苏联导弹防御系统的诞生。 模块化机器的终结

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正如我们所记得的,5E53 的开发和实际采用伴随着 SEC 全体员工真诚的精神和科学热潮。

模算术的基本问题被成功解决,机器被接受,原型工作完美,算法被编写。 到目前为止,没有人能想象到一切会如何发展,在欣喜若狂之后,员工们决定不再停留在已经成功完成的项目上(在他们看来),而是建造其他东西。



在这篇文章中,有很多类似西方项目的插图,不幸的是,这是一种强制措施,因为在任何开源中都找不到与 Yuditsky 和 ​​SVC 团队的后期作品相关的照片(并且不知道)这些秘密原型的照片是否存在)。

当 5E53 被创建时,为进一步研究建立了一个巨大的基础——使用 SOC 的数学基础,增加容错的方法最终被完善,外围被创建(在苏联形成它是一个单独的壮举,可与超级计算机的发展,他们抱怨苏联驱动器、打印机等的可怕质量,甚至是狂热的共产主义者)。 对于固件,在电介质基板 DMR-256 上制造了一个方便的 256 位二极管矩阵,并在 Mikron 组织其生产,测试了组装密度增加的混合 IC 的方法。

让我们不要忘记,尤迪茨基的员工与许多苏联官方科学学校的老年骨化特征没有什么不同,没有老年统治的味道,每个人(就像他们的老板一样)年轻而大胆,想进一步创造。 他们计划改进下一个版本 5E53,将其构建在真实的微电路上,并在其中包含许多更先进的技术解决方案(幸运的是,在新超级计算机的初步设计中,不再对专门用于导弹防御算法的任何限制)。 在与 Kartsev 小组的友好竞争的推动下,构想了超级计算机领域的真正革命——Yuditsky 明白他的机器客观上更慢,他被在模块化计算机上挤出相同数量的操作的愿望所灼伤。

即使按照 1980 年代令人震惊的西方建筑的标准(当时没有尝试其他任何方法来提高性能),预期的怪物也是激进和进步的。 除了模块化算术之外,它还必须是模块化的、可重新配置的(!)并且具有 Java(!)苏联的硬件微程序实现)或更奇怪的语言 - IPL(信息处理语言,由 Allen Newell、Cliff Shaw 和1 年左右兰德公司和卡内基研究所的 Herbert A. Simon):可能是世界上第一种函数式编程语言,汇编类型,面向列表)。

值得分别谈谈这些非常非正统的创新,尤其是因为Burtsev为他的“Elbrus”成功借用了核装置硬件支持的想法。 这一切都始于美国著名的 Burroughs 公司,该公司于 1960 年代初决定进入大型机市场。

B5000


于是诞生了 B5000——一台超过计算机架构发展十年的伟大机器。

大型机由罗伯特·巴顿 (Robert Barton) 领导的团队于 1961 年开发,是 Burroughs 一系列大型系统中的第一个,直到 1980 年代后期才生产,其独特的架构是任何其他制造商从未见过的。 著名的计算机科学家 John R. Mashey 将她列为他最欣赏的发明之一:

“我一直认为这是我见过的结合硬件和软件设计的最具创新性的例子之一,远远领先于那个时代。”

Burroughs 机器专家、弗吉尼亚大学教授 Alan Bateson 在接受“Whatever Happened to the Seven Dwarfs?”采访时,这样说:

“如果你现在能通过 1960 年代人的眼睛阅读这台机器的规格,你会感到惊讶!”

1960-1980 年代,许多公司为了纪念自己、他们的产品和任何技术而制作了各种翻领徽章;这些徽章由公司员工佩戴,在展览和演示中分发,并用于广告。 如今,其中许多都具有相当的收藏价值。 第一台大型计算机 Burroughs 甚至给它的创造者的想象力留下了深刻的印象,为了纪念他,发布了一个徽章,上面可能是最原始的广告铭文:“我触摸了 B5000”(我触摸了 B5000)。 又名回忆录,由著名的计算机科学家和开发者、语言和编译理论专家于 1985 年出版,他曾在 Burroughs 工作过其版本的 Algol 理查德·韦乔夫(Richard Edwin Waychoff)。

苏联导弹防御系统的诞生。 模块化机器的终结
同款徽章(来自Ole Hagen Jensen的个人收藏)

鲍勃·巴顿 (Bob Barton) 和他的团队建造了什么如此独特的东西?

