Исторический обзор семейства ЕС ЭВМ

В.В. Пржиялковский

Создание семейства совместимых ЭВМ общего назначения третьего поколения практически началась в СССР в 1968 г., хотя подготовка, обсуждение основных концепций, разработка аванпроекта велись нарастающими темпами в течение 1966 и 1967 гг. К этому периоду в СССР наблюдался довольно бурный рост выпуска ЭВМ второго поколения. В складывающейся отрасли средств вычислительной техники (ВТ) разработкой ЭВМ, их элементов, внешних накопителей, устройств ввода-вывода полностью или частично занимались 26 НИИ и СКБ, выпуск средств ВТ осуществляли более тридцати заводов. Основная часть этих предприятий была сосредоточена в Главном управлении вычислительной техники Министерства радиопромышленности (МРП) СССР, руководил которым М.К. Сулим, затем Н. В. Горшков.

Выпускались или готовились к выпуску БЭСМ-6, “Весна”, БЭСМ-3, БЭСМ-4, М-220, “Урал-11”, “Урал-14”,“Минск-22", “Минск-23”, “Минск-32”, “Раздан-2”, “Наири”, “Днепр”. Существовавшая несовместимость ЭВМ, различных типов накопителей и устройств ввода-вывода, выпускавшихся разными заводами, серьезно затрудняла развитие автоматизированных систем обработки информации различного масштаба. В этот период в Госкомитете по науке и технике (ГКНТ) изучалась возможность организации общегосударственной сети вычислительных центров страны (ЕГСВЦ). Академик А.П. Ершов продвигал проект АИСТ (создание сети автоматизированных информационных станций). Началось проектирование и внедрение АСУ крупных предприятий и отраслевых информационных систем. В этих условиях нарастала необходимость серьезной стандартизации средств ВТ, программного обеспечения (ПО), кодов, протоколов, интерфейсов.

Объявление в 1964 г. системы IBM-360 и начало поставок в 1965 г. первых машин, имеющих единую архитектуру и различную производительность, наглядно продемонстрировало, что создание полностью совместимых систем ЭВМ возможно в широком диапазоне производительности. В СССР единственной попыткой выпуска ряда машин различной производительности, имеющих близкую (но не единую) архитектуру и конструктивно-технологическую базу, была серия “Урал”-11,14,16. Но она имела существенные ограничения как по производительности старшей модели (100 тыс. операций в секунду), так и по степени совместимости моделей. Нужна была новая разработка на микроэлектронной базе.

В 1966 г. в народнохозяйственном плане появилось задание МРП разработать аванпроект по ОКР “Ряд”. Задание, сформулированное начальником Главного управления по вычислительной технике МРП  М. К. Сулимом, предписывало в течение 1966 и 1967 гг. представить аванпроект “комплекса типовых, высоконадежных информационных вычислительных машин с диапазоном по производительности от 10 тыс. до 1 млн. операций в секунду, построенных на единой структурной и микроэлектронной технологической базе и совместимых системах программирования для вычислительных центров и автоматизированных систем обработки информации”.

Первоначально разработка аванпроекта ряда совместимых ЭВМ была поручена Институту точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ). Отчет, представленный институтом в середине 1966 г., не удовлетворил министерство, поскольку показал отсутствие интереса авторов отчета к созданию такого ряда машин в СССР. ИТМ и ВТ, так же как и Пензенский институт математических машин, были в это время заняты собственными проблемами, чем и объясняется их не очень активная позиция в обсуждении плана дальнейшего развития ВТ в стране, так как свое место в этом развитии они видели в рамках тех работ, которые вели в предыдущие годы.

Наибольшую активность в обсуждении проблем совместимых ЭВМ проявляли Институт прикладной математики (ИПМ) АН СССР, Конструкторское бюро промышленной автоматики ( КБПА), НИИсчетмаш и СКБ Минского завода им. Г. К. Орджоникидзе. В результате МРП приказом от 22.02.1967 г. руководство разработкой аванпроекта поручило КБПА, известному созданием высокопроизводительных машин “Весна” и “Снег”. Функции головной организации по математическим вопросам разработки “Ряда” выполнял ИПМ АН СССР (М. Р. Шура-Бура, В. С. Штаркман).

Если материалы по устройствам ввода-вывода и внешним накопителям, представленные НИИСЧЕТМАШЕМ и Пензенским НИИВТ еще для проекта, выполненного ИТМ и ВТ, оставались практически вне дискуссий, то логическая структура процессоров, коды, система команд, связь с внешними устройствами, все то, что после появления IBM-360 стали называть “архитектурой” ЭВМ, дискутировались основательно. В целом общественное мнение, в том числе мнение ответственного разработчика, склонялось к тому, что нужно взять за основу архитектуру IBM-360. Архитектура ЭВМ не патентуется, патентуется только ее конкретное исполнение, все “новинки” архитектуры IBM-360 не новы, известны отечественным разработчикам и в каком-то виде реализованы в отечественных ЭВМ, кроме восьмибитного байта.

Восьмибитный байт был главнейшим отличием архитектуры IBM 360, эффективно работать с ним не могла ни одна отечественная ЭВМ. Не принять его для машин “Ряда” означало крайне затруднить информационную совместимость с западными ЭВМ, что даже в условиях “железного занавеса” считалось нежелательным.

Принять восьмибитный байт после семибитного (“Минск-32”) и шестибитного (БЭСМ-6, “Весна”, М-220 и др.) было бы перспективно, но за этим решением стояла разрядная сетка 8-16-32-64 бита, вместо привычных 36- и 48-битных. Неизбежное увеличение оборудования можно было компенсировать новой микроэлектронной базой — интегральными микросхемами. А если взять принятую зарубежными фирмами кодировку восьмибитного байта, ставшую де-факто мировым стандартом и систему команд (одно-двухадресную систему с шестнадцатью регистрами общего назначения), то можно было ставить задачу обеспечения полной программной совместимости с IBM-360.

Проведенные в ИПМ АН СССР исследования показали, что программы, составленные для IBM-360, требуют в 1,5-3 раза меньшего объема памяти, чем программы БЭСМ-6, “Весна”, М-20.

Дискуссия в основном сводилась к вопросу о том, возможна ли реализация архитектуры IBM-360 в условиях жесткого эмбарго, ибо если она без документации и образцов невозможна, то не стоит тратить силы на ее точное воспроизведение и ее нужно “улучшить”.

Конец этой дискуссии положило решение комиссии по ВТ АН СССР и ГКНТ от 27 января 1967 г. под председательством академика А. А. Дородницына, которым было предложено принять для “Ряда” архитектуру IBM-360 “с целью возможного использования того задела программ, который можно полагать имеющимся для системы 360”. Это решение было принято практически при поддержке присутствующих представителей организаций, которым предстояло работать по программе “Ряд”. Альтернативного предложения на этой комиссии никто не выдвигал.

В первой половине 1967 г. коллективом КБПА во главе с В.К. Левиным был представлен “Аванпроект комплекса типовых информационно-вычислительных машин (ОКР «Ряд»)”. В нем предлагалась разработка по архитектуре IBM-360 четырех полностью совместимых моделей — Р-20, Р-100, Р-500 и Р-2000 производительностью 10-20, 100, 500 и 2000 тыс. операций в секунду. При этом производительность предлагалось определять по принятой на западе методике — на смеси команд Gibson-3, при которой производительность Р-500 была на уровне производительности БЭСМ-6.

В аванпроекте достаточно детально были рассмотрены общие вопросы разработки и логическая структура машин, система элементов и питания, построение оперативной памяти, состав внешних устройств, проблемы создания конструкции, система автоматизации проектирования.

Во второй половине 1967 г. под руководством МРП (М. К. Сулим) прошло обсуждение аванпроекта, определение организаций-исполнителей работ, подготовка постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР по дальнейшему развитию ВТ. Этим постановлением, вышедшим 30 декабря 1967 г., разработка Р-20 поручалась Проектному бюро Минского завода им. Г. К. Орджоникидзе, Р-100 — Ереванскому НИИ математических машин, Р-500 и Р-2000 — вновь создаваемому Научно-исследовательскому центру электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ). Для становления нового института из КБПА в него переводился коллектив разработчиков аванпроекта во главе с В. К. Левиным, занявшим должность заместителя директора НИЦЭВТ по научной работе.

