Неформальная история разработки ПК “Истра-4816”

18 ноября 2000 г. Э. М. Пройдаков встретился с Эммануилом Григорьевичем Кнеллером, ныне президентом фирмы “Истрасофт” (http://www.istrasoft.ru), и записал на диктофон его воспоминания о появлении персонального компьютера “Истра-4816”. Э. Г. Кнеллер руководил небольшой группой, разработавшей эту машину в филиале ВНИИЭМ в г. Истре.

Кнеллер: Создание машины было начато в 1983 г., продолжалось весь 1984 год и завершилось в 1985 г. После этого разработку передали на Курский завод “Счетмаш”, который почти пять лет осваивал ее производство из-за того, что на заводе не было необходимой технологии производства больших печатных плат, а специалисты завода еще не умели обращаться с микропроцессорами, составлявшими основу машины.

Нужно отметить роль ВНИИЭМ в появлении и применении в СССР микропроцессоров серии 8080, а затем 8086 фирмы Intel. Во ВНИИЭМ, в частности благодаря усилиям В. М. Долкарта, занимавшего в то время должность заместителя директора и отвечавшего за разработку вычислительной техники, поняли, что новая линия микро-ЭВМ на базе микропроцессоров фирмы Intel, более перспективна, чем мини-ЭВМ. Институт закупил образцы микропроцессоров Intel и микросхем обрамления, систему разработки Intellec-800. Тогда Intel развивала направление одноплатных микроконтролеров и одноплатных компьютеров(SBC) на шине Multibus-I.

Главным вопросом была организация разработки и производства отечественной промышленностью микропроцессоров по КМОП-технологии. ВНИИЭМ удалось под спецоборудование заключить прямой договор с Киевским НПО “Кристалл”. Разработкой микросхем занималось отделение А. В. Кобылинского Киевского НИИ микроприборов. ВНИИЭМ передал им образцы кристаллов 8080. На “Кристалле” была сделана очень надежная серия 8-разрядных микропроцессоров, названная К580. Она была испытана в космосе в бортовых системах, причем в тех же пластиковых корпусах, но, конечно, с военной приемкой.

На Западе к этому времени появились вполне приличные машины на 8-разрядных процессорах, например НР-85 корпорации Hewlett-Packard, в которой в одном компактном корпусе размещались клавиатура и экран, магнитная лента и встроенный принтер. Она имела встроенный интерпретатор довольно развитой версии языка НР-BASIC, который позволял на экране работать с графикой, что было еще редкостью.

Мы же занимались другими машинами, технологией. Тогда появились смоленские малые машины Д3-28. В них процессор был сделан на ИС-логике на отдельной плате.

Перед 1980 г. увидел свет 16-разрядный микропроцессор Интел 8086. В том же году мы имели все интеловские кристаллы. На процессоре 8080 мы собирали разные контроллеры для управления технологическими процессами, в том числе и для спутников. На этом процессоре во ВНИИЭМ была сделана для спутников многопроцессорная машина В-6 (а мы ее осваивали и ставили на борт), а затем и В-7 для управления атомными станциями. Эти работы шли параллельно.

Однажды к нам заехал Андроник Гевондович Иосифьян (Иосифьян — одна из легендарных личностей, много сделавший как в электротехнике, так и для ВТ. Андроник Гевондович говорил, что “в Армении есть католикос, а он — электрикос всех армян”. Отсюда рабочее название компьютера “Электрикос-01”. — Э. П.). Его так поразил компьютер НР-85, что он сказал: “Вы чем занимаетесь? Вот чем нужно заниматься”. Для разработки персонального компьютера он собрал бригаду: меня, Вадима Паца, мы пригласили Николая Надольского, а он привел Эдуарда Пройдакова.