他们知道自己进入大型系统市场的时间比 IBM、RCA 和其他公司的竞争对手晚得多,因此他们需要提供真正卓越的产品。

此外,他们有机会研究已经提出的系统架构,并意识到它们都有一些共同的缺点,集中在最先进的计算机没有软件的领域。 机器和软件是分开提供的,所有的程序通常都是由一家从头买电脑的公司自己写的,没有人考虑过开发的便利性,架构和软件是分开的。 计算机是由特殊的工程师团队开发的,他们甚至没有考虑过为他们的机器开发程序有多么容易或困难。 B5000 应该为所有这些问题提供答案。

与 S / 360 相比,这是世界上第一台开发为单一硬件和软件复合体和一个完整系统的计算机,IBM 甚至没有设法想到最初计划的 OS / 360(此外,这种单独设计的做法在 IBM 及以后保留并最终成为主导,包括 x86、PPC 和 ARM 指令系统)。 在不考虑可执行代码的情况下设计机器导致了 1980 年代软件和操作系统实施的众多拐杖,这间接影响了当今软件的质量。

对于 B5000,情况有所不同。 从一开始,它的设计就结合了语言、操作系统和系统软件。 它的主要架构特点是对高级语言的全面硬件支持,基于两项创新——堆栈处理器和标签描述符存储器。

B5000 没有汇编器,它的处理器能够直接执行 JLD 指令。 在开发过程中,出现了一个问题,选择哪种语言作为主要语言? 那些年只有少数几个,但选择权落在了最强大的学术语言上,针对它的新标准刚刚出现——Algol-60。 它成为主要的系统语言,并且对 Cobol(主要涉及使用强大的字符串操作符)和 Fortran 有很好的支持。 因此,B5000 的整个架构是围绕一种非常先进的语言构建的,例如,早在 C 中的 #define 指令出现之前,B5000 中就使用了类似的机制,而且,它内置于语言本身中,并且不是预处理器命令。

由于其复杂性和极其缓慢的软件实现,大多数其他计算机制造商只能梦想引入 Algol 编译器。 人们认为在使用它时达到可接受的速度是不现实的,如果你没有使用硬件支持,情况就是这样(特别是这也是为什么 Algol 作为一种语言没有得到广泛应用的原因之一)当时流行)。 当时的年轻学生、传奇的唐纳德·克努斯 (Donald Knuth) 之前曾为他们的早期机器开发过 Algol-58 程序,在暑假的几个月里,他在 Burroughs 致力于该语言的实现。

Burroughs Algol 编译器非常快 - 它给著名的荷兰科学家 Edsger Dijkstra 留下了深刻的印象。 在帕萨迪纳的 B5000 测试期间,他的程序以打孔卡读取的速度编译,这在当时是一个惊人的结果,他立即为他工作的荷兰埃因霍温理工大学订购了几台机器。 硬件支持和足够的 RAM 允许编译器在单程模式下运行(尽管当时早期的机器汇编程序几乎总是使用多程编译)。


B5500 及其组件。
1 - 打印机(B320、B321 或 B325),2 - 穿孔读卡器 (B129),3 - 带有 4 - 用于输入命令的电传打字机的控制台(例如,Teletype Corp Model 33 KSR),5 - 打孔机(B303 或 B304) , 6 - 磁带驱动器(B422 / B423 –15 Mbit),7 - 处理器(两种可能之一),8 - I/O 协处理器,9 - 终端控制器,10 - 显示和调试控制台。 此外,这张照片不适合 2 个带 RAM 的机柜和第二个处理器机柜(塔斯马尼亚大学的照片 http://www.retrocomputingtasmania.com)

我们如此详细地讨论所有这些优势,正是因为 Yuditsky 的小组和后来的 Burtsev 小组也出现了类似的想法(除了 Yuditsky,不像 Burtsev,手头没有活的 Burroughs 可供研究)。 因此,许多被描述为世界上独一无二、无与伦比的东西,在厄尔布鲁士实施,实际上出现得更早,包括先进的保护机制。

即使是改进的 Burroughs Algol 也不包括操作系统和其他系统软件所需的许多不安全结构。 为了支持它们,开发了一个特殊的扩展 Espol(面向执行系统问题的语言)。 在 Espol 上编写了操作系统内核 - Burroughs MCP(主控程序)和所有系统软件。 Espol 的硬件支持使得实现虚拟内存、多处理、快速上下文切换和过程调用、内存保护和代码共享变得容易。 B5000 是第一台商用虚拟内存机。 此外,由于这一点,代码的完全可重入以一种自然的方式实现,无需程序员额外的努力。 1970 年代后期的 Espol 语言被更先进的 Newp(新执行编程语言)所取代。

Newp 编译器会拒绝程序中的所有不安全构造,除非 RAM 中的某个块专门用特殊标签标记以启用这些指令。 这种块标记提供了多层安全机制。 此外,包含不安全构造的 Newp 程序最初是不可执行的。 特殊的系统安全管理员可以使它们可执行,但普通用户不能。 即使是通常具有 root 访问权限的特权用户,如果没有明确的管理员权限,也无法启动它们。 只有操作系统指定的编译器才能创建带有扩展命令的可执行文件,并且只有 MCP 本身才能将程序指定为编译器(通过安全管理控制台命令)。

Newp 是如此先进,以至于它得到了原始 Unisys ClearPath 大型机架构(B 系列的继承者)的支持,直到 2014 年 x86 迁移开始。 此外,早在 Linux 中的 bash 之前,就开发了一种单独的命令行语言 WFL(工作流语言)来有效地管理 MCP。 在 IBM 大型机上,它的对应物是著名的作业控制语言 (JCL)。