С начала 1968 г. развернулось проектирование машин во всех организациях, в том числе и в НИЦЭВТ, испытывающем трудности становления. В начале декабря 1968 г. в НИЦЭВТ был влит Научно-исследовательский институт электронных машин (НИЭМ), директор которого С.А. Крутовских стал директором НИЦЭВТа и был назначен Генеральным конструктором создаваемой системы ЭВМ, а В. К. Левин назначен его заместителем. Это решение позволило быстро сформировать все необходимую инфраструктуру нового института и укомплектовать руководство разработкой.

С начала 1968 г. к исследованиям, ведущимся в СССР по унифицированному ряду ЭВМ, стали проявлять интерес научные и промышленные организации стран социалистического содружества — Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Чехословакии. Изучалась возможность и целесообразность объединения усилий в развитии средств ВТ. Особую активность в интеграционном процессе проявлял заместитель председателя правительства НРБ профессор Иван Попов. После длительных консультаций, совещаний и согласований в начале 1969 г. было подписано многостороннее соглашение о сотрудничестве в области создания, производства и применения средств вычислительной техники. В Межправительственном постановлении была поставлена задача разработать Единую Систему ЭВМ стран социалистического содружества (ЕС ЭВМ). Этим постановлением была образована Межправительственная комиссия по вычислительной технике (МПК по ВТ) на уровне министров, возглавляемая постоянным председателем — заместителем председателя Госплана СССР. Рабочими органами комиссии стали Экономический совет и Совет главных конструкторов (СГК), во главе с Генеральным конструктором от СССР. Работы по созданию отечественного унифицированного ряда ЭВМ трансформировались в международную программу создания Единой системы ЭВМ стран социалистического содружества.

Постоянными председателями МПК по ВТ были заместители председателя Госплана СССР  М. Е. Раковский, Я. П. Рябов, Ю. Д. Маслюков, генеральными конструкторами ЕС ЭВМ — С. А. Крутовских, (1968-1969 гг.), А.М. Ларионов (1970-1977 гг.), В.В. Пржиялковский (1977-1990 гг.), одновременно являвшиеся директорами НИЦЭВТ.

Всю вторую половину 1968 г. происходили интенсивные консультации и совещания специалистов стран по распределению обязанностей между странами и выработке общей технической политики. Каждая страна к началу осуществления проекта имела свой задел и свои стратегические планы. СГК интенсивно искал пути сближения технических позиций стран, вырабатывал общую концепцию развития ВТ. Целесообразность принятия архитектуры IBM-360 признавалась большинством стран. Разногласия заключались в том, что венгерские представители предлагали включить в общую программу свой задел по машине с архитектурой “Митра-15”, а чехословацкие представители настаивали на принятии привилегированных команд машин System-4 и Siemens 4004. В результате было принято компромиссное решение, заключавшийся в том, что в состав ЕС ЭВМ были включены ЭВМ ЕС-1010 (Венгрия) и ЕС-1020А (Чехословакия), не совместимые с остальными моделями ЕС ЭВМ. Помимо этого в плане НИОКР появились направления, дублирующие друг друга в разных странах.

В надежде на большие закупки со стороны СССР некоторые страны спешили сделать заявки в общий план работ. В Болгарии, например, строились 14 заводов для производства внешних накопителей, устройств подготовки данных, ЭВМ и узлов к ним.

На первой сессии Совета главных конструкторов 7-9 января 1969 г. были утверждены все основополагающие решения, обсуждавшиеся во второй половине 1968 г. специалистами, в том числе и по архитектуре новой системы ЭВМ, в качестве которой принята архитектура IBM-360. Другим важным решением, принятым на первой сессии, было решение о контроле разработки военной приемкой Министерства обороны СССР и о единой документации, согласованной с Министерством обороны для всех отечественных ЭВМ Единой системы. Против этого возражали представители Венгрии и Чехословакии, а также некоторые отечественные организации, например Минский филиал НИЦЭВТ. Тем не менее это уникальное решение было принято. Серьезного анализа его последствий нет до сих пор. Были и положительные последствия (повышение надежности, полная гарантия совместимости военных и гражданских образцов), но отрицательные — утяжеление конструкции, усложнение испытаний, удлинение сроков разработки и существенное увеличение стоимости, по мнению автора, преобладали. В дальнейшем выяснилось, что поставки ЭВМ Министерству обороны не превышают 20%, что означало существенное удорожание остальных 80% выпускаемых машин, поставляемых гражданским пользователям.

В апреле 1969 г. на второй сессии СГК были утверждены технические требования на ЕС ЭВМ-1 (“Ряд-1”), а в июле, на третьей сессии, утвержден “Сводный график работ по ЕС ЭВМ”. График предусматривал создание семи ЭВМ и 60 типов периферийного оборудования по единым ТЗ и стандартам.

М. Е. Раковский, заместитель председателя Госплана CCCР и председатель МПК по ВТ, отметил в печати, что впервые в истории стран социалистического содружества началась реализация общего проекта, в котором принимали участие 20 тыс. ученых и конструкторов, 300 тыс. рабочих и техников на 70 заводах.

На четвертой сессии СГК в декабре 1969 г. был рассмотрен технический проект ЕС ЭВМ, взятый за основу для дальнейшего проектирования. Модели Р-20, Р-100, Р-500 и Р-2000 трансформировались в этом проекте в ЕС-1020 (Р-20), ЕС-1030 (Р-30), ЕС-1050 (Р-50) и ЕС 1060 (Р-60). В дальнейшем в связи с недостаточными материальными и людскими ресурсами отечественная программа ЕС ЭВМ-1 ограничилась первыми тремя моделями, а ЕС-1060 перешла во вторую очередь (ЕС ЭВМ-2). Напряженную работу по подготовке технического проекта вели помимо С. А. Крутовских заместители генерального конструктора В. К. Левин и Б.И. Рамеев, а также главные конструкторы А. Ангелов (НРБ), Ж. Нараи (ВНР), М. Гюнтер (ГДР), В. Грегор (ЧССР). В этот период были приняты стандарты ЕС ЭВМ первой очереди на техническую документацию, конструкторско-технологическую базу, интерфейсы, принципы операций и др., которые обеспечили единство проекта ЕС ЭВМ при одновременной разработке его частей в разных странах.

В августе-сентябре 1969 г. при приемке отечественной части технического проекта ЕС ЭВМ Государственной комиссией под председательством академика А. А. Дородницына, заместитель Генерального конструктора ЕС ЭВМ Б. И. Рамеев, ответственный за создание ПО, фактически поставил вопрос о переориентации ЕС ЭВМ с архитектуры IBM-360 на архитектуру системы Speсtra-70, точнее “Системы-4” и “Сименс-4004”, выпускавшихся фирмами ICL и Siemens по лицензии американской компании RCA. В качестве аргументов в пользу такой переориентации выдвигались наличие в СССР образцов этих машин, более доступная технология их изготовления и обещания фирм всячески способствовать их освоению в СССР.

Б. И. Рамеева поддержал заместитель Министра радиопромышленности М.К. Сулим. Против решительно выступили ИПМ (М. Р. Шура-Бура, В. С. Штаркман,) ИНЭУМ (Б. Н. Наумов), а также Минский филиал НИЦЭВТ (В. В. Пржиялковский), НИИсчетмаш (В. Б. Ушаков) и Генеральный конструктор С. А. Крутовских. Ереванский НИИММ не возражал против переориентации, но предупреждал о неизбежности переноса сроков окончания работ. Противники переориентации аргументировали свою позицию тем, что уже имеется задел, что система IBM-360 больше проработана и распространена (де-факто — мировой стандарт архитектуры), она имеет существенно более развитое математическое обеспечение (в том числе и прикладное) и что получение этого обеспечения возможно даже в условиях эмбарго.

Срочную необходимость поправить положение в стране с математическим обеспечением настойчиво подчеркивал председатель комиссии по вычислительной техники АН СССР и ГКНТ академик А. А. Дородницын в своем докладе коллегии ГКНТ в сентябре1969 г. Он утверждал, что по “содержательной части математического обеспечения (МО) мы стоим на уровне, примерно 1960 г. по сравнению с США. У нас организованно ведется лишь разработка внутреннего МО и некоторого минимального перечня стандартных программ и почти совсем не ведутся работы по типовым программам для комплексной обработки информации для предприятий, ведомств и других организаций”. Этот доклад, отражавший действительное положение дел с МО в стране, резко контрастировал с заявлениями некоторых популярных деятелей науки о превосходстве советской программистской школы над западной.

В декабре 1969 г. министр радиопромышленности В. Д. Калмыков, всесторонне рассмотрев проблему в присутствии М. В. Келдыша, М. Е. Раковского, А. А. Дородницына, С. А. Лебедева, М. Р. Шуры-Буры, С. А. Крутовских и др., принял решение продолжать работы по ранее согласованному направлению, т. е. по архитектуре IBM-360. После этого Б. И. Рамеев перешел на работу в ГКНТ, а М. К. Сулим занял пост директора НИИсчетмаш.

