1964
Г.С. Смирнов
В феврале 1964 года А.Н. Невский привёл к Б.И. Рамееву ведущих разработчиков лаборатории А.С. Горшкова и доложил в моём присутствии, что они не смогут выполнить задание по размещению этого процессора в одном шкафу Ш-2. Рассерженный Рамеев изъял эту разработку из лаборатории А.С. Горшкова и предложил физику-теоретику Л.Н. Богословскому и его коллегам в экстренном порядке разработать процессор для машины “Урал-11” с обязательным размещением его в одном шкафу Ш-2. Было разрешено отказаться от обработки чисел с переменной длинной (от 1 до 24 бит), от аппаратного умножения и деления и от контроля по модулю три. Новому процессору присвоили шифр У-328. Л.Н. Богословского и его коллег ознакомили с разработанными в лаборатории О.Ф. Лобова схемами сумматора. В остальном, они должны были полагаться на свои силы. Предложенные ими решения и взаимосвязь с разработанной оперативной ферритовой памятью поясняет приведённая функциональная схема.
Разработчики сумели обеспечить возможность работы с 24-разрядными и 12-разрядными двоичными числами и соответствие разрядной сетки процессора У-328 заданной Б.И. Рамеевым для машины “Урал-11”.
Нумерация в оперативной памяти – по неполным (12-разрядным) ячейкам. Под каждый индексный регистр с номером М выделили по две ячейки оперативной памяти с адресами 4М и 4М+2, 15 младших разрядов ячейки с адресом 4М использовались для хранения модификатора, а 15 младших разрядов ячейки с адресом 4М+2 – для хранения значения счётчика. Поле оперативной памяти – до 16384 24-разрядных слов.
Систему команд разработали А.И. Барышев, Л.Н. Богословский и Б.И. Рамеев. Она описана в инструкции по программированию ПС0170 000И (редакция 1965 г.). В неё внесли команды для сопроцессора умножения У-340 и десятичного сопроцессора сложения-вычитания У-342. Перечень утверждённых команд “Урала-11” приведён далее.
Под руководством Л.Н. Богословского разработчикам процессора математику А.И. Барышеву, электрикам Т.А. Семеновской, В.М. Шибаршовой, И.С. Яшиной и конструкторам М.П. Князева удалось разместить устройство У-328 в одном типовом шкафу Ш-2. Они же отказались от использования отдельного, столообразного пульта управления У-630: панель управления, показанную ниже, и панель сигнализации поместили на двери процессора У-328.
В мае 1964 года в составе советской научно-технической делегации я выехал в Лондон, на международную выставку по автоматике, электронике и измерительной технике. Руководителем делегации был И.Н. Букреев из строившегося в Зеленограде Центра микроэлектроники, В. Левин представлял ЦНИИКА, С. Патрикеев – ленинградскую организацию, с нами был переводчик из ГКРЭ. Около 600 фирм экспонировали свои изделия. Наибольший интерес представляли цифровые вычислительные и управляющие машины. Новинка – ЭВМ PDP-5 – не могла не обратить на себя внимание. Её параметры близки к нашей разрабатывавшейся машине “Урал-11”, первоначальное назначение – управление атомным реактором, а в историю вычислительной техники она вошла как первая в мире мини-ЭВМ.
Поразили сведения по логическим модулям фирмы DEC: 30 МГц!
Мы посетили завод по выпуску ЭВМ Elliott, старейшую фирму LEO и ведущего изготовителя ферритовой техники Plessey, выпускавшую ферритовые сердечники с внешним диаметром 2,03, 1,27 и 0,76 мм, симпозиум, на котором увидел тонкоплёночный куб памяти. Среди экспонатов – первые интегральные усилители считывания, которые не нашли ещё применения в ЭВМ общего назначения, первые логические микросхемы. Привез много проспектов новых изделий вычислительной техники. Очень полезная была поездка!
Порадовали разработчики процессора У-328 и производственники: завершилось его изготовление. Вся работа продолжалась менее года. Отличный результат! Если бы с самого начала разработка процессора “Урала-11” была поручена этому коллективу!
В 1964 году в портфеле заказов у Б.И. Рамеева оставалась разработка 48-разрядной вычислительной машины “Урал-14”. По утверждённому проекту эта машина должна была иметь поле оперативной памяти до 65536 24-разрядных слов, поле внешней памяти – до 24 млн. 24-разрядных слов, развитую периферию и обеспечивать работу с полями данных переменной длины от 1 до 48 бит. На размер процессора Б.И. Рамеевым не накладывалось строгих ограничений. Разработка схем управления в лаборатории А.С. Горшкова, арифметического устройства в лаборатории О.Ф. Лобова и пульта управления в лаборатории В.И. Мухина была ближе к этой машине, чем к малой машине “Урал-11”. Казалось, появилась возможность приступить к доработке имевшихся схем для быстрого построения 48-разрядной машины, спрос на которую оценивался весьма высоко.
