Разработка устройств ряда полупроводниковых машин “Урал”
После завершения в конце 1962 года наладки и испытаний первого устройства ряда полупроводниковых машин “Урал” (модуля ферритовой памяти У-450) в следующем году с участием молодых специалистов К. Е. Юренкова, В. П. Сафронова, Г. И. Нефедова, А. И. Гневшева и других мне удалось создать в шкафу Ш-2 новый модуль У-451 (емкостью. 8192 26-разрядных слова или 16384 13-разрядных слов, tц=9 мкс). В каждом слове два разряда были предназначены для контроля вне МОЗУ. Благодаря подогреву и термостатированию ферритового куба рабочий диапазон модуля стал от +5 до +40 градусов Цельсия. До 8 модулей путем простого объединения шин могли образовать систему оперативной памяти, причем на сигнал обращения “откликался” только тот модуль, на трех тумблерах которого был набран номер, совпавший со старшими тремя разрядами адреса. Набор адресных, числовых и управленческих шин модулей позволял организовать, при необходимости, доступ двум машинам к оперативной памяти. Был разработан полный комплект нестандартной контрольно-измерительной аппаратуры (СПМ-3, ПИТ и др.) для производства модулей на серийном заводе. Кузнецкий завод уже изготавливал запоминающие сердечники С-1 и поставлял нашему НИИ, но все еще не спешил с подготовкой производства сердечников в большем объеме.
Несколько позже, как менее нужное, Г. С. Смирновым, В. А. Соколовым, Б. Н. Лядовым и Л. Ксенофонтовой было разработано ферритовое устройство постоянной памяти У-479 трансформаторного типа с линейным выбором одновременно четырех слов с дешифрированием считанных слов на входе каналов считывания. Элементарный сменный блок хранения информации имел емкость 1024 26-разрядных слова. В шкафу Ш-1 устройства размещалось до 8 таких блоков. Время цикла устройства — 5-6 мкс. Интерфейс устройства был стандартным для устройств оперативной и постоянной памяти. Устройство У-479 заменяло объявленные ранее устройства У-475, У-476, У-477.
В начале 1963 года у А. Г. Калмыкова уже работало устройство У-445 (Ш-1), лентопротяжный механизм бобинно-карманного типа с дюймовой магнитной лентой (тип 6Д, 700 м в бобине) емкостью 1 млн. 24-разрядных слов; плотность записи — 14 импульсов на миллиметр. Запись на ленту дублировалась для достижения заданной надежности: допускалось не менее 50000 обращений к однажды записанной на ленту информации без ее восстановления. Максимальная скорость считывания — 5300 слов/с. Разработчиками была обеспечена возможность использования магнитных лент, записанных на другой машине “уральского” ряда.
Для управления лентопротяжными механизмами было создано устройство (контроллер) У-435. К одному контроллеру могли подключаться до 8 ЛПМ У-445. Контроллер обеспечивал не только связь с машиной, но и автономный режим, при котором можно было проверить качество ферромагнитного покрытия ленты, выполнить разметку ленты. В процессе разметки через определенные промежутки записывались номера зон, протяженностью 128, 256, 512 или 1024 слов. Общее количество зон — не более 2048 на одной ленте. Обмен информацией с центральными устройствами выполнялся 24-разрядными словами с дополнительными двумя разрядами для контроля “по модулю 3”. Следует сказать, что Рамеев уделял повышенное внимание этим работам.
Первоначально использование магнитных барабанов и магнитных дисков нами не планировалось. Но по настоянию разработчиков систем позже было решено обеспечить использование и магнитного барабана. Для подключения к машинам магнитного барабана МБ-9, созданного в НИИВТ, потребовалось разработать устройство сопряжения У-415 (В. А. Болотский, А. К. Шиляев, Т. А. Бамбурова, В. А. Рязанцев и др.). В 1965 г. в составе ЭВМ “Урал-14В” уже упоминалось устройство У-415, разработка же устройства завершилась в 1967 году. Обеспечивалась информационная емкость до 399000 слов.