В 1970 г. были проведены совместные (межгосударственные) испытания первых девяти устройств ЕС ЭВМ, а в 1971 г. прошла совместные испытания первая машина Единой системы — отечественная ЭВМ ЕС-1020, разработанная Минским НИИЭВМ. В том же году прошли совместные испытания 20 типов периферийного оборудования, в том числе первые в странах содружества накопители на сменных магнитных дисках (НРБ и СССР) и магнитных лентах (НРБ, СССР, ГДР), полностью совместимые с зарубежными аналогами.

Информационная и программная совместимость с наиболее распространенными в мире ЭВМ, являвшимися де-факто мировыми стандартами была достигнута в трудных условиях отсутствия документации и работающих образцов машин IBM-360.

Ниже приведены краткие характеристики машин первой очереди ЕС ЭВМ, совместимых с IBM-360. Они не совпадают с моделями IBM-360 по основным рабочим характеристикам и, конечно, по конкретной логической структуре. Все они защищены многочисленными авторскими свидетельствами и обладают патентной чистотой (исключение — микросхемы “Логика-2”), в том числе и по ведущим западным странам. Подтверждением этому служил начавшийся экспорт машин ЕС ЭВМ не только в страны — члены СЭВ, но и в капиталистические страны.

Модели ЕС-1020, ЕС-1030 и ЕС-1050 были разработаны соответственно Минским филиалом НИЦЭВТ (гл. конструктор В. В. Пржиялковский), Ереванским НИИММ (гл. конструктор М. А. Семерджян) и НИЦЭВТ (гл. конструктор В. С. Антонов). Модель ЕС-1040 создана в Карлмарксштадте (ныне Хемниц) ГДР под руководством гл. конструктора М. Гюнтера.

С 1972 г. началась поставка с машинами ЕС-1020 операционной системы ДОС, обеспечивавшей одновременное выполнение трех заданий и включавшей в себя трансляторы с языков Фортран-4, Кобол, ПЛ-1, РПГ и Ассемблер.

С 1973 г. поставлялась операционная система ОС ЕС, обеспечивавшая мультипрограммный режим с фиксированным (до 15), а вскоре и переменным числом задач и содержащая трансляторы с языков Фортран-4, Алгол-60, Кобол-65, ПЛ-1, РПГ, Ассемблер. Для отечественных ЭВМ это было беспрецедентно богатое ПО, поставляемое производителем с машинами.

К концу 1973 г. по программе ЕС ЭВМ прошли испытания шесть моделей ЭВМ и 99 типов внешних накопителей, устройств ввода-вывода и телеобработки данных. Параллельно в эти же годы разработаны две версии ДОС и две версии ОС ЕС, общим объемом более четырех миллионов команд. Программа создания ЕС ЭВМ первой очереди была практически завершена.

Выставка “ЕС ЭВМ-73”, открывшаяся в июне 1973 г., подвела итог проделанной работе, показав возможности стран социалистического содружества при объединении усилий. Нужно отметить также повышенное внимание к созданию ЕС ЭВМ со стороны Госплана СССР, Военно-промышленной комиссии Совета Министров СССР, ГКНТ и МРП. Это внимание подкреплялось серьезными инвестициями — началось строительство четырех заводов на Украине, расширялись Минский и Казанский заводы, форсированно строилось здание НИЦЭВТ, покупалось оборудование. Эту масштабную работу вело восьмое главное управление МРП во главе с Н. В. Горшковым.

Строительство лабораторного корпуса НИЦЭВТ, 1972 г.

Нужно отметить, что уже в начале производства машин ЕС ЭВМ выявились существенные проблемы, сопровождавшие отечественную ВТ все дальнейшие годы. Во-первых, микроэлектронная база, на которой строилась ЕС ЭВМ, создавалась параллельно с машинами. Поскольку цикл разработки ЭВМ составлял минимум три года, то к моменту первой поставки машины потребителю она устаревала по своей элементной базе. До начала 80-х годов отечественные микросхемы неуклонно повышали степень своей интеграции. Так, ЭВМ ЕС-1020 использовала всего восемь типов микросхем серии 155, а к моменту начала ее производства появились еще два десятка типов, причем уже средней степени интеграции.

Во-вторых, химическая промышленность не смогла (а может не хотела?) стабильно выпускать для микросхем с корпусами ДИП пластмассу, обеспечивающую герметичность корпуса. В результате этого микросхемы имели крайне низкую надежность, особенно в условиях принудительной вентиляции шкафов ЭВМ.

Так и не удалось наладить в нужных количествах выпуск качественных компонентов ферролака для накопителей на сменных магнитных дисках, прецизионных подшипников, качественного проката для подложек магнитных дисков, магнитной ленты для высокой плотности записи, высокоточных шаговых двигателей для внешних накопителей и устройств.

Отрицательно (по мнению автора) сказалось также категорическое требование Министерства обороны, предъявленное ко всей технике ЕС ЭВМ, — выдерживать ударную нагрузку величиной 15g по трем осям. Выполнение этого требования привело к неоправданному утяжелению изделий и увеличению их стоимости.

Дополнительный ассортимент микросхем, появившийся к окончанию разработки машин ЕС ЭВМ-1, выпуск новых более скоростных внешних накопителей, а также возросшая квалификация разработчиков, создали предпосылки к существенной модернизации машин первой очереди. Это было поручено провести СКБ заводов-изготовителей с минимальным участием институтов. Модернизированные машины получили соответственно номера ЕС-1022, ЕС-1033 и ЕС-1052. По архитектуре они относились к ЕС ЭВМ-1, модернизация коснулась только конкретных структур этих машин и их аппаратной реализации. Создание ЕС-1022 возглавил главный инженер Минского завода им. Г. К. Орджоникидзе Ростовцев  И. К., главным конструктором ЕС 1033 был начальник СКБ Казанского завода ЭВМ  В. Ф. Гусев, ЕС-1052 разработали коллективы СКБ Пензенского завода ВЭМ и НИЦЭВТ под руководством В. С. Антонова. Начало модернизации машин ЕС ЭВМ-1 положила модель ЕС-1032 вроцлавского СКБ завода ELWRO под руководством Болеслава Пивовара.

Основные характеристики модернизированных машин ЕС ЭВМ-1 приведены ниже.

Среди этих машин резко выделяются по технико-экономическим характеристикам модели ЕС-1032. При единой архитектуре причиной таких великолепных для того времени показателей являлась только технологическая база. Есть смысл несколько остановиться на этом случае, учитывая те серьезные дебаты, которые проходили в высших органах управления СССР (ВПК, ГКНТ, ГОСПЛАН, МРП) при появлении в 1974 г. польской ЭВМ ЕС-1032. Процессор этой модели вместе с ОЗУ и каналами располагался в одном шкафу, тогда как отечественные модели ЕС-1022 и ЕС-1033 — в трех. Разработка ее велась на Вроцлавских заводах вне планов СГК ЕС ЭВМ. Когда она была закончена, встал вопрос о принятии ее в ЕС ЭВМ и присвоении ей соответствующего шифра. При изучении документации на машину выяснилось, что при ее создании нарушены основополагающие документы и стандарты ЕС ЭВМ. Главным нарушением было использование полной серии микросхем SN-74 компании Texas Instrument. Советский аналог этой серии — серия 155 (“Логика-2”) имела вдвое худшие временные характеристики и в ней отсутствовали схемы повышенной интеграции. Под давлением высших органов страны (в первую очередь ВПК и МО) документами ЕС ЭВМ использование иностранных комплектующих изделий, не имеющих отечественных аналогов, запрещалось категорически. Аналогичная ситуация была и с блоками питания. Нарушением руководящих материалов ЕС ЭВМ было использование сдвоенных ТЭЗов размером 280в150 мм. Все это, а также применение многослойной печатной платы ТЭЗа и использование полупроводникового ЗУ вместо ферритового (в СССР еще не было серийного производства микросхем для ОЗУ) привело к многократному увеличению степени интеграции сменного элемента замены, а следовательно, уменьшению габаритов и снижению потребляемой мощности.

Процессор ЕС-1032

В результате острых дебатов на высшем уровне машина 1032 была принята в систему ЕС ЭВМ, многие документы ЕС ЭВМ были откорректированы. Но отставание советской микроэлектронной базы от зарубежного уровня продолжало нарастать. ЭВМ ЕС-1032 не импортировалась в СССР, но роль ее в инициации работ по созданию машин ЕС-1022 и ЕС-1033 (самых массовых машин в ЕС ЭВМ) крайне положительна, она наглядно показала, как велико влияние на эксплуатационные характеристики ЭВМ технологической базы.