专为 Java 设计的计算机非常复杂,但后来沿着 Burroughs 所走的道路发展,直到 1980 年代中期(其中包括尼克劳斯·沃斯的 Lilith 工作站、Pascal 之父和著名的 LISP 机器),当时它们被x86 架构和通用 RISC 处理器。

B5000 中受标签保护的描述符在每个数据更改步骤的每次内存访问时在硬件中进行检查。 另外,系统不需要手动管理内存分配,而且这一般是不可能的。 受保护的数据(例如代码)的每一段都无法以不受控制的方式读取,更不用说修改了,这使得大多数攻击不可能发生,错误也不可能发生。

当然,一个合适的特权进程可以显式地改变标签的位,从而改变自己,但只有 ESPOL 编译器可以生成这样的代码,而 MCP 将拒绝执行任何它标识为 ESPOLCODE 的东西,无论什么级别的特权试图启动它的人有... 此类程序必须在一开始就作为操作系统的一部分安装,并且在此过程中根本不可能添加或更改它们。

因此,在接下来的三十年里,Burroughs 大型机仍然是地球上最安全和最安全的机器,这就是为什么它们多年来被美国联邦储备系统选为银行计算机标准的原因。 正如我们已经说过的,这种架构(自然地,通过新模型不断改进)直到最近才在硬件中得到支持,并且直到 2014 年才过渡到标准 x86 服务器。

B 系列为数不多的真正问题之一是其父级 B5000 最终采用了极其复杂的处理器和内存子系统。 在晶体管机时代,人们可以对此视而不见,但这一刻极大地复杂了后续模型的集成。 在所有制造商都转向带有定制处理器的单芯片型号的年代,Burroughs 系列大型机器仍然可以采用多芯片设计。

片上大型机的第一个版本 SCAMP 直到 1980 年代后期才出现,但为时已晚,尽管 Unisys 直到 2000 年代中期才使用该处理器及其后续产品。


大型银行机器的巅峰之作。 Burroughs B7900(1984)成为B系列最后一款经典主机,1986年他们与Sperry合并:这就是Unisys的出现方式,至今仍然存在(塔斯马尼亚大学照片http://www.retrocomputingtasmania.com)

由于处理器的巨大复杂性以及晶体管和早期 IC 的数量庞大,可靠性是一个额外的问题。

然而,Burroughs 的计算机无法崩溃——该公司被誉为高可用性系统的最佳供应商之一,他们的机器传统上可以在没有紧急停止的情况下工作多年(顺便说一下,顺便说一下,他们补充说机器,被正确地认为是行业中最可靠的)。 为了使 B5000 满足严格的质量标准,系统中加入了相当多的冗余和灵活性。

硬件模块可以在不停止工作或丢失数据的情况下即时关闭和安装,这在当时是非常棒的。 为了在计算过程中监控机器所有节点的状态并重新配置系统,绕过坏段,增加了一个特殊的MDLP协处理器(维护诊断逻辑处理器)。 工程师还使用它来诊断所有系统组件。

结果,尽管B5000比当年的传统机器复杂了一个数量级,但它的可靠性不仅没有受到影响,而且明显超过了大多数同类计算机。

该公司在银行环境中的可信度如此之高,以至于在 1973 年,当环球银行金融电信协会 (SWIFT) 成立时,是 Burroughs 用 4 年的时间建立了其骨干交换系统。 直到今天,Burroughs 的继任者 Unisys Corporation 还是 SWIFT 网络的最大提供商。


“桌面大型机” Unisys Micro A (1989) 实际上是现代意义上的第一台服务器。 它的处理器是 SCAMP-A(顶部),后来是 SCAMP-D(1997,底部)。 根据 Unisys 的命令,这些芯片首先由 IBM 在其工厂生产,然后由 LSI 生产。 Unisys ClearPath Libra 6200 服务器(2012-2015)是最新的支持 B5000 架构的服务器(照片来自塔斯马尼亚大学 http://www.retrocomputingtasmania.com,来自 John Culver 的私人收藏 https://www.cpushack .com/ 和 Unisys ClearPath 官方招股说明书)

B5000 被美国宇航局、美国空军、开利公司、华盛顿大学、丹佛大学、加州理工学院、斯坦福大学、澳大利亚莫纳什大学使用(他们是忠于最后的巴勒斯,并把他们所有的机器按顺序排列,直到B7800)、蒙特利尔德雷塞尔理工学院、英国邮政和美国矿业局。

同样在 1964 年,Burroughs 制造了 B8300 用于实时应用程序,例如机票预订。 一个相当罕见的 Algol 60 版本 Jovial 被选为系统语言。 它由 Jules I. Schwartz 领导的小组于 1959 年在 SDC 开发,作为实时系统的一种新的高级编程语言,最初是 Algol-58 的方言,如其诙谐的名称(Jules Own Version of国际代数语言)。

