军事评论

苏联导弹防御系统的诞生。 苏联的晶体管机器

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屠格涅夫广场,VTB 银行办公室 - 前苏联无线电工程和电子工业部大楼 - 建于 1982 年。 来源:moskva.pictures


助听器


回想一下,贝尔 A 型非常不可靠,以至于他们的主要客户五角大楼撤销了将其用于军事装备的合同。 那时已经习惯于将自己定位于西方的苏联领导人犯了一个致命的错误,认为晶体管技术本身的方向是徒劳的。 我们与美国人只有一个不同——美国军方缺乏兴趣意味着只会失去一个(尽管很富有)客户,而在苏联,官僚主义的判决可能会谴责整个行业.

有一个流传甚广的神话,正是因为 A 型的不可靠,军方不仅放弃了它,还把它送给了残疾人做助听器,并允许对这个话题进行解密,认为它没有希望。 这部分是由于苏联官员希望证明对晶体管采取类似方法的合理性。

事实上,一切都有些不同。

贝尔实验室明白这一发现的意义是巨大的,并竭尽全力确保晶体管不会被意外分类。 在 30 年 1948 月 XNUMX 日的第一次新闻发布会之前,原型必须向军方展示。 希望他们不要对它进行分类,但为了以防万一,讲师拉尔夫·鲍恩 (Ralph Bown) 轻松地说,“预计晶体管将主要用于聋人助听器。” 结果,发布会顺利通过,在《纽约时报》上贴了一张纸条后,再隐瞒也来不及了。

在我们国家,苏联党的官僚们从字面上理解“聋人设备”的部分,当他们得知五角大楼对开发没有太大兴趣以至于他们甚至没有偷窃时,公开文章已经在报纸上发表了,在没有意识到上下文的情况下,他们决定晶体管没用。

以下是其中一位开发者 Ya.A. Fedotov 的回忆录:

不幸的是,在 TsNII-108,这项工作被中断了。 莫斯科国立大学物理系在 Mokhovaya 的旧楼被交给了新成立的苏联科学院 IRE,在那里创作团队的重要部分搬到了工作岗位。 军人被迫留在 TsNII-108,只有部分员工去 NII-35 工作。 在苏联科学院的 IRE,该团队从事基础研究,而不是应用研究......无线电工程精英对上述新型设备的反应强烈。 1956 年,在决定苏联半导体产业命运的一次会议上,部长会议发出了以下声音:
“晶体管永远不会适合严肃的硬件。 他们应用的主要有前途的领域是助听器。 这需要多少个晶体管? 一年三万五千。 让社会事务部来做这件事。” 这一决定使苏联半导体产业的发展放缓了 2-3 年。

这种态度很糟糕,不仅因为它减缓了半导体的发展。

是的,第一个晶体管是噩梦,但在西方,他们明白(至少是那些创造它们的人!)这是比仅仅更换收音机中的灯更有用的一个数量级的设备。 贝尔实验室在这方面是真正有远见的人,他们想在计算中使用晶体管,并且他们应用了它们,尽管它是一个糟糕的 A 型,它有很多缺陷。

美国的新计算机项目实际上是在晶体管的第一个版本开始大规模生产一年后开始的。 AT&T 为科学家、工程师、公司,当然还有军方举办了一系列新闻发布会,并在未获得专利的情况下公布了该技术的许多关键方面。 结果,到 1951 年,德州仪器、IBM、惠普和摩托罗拉开始生产用于商业应用的晶体管。 在欧洲,他们也为他们做好了准备。 所以,飞利浦完全用美国报纸上的信息制作了晶体管。

第一个苏联晶体管完全不适合逻辑电路,比如 A 型,但没有人会以这种能力使用它们,这是最可悲的事情。 结果,发展的主动权再次给了洋基队。

美国


1951 年,我们已经为人所知的肖克利报告说他成功地创造了一种全新的、技术含量更高、功能强大且稳定的晶体管——经典的双极晶体管。 这种晶体管(与点晶体管不同,它们通常都被称为平面晶体管)可以通过多种可能的方式获得;历史上,生长 pn 结的方法是第一种串行方法(Texas Instruments,Gordon Kidd Teal,1954,硅)。 由于结面积较大,这种晶体管的频率特性比点晶体管差,但它们可以通过许多倍的电流,噪音更小,最重要的是,它们的参数非常稳定,以至于第一次可以指示它们在无线电设备的参考书中。 看到这样的事情,1951年秋天,五角大楼改变了购买的想法。

由于技术复杂,1950 年代的硅技术落后于锗,但德州仪器拥有 Gordon Thiel 的天才来解决这些问题。 而接下来的三年,当 TI 成为世界上唯一的硅晶体管制造商时,使公司变得富有并成为最大的半导体供应商。 通用电气于 1952 年发布了替代版本,即融合晶体管。 最后,在 1955 年,出现了最先进的版本(首先在德国)——台面晶体管(或扩散合金)。 同年,Western Electric 开始生产它们,但所有第一批晶体管都没有走向公开市场,而是用于军事和公司本身的需要。

欧洲


在欧洲,飞利浦开始按照这个方案生产锗晶体管,而西门子——硅。 最终,1956 年肖克利半导体实验室引入了所谓的湿式氧化,此后技术流程的八位合著者与肖克利争论不休,并找到了投资者,成立了实力雄厚的仙童半导体公司,并于 1958 年发布了著名的2N696 - 第一个硅双极湿扩散晶体管氧化,在美国市场上广泛商用。 它的创造者是传奇的戈登厄尔摩尔,摩尔定律的未来作者和英特尔的创始人。 于是飞兆半导体绕过TI,成为业界绝对的领头羊,并一直保持领先地位直到60年代末。

肖克利的发现不仅让洋基队发家致富,而且在不知不觉中挽救了国内的晶体管计划——1952 年后,苏联开始确信晶体管是一种比人们普遍认为的更有用、用途更广的设备,并倾其所有努力重复这一点技术。

苏联


第一个苏联锗结晶体管的开发开始于通用电气一年后——1953 年,KSV-1 和 KSV-2 于 1955 年开始量产(后来,像往常一样,一切都改名了很多次,他们收到了 P1指数)。 它们的显着缺点包括低温稳定性以及参数的大量分散,这是由于苏联式版本的特殊性造成的。