К сожалению, урок был воспринят далеко не полностью и в СССР по-прежнему значительно больше и чаще обсуждались вопросы архитектуры ЭВМ, чем технологические проблемы микроэлектронной базы, общие для всех архитектур.

Модернизация машин ЕС ЭВМ-1 и дебаты по машине ЕС-1032 велись в 1973-1974 гг. параллельно с работами по системе машин ЕС ЭВМ-2.

Впервые новый ряд машин, получивший название ЕС ЭВМ-2 (“Ряд-2”), был обсужден на совещании главных конструкторов социалистических стран 27 июля 1972 г., проходившем под председательством Генерального конструктора А. М. Ларионова. СГК развивал эту программу, и в 1973 г. она была утверждена правительством СССР (в части советских ЭВМ и устройств), а в апреле 1974 г. принята тринадцатой сессией СГК вместе с программой модернизации ЕС ЭВМ-1. К этому времени к работам по ЕС ЭВМ присоединились Куба (1973 г.) и Румыния (1974 г.)

Программу ЕС ЭВМ-2 удалось сформировать при полном базировании на стандартах ЕС ЭВМ без учета предыдущей технической ориентации некоторых стран, как это было при формировании программы ЕС ЭВМ-1.

Задачи, поставленные СГК перед специалистами стран при разработке второй очереди ЕС ЭВМ, были следующие:

• улучшение соотношения производительность-стоимость для машин каждого класса;
• дальнейшее развитие логической структуры процессоров при сохранении полной программной совместимости с системой IBM 370;
• увеличение емкости оперативной памяти у всех моделей и введение ее виртуальной организации;
• расширение состава команд, увеличение точности вычислений;
• разработка нового комплекса внешних устройств и устройств внешней памяти;
• значительное повышение эффективности средств контроля и диагностики;
• обеспечение возможности создания двухпроцессорных и многомашинных комплексов.

Программа разработки второй очереди ЕС ЭВМ предусматривала создание семи моделей и около 150 типов периферийных устройств. Четыре модели и тридцать типов периферийных устройств разрабатывались в СССР.

В 1975-1976 гг. состоялись контакты между руководством МРП СССР и НИЦЭВТ и представителями компании IBM. Первоначально со стороны компании IBM был проявлен интерес к сотрудничеству с МРП. IBM не имела в то время намерений расширять свои продажи в СССР, но на развитие рынка совместимых с IBM машин ЕС ЭВМ смотрела благоприятно. Именно в это время начался выпуск машин, совместимых с IBM-370, фирмами “Амдал”, “Фуджитсу” и “Хитачи”, принявших то же решение, которое МРП приняло в 1967-68 гг. Однако компания IBM не смогла добиться от правительства США согласия на сотрудничество с МРП, вяло текущие переговоры постепенно затихали, а в 1979 г. после ввода войск в Афганистан прекратились. Эмбарго на поставку в СССР вычислительных машин серьезно осложнило задачу обеспечения совместимости ЕС ЭВМ с машинами IBM. Тем не менее к концу 1978 г. программа разработки ЕС ЭВМ-2 была практически завершена.

В течение 1976-1978 гг. прошли государственные и совместные испытания модели ЕС-1025 (ВНР), ЕС-1035 (СССР), ЕС-1045 (СССР), ЕС-1055 (ГДР) и ЕС-1060 (СССР). Задержались в разработке ЭВМ ЕС-1015 (ВНР) и ЕС-1065 (СССР).

Характеристики ЭВМ, прошедших испытания к концу 1978 года, приведены ниже.

Отечественные модели ЕС-1035 (гл. конструктор Г. Д. Смирнов), ЕС-1045 (гл. конструктор А. Т. Кучукян) и ЕС-1060 (гл. конструктор В. С. Антонов) быстро заняли основное место в продукции Минского производственного объединения и Казанского завода ЭВМ.

Для машин ЕС ЭВМ-2 были разработаны две новые оригинальные ОС: ДОС-3.1 и ОС 6.1. Операционная система ДОС-3.1, созданная специалистами Чехословакии и Венгрии, являясь совершенно оригинальной, обеспечивала виртуальную адресацию при сохранении совместимости по файлам с системами ДОС-2 и ОС ЕС. Операционная система ОС-6.1 по сравнению с предыдущей версией имела следующие дополнения: режим виртуальной памяти, обеспечение работы со 100 МГб и дисплейным комплексом ЕС-7920, средства восстановления и диагностики, средства комплексирования моделей, систему разделения времени, включающую диалоговую систему программирования, оптимизирующий транслятор с языка PL-1 и монитор динамической отладки. Кроме того, пользователю поставлялся набор пакетов прикладных программ, работающих под управлением ОС-6.1.

В июне 1979 г. на ВДНХ СССР состоялась выставка “Средства ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ и их применение”, которая подвела итог программе создания технических и программных средств ЕС ЭВМ-2. На выставке демонстрировались шесть ЭВМ и более 70 типов внешних накопителей и устройств, разработанных по программе ЕС ЭВМ-2. Впервые демонстрировались серийные дисковые накопители ЕС-5066 (СССР) и ЕС-5067 (НРБ) емкостью соответственно 100 и 200 Мб, накопители на магнитной ленте ЕС-5025 (СССР), 5612 (НРБ), и 5002 (ГДР) с плотностью 126 и 192 имп./мм.

Среди новых устройств, представленных на выставке, выделялись матричный процессор (НРБ), два типа телекоммуникационных процессоров и мультиплексор передачи данных, дисплейные станции 7920 (СССР) и 7910 (ПНР), многочисленные абонентские пункты. Демонстрировали свои технические средства многие региональные центры сервисного технического обслуживания Всесоюзного объединения Союзэвмкомплекс, созданные по всей стране за предыдущие 4-5 лет.

Цех наладки МПО ВТ

Машины ЕС ЭВМ-2 серьезно подняли технологический уровень заводов. В Минске был построен крупнейший в Европе завод печатных плат, мощностью миллион восьмислойных плат ТЭЗов и сто тысяч ответных панелей 500в500 мм в год. Завод, построенный совместно с французской фирмой СИИ и стоивший 55 млн. долл., обеспечил печатными платами всю программу ЕС ЭВМ. Росли и оснащались заводы в Минске, Бресте, Казани, Пензе, Волжском, Астрахани, Боярке, Каневе, Виннице, Каменец-Подольске.

Под руководством заместителя министра радиопромышленности Н. В. Горшкова создалась и развивалась мощная отрасль народного хозяйства, выпускавшая помимо ЕС ЭВМ машины БЭСМ-6, наземные комплексы ЭВМ оборонного назначения, бортовые ЭВМ для космоса, авиации, ПВО, сухопутных войск.

Выставка 1979 г. показала масштабы использования средств ЕС ЭВМ в народном хозяйстве. На этот период ЕС ЭВМ занимала 72% в общем парке ЭВМ страны. В стране выпускались 6 моделей ЭВМ и 42 типа периферийных устройств. Только в период с 1975 по 1979 гг. было задействовано более 700 автоматизированных систем различного уровня, целиком построенных на технике ЕС ЭВМ. Наиболее крупные системы работали в Госплане, Госснабе, ЦСУ СССР, ГКНТ, Госстандарте и многих других ведомствах. Машинами ЕС ЭВМ пользовались крупнейшие институты АН СССР и высшие учебные заведения.

Члены ЦК КПСС на выставке “ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ”. 1979 г.

Широкое распространение средства ЕС ЭВМ получили по мнению автора благодаря следующему:

• ЕС ЭВМ предоставила пользователю технические и программные средства, на базе которых было возможно создание систем автоматизированного управления от самых малых до систем стратегического масштаба;
• ЕС ЭВМ с самого начала предоставила в распоряжение пользователя беспрецедентное по объему, возможностям и сервису математическое обеспечение: развитую систему программирования (6 языков программирования) и операционные системы (ДОС и ОС), совместимые с широко распространенными системами мира (архитектуру IBM-370 использовали в тот период 85% пользователей ЭВМ общего назначения западного мира, см. статью “Операционные системы ЕС ЭВМ”);
• в процессе создания ЕС ЭВМ в стране родилась система комплексного централизованного технического обслуживания средств ЕС ЭВМ, включающая обучение персонала, пусконаладочные работы, до- и послегарантийное обслуживание.

