И наконец, когда мы будем чтить свое... (по следам создания Эльбрус 1-КБ)

Балакирев Николай Евгеньевич

Аннотация

В статье рассматривается история создания создания ЭВМ Эльбрус 1-КБ и востанавливаются имена инженерного коллектива, осуществившего эту разработку. Также поднимается вопрос о незаслуженно забытых страницах истории разработки вычислительной техники в России, находящую параллели в сегодняшних мировых разработках.

Ключевые слова – ЭЛЬБРУС 1-КБ, вычислительная техника, воспоминания.

Основной текст статьи

Работая над какой-либо идеей, особенно когда под руками инструмент, на котором можно апробировать её, не замечаешь, как с одной идеи ты перескакиваешь на другую в попытке получить её материальное подтверждение. А результат, к которому ты стремишься, как будто удаляется, как вершина горы, на которую вскарабкиваешься, вскарабкиваешься и вот, кажется, что она уже в пяти шагах, но опять требуются дополнительные силы на ещё один серпантин. Особенно это характерно для программистов, которые готовы реализовать умопомрачительный алгоритм, но его никак не заставишь описать его идею и содержание. Физику требуется аудитория коллег, с которыми он может обсудить свою проблему, а программисту собеседником является компьютер. Если идея верна, то программа заработает, а далее он счастливый и гордый предлагает свое детище и направо, и налево. Но этот, вышеописанный подход к созданию нового, характерен для нашей страны и для её изобретателей и программистов.

Коммерческий по своей внутренней сущности западный подход в науке и технике требует, прежде всего, денежных вложений и поэтому у них телега часто впереди лошади. Они, не успев создать что-либо, уже начинают рекламировать, патентовать и писать об этом. Нашему, чаще всего подневольному изобретателю либо ставится условие: «Вот тебе срок, и чтобы было всё готово...», либо идея так поглощает его, что он готов продать последнюю рубаху, чтобы воплотить свою мечту. Пример К. Э. Циолковского яркое тому подтверждение.

Но в популярности нашим ученым и изобретателям не повезло, хоть заказывай памятник НЕИЗВЕСТНОМУ УЧЕНОМУ и ИЗОБРЕТАТЕЛЮ России. Вот в одной из немногих изданных у нас книг о выдающихся компьютерщиках уже в предисловии говорится: «И наконец, в данной главе рассказывается об отечественных ученых: Сергее Алексеевиче Лебедеве – основоположнике отечественной вычислительной техники, Исааке Семеновиче Бруке– родоначальнике отечественных малых вычислительных и управляющих машин и о Николае Петровиче Брусенцове – создателе первого в мире троичного компьютера». Можно заподозрить автора в преклонении перед западными учеными, но это не так! Ему не на что опереться. Ракеты летают, водородная бомба есть, а вот кто это делал, нигде о том и не написано. Куда ни шло, если вдруг появится известие государственных средств массовой информации о присуждении какой-либо награды, то тут как тут наши журналисты, как мухи... А о других? О них-то это всё в одном слове под кодовым названием «коллектив» во фразе – «коллектив разработчиков под руководством...». И всё!!! А без армии солдат и офицеров полководец – никто!

И так, неизвестность о великом, сделанном – для нашей страны, почему-то полная неизвестность и не великое! С одной стороны это патологическая закрытость большинства наших серьезных стратегических учреждений, которые наряду с официальным названием имели еще второе название с приставкой п/я или в/ч, и с другой стороны, потому что, те, кто делает так называемые изделия ничего не пишут, так как им некогда и документацию-то писать, а уже о себе и о других им и в голову не приходит что-то сообщать. А журналистика, которая, вроде, этим должна заниматься, только нос по ветру держит. Как не крути, но данный факт был и остается фактом.

Вот и обращаясь к теме о Советских ЭВМ, так их именовали в то время, нам бы хотелось вспомнить, прежде всего, разработчиков, так как созданное человеком и сам человек неразрывно завязаны в одну судьбу.

Рис.1 Фото. Эльбрус 1-КБ, Виртуальный компьютерный музей.