E. A. Katkov 和 G. S. Kromin 在《雷达技术基础》一书中。 第二部分》(苏联国防部军事出版社,1959)是这样描述的:

“... 晶体管电极手动从电线中取出,组装和形成 pn 结的石墨盒——这些操作需要精确度,...工艺时间由秒表控制。 所有这些都无助于合适晶体的高产率。 起初,它是从零到 2-3%。 生产环境也不利于高产。 Svetlana 习惯的真空卫生不足以生产半导体设备。 这同样适用于气体、水、空气、工作场所大气的纯度……以及所用材料的纯度、容器的纯度以及地板和墙壁的纯度。 我们的要求遭到了误解。 每一步,新生产的管理人员都对工厂的服务感到由衷的愤慨:
“我们把一切都给了你,但一切都不适合你!”
一个多月过去了,工厂的集体学习并学会了如何满足新生儿车间的不寻常的要求,在当时看来,这是过分的要求。”

Ya. A. Fedotov、Yu. V. Shmartsev 在“晶体管”(苏联广播电台,1960 年)一书中写道:

结果证明我们的第一个设备相当笨拙,因为在 Fryazino 的真空操作员中工作时,我们以其他方式考虑了结构。 我们的第一个研发原型也是在带有焊接引线的玻璃腿上制造的,很难理解如何密封这种结构。 我们没有任何设计师,也没有任何设备。 毫不奇怪,第一个仪器设计非常原始,没有任何焊接。 只有接缝,做起来很困难......

除了最初的拒绝之外,没有人急于建造新的半导体工厂——Svetlana 和 Optron 每年可以生产数万个晶体管,需求数以百万计。 1958 年,新企业以剩余的形式分配了场地:被毁坏的诺夫哥罗德党校大楼、塔林的火柴厂、赫尔松的 Selkhozzapchast 工厂、扎波罗热的消费者服务工作室、布良斯克的意大利面厂、沃罗涅日的服装厂和里加的一所商学院。 在此基础上建立强大的半导体产业,历时近十年。

正如 Susanna Madoyan 回忆的那样,工厂的状况令人震惊:

......许多半导体工厂出现,但以某种奇怪的方式出现:在塔林,半导体生产是在布良斯克的一家前火柴厂组织的——在一家老面食工厂的基础上。 在里加,一所体育技术学校的建筑被分配给半导体器件厂。 所以,最初的工作到处都很辛苦,我记得,在我第一次在布良斯克出差时,我正在寻找一家意大利面工厂,然后到了一家新工厂,他们向我解释说还有一个旧工厂,我在上面差点摔断了腿,在水坑里跌跌撞撞,在通往主任办公室的走廊地板上……我们在所有集会地点主要使用女性劳动力,扎波罗热有很多失业妇女。

只有P4才能摆脱早期系列的缺点,从而产生了惊人的超长寿命,最后一款生产到80年代(P1-P3系列是1960年代卷起的),整个系列的合金锗晶体管包括高达 P42 的品种。 国内几乎所有关于晶体管发展的文章都以同样的赞美诗结尾:

1957 年,苏联工业生产了 2,7 万个晶体管。 火箭和太空技术的开始创造和发展,然后是计算机,以及仪器制造和其他经济部门的需求,都完全被晶体管和其他国内生产的电子元件所满足。

不幸的是,现实要悲惨得多。

1957年,美国为2,7万只苏联晶体管生产了超过28万只。 由于这些问题,这样的速度对苏联来说是无法达到的,十年后的1966年,产量首次突破10万大关,到1967年,产量分别达到134亿苏联和900亿美国。失败的。 此外,我们在锗 P4 – P40 方面的成功转移了有前途的硅技术的力量,这导致了这些成功但复杂、奇特、相当昂贵且迅速过时的模型的生产,直到 80 年代。

熔融硅晶体管获得了三位数的指数,第一个是实验系列P101-P103A(1957),由于技术工艺复杂得多,即使在60年代初期,良率也没有超过20%,也就是说,说得客气点,不好。 苏联的标记仍然存在问题。 所以,三位数代码不仅接硅,还接锗晶体管,尤其是拳头大小的庞然大物P207A/P208,世界上最强大的锗晶体管(其他任何地方都猜不到这种怪物)。

苏联导弹防御系统的诞生。 苏联的晶体管机器
国产宏电子器件——锗晶体管25A(图片http://www.155la3.ru)

直到国内专家在硅谷实习后(1959-1960,这个时期我们以后再说),美国硅台面扩散技术的主动再现才开始。

太空中的第一个晶体管——苏联


第一个是P501/P503系列(1960年),非常不成功,收率不到2%。 这里我们没有提到其他系列的锗和硅晶体管,数量不少,但总的来说,对于它们来说也是如此。

根据一个普遍的神话,P401 已经出现在第一颗卫星“Sputnik-1”的发射器中,然而,由来自哈布尔的太空爱好者进行 研究 表明事实并非如此。 国家公司“Roscosmos”K. V. Borisov 自动空间综合体和系统部主任的官方回应如下:

根据我们掌握的解密档案材料,在 4 年 1957 月 885 日发射的第一颗苏联人造地球卫星上,安装了一个由 JSC RKS(前身为 NII-200)开发的机载无线电台(D-20 设备),包括两个以 40 和 20 MHz 频率运行的无线电发射机。 发射器是在无线电管上制造的。 在第一颗卫星上没有我们设计的其他无线电设备。 在第二颗卫星上,载有狗莱卡,安装了与第一颗卫星上相同的无线电发射器。 在第三颗卫星上,安装了我们设计的其他无线电发射器(代码“Mayak”),工作频率为 0,2 MHz。 提供 403 W 输出功率的无线电发射机“Mayak”是在 P-XNUMX 系列的锗晶体管上制造的。

然而,进一步的调查表明,卫星的无线电设备并没有耗尽,P4系列的锗三极管首先被用于遥测系统“Tral”2——由莫斯科动力工程研究所研究部的特殊部门开发(现为 JSC OKB MEI)于当年 4 年 1957 月 XNUMX 日在第二颗卫星上。

因此,太空中的第一个晶体管原来是苏联的。

让我们做一点研究,我们 - 晶体管是什么时候开始在苏联的计算机技术中使用的?