Основным направлением модернизации машин ЕС-1035, ЕС-1045 и ЕС-1060 в течение 1978-1981 гг. был переход на полупроводниковую память взамен ферритовой. По мере освоения серийного производства микросхем динамической полупроводниковой памяти (4 кбит,16 кбит и 64 кбит в корпусе) на них немедленно конструировались ОЗУ для выпускаемых ЭВМ,

Особое место в программе модернизации машин ЕС ЭВМ-2 занимает модернизация ЭВМ ЕС-1060. Она была проведена коллективами СКБ Минского производственного объединения (МПО ВТ) и НИЦЭВТ под руководством главного инженера МПО ВТ Карпиловича Ю. В. Модернизированы не только ОЗУ, но и процессор и каналы. В результате появилась ЭВМ ЕС-1061, имеющая вдвое большую производительность и втрое большую надежность при меньших габаритах, потреблении энергии и стоимости. Особо выделялась длительная, настойчивая, целеустремленная работа начальника СКБ Шершня  В. П. по повышению надежности микросхем, поставляемых предприятиями электронной промышленности. Именно она привела к росту надежности ЭВМ. ЕС-1061 имела успех на рынке. С 1983 по1988 гг. было продано 566 машин. Для сравнения — машин БЭСМ-6, выпускавшихся с 1967 по 1983 гг. Московским заводом САМ, было произведено всего 454 шт.

Члены Политбюро ЦК КПСС на выставке “ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ”. 1979 г.

Другим направлением в развитии ЕС ЭВМ-2 стало создание матричных процессоров, как встроенных для машин ЕС-1045 и ЕС-1055, так и автономных, работающих со всеми моделями ЕС ЭВМ.

К началу 80-х годов машины ЕС ЭВМ практически удовлетворили спрос стран СЭВ в машинах общего назначения. Неудовлетворенный спрос оставался в области малых ЭВМ, имеющих производительность меньшую, чем у нижней модели ЕС ЭВМ, и в области суперЭВМ, никогда не входивших в программу ЕС ЭВМ. В 1974 г. Межправительственая комиссия по ВТ расширила свою деятельность на малые ЭВМ и образовала отдельный совет главных конструкторов по созданию общей для стран содружества системы малых ЭВМ (СМ ЭВМ). СГК СМ ЭВМ принял ориентацию на архитектуру машин PDP-11 компании DEC. Мотивы этого решения точно такие же, какие были в свое время при принятии архитектуры IBM-360 для системы ЕС ЭВМ. Генеральным конструктором системы СМ ЭВМ был назначен директор ИНЭУМ член-корр. АН СССР Наумов Б. Н. Разработку суперЭВМ по прежнему вел ИТМ и ВТ (чл. корр. АН СССР В. С. Бурцев), создавая машины типа “Эльбрус”.

Работа специалистов стран содружества над программой ЕС ЭВМ-2 выявила несколько дополнительных нерешенных вопросов и недостатков, преодолеть которые не удалось практически до конца сотрудничества.

Четкой специализации стран добиться так и не удалось, несмотря на постепенное упорядочение номенклатуры технических и программных средств.

Не была решена проблема организации совместных разработок. Если проект не делился на самостоятельные, независимые части, организовать совместные работы специалистов нескольких стран было невозможно.

Накопитель на магнитной ленте ЕС 5017

Из за несогласованного курса валют цены и объемы взаимных поставок устанавливались после долгих дебатов, а иногда нажима властей СССР. В результате к 1980 г. интерес некоторых стран к сотрудничеству стал ослабевать. Тем не менее объем взаимных поставок средств ВТ рос год от года. Болгария направляла в страны содружества ЕС-1020 и ЕС-1022, накопители на магнитных дисках и лентах, несколько позже- матричные процессоры. Венгрия вела поставку машин ЕС-1010, 1012, 1015 и средств телеобработки, ГДР — ЕС-1040 и 1055, а также накопителей на магнитных лентах ЕС-5017. Польша поставляла крупные партии алфавитно-цифровых печатающих устройств ЕС-7033, Чехословакия — фотосчитывающий механизм и пультовую пишущую машинку.

Поставки ЭВМ Министерством радиопромышленности СССР в страны содружества в период с 1971 по 1979 гг. приведены ниже.

Относительно крупными партиями поставлялись в страны содружества перфокарточный ввод ЕС-6019 и ленточный контроллер ЕС-5517.

В конце 70-х годов в СГК ЕС ЭВМ велись работы по формированию направлений развития третьей очереди ЕС ЭВМ на период с 1980 по 1985 гг. (одиннадцатую пятилетку). При этом изучались тенденции развития научно-технического и производственного потенциала стран, тенденции развития парка ЭВМ общего назначения, планы развития микроэлектронной промышленности.

Констатировалось, что к 1985 г. истечет 10-летний срок эксплуатации 5500 ЭВМ общего назначения, в том числе всех машин “Урал”-11, 14, 16 (325 машин), БЭСМ-4 и БЭСМ-4м (441 шт.), М-220 и М-222 (502 шт.) Прогнозировался вывод из эксплуатации 195 ЭВМ БЭСМ-6 из выпущенных на тот период 355. Существенным фактором изменения парка ЭВМ общего назначения являлось прекращение эксплуатации 2889 ЭВМ “Минск-32”.

Таким образом, машины ЕС ЭВМ должны были составить практически 100% парка ЭВМ общего назначения. Стоимость этого парка прогнозировалась на уровне 13 млрд. руб. Стоимость прикладного математического обеспечения, имеющегося у пользователей, по проведенным оценкам, должна составить 8-10 млрд. рублей. Из всего этого делался вывод о необходимости обеспечения совместимости разрабатываемых машин ЕС ЭВМ-3 с машинами ЕС ЭВМ-2 и ЕС ЭВМ-1 на уровне пользовательских программ.

АЦПУ ЕС 7038

Изучался также вопрос о необходимости и возможности обеспечения совместимости с зарубежными машинами архитектуры IBM-370. По имевшимся зарубежным данным, эту архитектуру, находящуюся в постоянном развитии, использовали 85% пользователей ЭВМ общего назначения, а стоимость прикладных программ для нее составляла 200 млрд. долл. Было признано, что сохранение такой совместимости возможно и несмотря на дополнительные усилия и затраты — целесообразно.

Сохранить совместимость с IBM-370 на уровне пользовательских программ, крупных пакетов прикладных программ (IMS,IDMS,CICS, ADABAS и т.д.), ОС можно было, только сохранив достигнутый в ЕС ЭВМ структурный и схемотехнический задел.

Проблемную ориентацию при этом предлагалось осуществить с помощью специализированных обрабатывающих процессоров, подключаемых в отличие от матричных процессоров ЕС ЭВМ-2 к интерфейсу ввода-вывода и имеющих собственное оперативное ЗУ.

Наиболее длительные дискуссии в СГК и в НИЦЭВТ велись по выбору больших интегральных схем. Если варианты использования БИС памяти были очевидны, то перевод на БИС логических структур ЭВМ вызвал у разработчиков некоторый раскол. Против производства БИС матричного типа долгое время возражали предприятия электронной промышленности. В условиях существовавшего хозяйственного механизма им было крайне невыгодно осваивать несколько сотен типов БИС при относительно малой серийности каждого типа. В качестве альтернативы выдвигался проект создания ЭВМ на одном или нескольких типах микропроцессоров, микропрограммно настраиваемых на выполнение функций каждой логической схемы и каждого узла большой ЭВМ. К концу 70-х годов вариант построения ЭВМ общего назначения на матричных БИС прошел апробацию на машинах, выпускаемых компаниями “Амдал” и “Фуджицу”. Они с 1976 г. выпускали высокопроизводительные ЭВМ, использующие матричные БИС, содержащие 100 логических вентилей в кристалле. Компания IBM машин, выполненных на матричных БИС, еще не имела, но объявление таких машин прогнозировалось в ближайшем будущем.

В этих обстоятельствах при нежелании электронной промышленности производить матричные БИС и невозможности сохранить совместимость не только с IBM, но и с ЕС ЭВМ-2 при серьезном вмешательстве в отработанную схемотехнику микропроцессорами было принято вынужденное решение — разбить ЕС ЭВМ-3 на две очереди. Первую очередь отечественных ЭВМ — ЕС-1036, 1046 и 1066 — строить на самых новых микросхемах средней степени интеграции серии ИС-500, а вторую — ЕС-1037,1047 и 1067 — реализовать на матричных БИС, которые должны были появиться к моменту начала их проектирования. Конечно, этим закладывалось технологическое отставание от западных ЭВМ, что не могло не привести к отставанию в архитектуре, но другого выхода в 1977-1978 гг. не было.

