1960
Г.С. Смирнов
В 1960 году была открыта ОКР по разработке безлампового ферритового запоминающего устройства БНФ-1. Я оставался руководителем работы. Партии новых запоминающих ферритовых сердечников С-1 с внешним диаметром 1,2 мм для своего МОЗУ я получал из созданного в этом году НИИЭМП, где их изготавливал переведенный туда В.Г. Чубаров по составленному мной техническому заданию. Сортировку сердечников С-1 выполняли лаборантки Н. Ломовцева и другие на созданных нами пультах. Оценку считанных сигналов разрушенной и неразрушенной единиц с проверяемого сердечника лаборантки выполняли с помощью осциллографа. Статические характеристики С-1 были близки К-28.
Разработали матрицу МЭ-2. емкостью 16х16 бит. На базе стенда СПМ-1 с участием И.Т. Шульпина был создан новый стенд для автоматизированной проверки этих матриц (СПМ-2), мы уменьшили токи возбуждения вдвое. Тесты – прежние. Области устойчивой работы матриц – не менее 10 % от номинального значения 260 мА. Матрицы проверяла В.И. Макарова, принятая в лабораторию по рекомендации Б.И. Рамеева.
Электронные схемы реализовали на базе конструкции ТЭЗов, разработанных в НИЭМе для машины М-20. Они представлялись более удобными для размещения безламповых компонент. Разработали и ферритовый куб КФ-2.
Трудной задачей была разработка генератора тока для коммутатора координатных токов. Рассматривали разные варианты. Остановился на варианте: источник стабильного напряжения с большим нагрузочным прецизионным сопротивлением, ток которого переключался в диодный дешифратор ненасыщенным транзистором. Очень удачным оказалось решение! В МОЗУ включили схемы автономного управления, позволявшие выполнить проверку устройства в номинальном и профилактическом режимах.
Безламповую электронику обрамления куба разместили в шкафу, в нижней части которого полупроводниковые источники питания, созданные в лаборатории В.К. Елисеева.
Испытания МОЗУ завершили в 1961 году. Надёжность работы МОЗУ была поразительно высокой! Убедились – найденные решения перспективны и для более сложных МОЗУ.
Сожалею, что к этому времени не был создан и процессор. Его начинал прорисовывать Е.И. Шприц, но не довёл работу до реализации.
В отделе А.К. Щенникова вели не только поверку, ремонт и хранение измерительных приборов, но и разрабатывали нестандартную контрольно-измерительную и другую подобную аппаратуру.
С 1960 года в отделе – две лаборатории, которые возглавляли В.К. Елисеев и В.Г. Желнов, давние участники работ областного радиоклуба.
Сотрудники лаборатории В.К. Елисеева разрабатывали первые на предприятии образцы стабилизаторов постоянного напряжения для питания полупроводниковых схем. В лаборатории В.Г. Желнова по заказу лаборатории МОЗУ разрабатывали приборы измерения импульсов тока. По нашей просьбе они продолжили работу с целью создания более компактного прибора. Под руководством В.Г. Желнова разрабатывали и генератор ГПИ-1 для работы с логическими элементами комплекса “Урал-10” и приступили к разработке осциллографа с полосой пропускания до 100 МГц для лаборатории В.Т. Мошенского, намеревавшегося изучать схемы на туннельных диодах.
Успехи в проектировании машин “Урал-2”, “Урал-3” и “Урал-4” и в разработке в 1959 году схем макета безлампового МОЗУ на ферритовых сердечниках во многом побудили Б.И. Рамеева выступить с новой инициативой: приступить к разработке ЭВМ типа «Урал-4» на полупроводниковых приборах. Работа началась в апреле 1960 года в отделе А.Н. Невского. Схемотехнику “Урала-4” хорошо знали в этом отделе. Поэтому центральной задачей “уральцев” стало создание набора новых логических элементов и конструктивов. И.К. Кутний и С.М. Долбенский (его в конце года сменил М.П. Князев) приступили к разработке и выбору основных конструктивов (клавиатуры, разъёмов и прочего) новой машины. Рассматривали герконовые элементы, разные разъемы. Выбрали разъёмы “Аист”, контакты которых можно было запаивать. Этой работой руководил непосредственно Б.И. Рамеев.
В лаборатории В.К. Елисеева разрабатывали новые безламповые источники для питания полупроводниковых схем новой машины.
