1959
Г.С. Смирнов
С января 1959 года на опытном образце “Урала-2” математики группы Б.В. Коробова стали отлаживать контрольные задачи, использовавшиеся на междуведомственных испытаниях “Урала-1”. Электрики, конструкторы и программисты в это время форсированно готовили документацию “Урала-2” для серийного производства. В марте 1959 г. директор Пензенского завода САМ приказал приступить к освоению серийного производства “Урала-2”: изготовлению 5 головных образцов. Мы, ведущие “уральские” разработчики, прочитали заводчанам цикл лекций.
Опытный образец надёжно работал круглосуточно. Посмотреть на наше “чудо” появились гости из СКБ-245, НИИ-5, обкома партии, с машиной знакомилась бригада офицеров из ВЦ ВВС (С.Н. Грачев, А.А. Пашков и др.).
На майской демонстрации В.С. Маккавеев, В.Н. Филиппов, на следующем снимке В.Т. Мошенский, В.И Смирнова, Г.С. Смирнов, Т.П. Шутова, Е.С. Филиппова, А.П. Кучер и другие.
25 мая работающий “Урал-2” был показан американской делегации ведущих компьютерных специалистов. S.N. Alexander, M.M. Astrahan, L. Bers, H.H. Goode, H.D. Huskey и M. Rubinoff сочли её способной конкурировать на мировом рынке.
В сентябре 1959 года междуведомственная комиссия (М.Р. Шура-Бура, А.Н. Мямлин, А.Ф. Хмелев и другие) во главе с академиком А.А. Дородницыным провела всесторонние испытания машины, отметила новизну МОЗУ со схемой 3D,4W, стабилизатора СТВМ и подтвердила её технико-эксплуатационные параметры.
Внешний вид серийной универсальной вычислительной машины «Урал-2».
- АУ – арифметическое устройство,
- УУ – устройство управления,
- НФ – накопитель ферритовый,
- НМБ – накопитель на магнитном барабане,
- НМЛ – накопитель на магнитной ленте,
- НПЛ – накопитель на перфоленте,
- ПчУ – цифропечатающее устройство,
- КУ- клавишное устройство,
- КСУ – контрольно-считывающее устройство,
- ПФУ1 – первое перфорирующее ленту устройство,
- ПФУ2 – второе перфорирующее устройство.
Ёмкость МОЗУ – 4096 20-разрядных слов или 2048 40-разрядных. Время сложения или вычитания чисел с фиксированной запятой – 80 мксек, время сложения или вычитания чисел с плавающей запятой – 130 мксек, время умножения 40-разрядного числа на 20-разрядное – 330 мксек, время умножения 40- разрядных чисел– 470 мксек, время деления 40-разрядного числа на 20-разрядное – 530 мкс, время деления 40-разрядных чисел – 810 мксек. Среднее быстродействие оценено в 5000 оп/сек. Скорость ввода с перфоленты – 150 чисел/сек, ёмкость НПЛ – 10000 чисел. Скорость вывода информации на выходной перфоратор – до 160 чисел/мин. Скорость считывания с магнитного барабана ёмкостью 8192 слова, в среднем, – 3000 чисел/сек, количество барабанов в машине – до 8. Скорость считывания с магнитной ленты или записи на неё – до 1000 чисел/сек, ёмкость – до 100000 слов. Скорость вывода информации на цифропечатающее устройство – 20 строк/сек. Средняя скорость работы оператора при перфорации исходных данных – 15 чисел/мин. Полезное время машины – более 18 часов/сутки. Количество ламп в машине – 2250, диодов – 11000. Источник энергии – сеть трёхфазного переменного тока напряжением 380/220 В с частотой 50 Гц. Потребляемая мощность без вентиляции – 25 кВА. Занимаемая площадь – до 120 кв. м. Комиссия рекомендовала универсальную ЭВМ для научных и инженерных расчётов “Урал-2” в серийное производство.