Первая очередь машин ЕС ЭВМ-3 появилась к середине 1984 г. Отечественные ЭВМ ЕС-1036, 1046 и 1066 разработаны соответственно в НИИЭВМ (гл. конструктор к. т. н. Асцатуров Р. М.), Ереванском НИИММ (гл. конструктор д. т. н. Кучукян А. Т.) и НИЦЭВТ (гл. конструктор д. т. н. Ломов Ю. С.). Венгерская ЭВМ ЕС-1016 и Чехословацкая ЕС-1026 в СССР не поставлялись. В СССР нижней машиной ряда стала ЕС-1036. Рынок машин меньшей производительности заполнялся машинами СМ ЭВМ. За создание суперЭВМ по прежнему отвечал ИТМ и ВТ.

Программа, утвержденная Комиссией Президиума СМ СССР, предусматривала также расширение производства и улучшение характеристик периферийного оборудования. В стране имелось серьезное отставание в выпуске накопителей на магнитных дисках и лентах, терминалов и средств телеобработки. Технические и эксплуатационные характеристики накопителей были ниже зарубежного уровня. В результате выполнения программы ЕС ЭВМ-3 на рынке появились накопители на магнитных дисках (НМД) емкостью 200 и 317 Мб, последние были выполнены по технологии Винчестер. Появились накопители на магнитной ленте (НМЛ) с плотностью записи 127 импульсов/мм. Были разработаны матричный процессор, программируемые процессоры телеобработки (три типа), новые модели терминалов и устройств ввода-вывода.

Основные характеристики ЭВМ ЕС третьей очереди представлены ниже.

Машины ЕС ЭВМ-3 снабжались оригинальной операционной системой ОС-7, состоящей из системы виртуальных машин (СВМ) и базовой операционной системы (БОС). Первый вариант системы СВМ был разработан в НИИЭВМ в 1981 г. Система обеспечивала каждого пользователя вычислительными ресурсами в объеме виртуальной машины с оперативной виртуальной памятью объемом 16 Мб. При этом пользователи могли использовать разные ОС, работающие в качестве гостевых. Базовая ОС очень экономично и эффективно обеспечивала совместимость с предыдущими операционными системами ЕС ЭВМ. ОС-7 имела успех на рынке вплоть до начала 90-х годов. Впрочем, многие пользователи ЕС ЭВМ, в первую очередь такие крупные, как ЦК КПСС, СМ СССР, КГБ СССР, некоторые министерства, использовали оригинальные операционные системы IBM — VM и MVS.

Нужно отметить, что создание операционных систем ЕС ЭВМ было отмечено еще в 1978 г., когда за создание систем ДОС и ОС коллективу разработчиков была присуждена Государственная премия. Ее получили: научный руководитель работ профессор М. Р. Шура-Бура, а также Л. Д. Райков, К. А. Ларионов, Я. С. Шегедевич, Г. В. Пеледов (НИЦЭВТ), А. Х. Абдурахманов (Казанский завод ЭВМ), Э. В. Ковалевич, Л. Т. Чупригина (НИИЭВМ), А. И. Гаро (МПО ВТ).

ЕС ЭВМ достигла наивысшей точки своего развития при создании ЕС ЭВМ-3. Сложились и окрепли коллективы разработчиков, десятки квалифицированных и хорошо оборудованных заводов выпускали широкую номенклатуру средств ЕС ЭВМ. Это была мощная отрасль промышленности, объем продукции которой в денежном выражении составлял несколько миллиардов рублей. Возглавлялась она заместителем министра МРП  Н. В. Горшковым, создававшим эту отрасль, начиная с 1967 г. Спрос на машины общего назначения был удовлетворен. Ежегодно выпускалось 800-1200 ЭВМ в самой различной комплектации. Около 20% от выпуска поставлялось Министерству обороны, шел устойчивый экспорт в страны содружества и страны третьего мира — Индию Вьетнам, Китай, Кубу, страны Ближнего Востока.

В апреле 1983 г. вышло постановление ЦК КПСС и СМ СССР, согласованное с Военно-промышленной комиссией Президиума СМ СССР, Президиумом АН СССР, Госпланом СССР, ГКНТ СССР, МРП СССР, МЭП СССР о награждении предприятий. организаций, ученых, инженеров и техников, рабочих и служащих, за “разработку и организацию серийного производства и внедрение в народное хозяйство и оборону страны серии малых (ЕС-1020,ЕС-1022,ЕС-1035), средних (ЕС-1030, ЕС-1033, ЕС-1045) и высокопроизводительных (ЕС-1050,ЕС-1052, ЕС-1060) ЭВМ”.

Заместителю министра радиопромышленности СССР  Н. В. Горшкову, Генеральному конструктору ЕС ЭВМ В. В. Пржиялковскому, монтажнице Минского производственного объединения вычислительной техники Е. Д. Писаревой присвоено звание Героя Социалистического Труда. Лауреатами Ленинской премии стали академик А. А. Дородницын, Министр электронной промышленности СССР  А. И. Шокин, главные конструкторы машин В.С. Антонов, А. Т. Кучукян, Г. Д. Смирнов, Ю. В. Карпилович. Тридцать шесть человек стали лауреатами Государственной премии, около 2000 человек были награждены орденами и медалями СССР.

К сожалению, после этого началось постепенное сокращение внимания министерства к дальнейшему развитию ЕС ЭВМ и уменьшение и без того недостаточных ассигнований.

К моменту окончания работ по машинам ЕС ЭВМ-3 БИС матричного типа в СССР не появились, хотя у руководства электронной промышленности мнение о нецелесообразности их разработки сменилось намерением начать-таки создание ограниченной номенклатуры базовых матричных кристаллов. В 1984 году на матричных БИС выпускались старшие машины компании IBM, машины фирм “Амдал”, “Фуджицу”, “Хитачи”. Архитектура машин IBM-370 получила серьезное развитие в части расширения адресного пространства за пределы 24 разрядов и организации потокового режима работы каналов. Реализовать эту архитектуру на микросхемах средней степени интеграции было совершенно не рационально с точки зрения габаритов, надежности, потребляемой мощности. Таким образом, для реализации второй очереди ЕС ЭВМ-3 — машин 1037, 1047, 1067 — не было микроэлектронной базы и эта программа осталась практически нереализованной. Отставание в развитии архитектуры ЕС ЭВМ от машин IBM стало нарастать.

Руководство НИЦЭВТ в 1983 г. попыталось решить проблему разработки и изготовления БИС путем разделения труда: производить трассировку двух слоев чипа, определяющих его индивидуальность непосредственно в НИЦЭВТе, получая с завода “Микрон” базовый матричный кристалл. Для этой цели в НИЦЭВТе было организовано и оборудовано с помощью МРП специализированное комплексное отделение. К сожалению, в мае 1985 г., сразу после объявления М. С. Горбачевым курса на “ускорение и перестройку” министр радиопромышленности, опасаясь реорганизации системы министерств и перехода НИЦЭВТ в другое министерство, вывел это комплексное отделение из состава НИЦЭВТ на отдельный баланс. Это настолько осложнило отношения между разработчиками ЭВМ и БИС, что собрать первую машину на экспериментальных матричных БИС удалось только в 1988 г. Машине дали номер ЕС-1087.

Для того чтобы сконцентрировать внимание разработчиков только на освоении производства БИС было принято решение каждый ТЭЗ машины ЕС-1066 выполнить в виде БИС, разместить БИС на ТЭЗ и таким путем превратить ЕС-1066 в ЕС-1087. Это действительно самый экономичный метод перевода ЭВМ на БИС, поскольку логическая схема и проверочные тесты отработаны, хотя при этом не достигаются полностью все преимущества, которые дают БИС ( рост быстродействия, снижение габаритов и потребляемой мощности, повышение надежности).

Накопитель на магнитных дисках ЕС 5061

Двухпроцессорная ЭВМ ЕС-1087.20 имела производительность 15 млн. операций в секунду по смеси Gibson-3 и 4,5 млн. на смеси GPO-WU для экономических расчетов. Машина имела беспрецедентно высокую пропускную способность системы ввода-вывода — около 36 Мб/с. При этом потребляемая ЭВМ мощность снизилась по сравнению с ЕС-1066 на 40%. В 1988 г. машина прошла государственные испытания, но организовать ее серийное производство Пензенский завод ВЭМ отказался, ссылаясь на загрузку, отсутствие средств и заказов. Это были первые результаты изменения хозяйственного механизма в СССР и начала демонтажа государственного планирования в СССР.