Начнем со снимка на рис.1, на котором представлен опытный однопроцессорный вариант машины. Два шкафа (размерностью не более книжного), стоящие ступенькой, представляют– один шкаф центрального процессора, а другой шкаф оперативной памяти. В качестве пультовой машины, стоящей на столе, представлена машина ДВК-2, в последующем при сдаче государственных испытаний замененная на аналог персональных компьютеров IBMPC – ЕС-1840. Вдали видны РИНы в качестве терминалов для локальной сети. Вот и всё центральное оборудование, если не заглядывать под фальшпол, под которым была спрятана водяная система охлаждения.

Итак, машина Эльбрус 1-КБ, был, пожалуй, последним серийным компьютером Советского периода. Вот краткая официальная справка о ней:

1. Главный конструктор: М.В. Тяпкин.

2. Организация-разработчик: Институт точной механики и вычислительной техники им. С. А. Лебедева

   АН СССР (ИТМ и ВТ),

3. Завод-изготовитель: Московский завод САМ.

4. Год окончания разработки: 1988.

5. Год начала серийного выпуска: 1988.

6. Год прекращения производства: 1992.

7. Число выпущенных машин: более 60.

8. Область применения: вычислительные центры, использующие большой объем программ для ЭВМ типа БЭСМ-6.

Сначала ответим на вопрос: «Почему последним серийным...?». В то время, 80-е и 90-е годы, в ИТМ и ВТ уже были начаты работы по комплексу Эльбрус-3 в составе команды Б. А. Бабаяна. Активно шли работы по модульному конвейерному процессору (МКП) в составе команды Соколова А.А. Команда Иванникова В.П. (он родом тоже из ИТМ и ВТ) в министерстве электронной промышленности работала над Электроникой ССБИС (Красный Cray). В 1978 г. М. А. Карцев начал разработку новой многопроцессорной векторной вычислительной машины М-13 на больших интегральных схемах. От Глушкова В. П. постоянно выдвигались различные суперпроекты суперкомпьютеров на базе скрещивания Советских ЭВМ. И возможно этот ряд можно было продолжить, но реально работающей лошадкой была внучка БЭСМ-6 и правнучка целой династии БЭСМ-ов (МЭСМ(1951 г), БЭСМ (1953 г), БЭСМ-2 (1958 г), БЭСМ-4 (1965 г), БЭСМ-6 (1966 г) – это только серийные ЭВМ) машина Эльбрус-1-КБ. Нельзя не упомянуть о разработке специалистов ОИЯИ Дубна, которые повторили нечто похожее на Эльбрус-1-КБ с хорошими потребительскими параметрами. Но, следует упомянуть несколько факторов, которые предопределили короткий срок выпуска машин Эльбрус-1-КБ. Наступила эпоха персональных компьютеров, которая поглотила даже тот же SPARC– и, разорила фирму CRAY. А для нашей страны грянула вначале ПЕРЕСТРОЙКА, а потом «ПЕРЕЛОМКА» исторических формаций. И, наконец, как заключительный аккорд, слова нашего новоявленного премьер-министра, прозвучавшие в Зеленограде, о том, что нам не нужна собственная, российская вычислительная техника.

Но это должно было произойти в будущем, а здесь всё же хочется сказать о причинах появления этого проекта и о преданных своему делу разработчиках. После государственной приемки машины Эльбрус1-К2 начинается серийное их производство. Достаточно большая команда разработчиков, весьма условно, высвобождается от напряженной, порой, круглосуточной работы по подготовке к сдаче государственных испытаний. Но, кто как не разработчик, движимый желанием апробировать уже новые идеи, возникшие в ходе разработки, знает всё о достоинствах и недостатках своего детища.

Главной проблемой созданного компьютера Эльбруса1-К2 были низкое потребительское качество, состоящее в том, что для работы машины требовалась вода, ужасно большой ПВВ и всё что за ним тянулось, включая кабели. А с программисткой точки зрения недостатком были малая размерность числа с плавающей запятой, которая была 48 разрядной и, конечно же, отсутствие команд байтовой обработки.

Всё это можно было устранить через разработку новой 64 разрядной машины с собственными каналами ввода-вывода и расширенным набором команд. Но вот наличие воды, используемой для охлаждения, к сожалению, предопределялась характеристиками БИС и СБИС, выделяющих большое количество тепла. Желательным расширением архитектуры команд было бы введение байтовой обработки. Было много предложений по расширению системы команд родной БЭСМ-6 в этом направлении. Но главным консультантом по пополнению команд был Марк Германович Чайковский. Что касается структуры 64 разрядного числа с плавающей запятой, то был выбран стандарт, предложенный Игорем Николаевичем Силиным из ОИЯИ (Дубна).