Главный конструктор машины Башир Искандарович Рамеев назначает заместителями главного конструктора машин “Урал” А.Н. Невского, В.И. Мухина и Г.С. Смирнова. До конца года первая серийная машина «Урал-2» была отправлена заводом САМ в ВЦ ВВС. В следующем году “Урал-2” уже экспонировался на ВДНХ. Б.И. Рамеев, В.И. Мухин, А.Н. Невский и Г.С. Смирнов были награждены золотыми медалями, группа разработчиков – серебряными и бронзовыми. Разработка машины “Урал-2” зарегистрирована в Комитете по делам изобретений и открытий.
До 1965 года завод Пензенский САМ выпустил 139 универсальных автоматических электронных вычислительных машин “Урал-2”.
В октябре 1958 года филиал СКБ-245 преобразуется в Научно-исследовательский институт управляющих вычислительных машин. Его возглавил В.А. Шумов, главным инженером стал Б.И. Рамеев. Наиболее успешная линия разработок предприятия – создание машин “Урал” – могла быть сломана в угоду новому направлению. В эти месяцы главный конструктор машин “Урал” выдвигает идею создания новых машин – “Урал-3” и “Урал-4” – для решения задач статистики, планирования, учёта и анализа производства, учёта материально-технических ценностей, обработки результатов наблюдений и других задач, связанных с приемом, хранением, переработкой и выдачей большого объёма цифровой и алфавитной информации. Решения этих задач – неотъемлемая часть автоматизации процессов управления в народном хозяйстве. Отправным объектом построения новых машин предлагался “Урал-2”. Б.И. Рамеев разрабатывает основные структурные решения по новым машинам. Им выделяется “Урал-4” как ключевая машина в новом проекте. В 1959 году проясняются его компоненты. Предложенную подсистему ввода информации в этой машины поясняет схема.
Клавишное устройство У-102 для набора вводимых на перфокарту данных, пробивка карт – на перфораторе У-120. Предусмотрено использование алфавитного перфоратора ПА-80-2, репродуктора ПР-80-2 и контрольника карт ПК-80-2. Для считывания информации с карт – У-210.
Ввод данных в машину с бумажной перфоленты с аппарата СТА-35 через устройство У-220. Коммутатор У-200 получает информацию со считывающих устройств У-210, У-220 и с других устройств и передает её в центральный процессор У-302.
В подсистеме памяти используются МОЗУ – устройство У-401 -, до 8 магнитных барабанов У-422 с контроллером У-411, шкаф магнитных лент У-440 с четырьмя лентопротяжными механизмами, заимствованными с ЭВМ М-20. Контроллер У-430 – для обслуживания до 12 устройств с магнитными лентами У-440.
Состав и связи подсистемы памяти “Урала-4” поясняет следующая схема.
Устройство выборки У-310 – для сортировки и подбора данных с заданными признаками.
Выходной коммутатор У-500 – для переключения выдачи информации на любой из 32 выходов. Устройства У-550 и У-544 выполняют функцию алфавитно-цифрового печатающего устройства, У-520 – перфоратор карт, У-530 – перфоратор бумажной ленты.
По проекту Б.И. Рамеева “Урал-3” – машина в меньшей комплектности.
В машинах “Урал-2”, “Урал-3” и “Урал-4” обеспечивается программная совместимость, отличия связаны лишь с используемой комплектностью периферийных и внешних устройств.
С января 1959 года в НИИУВМ началось финансирование разработки машин “Урал-3” и “Урал-4”. К разработке документации ЭВМ “Урал-3” были привлечены сотрудники СКБ (Д.А. Гольдфельд) Пензенского завода САМ, директором которого уже был Борис Александрович Маткин.
В связи с ростом объёма работ по программированию в НИИУВМ образовали математический отдел во главе с Н.М. Коноплей.
