Днестр» радиолокационного узла ОС-2 в районе озера Балхаш была принята на вооружение Советской армии.

В 1967 году за создание ЭВМ М4–2М авторскому коллективу разработчиков РЛС «Днестр», возглавляемому М.А. Карцевым, была присуждена Государственная премия СССР.

В 1970 году под председательством заместителя начальника Генштаба генералаВ.В. Дружинина успешно завершены испытания РЛС «Днестр-М», радиолокационныхузлов РО-1, РО-2, СПД (системы передачи данных) КП СПРН, после чего они были приняты на вооружение Советской армии.

В 1971 году узлы ОС-1 и ОС –2 в составе четырёх РЛС «Днестр», четырёх РЛС «Днестр-М» и двух командных пунктов успешно прошли испытания совместно с системой ИС и были поставлены на боевое дежурство.

По результатам научно-исследовательских работ, внедрённым в создание машин серии М4–2М и М4–3М, были защищены диссертации: докторские (М.А. Карцев и Е.В. Гливенко) и кандидатские (Л.В. Иванов, Ю.В. Рогачев, Р.П. Шидловский, Ю.Н. Мельник, Е.А. Братальский, А.Ю. Карасик).

ЭВМ М4–2М находились в эксплуатации СПРН до середины 2000-х годов. Заместитель главного инженера Ленинградского производственно-технического предприятия Борис Александрович Андреев в 2012 г. вспоминал: «...Несколько слов насчёт ЭВМ М4–2М, год начала выпуска которой — 1964-й, конец выпуска — 1984-й. С 1971 года я лично принимал участие во вводе в эксплуатацию 9 этих ЭВМ сначала как инженер, а затем как руководитель пусконаладочной бригады. Эти ЭВМ были заменены на компьютеры IBM PC к середине 2000-х годов. Причем замена была произведена не переписыванием боевых программ, а созданием на IBM PC эмулятора команд ЭВМ М4–2М и загрузкой в IBM PC программы в кодах М4–2М. <...>

Отдельно хочется сказать о последовательном синхронном шлейфе с пропускной особенностью 100 Кбит/с ЭВМ М4–2М. Эта синхронная сеть разбивалась на 64, 128 или 256 каналов по 16 разрядов, и все устройства РЛС были синхронно привязаны к своим каналам и принимали или передавали в ЭВМ М4–2М соответствующую информацию в двоичном коде. Таким образом, это была одна из первых, если вообще не первая, промышленная сеть обмена информацией между ЭВМ.

Кстати, РЛС СПРН «Днепр» на базе ЭВМ М4–2М были полностью автоматическими,то есть обслуживающий персонал только наблюдал за работой РЛС, и все данные о её работе автоматически пересылались на командный пункт...

Отсюда можно сделать вывод, что ЭВМ М4–2М за свою долгую жизнь достойна “Книги рекордов Гиннеса”».

Страницы истории отечественных ИТ / Сост. Э.М. Пройдаков. — М.: Альпина Паблишер, 2019. Т. 5. — 2019. — 224 с.
Помещена в музей с разрешения автора 10 апреля 2019