Электронно-вычислительная машина ЕС-1036

Cмирнов Геннадий Дмитриевич, Карпилович Юрий Владимирович

1. Главный конструктор: Асцатуров Р. М.; основные разработчики: Пыхтин В. Я., Запольский А. П., Лопаченок А. П., Качков В. П., Кондратьев А. П., Волков Л. И., Кобец Е. И., Поклонский А. Г., Парамонов Н. Н., Ковалевич Э. В.
2. Организация-разработчик: НИИЭВМ, Минск. Ведомство: МРП СССР.
3. Завод-изготовитель: Минское производственное объединение вычислительной техники (МПО ВТ) МРП СССР.
4. Год окончания разработки: 1983.
5. Год начала выпуска: 1983.
6. Год прекращения производства: 1989.
7. Число выпущенных машин: 2073.

Область применения

ЭВМ ЕС-1036 — стационарная ЭВМ, входящая в третью очередь ЕС ЭВМ (ЕС ЭВМ-3), являлась дальнейшим развитием модели ЕС-1035. Она предназначалась для применения в автономных вычислительных центрах, автоматизированных системах управления, территориальных и кустовых вычислительных центрах и сетях ЭВМ. На ее базе можно было строить многомашинные и проблемно-ориентированные комплексы различных конфигураций, распределенные системы обработки данных, системы и сети телеобработки.

Предназначена для применения в сетях ЭВМ, автоматизированных системах управления и автономных вычислительных центрах и обеспечения решения широкого круга научно-технических, экономических и специальных задач как в автономном режиме работы, так и в системах обработки информации, включая системы, работающие в реальном масштабе и режиме разделения времени

Описание

Краткое описание из VI издания отраслевого каталога "Изделия радиопромышленности"

ЭВМ ЕС1036 — машина третьего класса производительности, выпускается по ТУ Е 11.700.001. Конструктивно центральная часть состоит из двух типовых стоек и дисплейного пульта оператора. Одна стойка — центральный процессор и каналы ввода-вывода, вторая стойка — оперативное запоминающее устройство и устройство электропитания.

ЭВМ ЕС1036 — первая модель ЕС ЭВМ-3. Основными чертами ЭВМ ЕС1036 являются: наличие средств динамического микропрограммирования, буферная память (тина КЭШ) объемом 8 Кбайт, возможность подключении специализированных проблемно-ориентированных средств, высокоразвитая система восстановления, средства повышения эффективности отладки (стековая память адресов команд и микрокоманд и средства организации программных событий) и дисплейный пульт оператора.

Процессор ЭВЛ1 ЕС1036 аналогичен но структуре центральному процессору ЭВМ ЕС 1035, но обладает повышенным быстродействием, большей емкостью оперативной памяти, улучшенными эксплуатационными характеристиками при сохранении габаритов процессора ЕС 1035.

Время выполнения операций, мкс: загрузка 0,72—1,09; сложение 0,99—1,56; условный переход 1,09; запись в память 1,08; умножение 14,62; сложение с нормализацией 5,33; умножение (короткие сомножители, длинное произведение) 13,19.

Управляющая память увеличена до 128 Кбайт. Введена буферная память (типа КЭШ) объемом 8 Кбайт, что уменьшило количество обращений центрального процессора к оперативной памяти и тем увеличило его быстродействие.

Для подключения проблемно-ориентированных средств введен блок связи с дополнительными средствами, который позволяет центральному процессору под управлением микропрограмм обращаться к дополнительным средствам для передачи управляющей информации и операндов, а также принимать от них обработанные операнды. Дополнительные средства могут быть присоединены не- посредственно через блок связи к оперативной памяти. Режим работы блока связи при этом аналогичен блок-мультиплексному каналу.

Система ввода-вывода ЭВМ включает один байт мультиплексный и четыре универсальных канала, которые конструктивно являются частью центрального процессора. Пропускная способность байт-мультиплексного канала в монопольном режиме: с косвенной адресацией 120 Кбайт/е; без косвенной адресации 320 Кбайт/с; в мультиплексном режиме 50 Кбайт/с. Универсальный канал может работать в следующих режимах: блок-мультиплексном, селекторном, бант-мультиплексном. Пропускная способность: в монопольном режиме 1,5 Мбайт/с; в мультиплексном режиме 100 Кбайт/с.

Оперативное запоминающее устройство построено по модульному принципу модулями по 2 Мбайт с возможностью наращивания до 4 Мбайт. Память полупроводниковая выполнена на 4-Кбнт интегральных схемах. Цикл обращения к оперативной памяти: при чтении 1,2 мкс; при записи 1,4 мкс.