1957-1958年,LETI的自动化与远程机械系在苏联率先开始研究P系列锗晶体管的使用,目前尚不清楚这些晶体管究竟是什么。 与他们共事的 V.A.Torgashev(未来,动态计算机架构之父,我们稍后再谈,当年——一个学生)回忆道:

1957年秋,作为LETI的三年级学生,我在自动化与远程机械系从事P16晶体管数字器件的实际开发。 到了这个时候,苏联的晶体管不仅普遍可用,而且价格便宜(以美国货币来说,一个不到一美元)。

然而,“乌拉尔” G.S. Smirnov 铁氧体存储器的设计者反对:

... 1959年初,国产锗晶体管P16出现,适用于速度比较低的逻辑开关电路。 在我们的企业中,脉冲电位类型的基本逻辑电路是由 E. Shprits 和他的同事开发的。 我们决定在我们的第一个铁氧体存储器模块中使用它们,其中没有灯的电子设备。

总的来说,记忆(以及年老时,斯大林的狂热爱好)与托尔加舍夫开了一个残酷的玩笑,他倾向于将自己的青年时代理想化一点。 无论如何,在 1957 年,对于电气工程专业的学生来说,没有任何 P16 汽车的问题。 他们已知的最早原型可以追溯到 1958 年,正如乌拉尔设计师所写,电子工程师开始对它们进行试验,时间不早于 1959 年。 在国产晶体管中,P16 可能是最早为脉冲模式设计的,因此它们在早期计算机中得到了广泛应用。

苏联电子 A.I. Pogorilyi 的研究员写到他们:

用于开关和开关电路的极受欢迎的晶体管。 [后来]它们在冷焊外壳中生产为用于特殊应用的MP16-MP16B,类似于用于shirpreb的MP42-MP42B......实际上,P16晶体管与P13-P15的不同之处仅在于由于技术措施,脉冲泄漏是最小化。 但它并没有减少到零 - P16 的典型负载在 2 伏电源电压下为 12 千欧并非毫无意义,在这种情况下,1 毫安的脉冲泄漏不会产生很大影响。 实际上,在P16之前,在计算机中使用晶体管是不现实的;在开关模式下运行时无法确保可靠性。

在1960年代,这种类型的好晶体管的良率是42,5%,这是一个相当高的数字。 有趣的是,P16 晶体管几乎直到 70 年代才被大量用于军用车辆。 与此同时,与在苏联一样,我们在理论发展方面实际上与美国人是一对一的(并且几乎领先于所有其他国家),但我们却无可救药地陷入了一系列好主意的实施中。

1952 年,在 Metropolitan-Vickers 的支持下,整个英国计算学院的母校曼彻斯特大学开始了世界上第一台带有晶体管 ALU 的计算机的创建工作。 列别杰夫的英国同行、著名的汤姆·基尔本和他的团队理查德·劳伦斯·格里姆斯代尔和 DC 韦伯,使用晶体管(92 个)和 550 个二极管,能够在一年内推出曼彻斯特晶体管计算机。 该死的聚光灯的可靠性问题导致平均运行时间约为 1,5 小时。 因此,Metropolitan-Vickers 使用第二版 MTC(现在采用双极晶体管)作为 Metrovick 950 的原型。制造了六台计算机,其中第一台于 1956 年完成,它们成功地用于美国各部门。公司并持续了大约五年。

世界上第二台晶体管计算机,著名的贝尔实验室 TRADIC Phase One Сomputer(后来是 Flyable TRADIC、Leprechaun 和 XMH-3 TRADIC)由让·霍华德·费尔克(Jean Howard Felker)于 1951 年至 1954 年 684 月在提供世界晶体管的同一实验室中建造,一个概念验证,证明了这个想法的可行性。 Phase One 由 10358 个 A 型晶体管和 52 个锗点二极管构成。 Flyable TRADIC 足够小和足够轻,可以安装在 B-13 Stratofortress 战略轰炸机上,使其成为第一台飞行电子计算机。 同时(鲜为人知的事实)TRADIC 不是通用计算机,而是单任务计算机,晶体管被用作二极管电阻逻辑电路或延迟线之间的放大器,用作随机存取存储器只有XNUMX个字。

第三个(也是第一个完全晶体管化,以前的时钟发生器中仍然使用灯)是英国 Harwell CADET,由位于 Harwell 的原子能研究所在英国标准电话和电缆公司的 324 点晶体管上建造. 它于 1956 年完工,并工作了大约 4 年,有时连续工作 80 小时。 在 Harwell CADET,一年生产一个原型的时代已经结束。 自 1956 年以来,晶体管计算机在世界各地如雨后春笋般涌现。

同年,日本电工实验室ETL Mark III(始于1954年,日本人以罕见的睿智着称)和麻省理工学院林肯实验室TX-0(著名旋风的后代,传奇的DEC PDP系列的直系祖先)被释放。 1957 年爆发了全系列世界上第一台军用晶体管计算机:Burroughs SM-65 Atlas ICBM 制导计算机 MOD1 ICBM 计算机、Ramo-Wooldridge(未来著名的 TRW)RW-30 机载计算机、美国海军的 UNIVAC TRANSTEC和他的兄弟 UNIVAC ATHENA 导弹制导计算机供美国空军使用。


世界上第一台机载计算机 Ramo-Wooldridge RW-30 和机载计算机用于飞机的方案(照片 - 南加州大学数字图书馆 和 Ramo-Wooldridge 公司,EM Grabbe - 数字控制系统的一些最新发展,1957 年 XNUMX 月