起初,它旨在为战斗机的电子设备编程,但在 1960 年代,它成为一系列美国军事项目的重要组成部分,特别是 SACCS(战略自动化指挥和控制系统 - 一种控制核的系统)。 武器 美国)当然还有 SAGE。 大约 95% 的 SACCS 软件(由 ITT 和 IBM 共同开发)是由 SDC 在 Jovial 中编写的。 开发耗时两年(约 1400 个工时),是 SAGE 软件的两倍多。

在 1970 年代后期,在为军用处理器 MIL-STD-1750A 开发标准架构时,决定将 Jovial 保留为该架构的主要语言。 许多公司为其提供了编译器 - 高级计算机技术 (ACT)、TLD 系统、专有软件系统 (PSS) 等。 该语言的最后一个标准 MIL-STD-1589C 于 1984 年通过,目前该标准的三种方言仍在使用:J3、J3B-2 和 J73。 Jovial 仅在 2010 年停产,但编译器仍在继续发布。

与 Cobol 一样,在 Jovial 中实施的大部分软件都非常关键,维护变得越来越困难,从 2016 年开始部分替换,尽管有时选择很奇怪。 例如,著名的 B-2 轰炸机的软件从 Jovial 移植到 Pure C(!),从安全性和易于支持的角度来看,这很难被视为有效的解决方案。

SVC 工程师提出了大致相同的架构,但他们的超级计算机还有一个独特的功能——正如我们已经说过的,它是模块化的!

尤迪茨基的新电脑


Yuditsky 的新机器应该包括中央处理子系统(最多 16 个中央处理器)、输入-输出(最多 16 个输入-输出处理器)、内存(最多 32 个 32K x 64 位 RAM 部分)和一个强大的模块化系统用于在复杂图形中动态切换列出的模块(任何 CPU 都可以连接到任何 PVV 和 RAM 的任何部分)。 计算机的整体性能估计为绝对惊人的 200 MIPS——1 年的 Cray-1977 产生了 160! 当然,在处理器中,计划了算术的表实现。

结果,Yuditsky 高兴地注意到,尽管超级计算机的残差类系统非常非典型,但他的新项目将能够击败 Kartsev 的 M-10! 它真的是一个绝对独特的混合体,它吸收了当年计算机领域所有最先进的世界发展、M 系列的并行矩阵架构、B5000 对 YED 的硬件支持,当然还有专有技术来自尤迪茨基本人 - SOK。

最引人注目的是,结果看起来一点也不像是刺猬和蛇的混合体——这是一台绝对工作、极其舒适、功能最强大的机器,是那些年世界上最接近的美国竞争对手落后于一代。 此外,她非常可靠。

总的来说,我们都已经明白,即使以首席设计师的生命为代价,也不可能在苏联系列中实施它。

为了实现表格算术,机器需要一个新的紧凑、大容量的永久存储器。 几年来,S.A.Garyainov 的一个部门一直在 SVT 开发它。 这项工作的本质是创建未封装的二极管阵列,以及基于它们的器件的设计和制造技术。

正是出于这个目的,他们想要调整已经提到的 DMR-256。 在矩阵的基础上,开发了相应的原始结构系统:将 DMR 晶体安装在一个固定板上,将板组装在一个七层的 MFB 堆叠(多功能单元)中,堆叠安装在一个大的印刷十字架上-木板。 几个背板安装在一个充满氟利昂的金属密封块盒中。 为了从块中排出热量,在其中安装了热管。

1973 年初完成了一台独特的计算机的初步项目,简单地用罗马数字“IV”作为索引。 “IV”被设想为 SVC 后续开发的原型。 然而,即使在项目完成之前,它似乎也得到了很好的利用。

1971 年底,苏霍伊设计局 Kulon 向 SVC 申请开发飞机 CAD 系统的订单。 对 CAD 提出了高而有希望的要求,这超过了当年苏联计算机的任何能力。

该系统应该为飞机及其组件的开发人员提供 700 多个自动化工作站。 每个AWP都是一个带有绘图仪的终端,计算必须在主超级计算机上进行(在那个时候,苏联更简单的AWP的年产量也不超过半千)。 设计草案已完成并被客户满意地接受,但无线电工业部(以谁知道为首)以缺乏资金为由拒绝生产该车(尽管该项目旨在用于军事苏霍伊设计)局,我们没有为国防工业省钱)。

然而,在 1972 年初,几乎立即出现了更有趣的“IV”用法。 然后 SVT 收到了 GRU 本身的命令,用于开发超级计算机的设计草案,用于处理以特殊方式构建的数据(从 GRU 语言翻译成人类语言 - 用于破解密码),该命令获得了代号“机器 41-50"。

64 位计算机必须具有至少 200 MIPS 的速度、16 MB 的 RAM 和高级外围设备。 SVC 决定构建一个矢量计算机,它带有一个处理阵列的命令系统,并专注于客户算法的实现。 在这种情况下,动态并行化的问题在硬件-微程序级别得到解决。 41-50 SVC 项目草案是与乌克兰科学院控制论研究所联合开展的,另一位被低估的苏联天才、世界上最好的并行计算专家之一、IC 主任 VM Glushkov 院士参与了工作。