Длительность регенерации 0,8 мкс (через каж- дые 30 мкс). Для повышения надежности применяется корректирующий код Хэмминга.

Пульт оператора управляет ходом выполнения и отладкой программ, тестовых и диагностических процедур. Работает в режиме пультовой пишущей машины, сервисном и «дисплей — консоль» режимах. В первом из режимов управляет выполнением программ с использованием дисплея и печатающего устройства, вводит данные в процессор с клавиатуры устройства отображения, выводит их на экран дисплея и на печать.

В сервисном режиме оператор управляет вводом данных, остановом по заданному адресу, установкой адреса и команды и командного режима работы, записью состояния процессора, отображением состояния источников электропитания и стека, заданием режимов работы стека.

В режиме «дисплей — консоль» дисплеи и печатающее устройство пульта оператора подключаются непосредственно к комплексу устройств отображения ЕС7920.01 и работают в его составе.

Средства контроля, восстановления и диагностики. Средства восстановления обеспечивают: автоматическое повторение микрокоманд при сбоях; аппаратурное восстановление при сбоях в средствах отсчета времени; автоматическое отключение неисправных блоков в буферной памяти; автоматическое исправление одиночных ошибок в управляющей и оперативной памятях; автоматический контроль и восстановление параметров системы вторичного электропитания; программное восстановление. Средства контроля: контроль по четности, контроль дублированием, контроль запрещенных кодов, корректирующие коды.

Мнкродиагностика процессора работает на базе перезагружаемой управляющей памяти и пультового накопителя.

 Структура ЭВМ

ЭВМ ЕС-1036 продолжала развитие структуры ЕС-1035 с использованием ряда новых интегральных схем более высокой интеграции. Система команд ее в соответствии с принципами работы ЕС ЭВМ-3 содержит 220 команд. Разрядная сетка процессора — 32 разряда. Разрядность оперативной памяти — 144 двоичных разряда. Четыре блок-мультиплексных канала имеют пропускную способность 1,5 Мб каждый. Усовершенствование структуры ЕС-1036 по сравнению с ЕС-1035 произошло за счет введения средств динамического микропрограммирования, увеличения объема управляющей памяти, введения буферной памяти, повышения пропускной способности системы ввода-вывода, обеспечения возможности подключения специализированных проблемно-ориентированных процессоров.

Элементная база

Интегральные микросхемы ECL типа серии ИС-500 (микросхемы средней степени интеграции), микросхемы памяти емкостью 16 Кбит.

Конструкция

Три стандартных шкафа ЕС ЭВМ, шкаф процессора, шкаф питания, шкаф ЗУ, поворотные рамы с двумя панелями каждая. Размеры шкафа: 1200х750х1600 мм. Типовые элементы замены (ТЭЗ) размером 140х150 мм (стандартные ТЭЗы ЕС ЭВМ). Воздушное охлаждение с помощью стандартных вентиляторов ЕС ЭВМ. Питание от набора стандартных блоков питания ЕС ЭВМ.

Состав поставляемого комплекта

Технология

При производстве ЭВМ ЕС-1036 использовались наиболее прогрессивные технологические процессы механообработки, сборки, монтажа, изготовления многослойных печатных плат. Была проведена полная унификация всех конструктивных элементов с ЭВМ ЕС-1061. Механизированная подготовка и установка элементов на плату ТЭЗа. Групповая пайка ТЭЗов волной. Полуавтоматический монтаж панелей и автоматизированный контроль монтажа панелей рам, шкафов. Создан целый ряд стендового оборудования, позволяющего механизировать операции монтажа и контроля. Дальнейшее развитие получили механизация и автоматизация производства ТЭЗ. Был изготовлен ряд стендов и контрольно-измерительных приборов, в первую очередь для ТЭЗ памяти. В механической обработке дальнейшее развитие получили формообразующие методы обработки.

Программное обеспечение

ПО ЕС-1036 включало в себя тестовые и программные средства. Системные программные средства (СПС) предназначены для обеспечения вычислительного процесса. В состав СПС входили:

• операционная система ОС ЕС (ОС7ЕС);
• система виртуальных машин;
• система программирования на базе языков программирования Фортран, Кобол, ПЛ/1, Алгол-60, Ассемблер.
• 
  

Тестовые программные средства (ТПС), служащие для проверки правильности функционирования ЭВМ и локализации неисправностей, включали системы:

• автономного тестирования;
• оперативного тестирования периферийных устройств;
• комплексного автоматического тестирования;
• микропрограммной диагностики.