在接下来的几年里,无数的计算机不断出现:加拿大 DRTE 计算机(由国防电信研究所开发,它也处理加拿大雷达)、荷兰 Electrologica X1(由阿姆斯特丹数学中心开发并由 Electrologica 发布)在欧洲出售,总共约 30 台机器),奥地利 Binär dezimaler Volltransistor-Rechenautomat(也称为 Mailüfterl),由 Heinz Zemanek 于 1954-1958 年在维也纳科技大学与 Zuse KG 合作建造。 它是晶体管 Zuse Z23 的原型,捷克人购买该晶体管是为了获得 EPOS 的磁带。 泽马内克在战后的奥地利制造了一辆汽车,展示了足智多谋的奇迹,10 年后,那里高科技产品短缺,他获得了晶体管,要求荷兰飞利浦公司捐赠。

自然地,更大系列的产品建立了——IBM 608 晶体管计算器(1957 年,美国),第一台晶体管串行主机 Philco Transac S-2000(1958 年,美国,在 Philco 自己的晶体管上),RCA 501(1958 年,美国), NCR 304(1958 年,美国)。 终于在1959年,大名鼎鼎的IBM 1401问世了——1400系列的始祖,4年生产了一万多台。

想想这个数字——一万多,还不包括所有其他美国公司的电脑。 这比十年后苏联生产的还要多,也比 1950 年至 1970 年生产的所有苏联汽车都要多。 IBM 1401 刚刚轰动了美国市场——与第一台价值数千万美元且仅安装在最大的银行和公司中的管式大型机不同,1400 系列即使是中型(以及后来的小型)企业也能负担得起。 它是 PC 的概念祖先——一台几乎美国每个办公室都能买得起的机器。 正是 1400 系列为美国企业带来了巨大的加速;就该国的重要性而言,这条线与弹道导弹相当。 在 1400 年代的扩散之后,美国的 GDP 翻了一番。


在哥本哈根街头宣传“Datamobil”IBM 和 IBM 1401 的辉煌(照片 www.ibm.com)

总的来说,正如我们所看到的,到 1960 年,美国取得了巨大的飞跃,不是由于巧妙的发明,而是由于巧妙的管理和他们发明的成功实施。 距离日本计算机化普及还有 20 年,正如我们所说,英国错过了它的计算机,将自己限制在原型和非常小的(大约几十台机器)系列上。 同样的事情发生在世界各地,苏联也不例外。 我们的技术发展相当在西方领先国家的水平,但在将这些发展引入目前的大规模生产(数万辆汽车)时——唉,总的来说,我们也处于欧洲、英国的水平和日本。


苏联的发展方式是保密,连周边的研究所都不承认,2000年就摘掉脖子。美国的做法是 广告 军用计算机 Univac ATHENA 和 Sperry UNIVAC 本身的广告 “当然,我们制造计算机,但我们的业务是防御系统!” (空军杂志,第 47 卷)。

“塞顿”


在有趣的事情中,我们注意到,在同一年,世界上出现了几种独特的机器,使用不太常见的元素代替晶体管和灯。 其中两个组装在放大器上(它们也是换能器或磁放大器,基于铁磁体中存在磁滞回线并设计用于转换电信号)。 第一个这样的机器是苏联的“Setun”,由莫斯科国立大学的 N.P. Brusentsov 制造,它也是苏联唯一的串行三元计算机。 故事 (然而,“Setun”值得单独讨论)。


莫斯科国立大学第一个“Setun”的少数照片之一(更常见的是你可以找到它的第二个版本的照片 - “Setun-70”)和部分毁坏的三元逻辑单元(照片 - 莫斯科国立大学和 BM 马拉舍维奇)

第二台机器是由 Société d'électronique et d'automatisme(电子与自动化协会,成立于 1948 年,在法国计算机行业的发展中发挥了关键作用,培养了几代工程师并建造了 170 台计算机)在法国生产。 1955 年至 1967 年之间)。 SEA CAB-500 基于 SEA 开发的 Symmag 200 磁芯电路。它们组装在由 200 kHz 电路供电的环形线圈上。 与 Setun 不同的是,CAB-500 是二进制的。


一张照片,唉,质量很差,一辆罕见的 SEA CAB-500 汽车和元素本身旁边的 Symmag 200 图(照片来自法国旧电脑爱好者的档案,https://www.histoireinform.com)

最后,日本人走自己的路,并于 1958 年在东京大学开发了 PC-1 参数计算机——一种基于参数的机器。 它是日本工程师后藤荣一于 1954 年发明的一种逻辑元件——一种带有非线性电抗元件的谐振电路,可在基频的一半处保持振荡。 这些振荡可以通过在两个固定相之间进行选择来表示二进制符号。 一整个系列的原型机都建立在参量器上,除了众所周知的 PC-1、MUSASINO-1、SENAC-1 等,在 1960 年代初日本终于收到了高质量的晶体管,并放弃了速度较慢且更复杂的参量器。 然而,由日本电报电话公共公司 (NTT) 制造的 MUSASINO-1B 的改进版本后来被富士电信制造公司(现在的富士通)以 FACOM 201 的名义出售,并作为许多早期富士通参数计算机。


第一台日本计算机上的参数化器 Hidetosi Takahasi(右)的创造者和发明者 Eiichi Goto 组装 PC-1,PC-1 的参数化器上的 ALU 单元(照片来自日本计算机遗产博物馆,http://museum .ipsj. 或.jp )

“氡”


在苏联,就晶体管机器而言,出现了两个主要方向:改变现有计算机的新元件基础,同时秘密开发新的军事架构。 我们的第二个方向非常严格,以至于必须一点一点地收集有关 1950 年代早期晶体管机器的信息。 总共有三个非专业计算机项目,被带到了工作计算机的阶段:M-4 Kartseva,“氡”和最神秘的一个 - M-54“伏尔加”。

有了 Kartsev 的项目,一切或多或少都清楚了。 最重要的是,他本人会谈到这一点(来自 1983 年的回忆录,在他去世前不久):

1957 年 ... 开始开发前苏联晶体管机器 M-4 中的一台,该机器实时运行并通过测试。
1962 年 4 月,颁布了一项关于将 M-1957 投入批量生产的法令。 但我们完全明白这款车不适合量产。 这是第一台用晶体管制造的实验机器。 很难调整,很难在生产中重复,而且在 1962 年到 4 年期间,半导体技术取得了如此大的飞跃,我们可以制造出比 M- XNUMX,并且比当时苏联生产的计算机强大一个数量级。
在 1962 年至 1963 年的整个冬天,争论不休。
该研究所的领导(我们当时在电子控制机械研究所)断然反对开发新机器,认为在这么短的时间内我们永远无法做到这一点,这是一次冒险,这永远不会发生......