В отделе В.С. Маккавеева Е.И. Шприц разрабатывал схемы импульсно-потенциальных элементов на транзисторах П6, П15. Время выхода из режима насыщения этих транзисторов производственниками не регламентировалось. Схемотехники разных предприятий использовали отбор транзисторов. Но именно в это время изготовители запретили отбор транзисторов. Не сразу стало известно, что начато производство транзисторов П16, предназначенных для работы в импульсном режиме. Но они стали баснословно дефицитными.
Укрепили лабораторию, разрабатывавшую комплекс логических элементов: в ней появились В.Д. Цыганков, И.В. Иловайский, О.И. Сидоренко. Они внесли новую струю в разработку комплекса: отдавали предпочтение диодно-транзисторным потенциальным ненасыщенным схемам, которые предлагалось реализовать на более дефицитных и очень дорогих новых кремниевых диодах Д220 и германиевых транзисторах П402, П403. К исследованию схем подключились В.М. Шибаршова, Ю.П. Безверхов, А.М. Бершадский, Т.А. Семяновская (Балясина), В.М. Пырков, М.Э. Литвин, Л.Г. Черняк, Л.И. Балясин и другие.
От выбора варианта комплекса элементов Е.И. Шприц уклонялся: выбор следовало сделать Б.И. Рамееву. Мой опыт работы с полупроводниковыми схемами побудил Башира Искандаровича отправить меня в командировку для ознакомления с новейшими отечественными разрабатываемыми комплексами логических элементов.
В НИЭМе В.А. Гринкевич создал набор элементов на насыщенных транзисторах П16, в котором переключение транзистора происходило в форсированном режиме с использованием импульсных трансформаторов. Схемы работали в расширенном температурном диапазоне на частоте переключения около 200 кГц.
В НИИАА А.Б. Залкинд рассказал о комплексе быстродействующих элементов на схемах с переключением тока (П15, П11), который он предложил для специализированных военных машин. Перепад напряжений был около 1 В, помехоустойчивость в крупных блоках и работоспособность схем в широком диапазоне температур не были проверены и вызывали беспокойство у самих разработчиков.
В МИФИ Б.Н. Кононов, автор схемы переключения транзистора с нелинейной обратной связью для исключения насыщения, познакомил меня со своими наработками. Это были схемы диодно-транзисторной логики (ДТЛ), выглядевшими весьма привлекательными для массового производства. По мнению автора, диффузионные транзисторы П402, П403 не были лучшими для таких схем, потому что для недопущения насыщения следовало иметь более низкое коллекторное напряжение, что потребует использования дополнительного диода в базовой цепи транзистора. Кремниевые диоды, нужные для таких схем, были очень дороги. И тем не менее этот набор мне представлялся наиболее перспективным. Об этом рассказал Б.И. Рамееву. Пояснил, что для МОЗУ мне нужен элемент с меньшим временем переключения, чем называли разработчики. Это было учтено: путём некоторого усложнения будет создан элемент с временем переключения в 2-3 раза меньшим.
Б.И. Рамеев собрал нас, своих заместителей, и основных разработчиков комплекса ДТЛ В.Д. Цыганкова и И.В. Иловайского. На совещании было принято решение: в качестве комплекса логических элементов использовать наши схемы ДТЛ с небольшой доработкой базового элемента “И-ИЛИ-НЕ” для сокращения времени переключения: ввели подсечку в коллекторной цепи.
На снимке второй справа – И.В. Иловайский.
27 июля 1961 года ГКРЭ и ГКЭТ издали совместный приказ о разработке комплекса полупроводниковых элементов для ЭВМ. Исполнителем работы назначили наш институт. С ноября 1961 года Б.И. Рамеев возглавил эту работу. Основой комплекса стали разрабатывавшиеся в институте схемы ДТЛ.
Он решил, что комплекс будет двойного назначения, для народного хозяйства и для военных. Баширом Искандаровичем был выбран модульный принцип построения схем по типу лампового набора “Элемент-2”, выпускавшегося в Новгороде. Такой выбор обеспечивал возможность использования освоенной технологии печатного монтажа и механизированной сборки модулей.