Все эти работы выполнялись в “уральском” отделе, которым продолжал руководить А. Н. Невский.
Разработку устройств первой очереди для ввода и вывода информации вели проектировщики системы автоматизации банковских операций (нач. отдела Е. Б. Рассказов).
Устройство У-105 разработано В. Ф. Куничкиным для внемашинной, поколонной перфорации карт с кодированием информации (до 160 цифр или 80 алфавитно-цифровых знаков) по коду “3 из 6”. Оно использовалось для подготовки и дублицирования перфокарт. Информация представлялась в виде любых символов (110 цифр, букв и специальных знаков, включая знаки языка АЛГОЛ), предусмотренных документом ПС0.303.003 “Символы и коды символов, применяемые в машинах типа «Урал-11», «Урал-14», «Урал-16».”
Не заявленное в аван-проекте устройство У-107А (У-107Б с электрифицированной пишущей машинкой) было создано для внемашинной перфорации бумажной ленты (ГОСТ 1391-51), предназначенной для ввода информации (110 цифр, букв, знаков) в коде “три из шести” в машину. Клавиатура идентична устройству У-105. Использовался перфоратор ПЛ20-2, скорость — 8 перф/с.
Устройство У-145, разработанное Н. Ф. Атапиным, обеспечивало автоматизацию процесса проверки 80-ти колонных перфокарт, приготовленных на устройстве У-105. Скорость 1-2 к/мин. Считанная информация проверялась и выводилась на рулонную бумажную ленту или бланки с помощью пишущей машинки, максимальная длина строки которой была 156 знаков.
Устройство У-215 (Макеев А. Ф., Урнев И. В., Жогова Л. А.) состояло из механизма ВУ 700-2 и контроллера в шкафу Ш-1 и использовалось для считывания информации с перфокарт построчно или с колонок с контролем кода САМ или кода “3 из 6”, с перекодировкой (в восьмеричный, десятичный или шестнадцатиричный код). Перфокарты могли быть 80-ти или 45-ти колонные. Для обеспечения скорости считывания 700 карт/мин. использовался буфер на ферритовых сердечниках С-1 емкостью 960 бит. Выдача данных в машину 24-разрядными словами.
Устройство У-225 (Э. Г. Казаров и др.) для считывания с телеграфной ленты выполнили в виде шкафа Ш-1, в котором разместили считывающий механизм ФСМ-3 и электронные схемы контроллера. Оно обеспечивало считывание информации с 5-, 6-, 7- или 8- дорожечной бумажной ленты длиною до 180 м и выдачу в машину информации по 8 шинам без преобразований. Закодированные ленты по методу “3 из 6” контролировались устройством. Лента с устройства У-107 перекодировалась и контролировалась. Скорость считывания — 1000 строк/с.
Устройство У-230 было разработано для ввода с помощью механизма ФСУ-1 в ЭВМ информации, представленной в международной телеграфном коде или коде “3 из 6”, с перфоленты (с перекодировкой или без нее) и вывода из ЭВМ информации, кодированной восьмибитовами слогами, на пишущую машинку. Скорость считывания — 100 и 200 зн/с., скорость вывода — 10 зн/с. Оформление — в виде стола. Включено в модель “Урал-11Г”, машину с простым комплектом устройств (процессор и МОЗУ), как устройство ввода-вывода..
Устройство У-250, разработанное В. К. Елисеевым и его коллегами, было выполнено в виде шкафа Ш-1 и обеспечивало ввод в машину с использованием АЦП с любого из 127 каналов непрерывных значений тока (0-5 мА) или напряжения (0 — минус 10В). Два канала входного коммутатора — для ввода информации, представленной однополярным напряжением 0-100 мВ. Относительная погрешность преобразования не превышала 0,1%. Время, затрачиваемое на коммутацию канала и одно преобразование, не превышало 1 мс. Есть независимый 5-канальный коммутатор 12-разрядных двоичных слов.