请注意,“这是一场赌博,你不能”这句话是卡尔采夫一生都在说的,他一生都在说,而且他也做了,就这样发生了。 M-4 完成了,并于 1960 年用于导弹防御领域的实验。 制造了两套与实验综合体的雷达站一起工作直到 1966 年。 M-4 原型机的 RAM 也必须使用多达 100 个电子管。 然而,我们已经提到这是那些年的常态,最初的晶体管根本不适合这样的任务,例如在麻省理工学院的铁氧体存储器(1957)中,0 个晶体管和 625 个灯用于实验TX-425。

有了“氡”就更难了,这台机器从 1956 年开始开发,整个“P”系列之父——NII-35,像往常一样负责晶体管(实际上,他们开始为“氡”)开发 P16 和 P601 - 与 P1 / P3 相比有了很大的改进),对于订单 - SKB-245,开发是在 NIEM 中,并在莫斯科工厂 SAM 生产(这是一个如此困难的谱系)。 首席设计师 - S. A. Krutovskikh。

但“氡”的情况更糟,1964年车才完工,不属于第一批,而且今年微电路样机已经出现,美国的电脑开始组装SLT-模块... 也许延迟的原因是这台史诗般的机器占用了 16 个机柜和一个 150 平方英尺的空间。 m,并且处理器包含多达两个索引寄存器,按照当时苏联机器的标准,这非常酷(记住带有原始寄存器累加器方案的 BESM-6,可以为 Radon 程序员感到高兴)。 一共制作了 10 份副本,一直工作到 1970 年代中期(而且已经过时了)。

伏尔加


最后,毫不夸张地说,苏联最神秘的交通工具是伏尔加河。

它是如此的秘密以至于即使在著名的虚拟计算机博物馆里也没有关于它的信息(https://www.computer-museum.ru/),甚至鲍里斯·马拉舍维奇 (Boris Malashevich) 在他的所有文章中都绕过了它。 人们可以断定它根本不存在,然而,一本非常权威的电子和计算机技术期刊的档案研究(https://1500py470.livejournal.com/) 提供以下信息。

从某种意义上说,SKB-245 是苏联最进步的(是的,我们同意,在 Strela 之后很难相信它,但事实证明确实如此!),他们希望与美国人(!)即使在 1950 年代初期,我们甚至没有适当生产点晶体管。 结果,他们必须从头开始做所有事情。

CAM 工厂组织了半导体——二极管和晶体管的生产,特别是用于他们的军事项目。 晶体管几乎是零碎制作的,从设计到标记,它们都有非标准的一切,即使是最狂热的苏联半导体收藏家,在大多数情况下仍然不知道为什么需要它们。 尤其是在最权威的网站——苏联半导体收藏(http://www.155la3.ru/)它说到他们:

独一无二,我不怕这个词,展品。 莫斯科工厂“SAM”(计算和分析机器)的未命名晶体管。 它们没有名字,关于它们的存在和特征一无所知。 在外观上——某种实验性的,很有可能是那一点。 众所周知,这家工厂在 50 年代生产了一些 D5 二极管,这些二极管用于在同一工厂的围墙内开发的各种实验计算机(例如 M-111)。 这些二极管虽然有一个标准名称,但被认为是非串行的,据我所知,它们的质量也不高。 可能,这些未命名的晶体管是同源的。

事实证明,他们需要伏尔加河的晶体管。

这台机器是从 1954 年到 1957 年开发的,有(第一次在苏联和麻省理工学院同时进行!)铁氧体存储器(这是在列别杰夫与具有相同 SKB 的 Strela 争夺电位器的时候!),还有微程序第一次控制(第一次在苏联和英国同时进行!)。 后期版本的 CAM 晶体管被 P6 取代。 总的来说,“伏尔加”比TRADIC更完美,相当处于世界领先车型的水平,超过了典型的苏联技术一代。 开发由 AA Timofeev 和 Yu. F. Shcherbakov 监督。

她怎么了?


M-4 Kartseva(左)和世界上最秘密的计算机——M-54 Volga(右)。 根本没有“氡”的照片(照片 http://ukrainiancomputing.org/ 和 https://1500py470.livejournal.com/

在这里,传奇的苏联管理层参与了进来。

这个发展是如此机密,以至于即使现在最多也有几个人听说过它(在苏联计算机中根本没有提到它)。 原型机于 1958 年转移到莫斯科动力工程学院,但在那里丢失了。 在其基础上制造的 M-180 被送往梁赞无线电工程学院,在那里她也遭遇了类似的命运。 而这台机器的杰出技术突破​​并没有被用于当时的苏联串行计算机,而与这项技术奇迹的发展并行的是,SKB-245继续在延迟线和灯上制造出可怕的“箭”。

没有一个民用车辆开发商知道伏尔加河,甚至来自同一个 SKB 的拉米耶夫也不知道,后者仅在 1960 年代初期才收到用于乌拉尔的晶体管。 与此同时,铁氧体存储器的想法开始深入广大群众,延迟了5-6年。

这个故事的最终结局是,1959 年 0 月至 2 月,列别杰夫院士前往美国访问 IBM 和麻省理工学院,研究美国计算机的架构,同时谈论苏联的先进成就。 所以,看到TX-11,他吹嘘说苏联早一点制造了类似的机器,提到了同样的伏尔加! 结果,在 ACM 通讯(V. 1959 / N.50 / XNUMX 年 XNUMX 月)中出现了一篇带有其描述的文章,尽管在接下来的 XNUMX 年中,苏联最多只有几十人知道这台机器年。

稍后我们将讨论这次旅行如何影响以及这次旅行是否影响了列别杰夫本人的发展,特别是 BESM-6。


美国的列别杰夫(在任何照片中都很容易辨认)以及那篇文章的摘录(照片 https://1500py470.livejournal.com/)