Исходя из сложившейся к середине 80-х годов ситуации с производством матричных БИС и сверхбольших интегральных микросхем памяти СГК ЕС ЭВМ предложил новую концепцию и программу работ по дальнейшему развитию ЕС ЭВМ. Предлагалось осуществить две большие программы — программу создания ЕС ЭВМ-4 (Ряд-4) и программу создания и развития производства персональных ЭВМ.

Концепция создания ЕС ЭВМ “Ряд-4” была одобрена на 27 заседании Межправительственной комиссии по вычислительной технике в мае 1987 г. Постановлением Совета Министров СССР № 645-155 от 16 июня 1987 г. была утверждена отечественная часть программы создания технических и программных средств ЕС ЭВМ-4 (“Ряд-4”), предназначавшихся “для решения широкого круга задач в вычислительных сетях и центрах коллективного пользования, АСУ различного уровня, АСПИ и САПР с технико-экономическими показателями на уровне мировых достижений с увеличенным отношением производительность/стоимость в 2-3 раза по сравнению с соответствующими моделями «Ряд-3», повышенной надежностью на основе микропроцессоров, БИС и СБИС с широкой номенклатурой периферийных устройств, в том числе для доступа к системе с использованием изображений и графических данных с программно-аппаратными средствами управления базами данных и знаний и развитым программным обеспечением”.

Программой ЕС ЭВМ-4 предусматривалась разработка трех базовых ЭВМ-ЕС-1130, 1170 и 1181, производительностью соответственно 2, 5-8 и 30 млн. операций в секунду. Кроме того, учитывая требования пользователей, поступавшие при формировании программы, в нее включили создание терминальной ЭВМ ЕС-1107 со встроенными средствами для работы в сетях и суперЭВМ 1191, производительностью 1 млрд. операций в секунду. Появление в программе ЕС ЭВМ суперЭВМ было реакцией на задержку в создании машин “Эльбрус-2” и “Эльбрус-3” и настоятельным требованием нескольких крупнейших предприятий СССР, таких, как ЦАГИ, ИПМ, Арзамас-16, подписавших на нее техническое задание. Предусматривалось также создание нескольких вычислительных комплексов на базе старших машин ЕС ЭВМ и специализированных процессоров — матричного (Ереванский НИИММ), с макроконвейерной архитектурой (ИК АН УССР), динамической архитектурой (ЛИИА АН СССР, Торгашев  В. А.) и с программируемой архитектурой (ТРТИ, Каляев  А. В.).

Основные особенности разрабатываемых ЭВМ и ПО должны были состоять в следующем:

• расширение адресных пространств реальной и виртуальной основной памяти до 32 Мб и соответствующее расширение формата адресов;
• новая архитектура подсистем ввода-вывода, предусматривающая функцию выбора канального пути, ведение очередей запросов на ввод-вывод и других функций управления данными внутри подсистемы;
• универсальная поддержка виртуальных машин с помощью средства интерпретирующего выполнения;
• аппаратная и программная поддержка интеллектуальных функций:
• анализ и синтез текстов на естественном языке;
• ввод и распознавание устной речи;
• синтез устной речи;
• работа с базами знаний;
• графический синтез;
• обработка растровых полутоновых изображений;
• повышение на порядок наработки на отказ;
• улучшение соотношения производительность/стоимость в 2-3 раза по сравнению с ЕС ЭВМ “Ряд-3”.

Для выполнения вышеуказанных функций предусматривалась разработка целого ряда новых периферийных устройств, освоение около 50 принципиально новых технологических процессов, улучшение качества около 40 наименований серийно выпускаемых материалов, организация производства 20 наименований новых материалов, разработка и организация производства около 100 единиц специального, высокоавтоматизированного оборудования, переоборудование существующих производств. Следует добавить, что по ранее вышедшему постановлению ЦК КПСС и СМ СССР в Пензе строился крупнейший в Европе завод по выпуску накопителей на магнитных дисках емкостью 317 и 635 Мб. На это было выделено более 120 млн. инвалютных рублей.

Постановление ЦК КПСС и СМ СССР по организации производства ПЭВМ вышло в январе 1986 г. после длительной дискуссии сначала между МЭП и МРП по выбору архитектуры (руководство МЭП предлагало строить свои ПЭВМ на базе архитектуры PDP-11, точнее Электроники-60, а МРП настаивало на архитектуре IBM PC) а затем между Госпланом СССР и МРП по величине выделяемых ассигнований. Этим постановлением предписывалось МРП, МЭП и Минприбору в короткие сроки освоить выпуск ПЭВМ, совместимых с IBM PC, в количестве около 1 млн. шт. в год. Разработка ПЭВМ в МРП поручалась Минскому НИИЭВМ. Для их производства МРП решило строить крупнейший в Европе завод в Кишиневе и завод по выпуску дисковых накопителей типа Винчестер в Костроме. Во время строительства Кишиневского завода выпуск ПЭВМ осуществляло Минское производственное объединение вычислительной техники.

В короткие сроки НИИЭВМ (гл. конструкторы В. Я. Пыхтин, А. П. Запольский и В. В. Витер) разработал 12 типов ПЭВМ ЕС ЭВМ, совместимых с IBM PC/XT, IBM PC/AT, IBM XT/370. Последняя модель обеспечивала программную совместимость с машинами ЕС ЭВМ и IBM-370. Три типа ПЭВМ, совместимых с IBM PC/XT, IBM PC/AT и IBM XT/370 были разработаны для эксплуатации в Министерстве обороны. Военные варианты ПЭВМ ЕС ЭВМ выпускались Брестским электромеханическим заводом. После распада СССР выпуск ЕС-1855 (военный вариант, совместимый с IBM PC/AT) и ее дальнейшее развитие осуществлял НИЦЭВТ. Отечественная электронная промышленность смогла освоить только 8-разрядный аналог микропроцессора Intel, поэтому 16- и 32-разрядные ПЭВМ появились только после 1990 г., когда после изменения хозяйственного механизма стала возможной закупка микропроцессоров Intel за рубежом.

Количество ПЭВМ ЕС ЭВМ, выпущенных Минским производственным объединением вычислительной техники, приведено ниже.

Основной причиной сокращения производства ПЭВМ после 1991 г. и полного его прекращения в 1997 г. стал распад СССР, ориентация российского рынка на западные ПЭВМ, лучшие по параметрам и — главное — по надежности, а также инфляция, съевшая оборотные фонды предприятий. Поскольку государственные предприятия с самого начала экономических реформ были поставлены в неравные условия с нарождающимися кооперативами (например, в ценообразовании) импорт ПЭВМ, а впоследствии и сборку их в России перехватили новые коммерческие структуры. Тем не менее свою положительную роль в становлении рынка ПЭВМ в России и Белоруссии ПЭВМ ЕС ЭВМ, по мнению автора, сыграть успели.

Программу создания технических и программных средств ЕС ЭВМ-4, последнюю серьезную программу развития ВТ общего назначения в СССР, так же как и программу ПЭВМ, ждал распад и деградация.

Уже в 1988 г. на базе двух главных управлений МРП, выпускающих средства вычислительной техники, были организованы три научно-производственных объединения, во главе с научно-исследовательскими институтами. В целом идея прогрессивная, направленная на повышение независимости промышленных предприятий от бюрократического аппарата министерства. Но в данном случае заводы, выпускающие ЭВМ, разработанные в НИЦЭВТе, оказались в других объединениях. Связи разработчика и производителя по старшим машинам ЕС ЭВМ существенно осложнились. С каждым годом сокращалось финансирование. В 1998 г. на разработку технических и программных средств ЕС ЭВМ было выделено всего 100 млн. руб. Компания IBM в этом же году истратила на разработку своих технических и программных средств 4,5 млрд. долл. Сложность и стоимость разработок росли год от года, особенно в области микроэлектроники, и страна уже не могла обеспечить этот рост ресурсами.

Во второй половине 1989 г. остановилось финансирование работ Ереванского НИИММ по ЭВМ ЕС-1170 и СКБ Казанского завода ЭВМ по машине ЕС-1107. С начала 1989 г. прекращено финансирование технических и программных средств телеобработки данных. Матричные БИС серии И-300 выпускались заводом “Микрон” только для процессоров “Эльбрус-3.1”. По этой причине задерживалась разработка ЭВМ ЕС-1181.