Пройдаков: Кнеллер привез меня и Надольского на дачу Иосифьяна в Барвихе. Дача была большой, деревянной и очень светлой. Весь второй этаж занимал рабочий кабинет академика. Андроник Гевондович угощал нас крепкой армянской чачей и рассказывал, как в конце войны он на армейской эмке ездил по Москве и подыскивал здание под ВНИИЭМ, директором которого он был назначен, а в 1958, когда было принято решение ЦК КПСС о выводе научно-исследовательских институтов из Москвы, ездил по Московской области и выбирал место под строительство филиала нового института. В конце концов ему понравилось кукурузное поле под Истрой с видом на Ново-Иерусалимский собор. У Иосифьяна было две визитные карточки — на одной было написано, что он лауреат Сталинской премии, а на другой — лауреат Госпремии. На ХХ съезде КПСС, где решался вопрос о замене удостоверений и значков лауреатов Сталинской премии на лауреатов госпремии, он послал записку в Президиум съезда с вопросом, можно ли оставить прежнее звание. Н. С. Хрущев ответил ему, что можно. Как рассказывал Андроник Гевондович, к нему раз пять обращались с предложением обменять документы на лауреата Государственной премии, но он этой Хрущевской запиской отбился. Во время перестройки А. Г. Иосифьян на каком-то приеме удивил своим значком Э. А. Шеварнадзе. Ведь в Грузии не осталось ни одного лауреата Сталинской премии. Шеварнадзе, по словам Иосифьяна, вперился в его лауреатский значок и минуты две рассматривал, а потом только и сказал: “Ах, ты хитрый армянин!”.

Кнеллер: Мы начали разрабатывать новую архитектуру исходя из того, что в середине 80-х годов нужно было делать компьютер, который мог бы работать под любой операционной системой (ОС).

Пройдаков: Разработка архитектуры проходила весной 1983 г. путем коллективного обсуждения. Оно длилось месяца три. А. Г. Иосифьян выделил группе нижний этаж своей квартиры в Ново-Иерусалиме. Там были установлена совместимая с Intellec-800 одна из первых систем разработки КРАМ-80, только-только выпущенная ВНИИЭМ. Верхний этаж заняло общежитие. Иосифьян выписал из Еревана пять программистов и электронщиков, которых мы должны были за это время обучить работе с микропроцессорной техникой и затем использовать на вспомогательных работах. Уже тогда мы понимали, что разнообразие областей применения будущей машины зависит от ПО, которое можно запускать на ней, а это, как правило, связано с обрамляющими процессор кристаллами. Требовалось разработать архитектуру, которая бы позволяла операционной системе быть не зависимой от наличия реальных периферийных устройств. Мы предложили трехпроцессорную архитектуру: основной процессор 8086 и два 8080. На одном из них, названном процессором ввода-вывода, должна работать программа, эмулирующая ввод-вывод под заданную ОС и управляющая архитектурой машины, на втором — другая ОС. Причем все программы на процессорах работали параллельно, т. е. была реализована параллельная работа ОС, что значительно ускоряло действие систем. В это время MS DOS еще не было де-факто стандартной операционной системой и первоначально предполагалось, что на основном процессоре будет установлена либо СР/M-86, либо Xenix. На другом процессоре должна была работать графическая подсистема. Надольский предложил эмулировать графический стандарт NAPLIS (его описание, насколько я помню, было опубликовано в журнале BYTE) и взял на себя эту часть. Мы тогда не знали, что в планах ленинградской “Светланы” стояло воспроизведение контроллера NAPLIS-дисплея.

У Иосифьяна было несколько идей насчет применения этой машины. Во-первых, он хотел оснастить ей школы Армении, а во-вторых, — перевести в цифровой вид громадные бумажные архивы с сейсмограммами. Поэтому машина должна была обеспечивать хорошие возможности для работы с графикой. В частности, поэтому каждому из процессоров была доступна вся оперативная память. Таким образом, уже в те времена, когда графическая память в ПК не превышала 16 Кб, в “Истре” была заложена видеопамять от 1 до 4 Мб.

Процессор ввода-вывода эмулировал любую периферию, которая системе нужна, а сам работал с нашей периферией. Тогда же была создана единая большая восьмислойная материнская плата (300в400 мм) с установленной на ней разделяемой всеми процессорами памятью. Большая память обеспечивала не только более высокую надежность машины, но и делала ее дешевле. На плате располагался контроллер НГМД и видео, сначала EGA, потом VGA.