有史以来第一部电脑动画


除了这三台计算机,到 1960 年代,发布了一些没有什么意义的专用军车 5E61 (Bazilevsky Yu. Ya., SKB-245, 1962) 5E89 (Ya.A. Khetagurov, MNII 1, 1962 ) 和 5E92b(S. A. Lebedev 和 V. S. Burtsev,ITMiVT,1964)。

平民开发者立即拉起,1960年埃里温的E.L.Brusilovsky小组完成了半导体计算机“Hrazdan-2”(改装灯“Hrazdan”)的开发,1961年开始批量生产。 同年,列别捷夫制造了 BESM-3M(转换为 M-20 晶体管,原型),1965 年开始生产基于它的 BESM-4(只有 30 辆汽车,但世界上第一个动画被计算帧按帧 - 一个小卡通“小猫”!)。 1966 年,列别杰夫设计学院的王冠出现了——BESM-6,多年来它充斥着神话,就像一艘有贝壳的旧船,但它非常重要,我们将专门用一个单独的部分来研究它。


人人都爱猫! BESM-4 和历史上第一个计算机动画(照片 https://ru.wikipedia.org/)

1960 年代中期被认为是苏联计算机的黄金时代——此时发布的计算机具有许多独特的架构特征,使它们能够正确地进入世界计算的编年史。 此外,第一次,机器的生产虽然仍然可以忽略不计,但达到了至少莫斯科和列宁格勒国防研究所以外的少数工程师和科学家可以看到这些机器的水平。

以 V.I. 命名的明斯克计算机厂Sergo Ordzhonikidze 于 1963 年生产了晶体管 Minsk-2,然后将其从 Minsk-22 修改为 Minsk-32。 在乌克兰 SSR 科学院控制论研究所,在 VM Glushkov 的领导下,正在开发一些小型机器:“Promin”(1962)、MIR(1965)和 MIR-2(1969) -随后在大学和研究机构中使用。 1965年,Uralov的晶体管版本在奔萨投产(首席设计师B.I.Rameev,Ural-11,Ural-12是连续的,最强大的Ural-16仍然是唯一的)...... 一般来说,从 1964 年到 1969 年,几乎每个地区都开始生产晶体管计算机 - 除了明斯克,他们在白俄罗斯生产了 Vesna 和 Sneg 机器,在乌克兰 - 专用控制计算机“第聂伯”,在埃里温 - 奈里。

这一切的辉煌只有几个问题,但它们的严重性逐年增加。

首先,按照苏联的老传统,不仅不同设计局的机器互不兼容,就连同系列的机器也不行! 例如,“Minsk”以 31 位字节操作(是的,8 位字节于 360 年出现在 S/1964 中,并没有立即成为标准),“Minsk-2”- 37 位,以及“Minsk- 23",一般来说,有一个基于位寻址和符号逻辑的独特且不兼容的可变长度指令系统——所有这些都是在 2-3 年的发布过程中完成的。

苏联设计师就像在玩耍的孩子,专注于做一些非常有趣和令人兴奋的事情的想法,完全忽略了现实世界的所有问题——大量生产的复杂性和一堆不同模型的工程支持、培训同时了解数十台完全不兼容的机器的专家,通常为每个新的修改重写所有软件(通常甚至不是用汇编程序,而是直接用二进制代码),无法交换程序甚至他们在机器上工作的结果- 不同研究所和工厂之间的依赖数据格式等。

其次,所有的机器都是以微不足道的版本生产的,尽管它们比灯泡大一个数量级——仅在 1960 年代,苏联生产的所有修改的晶体管计算机都不超过 1500 台。 这还不够。 对于一个工业和科学潜力非常想与美国竞争的国家来说,这是可怕的,灾难性的可以忽略不计,因为只有一家 IBM 在 10000 年内生产了已经提到的 4 台兼容计算机。

结果,后来到了 Cray-1 时代,国家计委依靠 20 年代的制表机,工程师在水力集成器的帮助下架起了桥梁,成千上万的上班族拧紧了 Felix 的铁柄。 一些晶体管机器的价值如此之高,以至于它们一直生产到 1980 年代(想想这个日期!),最后一个 BESM-6 是在 1995 年拆除的。但是晶体管呢,早在 1964 年,在奔萨,最古老的电子管计算机是仍在生产“乌拉尔4”,用于经济计算,同年,管M-20的生产终于被削减!

第三个问题是,高科技产品越多,苏联越难掌握。 晶体管机器已经晚了 5-7 年,1964 年第一台第三代机器已经在世界上大规模生产 - 在混合组件和 IC 上,但是,正如你所记得的,到 IC 发明的那一年,我们无法甚至在高品质晶体管的生产上也赶上美国人...... 我们曾尝试开发光刻技术,但遇到了无法逾越的障碍,如党的官僚主义、计划、学术阴谋和我们已经看到的其他传统事物。 此外,IC 的生产比晶体管复杂一个数量级;对于 1960 年代初的出现,至少从 1950 年代中期开始研究这个主题是必要的,就像在美国一样,在同时培训工程师,开发基础科学和技术,以及所有这些 - 复杂的。

此外,苏联科学家不得不通过完全不了解任何事情的官员淘汰和推动他们的发明。 微电子的生产需要与核和空间研究相媲美的金融投资,但这种研究的明显结果对于一个没有受过教育的人来说却是相反的——火箭和炸弹变大了,激发了对联盟力量的敬畏,计算机变成了不起眼的小盒子。 为了传达他们研究的重要性,在苏联,必须不是技术人员,而是为官员做特定广告的天才,以及沿党路线的推动者。 不幸的是,在集成电路的开发者中,没有库尔恰托夫和科罗廖夫这样具有公关人才的人。 作为共产党和苏联科学院的宠儿,列别杰夫当时对于一些新奇的微电路来说已经太老了,直到他生命结束时才收到购买古老晶体管机器的钱。

这并不意味着我们没有试图以某种方式纠正这种情况——早在 1960 年代初期,苏联就意识到它开始进入微电子技术全面滞后的致命高峰,正在狂热地试图改变这种情况。 使用了四种方法——出国学习最佳实践,使用美国被遗弃的工程师,购买技术生产线,以及直接窃取集成电路设计。 然而,正如后来,在其他领域,这个计划在某些时候根本不成功,在其他时候执行得很差,并没有多大帮助。

从1959年开始,GKET(国家电子技术委员会)开始派人到美国和欧洲学习微电子工业。 这个想法失败的原因有几个 - 首先,最有趣的事情发生在闭门造车的国防工业中,其次,苏联群众中谁获得了在美国学习的机会作为奖励? 最有前途的学生、研究生和年轻设计师?