Но главный вопрос в этой разработке, был не в проблемах конструирования, а в получение заказа на разработку. Получалось так, что Министерство радиопромышленности, в котором ИТМ и ВТ находился одной ногой, а другой он числился в АН СССР, могло поручить разработать Эльбрус 1-КБ только, если был заказчик. И тогда, от лица разработчиков были посланы в институт ИАЭ им. Курчатова И.В. гонцы, которые договорились со специалистами вычислительного центра этого института о том, что те должны написать письмо от своего имени по «рыбе», заготовленной сотрудниками института разработчика. Вторым страховочным вариантом для оправдания разработки, было документированное предложение об использовании Эльбрус 1-КБ в качестве предпроцессора к комплексу МКП. Так или иначе, но всё программное обеспечение МКП делалось на машинах архитектуры БЭСМ-6, поэтому такое предложение было вполне оправданным. Всей организационной работой и документами занималась Гостева Антонина Алексеевна, которая была не заменима в своей работе, и этот живчик везде успевал и всё знал, особенно, что там наверху. Не всегда найдется достойный человек на такую не «престижную» работу, но у Тяпкина М. В. такой человек был, который позволял ему сосредотачиваться на технических вопросах разработки. Марк Валерьянович не любил ходить по начальству, любимое место, в которое он часто заглядывал, была курилка на лестничном пролете перед входом на чердак. Там в табачном дыму обсуждались многие нюансы создаваемой машины, вернее большого вычислительного комплекса и принимались вполне ясные решения.

Теперь об основной группе ответственных за разработку по направлениям: Тяпкин М.В. был главным конструктором, за математическое обеспечение отвечал Тюрин В.Ф., за системы программирования, в том числе и для МКП отвечал Чайковский М.Г., за тестовое обеспечение и отладку машины Балакирев Н.Е. «Рядовых» участников в разработке было немного.

• Инженеры у Тяпкина в основном были женщины и работы распределялись следующим образом: вышеупомянутая Гостева А.А. была координатором всех работ; Вовк Вера отвечала за арифметическое устройство (АУ); устройство управления (УУ) разрабатывал Кузнецов Игорь; Сердюкова Ольга Николаевна– отвечала за блок обслуживания прерываний и связь с внешними устройствами; молодые инженеры Ерошенков Слава и Навичихин Володя отвечали за внешние устройства.

• Для разработки стойки памяти с сопряжением для связи с другими стойками памяти привлекли Великовского М. Д.

• Группа системных программистов Тюрина В.М. это Зельдинова Светлана Александровна, практически дублер Владимира Федоровича, успевавшая сопровождать ОС ДИСПАК для Эльбрус1-К-2 и БЭСМ-6; Корнеев Володя, разрабатывавший программное обеспечение пультовой машины сначала на ДВК-2, а затем и на ЕС-1840; Самофалов В.В. – отладчик и средства отладки; Шебанов В.Ф. – ядро ОС; Ярославцев Михаил виртуальные машины иUNIX; Рачинский Стас– файловая система; Гайдаренко Николай– редактор текстов ДИМИП.

• Группа программистов М. Г. Чайковского была весьма немногочисленной в составе 3-х молодых специалистов.

• Группа программистов Н. Е. Балакирева, отвечавших за тестирование, Седов Алексей, Ляпин Сергей, Филюшкин Николай, Иоанесян Н., Мукин А.Н.

Вот и весь основной состав, на который легла разработка всего комплекса Эльбрус 1-КБ.

Темпы разработки: в апреле 1987 года приступили к разработке аппаратуры, а в сентябре машина была готова к отладке. То есть, менее чем за 6 месяцев был готов образец и в конце этого же 1987 года прошли государственные испытания.