Структурная схема ЭВМ ЕС 1036. ЕС0836 — устройство электропитания (УЭП); ЕС5009— пультовый накопитель (ПН); ЕС3237 — оперативное запоминающее устройство (ОЗУ); ЕС2436— центральный процессор (ЦП); АПН — адаптер пультового накопителя; БПУ — блок прямого управления; БСДС - блок связи с дополнительными средствами; АПО — адаптер пульта оператора; БТМК байт-мультиплексный канал; УК — универсальный канал; ЕС 1536.01 — пульт оператора (ПО)

Технико-эксплуатационные характеристики

• Производительность — 400 тыс. операций в секунду по смеси Гибсон-3.
• Объем оперативной памяти — 2-4 Мб.
• Четыре блок-мультиплексных канала общей пропускной способностью — 4,5 Мб/с.
• Занимаемая основным комплектом площадь — 60 кв. м (не более 100 м²).
• Рабочая температура окружающей среды — 5-40°С.
• Мощность, потребляемая основным комплектом, — не более 55 кВ-А.
• Масса 8200—16 240 кг.

Особенности ЭВМ

В ЭВМ ЕС-1036 получили дальнейшее развитие следующие возможности, имевшиеся в ЕС-1035:

1. средства организации виртуальной оперативной памяти — позволили моделировать оперативную память, а также организовать ее динамическое перераспределение. При виртуальной организации оперативной памяти стало возможным функционирование системы виртуальных машин, которая управляет ЭВМ ЕС-1036 таким образом, что все ее средства доступны нескольким пользователям. Для каждого пользователя моделируется функциональный эквивалент реальной, закрепленной за ним вычислительной системы, т. е. «виртуальная машина». Виртуальные машины функционируют независимо друг от друга. Обеспечивается одновременная работа нескольких виртуальных машин, на которых могут использоваться различные ОС;
2. система динамического микропрограммирования — обеспечивала возможность оперативной проблемно-ориентированной настройки архитектуры ЭВМ с целью повышения ее системной производительности. Аппаратурная основа системы динамического микропрограммирования — перезагружаемая управляющая память микропрограмм с виртуальной организацией. Микропрограммная поддержка обеспечивается не только для прикладных, но и для системных программ. Таким образом, имеет место и микропрограммная реализация управляющей программы ОС, что существенно увеличивает производительность ЭВМ. Управляющая память в связи с реализацией системы динамического микропрограммирования делится на три зоны: базовых микропрограмм, системных и проблемных микропрограмм;
3. буферная память типа кэш — позволяла достичь более высокой производительности ЭВМ, за счет уменьшения влияния на нее временных характеристик оперативной памяти. Наличие буферной памяти также повысило надежность ЭВМ, снизив количество обращений к оперативной памяти;
4. асинхронная связь центрального процессора с оперативной памятью — обеспечивала возможность подключения ОЗУ с различными временными характеристиками, что позволяло вести работы по дальнейшему увеличению емкости оперативной памяти;
5. внутренний интерфейс связи с дополнительными средствами — позволил подключать к процессору дополнительные специализированные средства, обеспечивающие проблемную ориентацию ЭВМ;
6. высокоразвитая система восстановления — обеспечивала:
   • автоматическое повторение микрокоманд при сбоях;
   • аппаратурное восстановление при сбоях в средствах отсчета времени;
   • автоматическое отключение неисправных блоков в буферной и управляющей памяти;
   • автоматическое исправление одиночных ошибок;
   • автоматический контроль и восстановление параметров системы вторичного электропитания;
7. средства программно-аппаратного контроля и микропрограммной диагностики — обеспечивали оперативность и достаточную полноту проверки состояния ЭВМ;
8. средства повышения эффективности отладки:
   • стековая память адресов команд и микрокоманд позволила значительно повысить эффективность отладки программ, микропрограмм и наладки аппаратуры процессора посредством запоминания (в зависимости от режима работы) трасс адресов и кодов операций команд, трасс адресов микрокоманд, последовательности команд перехода, последовательности состояния ряда узлов процессора во время выполнения каждой микрокоманды;
   • средства регистрации программных событий облегчали процесс отладки программ;
9. дисплейный пульт оператора ЭВМ — обеспечивал значительные преимущества при управлении ходом выполнения программ, тестовых и диагностических процедур и отладке программ.

Патенты

1. Процессор. А. с. СССР 1247884 от 1 апреля 1986. (авторы Лопато Г. П., Смирнов Г. Д. и др.)
2. Запоминающее устройство. А. с. СССР 1243032 от 8 марта 1986. (авторы Запольский А. П., Смирнов Г. Д. и др.).
3. Отраслевой каталог "Изделия радиопромышленности". VI издание. Электронные цифровые вычислительные машины общего назначения. НИИЭИР. Москва, 1989.

Всего 6 авторских свидетельств.

05.07.2020 в статью добавлены сведения из отраслевого каталога "Изделия радиопромышленности"