Лабораторию элементов возглавил Л.Н. Богословский. Он выполнил основные работы по программному моделированию и расчётам на ЭВМ ожидаемых параметров модулей. Был созданы и модуль индикации И-1 и модуль Ж-1 с задержкой на 5 мксек. Экспериментально определили, что время переключения модуля А-1 – не хуже 250 нсек, модуля Б-1 – 0,63 мксек, модуля Е-1 – 0,71 мксек, Рабочая частота – до 700/1500 кГц. Разработку конструкторской документации комплекса завершили в 1962 году с участием Г.А. Сперанского, Л.С. Денисовой, В.Е. Мартышкиной и Л.А Корнауховой в КБ М.П. Князева. В комплексе логических элементов “Урал-10В” диапазон рабочих температур расширили до – 40 … +70 градусов Цельсия.
В.Д. Цыганков вспоминает: «…У меня до сих пор сохранился написанный мною с сотрудниками Иловайским Игорем Вячеславовичем, Сидоренко Олегом Ивановичем, Шибаршовой Валентиной Михайловной отчёт, где-то страниц на 200, с научным обоснованием целесообразности унификации и выбора потенциальной ДТЛ-логики, т. е. диодно-транзисторной элементной базы комплекса логических элементов “Урал-10” для нашего ряда полупроводниковых ЭВМ типа “Урал”, а также для других ЭВМ, разрабатываемых в смежных министерствах. Этот отчёт мы предъявили Государственной комиссии при сдаче комплекса. Кстати, на этом отчёте защитились киевляне в Институте кибернетики у В.М. Глушкова, назвав в то время свой комплекс “Урал-10Г” (гражданский), т. к. наш институт перед этим передал Киеву всю конструкторскую документацию на модули “Урал-10”. После ухода Левы Богословского основная нагрузка по сопровождению освоения в серийном производстве модулей легла на меня. Башир Искандарович Рамеев доверил мне представлять НИИУВМ (ПНИИММ) на всех официальных встречах по тематике “Урал-10”, а также в работах экспертом от имени Главного управления во всевозможных комиссиях по приёмке элементов вычислительной техники в других оборонных и гражданских министерствах (завод САМ г. Москва ГКРЭ, з-д “Дзержинец” г. Москва МАП, ЕрНИИММ г. Ереван ГКРЭ, “Научный Центр микроэлектроники” г. Зеленоград МЭП, и др.). После освоения в производстве на нескольких заводах Союза модулей “Урал-10” (мы с Василием Андреевичем Буруновым, в частности, ездили решать вопросы на серийный завод в г. Волжский, где также изготавливались наши модули) нами была разработана, испытана и успешно сдана Заказчику военная модификация модулей “Урал-10В”. Модули “Урал-10” применялись не только в серийных ЭВМ типа “Урал”, но и на борту в ракетной технике, в вычислительных и управляющих комплексах автоматизации, разрабатываемых ЦНИИКА, во многих других изделиях и отраслях в течение десятка лет...»
Разработку основных конструктивов машин – печатной платы (для ТЭЗов), панели и шкафов – Б.И. Рамеев выполнил с участием конструкторов КБ М.П. Князева и заместителей главного конструктора машин “Урал” А.Н. Невского и Г.С. Смирнова, выверявших предлагавшиеся решения на приемлемость для построения процессора и ферритовой памяти, соответственно. В это время в лаборатории МОЗУ велось переложение схем БНФ-1 на модули (М-1 … М-7) и доработка некоторых схем. Модули М-8, М-9, М-10 разрабатывались позже в подразделении, где создавались периферийные устройства для машин второго поколения.
Все эти разработки, включая источники питания П1 и П6, Б.И. Рамеев включил в комплекс унифицированных схемных элементов и узлов (“Урал-10”) для новых вычислительных машин.
К этому времени наш институт переехал в новое, более просторное здание, построенное при активном участии нашего директора Виктора Алексеевича Шумова. В помещении выделили место для своего опытного производства. Там технологи приступили к освоению печатного монтажа. Этот процесс контролировал сам директор.
Под руководством заместителя директора Василия Андреевича Бурунова началось производство первых модулей комплекса “Урал-10”, изготовление и отработка узлов комплекса.
Путь к созданию вычислительных машин “Урал” второго поколения теперь открыт: настала пора проектирования процессора, устройств оперативной и внешней памяти и периферийных устройств.
Из книги Рамеевская школа конструирования ЭВМ. История разработок в фотографиях