以某种方式单独开始讨论 Glushkov 是有道理的——他是计算机科学领域世界上最大的科学家之一(在 15-1973 年英美大英百科全书第 1974 版期间,一篇关于控制论的文章被委托Glushkov!),但是他的项目(以及绝对令人惊奇的东西,例如苏联互联网)他们无情地淹没了(根据杰出的俄罗斯计算机领域专家的传统)他没有活到 60 岁老,死于心脏病。

Glushkov 被任命为该项目的科学负责人,并且在 IC 中创建了两个特殊的分支(SIC 的一个分支),由 Z. L. Rabinovich 和 B. N. Malinovsky 领导。 首席设计师是尤迪茨基。

41-50 的设计始于研究解决客户问题的算法,并试图将其融入模块化算法中(如我们所见,在 SOK 机器的所有项目中,工作都是基于算法的——实际上,这是这类计算机 - 与特定任务的巨大绑定,使汽车几乎高度专业化)。 这项工作由 V. M. Amerbaev(作为数学家和模算术的主要作者)和 L. G. Rykov(作为实现这些算法的电路工程师)领导。

LG Rykov 回忆道:

Akushsky 更像是一个理论家,并没有下降到延迟时间、脉冲竞赛和其他电路技术故障等概念。 Vilzhan Mavlyutinovich 是一个完全不同的人。 他并没有蔑视我们的问题,并且总是试图找到最成功地在硬件中实现的数学解决方案的这种变体。

研究结果被收录在作品RTM U10.012.003“两阶段非位置算法的机器算法”中,总体来说令人失望。 事实是,在 GRU 的任务中,非模块化操作的百分比是巨大的,不可能将它们减少到 SOC,并且不断地来回转换并驱动它们成为常规协处理器是愚蠢的。

因此,一台超复杂、功能强大的计算机的性能不会超过传统架构的普通超级计算机。 总的来说,RNS 系统由于可靠性、易于实现表格运算和减少设备数量而给予奖励,但 Yuditsky 并不狂热,并且明白模块化运算不是灵丹妙药。 尽管有所有技巧,但在某些情况下,它根本不属于算法。

最后,经过讨论和讨论,SIC 决定放弃 SOC,同时保持机器的通用矢量模块化方案,并修改了项目。 这种灵活性使他们有别于许多苏联设计局,后者曾经找到或多或少成功的技术解决方案,继续狂热地对其进行标记(例如所有版本的 BESM 晶体管版本及其自己的指挥系统,这在某些方面非常成功)任务并达到相同的极端曲线 - 在其他方面)。

当然,他们决定在 IC 上制造机器,作为基础,他们采用了当时最强大的 100 系列的苏联发射器连接逻辑。在它被盗之前,它被称为摩托罗拉 MC10000(又名 MECL - 摩托罗拉发射器)耦合逻辑) - 一系列功能强大且快速的 ECL 微电路,于 1962 年开发(MECL I)。 该系列有几代 - I、II、III 和 10000,于 1971 年发布。 但是,它与 1968 年版本的不同之处仅在于电阻器额定值。 7 年后,它被掌握并在苏联复制为 IS100,它旨在用于最强大的计算机,如厄尔布鲁士 (Elbrus)。

不幸的是,这个系列的微电路对联盟来说非常困难,并且在质量和稳定性方面存在巨大问题,为此他们臭名昭著(我们将在关于 A-100 和 Elbrus 的部分讨论 IS135,魔鬼在苏联抄袭强大的ESL会打断他的腿,这个话题需要分开处理,它与两大巨头——摩托罗拉和仙童的商业关系密切相关)。

在西方,摩托罗拉 10k 并不是超级计算机制造商最受欢迎的选择,出于这些目的,他们最常使用来自竞争对手 Fairchild F100K 系列的 ESL(后来他们试图复制它,延迟 10 年用于 Electronics SS BIS - K1500 系列,结果是,好吧,让我们说 - 不是很成功,这也是单独谈话的主题)。 它在 F100K 上(使用的 3 种类型中的 4 种微电路 - 11C01、F10145、F10415 和地址采样电路只有一个 MC10009,Cray 在不重要的地方使用了更便宜的一个)Cray-1 被组装。


伟大而可怕的 Cray-1,它的处理器板之一,基于 Fairchild F100K 芯片和苏联克隆版摩托罗拉 10k - 100 系列的开发时期(照片 https://cdn.britannica.com/,https://en. wikipedia.org/,https://ru-radio-electr.livejournal.com/)

IS100 的生产在 Mikron、维尔纽斯的 Vent、列宁格勒的 Svetlana 和明斯克的 Integral 掌握。 然后问题开始了,该系列的组成没有提供矢量芯片,因此需要额外的 IC,这些 IC 不在发布计划中。

决定通过为其开发缺少的微电路来加入该计划。 并且打开了“Yukola”主题,其中确定了需要开发的 IC 的组成(其中有很多 - 14 个,请注意,全矢量 Cray 组装,通常只有 4 种类型的微电路,并且在 ALU 中只使用了一种类型)并开发了它们的功能和示意图。 这些 IC 的设计和技术开发计划与 NIIME 联合进行,作为工作项目 41-50 准备工作的一部分。