Но эта возможность осталась на годы не реализованной, потому что появился заказ директора НИИАА академика В.С. Семенихина на срочное создание высоконадёжной системы 15Э1, состоящей из двух машин с аппаратным контролем хранения, передач и выполняемых действий, с оперативной ферритовой памятью до 65536 слов в каждой. Хранимая в оперативной памяти машин информация должна сохраняться при отключении и последующем включении. Разрядность слов в машинах – 24 бита – признавалась достаточной. Диапазон рабочих температур от +5 до +40 градусов Цельсия. Все комплектующие электрорадиоэлементы и компоненты машин должны быть с приёмкой Заказчика.
Б.И. Рамеевым было принято решение использовать арифметическое устройство У-320 лаборатории О.Ф. Лобова, устройство управления (У-321) лаборатории А.С. Горшкова, пульт управления У-630 лаборатории В.И. Мухина и модули оперативной ферритовой памяти У-451. Ведущим исполнителем по созданию документации с индексом «В» для машин системы 15Э1 стал А.Н. Невский. Было получено разрешение назвать 24-разрядную машину как “Урал-14”.
Б.И. Рамеев поручил мне модернизировать модуль ферритовой памяти У-451 так, чтобы выполнялось требование по сохранности информации при включениях-выключениях напряжения первичной сети. Мне не было известно, что кто-либо уже обеспечивает сохранение информации в ферритовой памяти при таких ситуациях. Пришлось решать эту задачу самостоятельно.
Для исключения потери информации решил не допускать переключения запоминающих сердечников путём блокирования поступления в ферритовый куб КФТ-7 импульсов координатного тока Ix и Iy. Приведённые последующие рисунки поясняют принятые мною схемотехнические решения.
При сравнении выходного напряжения выпрямителя Ларионова (пульсация не более 5,7%) с известным эталонным постоянным напряжением в нашей схеме выявлялось отклонение в первичной сети и формировался сигнал “отклонение сетевого напряжения”. По такому принципу с участием А.А. Михайлова был построен “безинерционный” датчик отклонения напряжения. Сигнал отклонения блокировал поступление сигналов обращения к модулю памяти («Пуск МОЗУ») и включал быстродействующие реле, контакты которого шунтировали «на землю» путь координатных импульсов тока от их генератора. Этот процесс продолжался меньше времени Т спада выходного напряжения источников питания (более 7 мс.).
Модернизированному таким образом модулю присвоили обозначение У-451В. Эксперименты с включением и выключением сетевого напряжения питания модуля, к которому было подключено устройство автоматизированного контроля У-725, подтвердили полную сохранность информации. Комплект конструкторской документации на этот модуль разработчики МОЗУ подготовили намного раньше, чем смогли подготовить документацию на процессор и пульт управления “Урала-14”. В высоких инстанциях с участием Б.И. Рамеева было решено передавать на завод-изготовитель – Московский завод САМ – документацию главного конструктора (с некоторыми отклонениями от нормативных документов) последовательно, начиная с модулей ферритовой памяти У-451В, далее по мере готовности документации на другие устройства и процессор.
У нас, в НИИУВМ, изготовили 10 автоматов У-700, а на заводе – 25 автоматов У-701, в которых В.Г. Желнов заменил ламповый усилитель УШ-10 полупроводниковым усилителем собственной разработки. Производительность автоматов – 2500 сердечников/час. На Кузнецкий завод ферритов передали автоматы, вторичные эталонные сердечники С-1 и разработанный мною с участием А.И. Гневшева стенд СПМ-3 для автоматизированной проверки матриц МЭ-4/МЭ-4В.
В середине года на Московском САМе началось изготовление модулей ферритовой памяти, устройства У-725 и шкафов процессоров для машин системы. Для сопровождения работ на заводе создали лабораторию, которую возглавил М.В. Суков. Он вызывал на завод и координировал работу сотрудников НИИУВМ, информировал Б.И. Рамеева о процессе изготовления. В числе первых командированных на завод были разработчики устройств У-451В и У-725, вызванные для выполнения наладочных работ с участием отдела Л.Г. Арзуханяна из СКБ завода.
Из книги Рамеевская школа конструирования ЭВМ. История разработок в фотографиях