Нормальными темпами шло проектирование только одной ЭВМ- ЕС-1130. Она проектировалась на 11 типах микросхем микропроцессорного набора К-1800, выпускаемого Вильнюсским объединением “Вента”. Это были микросхемы средней степени интеграции, но в сложившихся условиях для ЭВМ ЕС-1130 они были вполне приемлемы. Разработка ЭВМ была успешно завершена в 1989 г. При пятикратном росте производительности по сравнению с ЕС-1036 она занимала вдвое меньшую площадь и потребляла в пять раз меньшую мощность из сети. В очередной раз демонстрировалось решающее влияние степени интеграции микроэлектронной базы на технико-экономические параметры ЭВМ. В сложных экономических условиях было продано 230 машин этого типа. С распадом СССР возникли перебои в поставках микросхем из Литвы и появились трудности со сбытом ЭВМ в России. В 1995 г. производство ЕС-1130 было остановлено.

Возможность изготовить и получить матричные БИС И-300Б (около 1200 логических вентилей на кристалле) появилась у НИЦЭВТ только в 1993-1994 гг. К этому времени коллектив разработчиков НИЦЭВТ был серьезно ослаблен и в полной мере реализовать в ЕС-1181 расширенную архитектуру IBM 370/XA не было возможности. Удалось только обеспечить выход за пределы 24-разрядного адреса и несколько расширить функции каналов. Машина была изготовлена в МПО ВТ и прошла испытания в 1995 г. При производительности 10 млн. операций в секунду на процессор и оперативной памяти 32 Мб машина размещалась всего в одной стойке меньшего размера, чем стойка ЕС-1066. Главным достоинством ЕС-1181 было отсутствие принудительной приточно-вытяжной вентиляции, что существенно снижало объем строительных работ в вычислительном центре. К сожалению, машина опоздала на несколько лет и вышла в свет, когда рынок универсальных ЭВМ в России был разрушен. В 1995 г. в МПО ВТ прекратилось производство ЭВМ общего назначения Единой системы, в 1997 г. — персональных ЭВМ. Еще раньше был прерван выпуск ЭВМ Казанским заводом ЭВМ и Пензенским заводом ВЭМ, а следовательно, и выпуск всех периферийных устройств, накопителей, блоков и узлов для комплектации ЭВМ ЕС, производимый четырнадцатью заводами. Некогда мощная отрасль промышленности, годовой объем продукции которой составлял более 2 млрд. руб., прекратила свое существование.

ЭВМ ЕС-1181

Ниже приводятся итоговые цифры выпуска машин ЕС ЭВМ за время реализации этой программы. Для сравнения еще раз напомним, что ЭВМ “Урал-1” было выпущено всего 183, “Урал-2, 3,4” — 191, “Урал-11,14,16” — 325. ЭВМ типа М-220 и М-222 выпущено 502 шт., “БЭСМ-3” и “БЭСМ-4” — 441, “БЭСМ-6” — 454. Самых массовых ЭВМ второго поколения — ЭВМ типа “Минск-2/22”, “Минск-23”, “Минск-32” выпущено -3906 шт.

Очевидно, что настоящего расцвета советская промышленность средств ВТ достигла только в процессе выполнения государственной программы создания ЕС ЭВМ под руководством Межправительственной комиссии по сотрудничеству в области вычислительной техники стран социалистического содружества.

Ниже приведены только ЭВМ, разработанные в СССР, с учетом произведенных в Болгарии. Немецкие машины ЕС-1040, ЕС-1055 не учтены и поставлялись в СССР в количествах около 100 шт. в год.

С распадом СССР большая часть действующих машин Единой системы осталась в России. Экономические реформы привели к разрушению системы централизованного технического обслуживания. ВО Союзэвмкомплекс, обслуживающее все машины ЕС ЭВМ в стране, перестало существовать. В связи с этим точных статистических данных о состоянии российских машин, находящихся в эксплуатации в настоящее время, нет. По некоторым оценкам, на начало 1999 г. число работающих в России ЭВМ ЕС близко к 5000. Надо полагать, что для этих пользователей дорого накопленное прикладное ПО и они вынуждены искать пути к его сохранению. Около 2000 пользователей после остановки производства техники ЕС ЭВМ заменили изношенные дисковые накопители ЕС ЭВМ на накопители типа Винчестер, применяемые в ПЭВМ и управляемые или через ПЭВМ, или через специальный контроллер. Около 1500 пользователей заменили машины ЕС ЭВМ на дешевые машины IBM 4381 second hand, поставляемые в Россию несколькими фирмами. Более 100 пользователей купили машины IBM ES-9000. Фирмы “Рестарт” и “ЕС Лизинг”, образованные на базе сотрудников НИЦЭВТ обеспечивают простой и быстрый перенос прикладного МО пользователей ЕС ЭВМ на более современные платформы IBM. Очередное обновление технической базы у многих пользователей предстоит сделать для решения проблемы 2000 года. Таким образом, прикладное ПО, накопленное для платформы ЕС ЭВМ, живет до сих пор и имеются пути обеспечить его дальнейшее функционирование в отсутствии производства техники ЕС ЭВМ. Его дальнейшее сохранение возможно благодаря совместимости архитектуры, а следовательно, и математического обеспечения машин IBM и ЕС ЭВМ и пока еще наличию высококвалифицированных специалистов по обеим платформам.

Литература

1. Сулим М. К., Аврутин  А. К истории становления и развития вычислительной техники в СССР. Computer und Cybernetic. Russisch- Deutschtes Symposium. Heidelberg, 20-22 November, 1997.
2. МРП СССР. Аванпроект комплекса типовых информационно-вычислительных машин (ОКР “Ряд”), 1967. Фрагменты. Архив автора.
3. Дородницын А. А. О состоянии математического обеспечения ЭВМ и мерах по его коренному улучшению. Доклад на коллегии ГКНТ. 1969. Архив автора.
4. Шура-Бура М. Р., Штаркман  В. С. Докладная записка президенту АН СССР академику М. В. Келдышу. 1969. Архив автора.
5. Протоколы сессий совета главных конструкторов ЕС ЭВМ. 1969-1987 гг. Архив автора.
6. Вычислительная система IBM-360. Принципы работы. М., Сов. радио,1969.
7. Джейрмейн К. Программирование на IBM-360. М., Мир,1971.
8. Дроздов Е. А., Комарницкий  В. А., Пятибратов  А. П. Электронные вычислительные машины Единой системы. М., Машиностроение,1976.
9. Единая система ЭВМ. Под ред. А. М. Ларионова. М., Статистика, 1974.
10. Ларионов А. М., Левин  В. К., Соловьев  С. П. и др. Принципы системной организации ЭВМ Единой системы. Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ, 1973, вып. 1.
11. Ларионов А. М., Левин  В. К., Соловьев  С. П. и др. Система ввода-вывода ЕС ЭВМ. Принципы организации. Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 1973.
12. Михайлин Б. П., Наголкин  А. Н., Объедков  Ю. С., Соколов  Б. В. Система документации Единой системы ЭВМ. М. Статистика,1976.
13. Макурочкин В. Г.  Внешние запоминающие устройства ЕС ЭВМ. Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ, 1973. вып. 3.
14. Лапин В. С., Антонов  В. С., Данилевский  Ю. Г. и др. Система телеобработки данных ЕС ЭВМ. Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ, 1973, вып. 1.
15. Система математического обеспечения ЕС ЭВМ. Под ред. А. М. Ларионова. М., Статистика, 1974.
16. Шура-Бура М. Р., Ковалевич  Э. В., Марголин  М. С. и др. Операционная система ДОС ЕС. Общие положения. М., Статистика, 1975.
17. Пржиялковский В. В., Смирнов  Г. Д., Мальцев  Н. А., Асцатуров  Р. М. и др. Электронная вычислительная машина ЕС -1020. М., Статистика, 1975.
18. Семерджян М. А., Кучукян  А.Т. и др. Электронная вычислительная машина ЕС-1030. М., Статистика, 1977.
19. Антонов и др. Электронная вычислительная машина ЕС-1050. М., Статистика, 1976.
20. Пржиялковский В. В., Ломов  Ю. С. Технические и программные средства ЕС ЭВМ. Москва. Статистика, 1980.
21. Ломов Ю. С. ЭВМ высокой производительности ЕС-1066 и ЕС-1065. В сб.: Электронная вычислительная техника. Под ред. В. В. Пржиялковского. Вып. 1. М., Радио и связь, 1987.
22. Каталог ЕС ЭВМ. Т. 1. Технические средства. М., Стройиздат, 1979.
23. Каталог ЕС ЭВМ. Т. 2. Программное обеспечение. М., Стройиздат, 1978.
24. Лопато Г. П. Вычислительная техника в Белоруссии. ИТ и ВС, 1997, № 1, с. 82-94.