计算机的初步设计得到了国家委员会的高度评价,并建议继续工作。 41-50 N.M. Vorobyov 的一位意识形态专家回忆了最后的事件如下:

在开发设计草案的过程中,我们与客户的上校就处理他们特定信息的算法进行了密切合作:本质上,这是一项共同的工作。 因此,我们和他们对项目的命运非常感兴趣。 他们是 41-50 的明确支持者,因为事实上,他们参与了项目的开发,他们非常了解,做出了他们需要的所有决定,并对结果充满信心。

然而,出乎我们意料的是,有一个漫长的、几个月的、无法解释的停顿。 技术设计开发合同的签订被推迟。 那里发生了什么,我们不知道——GRU 是一个严肃的组织。 但当最后决定时,上校特地来向我们说明情况。 那些带着悲伤和歉意的人(“我们竭尽全力为你挺身而出”)告诉我们一个悲伤的消息:工作将不再继续。

决定使用适应他们任务的厄尔布鲁士,但他们不相信适应的可能性,因为没有杠杆来确保其实施。

当然,这并非没有无线电工业部,因为计划在他们的设施中生产 41-50。

SVC项目的决赛


SVT 的另一个关于创建超级计算机的项目就这样结束了。

A. I. Abramov 是 SVC 中普通客户的代表,回忆了它的结局:

有一次,我被国防部指挥部总工程师 S. F. Sereda 上校召见,指示我准备使用 Leader 主题结果的建议。 到那时,已经做出终止创建 41-50 超级计算机的决定。 在咨询了 GU MO 的策展人 V. M. Kapunov 之后,我们建议将设计草案(一叠书,一米多厚)提交给 ITMiVT,用于 BESM-10 项目。 这已经完成了。

请注意,BESM-10 ITMiVT 的开发实际上失败了,没有在该主题上做任何可行的事情,Lebedev 学校根本不知道如何使用超级计算机技术。

他们的两个最高成就是 BESM-6(每个人都不会高兴,因为他们没有别的),性能只有 1-1,5 MIPS 左右,而且命令系统极其丑陋和不方便,更不用说甚至没有整数运算(列别杰夫从来都不是一位杰出的计算机系统架构师),以及备受争议的“Elbrus”Burtsev,这显然比他老板的创造更好,但同样不方便,远不及SVC。 另外,ITMiVT开发的机器的制造质量很糟糕,我们也将进一步讨论。

System 41-50 是 SVC 最新开发的超级计算机。

连续三个项目失败,并且由同一个部门 - 5E53 由于专门为导弹防御算法创建的机器(并被军方接受和 PROSNIK 采用!)据称无法实现这些算法,“IV” ——以缺钱为名,连可怕的格鲁乌也被迫满足于“厄尔布鲁士”的咬牙切齿,无法以41-50的比分压过党内官僚,再次被他们热情接受,完全符合他们的职权范围。

总的来说,最后一个案例是令人发指的——无线电工业部实际上根本没有理由拒绝发布计算机,就像从讨厌的小学生那里一样击退了侦察员。 我们不会给你买一辆漂亮的车,玩铸铁的。

结果,Yuditsky 意识到只开发可以在 SVC 本身的设施中生产的东西 - 16 位小型计算机是有意义的。 自然地,模块化算法的使用并没有为他们带来任何特别的优势,SOC 项目被彻底放弃了。

V.M. Amerbaev院士引用了一个传说,只能从他的话中得知:

1970-1971 年,美国银行结构对模运算表现出极大的兴趣。 他们需要高性能工具来进行高度可靠的自校正计算,这就是模块化算法的全部意义所在。 根据公开媒体(文章、书籍、专利),他们评估了 I. Ya. Akushsky 和 ​​D.I. 已经开始的谈判遭到克格勃的阻挠。

V.S.Linsky 回忆起这个案例,可能还有另一个案例:

1966 年至 1970 年在 NIIFP-SVT 工作期间,我公开表达了我对 SOC 的消极态度,直到向苏联部长会议 (MIC) 下属的军工委员会提出上诉。 VS Burtsev 对我的观点很熟悉,他表达了自己对 SOC 的明确回答为时过早的感觉。 当被军工联合体的成员问到为什么美国人要购买 I. Ya. Akushsky 和 ​​D. I. Yuditsky 的成果时,我回答说,显然,对他们来说,这比自己在这个领域进行研究更有利可图。

这其实很奇怪 故事,模块化算法可以帮助银行计算机,但银行计算机的主要制造商是 Burroughs,他依赖于完全不同的系统架构原则。 也许是某种公司想要推翻垄断者,但这个市场上真正的参与者并不多。 小公司不会有那么多钱,像IBM这样的大公司基本上都是自己开发的,而且还是尽量保守。 此外,所有关于 SOC 的信息(好吧,除了 ABM 算法)已经公开出版,即使没有刨花板印章。 对于一些优秀的数学家来说,正确处理它的时间并不多。