В это время превалирующей разработкой в НИИУВМ был “Урал-2”, поэтому разработка новых машин разворачивалась по мере возможностей коллектива. Работу с новой перфорационной аппаратурой поручили В.И. Глухову, Ю.И. Козлову и А.Ф. Макееву. Скорость считывания бумажной перфоленты – до 400 симв/сек, перфокарт – до 300 карт/мин, скорость выходного перфоратора карт – до 50 карт/мин, перфоратора телеграфной ленты – свыше 10 символов/сек.
Разработку накопителя на магнитной ленте (У-430 и У440) вели А.Г. Калмыков, Н.А. Горшкова, Л.Т. Меднова и другие. На каждом из четырех лентопротяжных механизмов шкафа У-440 теперь хранилось до 65536х40 бит. Запись информации на ленту дублировалась, она хранилась вместе с контрольной суммой. К контроллеру У-430 допустимо подключение 12 шкафом У-440.
Устройство У-310 для выборки данных с магнитной ленты разрабатывали А.М. Полячкин и Г.С. Богословская.
Они стремились увеличить эффективность сортировки данных, выборки по заданным признакам или шагу. Работу прекратили после того, как выполнение специфических операций Б.И. Рамеев переложил на процессор У-302.
Накопитель на магнитном барабане (У-422 и У-411) разрабатывали В.Д. Борщевский, А.М. Фиштейн, Н.Н. Виноградов, В.И. Дубинин и Б.А. Малафеев. Был разработан новый усилитель воспроизведения, введено двойное дифференцирование считанного сигнала, запоминание информации на конденсаторах, уменьшено на треть количество витков в магнитной головке. Информацию разместили на 7/8 поверхности барабана, переключение релейного дешифратора номера зоны стало происходить менее чем за 10 мсек. Ввели блок выработки случайных чисел и схему сравнения информации пяти дорожек, что позволило достоверно оценивать работу накопителя в автономном режиме. Им удалось довести информационную ёмкость на магнитном барабане У-422 до 16384х40 бит.
К контроллеру У-411 подключили три магнитных барабана У-422, хотя можно было подключать до 8 таких магнитных барабанов.
Г.С. Смирнов, В.А. Аверьянов, В.Я. Сковородин, Н.Н. Мишин и другие модернизировали показанное на снимке МОЗУ У-400: ввели параллельно-последовательную связь с контроллером У-411. Получилась модель МОЗУ У-401.
Для обеспечения расширяющегося производства “уральских” МОЗУ с выборкой 3D,4W поставку запоминающих ферритовых сердечников К-28 (не без влияния Б.И. Рамеева) московские и областные власти возложили на созданный в 1959 году специализированный завод приборов и ферритов города Кузнецка Пензенской области, директором которого стал В.И. Медведев.
У Б.И. Рамеева с А.Н. Невским были затруднения в выборе схемы управления алфавитно-цифровым механизмом. В ноябре 1959 года автор этих строк предложил оригинальный способ построения АЦПУ с шириной строки в 128 символов. Приведённая схема поясняет реализацию этого АЦПУ.
Главный конструктор принял это предложение после обсуждения в кругу своих заместителей. Из машины коды подлежащих печати на строке символов помещаются последовательно в регистре строки, выполненном в виде памяти на ферритовых матрицах МЭ-1. Количество матриц обусловлено количеством символов на печатающем колесе устройства. Считываемый из памяти код символа сравнивался со значением счётчика синхросигналов, соответствующих положению символа на колесе, одновременно с этим выбирался запоминающий ферритовый сердечник регистра печати, соответствующий позиции на печатаемой строке. При сравнении значения счётчика со считанным из памяти кодом в регистре печати фиксируется “единица”, обусловливающая возбуждение тиратрона и соленоида печатающего молоточка: печатался символ. Исполнение команды печати строки завершается после печати всех 128 символов. Протяжка бумажной ленты – по отдельной команде машины. Универсальность принципа обусловила его широкое использование.
Из книги Рамеевская школа конструирования ЭВМ. История разработок в фотографиях