Устройство У-525 (Е. Л. Абрамов и др.) состояло из итогового позиционного перфоратора ПИ80-2М и размещенного в шкафу Ш-1 контроллера, которые обеспечивали перфорацию 80-колонных карт со скоростью до 110-120 карт/мин согласно выводимой из машины 24-разрядной информации. Выполнялось сравнение выдаваемой машиной информации с отперфорированной.
Устройство У-535 было выполнено в виде шкафа Ш-1, в котором были два ленточных (17,5 мм, 22,5 мм или 25 мм) перфоратора ПЛ20-2 и схемы контроллера. Вывод информации из машины был возможен на любой перфоратор со скоростью 20 строк/с.
Устройство У-545 (Н. Т. Петрунин, Б. А. Ступин и др.) построено аналогично серийному АЦПУ (У-544 с контроллером У-550). Ферритовый буфер печатаемой строки был выполнен на матрицах МЭ-5 (запоминающие сердечники С-1). Ширина строки — 128 любых из 92 символов, Скорость вывода из машины — 400 строк/мин.
Устройство У-570 (В. К. Елисеев и др.) преобразовывало дискретную информацию машины в выходное напряжение постоянного тока или обеспечивало выдачу двухпозиционных сигналов управления. Два внутренних цифро-аналоговых преобразователя (ЦАП), обслуживавших по одному каналу, выдавали сигналы (0…-10В) с запоминанием, третий ЦАП — без запоминания, но с коммутацией на 15 каналов. Погрешность преобразования не превышала 0,4%, время преобразования — не более 0,25 мс.
Изготовление и наладка опытных образцов на устройства ввода и вывода информации ряда машин “Урал” завершились, в основном, в 1964 году. Е. Н. Павлов — один из руководителей этой работы. Мне было поручено разработать и изготовить ферритовые матрицы МЭ-5 и МЭ-6 для буферной памяти опытных образцов, а также оказывать помощь в разработке АЦПУ. Оказать помощь пришлось лишь на завершающей стадии наладки устройства У-545, когда Рамеев убедился в затруднениях разработчиков.
Выпуск и передача заводу документации на устройства ввода-вывода — в начале 1965 г. В том же году начался серийный выпуск машин “Урал” нашего ряда на Пензенском заводе САМ.
Процессор У-320 (А. С. Горшков и др.) с временем сложения 100 мкс. предполагалось разместить в шкафу Ш-2 и использовать в 24-разрядных машинах “Урал-11”.
Пульт управления У-630 (В. И. Мухин и др.) с клавиатурой, средствами сигнализации и с пишущей машинкой типа “Консул” для связи оператора с машиной создавали для 24-разрядных машин.
Процессор У-330 (А. С. Горшков и др.) и пульт управления У-635 (В. И. Мухин и др.) предполагалось использовать в 48-разрядных машинах “Урал-14”.
Как указывалось в аван-проекте 1963 года, набор устройств нашего ряда полупроводниковых машин планировалось пополнять другими устройствами по мере их готовности. “Вакантными” оставались разработки 24-разрядных процессоров У-322 с временем сложения t+=5 мкс и У-325 с t+=2 мкс, 48-разрядного процессора У-335 с t+=5 мкс, быстрые ферритовые накопители У-460 и У-461, 48-разрядные ферритовые накопители У-455, коммутаторы НМЛ и НФ и другие устройства. Разработчиками этих устройств, видимо, должны были стать и сотрудники других предприятий, как это указывалось в решении научно-технического совета ГКРЭ при утверждении проекта. Разработка машин “Урал-12”, “Урал-13” и “Урал-15” не получала должного развития. На мои неоднократные вопросы, какие предприятия будут с нами сотрудничать, Башир Искандарович не давал определенного ответа, заявляя: “Это решают другие руководители”.
С использованием рассмотренных выше разработанных устройств в НИИУВМ создавались первые модели “уральского” ряда полупроводниковых машин.
Из книги Г. С. Смирнова “Семейство ЭВМ «Урал». Страницы истории разработок.” Пенза, 2005 г.
Перепечатывается с разрешения автора.