这是第一次发送的不完整名单 - AF Trutko(“脉冲星”研究所所长)、VP Tsvetov(SKTB Svetlana 负责人)、BV Malin(研究所集成电路开发部门负责人) “Pulsar”)、II Kruglov(“蓝宝石”研究所总工程师)、党组长和董事们都离开了,接受了先进的经验。

尽管如此,与苏联的所有其他行业一样,在微电路的生产中发现了一个天才,他开辟了一条完全原创的道路。 我们正在谈论一位出色的微电路设计师 Yuri Valentinovich Osokin,他完全独立于 Kilby 提出了将电子元件小型化的想法,甚至部分地将他的想法变为现实。 我们下次再谈他。
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29 评论
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  1. Aviator_
    Aviator_ 25 June 2021 18:34
    +8
    有趣的材料,尊重作者。 我在 70 年代后期在 S.M. 的空气动力学研讨会上听说了伏尔加计算机。 Belotserkovsky(70 年代茹科夫斯基学院空气动力学系主任)。 用离散涡流的方法考虑飞机周围的流动。 一个很奇怪的名字划破了耳朵,然后我们对BESM-6进行了这样的计算
    1. Vladimir_2U
      Vladimir_2U 26 June 2021 15:44
      -4
      文章没有引起任何尊重,作者可能也懂计算机技术和微电子,但他对苏联科学和工业的贬损语气不允许怀疑他的偏见,第一第二,这样的语气肯定尖锐降低文章(循环)作为普及历史和科学材料的价值。 简而言之,Mlechin-Radzinsky 来自电子产品。
      并且不明白卫国战争后的苏联甚至不比西方明显逊色,特别是在科学方面比美国差,在工业实力方面更是如此,作者并没有完全表明这一点。
  2. 维克托·塞宁
    维克托·塞宁 25 June 2021 18:46
    +12
    这本书的作者是否考虑过就该主题进行写作? 读起来很有趣,绝对不可能把自己撕掉。
    1. 外星人来自
      外星人来自 26 June 2021 10:23
      +2
      我完全同意! 循环很神奇,感谢作者,期待继续 hi
  3. 奥西波夫9391
    奥西波夫9391 25 June 2021 18:46
    +4
    微电路出现在 1960 年代中期,甚至在我们国家的特殊设备中,甚至可能更早。 到 1970 年代初,各种微电路已经在苏联全面展开。
    令人印象深刻的是,例如 140、176、564、530 系列微电路(双极、CMOS 和 TTLSh)是在 1970 年代开发的,现在,40 多年后,几乎所有用于完成军事/空间技术的命名法都生产它们. 它们是在整个苏联的许多工厂生产的。
    现在俄罗斯的现代微电路或多或少地在生产中进行了调整。 但是,通常情况下,西方仍然在国外制造水晶。 因为在俄罗斯,莫斯科只有一家小工厂——NIISI。 在那里,他们生产用于卫星和航空电子设备的 1890 系列处理器。
  4. rocket757
    rocket757 25 June 2021 20:49
    +3
    每个人都有值得记住的事情!
    我们国家的历史,也是每一个苏联家庭的历史……
    晶体管逻辑、晶体管计算机……祖先可以讲述很多事情,它是如何完成的,它是如何工作的,以及……很多事情。
  5. Aviator_
    Aviator_ 25 June 2021 21:21
    +7
    当我在学校从事无线电业余爱好者时,最古老的晶体管是我从一个充满化合物的军事单位焊接的。 这是一架带有星号和 VP 标志(军用认可)的 P-15,它是 1958 年制造的。 我们的悲剧是过渡到冷焊机壳(MP系列),店里只有低频的(MP-39,价格25戈比),但到处都没有针标记。 P-13 - P-15 系列不再在商店中。 出版发射极、基极和集电极位置的《Yuniy Technik》杂志提供了帮助。 那是在 1967 年。
  6. 自由风
    自由风 26 June 2021 01:04
    -2
    我记得读过一篇文章,说美国人太愚蠢了,以至于他们无法为他们的放大器制作电子管并从我们这里购买,大约每年 10 个。 Nafig 他们的晶体管。 晶体管 MP38-42., KT-312.
  7. zenion
    zenion 26 June 2021 01:29
    +3
    米哈伊尔·博特维尼克长期寻求赫鲁晓夫的接纳,并在六个月后实现了。 他讲述并展示了如果在每个部门并最终在每个地区等都安装了计算机,工业和经济可以做什么。 赫鲁晓夫告诉他不要用你的犹太诡计愚弄我。 事情就这样结束了。
  8. 厚
    26 June 2021 02:27
    +2
    很棒的文章。 感谢作者。 有一次我有机会用二进制代码“吓坏”。 一种消耗大脑的职业,但有足够的热情可以培养在乏味的工作中集中注意力的能力)))
    奈里和第聂伯在不同的部门。 这是在 1980-1983 年...
    这样的博物馆业务非常吸引娱乐......原始BDSM(((
  9. Pashhenko Nikolay
    Pashhenko Nikolay 26 June 2021 10:15
    +2
    但是盒子里有个P4,我想从谷仓里挖出来,青春的吸引力还保留着。
    1. Aviator_
      Aviator_ 26 June 2021 10:49
      +1
      但是盒子里有P4。

