Выбор направления работ
Г. С. Смирнов
Ещё при подготовке аван-проекта ряда полупроводниковых машин «Урал» я обратил внимание на статью Allen C. A., Bruce G. D. и Councill E. D. в журнале Trans. IRE , vol . EC-10, №2, 1961. К нам она поступила, наверное, в 1963 г. В ней рассказывалось о ферритовом запоминающем устройстве ёмкостью около 1 млн. бит с временем цикла 2,18 мкс. По тому времени эти параметры были превосходными. МОЗУ было включено в состав очень быстрых и больших ЭВМ IBM-7030, IBM-7090 и IBM-7080 с временем сложения 2, 4,4 и 12 мкс соответственно. Показатели последних двух машин сопоставимы с параметрами заявленных в проекте ЭВМ «Урал-13» и «Урал-15». Описывались технические решения, использованные сразу в трёх моделях ферритовых устройств, различающихся по внутренней организации и ёмкости. Можно смело сказать, что эти решения были новым словом в технике построения ферритовых запоминающих устройств и явились результатом глубокой научно-технической проработки. Игнорировать их было бы ошибкой.
Для отвода тепла, выделявшегося переключающимися запоминающими сердечниками, ферритовый куб был погружен в трансформаторное масло. При использованном очень крутом фронте импульсов возбуждения каждая шина куба вела себя как длинная линия, требующая весьма точного согласования. Высокое волновое сопротивление обусловило использование высокочастотных, мощных транзисторов с допустимым напряжением свыше 100 В. Новой была и схема прошивки матриц и куба. Решения выглядели совершенно убедительными и я, и независимо от меня Валерий Осокин со своими коллегами в КБПА МРП приступили к тщательной схемной и конструктивной проработке вопросов создания своих модулей памяти с близкими к упомянутым параметрами.
Москвичи, в основном, не отходили от решений по американскому ферритовому кубу, включая использование масляного отвода тепла, и сосредоточили своё внимание на поиске схемотехнических решений по возбуждению куба по методу Чьена с помощью отечественных транзисторов «Память».
Мои попытки найти отечественные, аналогичные прототипу, транзисторы оказались безуспешными, хотя я использовал для этого не только официальные материалы, но и своих знакомых специалистов. Не упускалась и возможность побывать на конференциях, где можно было послушать совсем незнакомых докладчиков. На одной из них я услышал доклад А. М. Орлова «К вопросу о работе матричного переключателя с разделенной нагрузкой от неодинаковых источников и в аварийных режимах», позже опубликованный в сборнике «Магнитные элементы вычислительной техники». М., Наука, 1966. Он не содержал решения вопросов, беспокоивших меня, но заинтересовал потенциальными возможностями трансформаторных матричных переключателей. Вернувшись из командировки, я поручил Константину Юренкову, чьи способности к глубокой научной проработке вопросов уже были мною замечены, заняться изучением техники проектирования трансформаторных матричных переключателей.
У нас в НИИ бедная техническая библиотека, и это мешало быстрому составлению представления о степени проработки интересовавшей нас темы в нашей стране и за рубежом. Работы многих авторов (Constantine C. T., Takahasi H., Goto E., Chien R. T., Singleton R. C., Anzalone P. J., Schlain E. L., Зыкова Ф. Н., Семакова Н. В. и др.) становились известными нам с большой задержкой.
И всё же удаётся установить, что в упоминавшемся выше быстром ферритовом запоминающем устройстве фирмы IBM реализован трансформаторный матричный переключатель по схеме суммирования токов возбудителей, подобный предложенному Константайном. Москвичи в КБПА идут по пути использования схемы с суммированием напряжений. Валерий Осокин и его коллеги смогли найти и применить новые кремниевые транзисторы «Память» с рабочим напряжением около 50 В. Это вдвое меньше, чем в транзисторах устройств ферритовой памяти фирмы IBM.
Изучая технику проектирования трансформаторных беспомеховых матричных переключателей с распределённой нагрузкой, мы продолжали поиск иных решений, и он вывел на авторское свидетельство №164713 (1964 г.) Анатолия Павловича Жигалова, предложившего строить переключатели с суммированием мощности возбудителей. Используя его способ, мы смогли бы снизить требования к возбудителям матричного переключателя по напряжению и по току, т.е. смогли бы применить дешевые высокочастотные маломощные германиевые транзисторы типа ГТ321 и др. Более того, «забрезжила» возможность последующей микроминиатюризации возбудителей. Замечательная идея!
В 1966 году, во время выбора и оценки основных вопросов проектирования быстрого модуля ферритовой памяти, ещё многое предстояло уточнить и сделать на 48-разрядной машине «Урал-16». Процессора и коммутатора ферритовых накопителей в машине еще не было. В связи с этим мне представлялось возможным успеть завершить разработку нового модуля ферритовой памяти до передачи документации на машину заводу-изготовителю. Более того, я считал возможным разработать такую организацию модуля памяти, которая позволила бы применять эти модули и в серийных 24-разрядных машинах «Урал-14».
Наработанные решения, выглядевшие многообещающими, могли бы использоваться при создании последующих моделей ферритовых модулей для новых наших машин. Поэтому следовало незамедлительно развивать наши работы не только по трансформаторным матричным переключателям с суммированием мощности возбудителей, но и по другим схемам и узлам накопителя.
Из книги «Ферритовая память ЭВМ “Урал”». Пенза, 2006 г.
Перепечатываются с разрешения автора.