嗯,总的来说,美国非常清楚苏联对通过各种方式生产西方技术非常非常感兴趣(从拆除私人捐赠给各种外交官的无线电到购买许可证和彻底盗窃),但原则上它不会出售任何高科技。

例如,即使捷克斯洛伐克也禁止发布 Setun 计算机,尽管捷克人几乎跪地乞求,承诺从西欧销售中获得巨大收益,并且已经准备好建造一条生产线(尽管有强烈怀疑这里的原因与政治无关,而是与“削减”和“回滚”这两个神奇的词有关,在苏联时期颇为相关,我们记得,捷克共产党的某些圈子也压制了自己的发展,抛出花费数百万克朗从法国人那里购买他们自己并不想要 Bull 大型机)。 所以这里的谈判一开始就注定要失败,不明白这一点就太愚蠢了。

A. V. Pivovarov 回忆起另一个案例:

Yuditsky 与一家法国公司有过接触,我不记得它的名字,它想购买一个计算机项目。

尤迪茨基来找我,希望我同意做这样的交易,但我出于两个原因拒绝了他。

首先,要完成这样的交易,需要为技术的完整开发制造一个计算机样本,而无处可做。

其次,为什么我们需要武装法国人,然后才是我们潜在的军事对手? 是的,即使我同意了,上级也不会让我们这样做。

这个故事已经更加现实了,苏联与法国在基础科学领域,尤其是数学领域和应用科学领域,包括制药,与法国以及德意志联邦共和国进行了大量且富有成效的合作。我们的科学家被更频繁、更自愿地释放,技术交流虽然有限,但也存在。

Yuditsky 在 SOK 主题上发表了 60 多部专着和文章,成为其最大的理论家,所有节点和算法都获得了多项专利,其中一些甚至在德国、法国、英国、意大利和美国,从而绝对清楚无线电工业部发出的“坐下不露头,做的事永远不会被公开”的消息,让SVC全体员工产生了严重的心理冲击和巨大的失望。 让我们记住在开发上花费了多少时间和精力,多少次返工,上夜班,用烙铁和示波器守夜到早晨,多少希望和期望将开发体现在金属中……

连续三个重大失败,而且不是他们自己的过错,对任何研究小组来说都是很严重的。

结果,SVC的科学活动几乎降到了零,而该团队正在从与无线电工业部的战斗中恢复过来。 结果,苏联的模算术话题被完全缩减,根据一些消息来源,观察到这一点的外国科学家(当然不知道事件的真正原因),决定这是从完整的整个方向的徒劳,也大大降低了 SOC 机器上的工作强度......

模算术 50 周年


在欧盟,模块化计算机在俄罗斯完全被遗忘了——直到 2005 年庆祝 Wallach 和 Svoboda 就该主题首次出版 50 周年时更是如此。 那么SVC的幸存员工同时决定记住他们对这个方向的贡献,纪念所有参与模块化计算机设计的人,并找出其他地方是否实现了类似的项目?

他们在泽列诺格勒发起了“模算术 50 年”特别会议。 此次会议非常成功,来自俄罗斯、白俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰和美国的49家企业代表32人参加,做了44篇报告,出版了近千页的作品集。

目前,根据 ISO / IEC 10118-4: 1998 标准(使用模块化算法的哈希函数部分),模块化算法的变体广泛用于门禁卡的微控制器中,以实现加密算法的高级别保护。 这些密钥主要由意法半导体生产。 此外,加密微控制器已经或正在由 M-Systems(SuperMAP 控制器)、Emosyn LLC(ATMI 的一个部门,忒修斯白金芯片)、Hifn 和其他公司生产。

来自 IPPM RAS 的 VM Amerbaev 和 AL Stempkovsky 也在 2010 年代早期研究了非位置系统的替代版本,例如所谓的对数,其中数字的表示是乘法 - 一对符号位和二进制使用数字模数的对数。 有了这样的数字表示,除法和乘法运算大大简化,这是合乎逻辑的,但是加法运算的数字实现——加法和减法——变得更加复杂。 结果,出现了更多奇特的混合动力车,例如模块化 LG 代码。 它使用素数作为基数,并使用每个简单基数的残基的对数表示。 从硬件的角度来看,这种方案可用于构建极其高效的 DSP,因为 LG 代码可以多次加速这种处理器的主要操作之一,即傅立叶变换。

此外,在特殊处理器 AFK“Vychut-1”和“Vychut-2”的系统中使用了串行模块化处理器(几乎无法找到有关它们的信息,也不知道它们是什么以及用于什么)和通信线路的密码保护手段 - 产品 CRYPTON-4M7 和 SECMOD-K。 关于“CRYPTON”的信息不多,但可用。 这是电话的密码附件,它的基础是一个模块化的32位DSP,它实现了语音加密的功能,并以2400-12000波特的速度传输。

目前,俄罗斯定期出现关于模块化芯片的文章(例如,Kalmykov I.A.、Sarkisov A.B.、Yakovleva E.M.、Kalmykov M.I. Caucasian Federal University No. 2 (35) / 2013),但比较迟钝,事情并没有进一步发展理论发展。