      如果我没记错的话,是绿色的吗?
      1. Pashhenko Nikolay
        Pashhenko Nikolay 26 June 2021 12:25
        +2
        不。黑色。绿色肯定会记得。
        1. Aviator_
          Aviator_ 26 June 2021 12:44
          +1
          这意味着他很困惑,尤其是因为他不是和我在一起,而是和一个朋友在一起。
  10. dgonni
    dgonni 26 June 2021 13:10
    +1
    向作者致敬。 我们在等后续
  11. 无病毒皇冠
    无病毒皇冠 27 June 2021 17:11
    0
    很酷的文章! 饮料
  12. 亲属
    亲属 27 June 2021 17:28
    0
    80 年代后期,一台带有可拆卸播放器的录音机被送来维修。 玩家全部组装在平面元素上。 非常紧密,整齐的安装。 对于我这个业余无线电新手来说,这是一个奇迹,我第一次看到它。
  13. 阿格
    阿格 27 June 2021 18:45
    +1
    亲爱的作者!
    非常感谢您的文章!
    老实说,我“对角线”运行了上一篇文章-我将其留在“甜蜜”...
    也许,我同意一些评论家关于作者的一些偏见......但是,最后,你有你的观点的权利(更重要的是,-讨论的话题)))......我想有点不同,所以亲爱的作者,你会稍微普及一下这个话题......同意,在建议的格式中,你的文章将触及那些手里拿着烙铁睡着的人(苏联儿童和叔叔).. )))(顺便说一句,他们中的许多人反其道而行之,为什么要抗拒,当购买现成的更便宜时......)我会为自己说:P-15似乎是在焊接电路中遇到的; P-41,42,肯定的!但总的来说,这个话题早就密密麻麻了……(15岁谎言未完成的UMZCH Zuev两个选项)))……
    感谢您的工作!
    但请尽量将文章的文本吸引到更广泛的读者圈子,不要原始主义,它们会“焕发出新的色彩”!)) hi
    嗯,嗯,我太 kaatsa ...)))
    1. tolancop
      tolancop 1 July 2021 12:31
      +1
      我不得不从设备上焊接 MP。 材料的作者引用了“...作为用于特殊应用的 MP16-MP16B,...”,但在 MP16 系列中存在 MP16Ya 型。 他自己将它们焊接在 FTYa(铁氧体晶体管单元)上的计算机上。 而参考书中的 MP16Ya,恕我直言,很少遇到。
  14. KVIRTU
    KVIRTU 27 June 2021 22:55
    +1
    这篇文章很棒; 对于那些遇到的人,而是。 86Ж6 使我想起了一个特殊的计算器 SV-4-01。 这些现在是显示器,然后是遥控器、按钮、灯,这就是界面。 二进制的,十六进制的,这个我正常感知,但是有一个EXTREME系统,这个是脑残。 1991年起ACS。
    1. KVIRTU
      KVIRTU 27 June 2021 23:08
      +1
      我忘了对照片发表评论。 两辆PRV-17,22Zh6,下面是前2辆ACS挂车,右边是第一辆柴油5I57。
    2. tolancop
      tolancop 1 July 2021 12:24
      +2
      Quote:KVIRTU
      二进制的,十六进制的,这个我正常感知,但是有一个EXTREME系统,这个是脑残。 1991年起ACS。

      奇怪的是,虽然正常感知十六进制,但八进制对你来说却是一个“外卖”,因为总的来说,没有区别。 八进制系统已经足够普遍:“Electronics-60”只有八进制系统。
      1. KVIRTU
        KVIRTU 1 July 2021 16:15
        0
        二进制中的 10 111 101 对应于
        2 7 5. 知名度一般。
        1. tolancop
          tolancop 2 July 2021 15:33
          +1
          我不得不操作基于“Elektronika-60”的数控系统。 并用助记码编写小型服务程序,随后进行人工翻译。 而且8号系统没有干扰,我很快就习惯了。 虽然,当然,16th 更紧凑,但是,恕我直言,没关系。
          1. KVIRTU
            KVIRTU 2 July 2021 16:54
            0
            我不争论。 它只是一台 16 位机器。 那些。 以 6 个三合会、18 位数字表示。 手动写入时需要通过奇偶校验位将低字节和高字节相加。 字节高位三元组中的数字可以增加 1,在二进制显示中最多为 1 的奇数。
  15. faterdom
    faterdom 28 June 2021 17:22
    +1
    文章和一本书一样长,和小时候读过的书一样有趣。 整个苏联晶体管的世界,我们都握在手中,在那里焊接,充其量测量 Ku,但对它们一无所知:谁制造了它们,为什么这样? 为什么P4BE这么漂亮,帽子上有洞,不适合做hifi功放? 当有 p26 时 p39b 是什么?
    感谢作者,多写!
  16. 斯塔雷克
    斯塔雷克 28 June 2021 17:32
    +1
    亲爱的作者
    非常感谢您的本系列文章。 我期待继续
  17. tolancop
    tolancop 1 July 2021 13:00
    +1
    材料非常有趣。 只有作者在某些方面做得过火。 在一些技术问题上落后于西方...落后。 但现在知道需要开发什么和如何开发。 然后进行了探索,探索了我们国家和西方的发展方式。 资产阶级的方式更好,这远非事实。 比较西方和苏联的资源是完全不正确的。 作者显然是在说党的官僚们什么都不精通、压倒了整个潮流。 苏联原来是第一个拥有相同官僚的太空。 包括官僚们理解问题,理解。 在他们的知识不够的地方,他们咨询了专家。 难道这些专业顾问不是在让竞争对手挡路吗? 苏联的科学,从表面上看,仍然是一团糟。 不过,我相信资产阶级的情况也差不多。
  18. 格罗莫万顿
    格罗莫万顿 11 July 2021 08:41
    0
    一个非常有趣的系列文章。 回想起来,在科学团体、科学院、中央委员会的层面上,关于计算机技术的发展及其元素基础的基本决策是如何做出的,这真的很有趣。 谁做出了决定,如何做出决定,是什么指导了他们。
    这是一个很好的例子,可以考虑国家本身如何实施这项非常科学和技术的政策。 社会方面:生产文化问题,工人-工程师-生产经理-部门在创新、质量、数量以及这些问题得到解决或没有很好解决的资源和手段中感兴趣的问题-然后我想知道为什么 - 至少在假设层面。
    生产是如何组织的,在研发工作-批量生产-现代化的循环中存在哪些问题。 总的来说,1945 年之后的苏联无线电工业的历史很有趣。