Что было сделано? Одномашинный комплекс– сама машина со всеми периферийными устройствами. Была реализована ОС ДИСПАК фактически уже для новой архитектуры, но сохраняющая совместимость для задач с БЭСМ-6. Но кроме этого, параллельно с основной операционной системой был создан, так называемый монитор виртуальных машин, и к нему успешно подключена была ОС UNIX, ОС ДИСПАК и тестирующая система. Были реализованы основные трансляторы, существовавшие на тот момент времени. Были создана пультовая и тестирующие системы. Более того Седовым Алексеем, на основе использования макросредств, была создана кросс платформенная система программирования, которая готовила программы на пультовой машине. Таким образом, открывалась дорога для обеспечения подготовки программ на входящих в моду персональных и бытовых компьютерах. Небольшим подтверждением значимости свершенных дел может послужить появление делегации специалистов по вычислительной технике из США. Посетивших ИТМ и ВТ представителей из США весьма поразило то, что ОС UNIX была перенесена на не байт-ориентированную машину Эльбрус1-КБ менее чем за полгода. У разработчиков имелся только дистрибутив текстов ОС UNIX для серии машин DEC и опыт разработки, но другой ОС – ДИСПАК. Уже тогда, видимо, состоялось «сватовство» многих наших специалистов, которые спустя некоторое время уехали в США, такие как, например, Ярославцев Михаил.

Работа по Эльбрус1-КБ была выдвинута на премию СМ СССР. И хотя по характеристикам она не уступала Эльбрус-2, но это был не оборонный заказ, а значит и премия пожиже. Премии достойны были все разработчики, но существовал как всегда определенный ритуал: от ИТМ и ВТ определенное количество, от производителей обязательно, желательно от рабочего класса и от организации, внедрившей или внедряющей комплекс Эльбрус1-КБ.

Выписка из постановления Совета Министров СССР за 1991 г.

Как видно из выписки из постановления СМ в 1991 г. за номером 39 коллективу разработчиков в количестве 15 человек за создание ЭВМ “Эльбрус 1-КБ” была присуждена премия Совета Министров СССР. Из этого состава реально занимались созданием Эльбрус1-КБ только 10 человек, а треть была дополнена в соответствии с принятыми традициями. Удостоверение о присуждении вручалось уже на обломках СССР в Государственном комитете по науке и технике. Торжественность была смазана надвигающимися событиями, но вручавший выразил надежду, что науку удастся сохранить и со скорбью сообщил, что это, видимо, последняя премия СССР.

И хотя это была не война, но уровень разрушения нашей науки был существенным, мы потеряли перспективу развития собственной Вычислительной техники и полностью оказались импортозависимыми от США, хотя имели не плохие показатели собственного программно-аппаратного обеспечения. Еще более удручающим стратегическим фактом стала наша информационная зависимость от разработчиков компьютеров. Специалисты, имеющие отношение к разработке компьютеров и ОС, прекрасно знают о потенциальных возможностях контроля за информацией любого клиента. И разворачивающаяся информационная война яркое тому подтверждение.

И наконец... Блог компании Intel 2 апреля 2017 года сообщил о работах по созданию троичного компьютера: «В течение долгих десятилетий рост производительности процессоров, понукаемый законом Мура, достигался за счет улучшения технологического процесса. Однако конец этой гонки уже не за горами: мы вплотную подошли к пределу, диктуемому законами физики. Каким образом мы будем «взбадривать» процессоры дальше?»

И вот оказалось, что стратегические умы компании Intel два года назад пришли к заключению, что одним из решений данной проблемы может быть переход от двоичного к троичному процессору, где минимальная единица информации не бит, а трит. А ведь такой компьютер был создан ещё в 60-е годы прошлого столетия великим компьютерным «левшой» Брусенцовым Николаем Петровичем с куцей командой энтузиастов из ВЦ МГУ. Это была чисто инициативная разработка, не финансируемая оборонкой из девяти министерств, и ведь работала и считала эта машина, опередившая время более чем на пятьдесят лет! Жалко, что Николай Петрович не дожил до этого сообщения, хотя работы начались, когда он был еще жив. И, с другой стороны, интересно, отдадут ли дань Советской разработке Сетунь наши американские «партнеры», среди которых есть и наши соотечественники.

Литература и источники

1. Балакирев Н. Е., Зельдинова С. А., Тюрин В. Ф. Операционная система ДИСПАК для ЭВМ "Эльбрус-1- Б12" М. ИТМиВТ им. С.А.Лебедева АН СССР, 1982, 20 с..

Об авторе: Balakirev1949@yandex.ru
Материалы международной конференции Sorucom 2020
Помещена в музей с разрешения автора 21 июня 2021