历史表明,RNS 对于相当狭窄的应用程序——容错系统、公钥密码学和数字信号处理——非常方便,但对其他人不太方便。 因此,现在在国外使用,但令人讨厌的是,这方面的杰出先驱——苏联工程师,被遗忘了很长时间,他们独特的作品并没有为祖国带来荣耀或利益。
10 评论
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  1. +10
    31 August 2021 07:07
    我饶有兴趣地阅读了 Alexei Eremenko 的系列文章,他描述了在苏联和国外开发高速计算机的过程以及开发人员在困难道路上遇到的那些陷阱(自然的和有组织的)。
    遗憾的是,当时许多影响国内计算机技术发展的决策,包括军用计算机,都是在“高层”办公室做出的,不是基于对客户需求和提出的技术解决方案的科学分析,而是基于各部委的企业利益。 结果,许多不得不实时工作的军用计算机(例如A-40)遭受了无法接受的“慢”、频繁的故障和其他“疾病”。 例如,这导致自动指挥和控制系统的计算机,包括军事防空和前线航空的编队和编队,在最不合时宜的时刻“挂断”,需要付出大量的努力和时间让他们摆脱“昏迷”。 而这反过来又导致了战斗任务解决方案的中断。
    从那时起已经过去了很多时间,我想相信(虽然很难相信)特殊用途的高速计算机的情况已经得到纠正。
    1. +13
      31 August 2021 13:09
      对我来说,这是第一篇如此完善和有趣的VO系列文章,完全不同的层次
      1. 做得对。 我们正在等待另一个。
  2. +7
    31 August 2021 12:47
    文章技术宣泄。 非常感谢,阿列克谢。 我希望你能在某个时候出书。
  3. +5
    31 August 2021 16:07
    我期待着每一次的继续。 嗯,非常先进,写得很好的系列文章,我读得很开心,谢谢!
  4. +3
    31 August 2021 16:37
    惭愧的是,我看不懂很多(纯人文学科),但我看到材料质量非常高。 感谢作者!。
  5. +5
    31 August 2021 17:35
    是 Burroughs 在 4 年的工作中构建了其骨干交换系统。

    是的,计算机必须交换数据,因此,在同一年,并行地创建了数据传输网络的理论和实践。 一种平行世界,与计算机世界紧密相连,介于自动化与通讯之间。 调制解调器在电话信道上运行,信道中的信号处理,提高抗噪能力。 然后出现了帧、数据包、数据传输技术、寻址系统、数据包交换,最后是 IP 协议。 为 Floyd、Dijkstra、Ford、Fulkerson 开发最佳路由算法……事实上,Leonard Kleinrock 创造了第一个路由器的理论……简而言之,我们今天使用的一切。
  6. +5
    31 August 2021 17:38
    Alexey,衷心感谢您撰写本系列文章。 除了该主题本身很有趣且覆盖率低这一事实之外,还为材料的呈现风格单独鞠躬。 有人觉得作者是这方面的专家,但以科普风格(在术语的良好意义上)呈现材料,没有他可以提供的具体细节的冗余,但随后文章将变成科学和技术专业审查。 我想起了苏联时期的《科学与生活》杂志。 带着乡愁。 在这一系列文章中,风格与我非常喜欢的风格非常相似。 加上来自个人档案的独特照片。 为什么不认真考虑准备用这种材料出版一本书呢?
  7. 0
    1九月2021 21:25
    遗憾的是,这方面的杰出先驱,苏联工程师,被长期遗忘,他们独特的作品没有为祖国带来荣耀或利益。
    不幸的是,情况正是如此,这是这篇精彩文章的唯一但令人失望的总结,非常感谢作者! 一个罕见但非常有趣和具体的话题! 我从来没有被“看看文化部长 Furtseva - 教育只有 4 年级,但看看它做了什么”这样的陈述着迷......我认为专业人士应该治理国家,SOK 的命运不应该取决于无线电工业部的官僚们! 政府的笨蛋管不了科学的人才。 更要解决整个产业方向的存在问题!
  8. 0
    18九月2021 02:39
    后斯大林主义命名法的质量稳步下降。 这是为什么不是我们的问题的答案? 这就是为什么。 我们所有的锁匠老板都努力从西方猛击一些东西并在这里介绍它。 因此,顺便说一下,我们的综合体在西方的一切面前。 他们没有给自己的空间留出空间,因为当局自己将不得不使自己紧张。 选择权落在了 IBM 身上。 不是最好的方向。 我记得我们的类似物(1980 年代)的死机和崩溃经常发生,而且经常发生在非常特定的情况下。 显然,并且由于操作系统程序和硬件的不一致。 我记得有几个这样的情况,我什至在汇编程序中捕获并修复了操作系统。 然后 PC 时代开始了。 在那之后,是可怕的 1990 年代。 感谢上帝,一切都结束了。 现在我们也有俄罗斯团队的编程语言。 还有他们的搜索引擎、杀毒软件等等。 显然有机会不辜负你自己的处理器、俄罗斯操作系统和其他超酷的东西。