Эта архитектура по тем временам была очень гибкой и передовой. На Западе таких машин не было. Мне пришлось проработать там весь отпуск. За это время был написан монитор, наладочные тесты, на КРАМ-80 поставили CP/M-80, для другой машины ВНИИЭМ адаптировали Tiny-Basic. Осенью 1983 г. мы продемонстрировали А. Г. Иосифьяну макет системной платы с работающим процессором ввода-вывода.

Нужно сказать, что эта машина делалась нами с большим энтузиазмом еще по одной причине: Иосифьян обещал каждому из нас по компьютеру из первой партии, нас такая перспектива очень вдохновляла, ведь средств для покупки стоивших тогда бешеных денег компьютеров ни у кого не было. Но это обещание не было выполнено не по его вине.

Кнеллер: В то время ОВНИЭМ обладал лучшей в СССР технологией изготовления печатных плат. К сожалению, из-за ведомственных разногласий не удалось наладить кооперацию ОВНИЭМ с Курским “Счетмашем”. Тогда для запуска машины в производство нужно было пройти через множество инстанций. Минприбор не очень хотел, чтобы машина делалась на его заводах, было сопротивление сторонников архитектуры мини-ЭВМ фирмы DEC, да и наши не хотели. А Киевский завод ВУМ уже выпускал модели СМ-1800 на базе микропроцессоров К580ИК80 производства НПО “Кристалл”. Поэтому мы усиленно пробивали бюрократические препоны. К счастью, на “Счетмаше” был очень молодой и инициативный директор. Мы создали там группу и сделали разработку для завода, используя микропроцессоры Киевского НПО “Кристалл”. Пока шло освоение технологии, стало понятно, что ее нужно ориентировать под MS-DOS, поэтому многие возможности машины были урезаны. “Счетмаш” в то время делал машины “Искра-226”. Технологический уровень у него был довольно низкий. Завод отладил технологию и планировал производить не очень много по нынешним временам — 30 тыс. шт. в год. За первый год они выпустили около 15 тыс. шт. на процессоре 80186, а на второй год вышли на проектную мощность. Меня удивляло, что предприятия, которое насчитывало около 30 тыс. сотрудников, выпускает по одному компьютеру в год на работающего. Понятно, что тогда не было настоящей кооперации, и завод делал для себя все сам, у него был свой механосборочный цех, свое производство печатных плат и т. д.

Нужно сказать, что Иосифьян хотел, чтобы производство машины освоили в Ереване. Мы даже ездили и вели переговоры с заводом, выпускавшим ЭВМ “Наири”. Однако там технологическая дисциплина была еще ниже, чем на “Счетмаше”. Когда меня водили по заводу, показывая производство, главный инженер рассказывал: “Вот они — умные ребята с гор. Их спрашиваешь: “Почему ты провод так ведешь, а не как на схеме нарисовано”. Он отвечает: “А я что, хуже делаю?”

Уровень производства печатных плат везде в стране был довольно низкий. В Истре, благодаря Иосифьяну, удалось создать довольно мощный конгломерат всего: и технологии, и материаловедения, и электромеханики.

Известный Intellec-800 до сих пор используется во ВНИИЭМ.

Пройдаков: Начни Курск выпуск на два-три года раньше, “Истра-4816” заняла бы свое место среди персональных компьютеров мирового уровня.

Кнеллер: Да, в этой машине была идея, и до сих пор ее многие вспоминают. Мы сделали вариант машины на процессоре 80386, но в производство она не пошла. Заводу, чтобы перейти на новый процессор, потребовалось бы еще два года. Интересно, что завод получил от Microsoft разрешение на предустановку на “Истре” MS-DOS 3.2.

Мы же больше занимались САПР, в частности, впервые легально приобрели P-CAD, выполнили его локализацию и выпустили документацию. Когда появились первые кооперативы, то нам же стали предлагать купить нашу систему. После этого мы поставили в нее защиту.

Теперь на российском рынке широко доступны персональные компьютеры как ведущих мировых поставщиков (Compaq, Dell и др.), так и российских сборщиков. Подавляющее большинство этих компьютеров базируется на микропроцессорах фирмы Intel (Pentium, Celeron и др.) и операционных системах корпорации Microsoft (Windows). Технико-экономические характеристики ПК за прошедшие 15 лет существенно улучшились, а приобрести их для корпоративного или индивидуального пользователя не представляет никаких проблем — были бы деньги.