苏联导弹防御系统的诞生。 S-300 历险记
像往常一样,我们的老朋友 Malinovsky 在描述苏联计算机时直截了当:
在准备这本书的时候,我偶然看到了德国哲学家尼采的作品。 他的一句话引起了特别的关注:“能够指点迷津是天才的标志。” 我立刻想起了 S.A. 列别杰夫预见了计算机发展的主要方向和前景。 Sergei Alekseevich L.N. 的学生科罗廖夫和 V.A. 梅尔尼科夫在他的文章“关于 BESM-6 计算机”中谈到了同样的事情,只是更加明确:“S.А. 的天才。 列别杰夫正是因为他设定了一个目标,考虑到未来机器结构的发展前景,知道如何根据国内工业的能力选择正确的实施方式。” 可以肯定地说,如果BESM-2、M-20、BESM-6安装在许多计算中心,保证了战后科学研究的快速发展和最复杂的科技问题的解决。进步,然后在 S.A. 的指导下开发了专用计算机。 Lebedev,成为导弹防御系统中强大计算系统的基础。 那些年取得的成果,仅仅在多年后才在国外取得。
至于列别杰夫思想的天才性和先进性,我想从前面的文章中都看出来了,他绝对是一个聪明的人,一流的电气工程师,也是一位出色的组织者和有魅力的政治家和领导者。
他当然是真诚地想推动计算机的体系结构并为此做出努力,这里很少努力不是他的错,需要他不具备的特定知识和技术(是的,一般来说,没有苏联设计师学校拥有它们。)。
结果,按照 1950 年至 1960 年的标准,他的工作还算不错,但随后列别杰夫达到了他的能力极限。 梅尔尼科夫试图追随老师思想的主流,但布尔采夫恰恰相反,成了一种异端。
布尔采夫
弗谢沃洛德·谢尔盖耶维奇 (Vsevolod Sergeevich) 出生于 1927 年,经历了无数磨难。 五年级时他的学校就结束了,因为:
我们从莫斯科撤离,我的母亲死于伤寒,我们过着口口相传的生活——从 14 岁起我就不得不工作。 斯托克,守望者,面包店的锁匠。 他作为外部学生通过了学校考试,完成了 MPEI 的预备课程。 1947年,父亲去世。 在他学习的所有岁月里,他都是一名钳工。 国内计算机技术的创造者谢尔盖·列别杰夫(Sergei Lebedev)来到他的论文,并邀请我们参观他的作品。 1951 年,我们将第一个 BESM 交给了由 Lavrentyev 和 Keldysh 领导的委员会。
因此,布尔采夫本人在其中一次罕见的采访中回忆道,在苏联解体之前他无权接受采访(他甚至在政治局的特别许可下,带着一连串的特工参加了国际会议,从未作过报道),在崩溃之后,他根本不喜欢。
因此,布尔采夫本人在其中一次罕见的采访中回忆道,在苏联解体之前他无权接受采访(他甚至在政治局的特别许可下,带着一连串的特工参加了国际会议,从未作过报道),在崩溃之后,他根本不喜欢。
那些年的MEI是拉米耶夫、列别杰夫和布鲁克的取之不尽的人才来源。
Burtsev 为列别杰夫设计了一个 BESM 控制装置(正如我们所说,列别杰夫的所有列别杰夫 BESM 都有一个想法和几个电路技巧,其他一切都由他的学生尽其所能独立完成)。 顺便说一下,长期的调查使我们有可能发现列别杰夫所说的关于 BESM 的可靠性和不可靠性的神话的来源。
根据 T. V. Burtseva 在文章“Vsevolod Burtsev 和超级计算机”(开放系统。DBMS,第 09/2007 号)中表达的说法,列别杰夫在与……“Strela”有关的一般情况下是这样表达的!
Strela 机器 (SKB-245) 的首席设计师 Yuri Bazilevsky 在一定程度上是 BESM 的竞争对手,他说他的机器每秒可进行 2 次三地址操作,将解决所有问题四个月后,BESM 的 8-10 万次操作/秒的能力将无关紧要。 然而,Sergei Lebedev 反驳说,由于生产力低下,Strela 没有时间在两次故障之间的时间内计算问题,并且会给出错误的解决方案,但 BESM 有时间。
还提到了一个替代版本,他确切地说,在计算机的帮助下,国家的所有问题将在几个月内解决。
当然,不再可能确定真相,也没有必要,这只是对那些狂野而疯狂的时代的一个很好的证明,当时苏联的计算机被认为是同步相控器之类的东西,昂贵的,复杂的,对学者来说不可靠且用处有限的玩具。
在美国和英国,也有第二产业,商人,他们用尽自己的才能说服人们,他们需要一些人们自己还没有怀疑的东西,并在 10 年内创造了一个价值 XNUMX 亿美元的产业,拥有数千的计算机。 在欧盟,唉,这种对汽车的态度一直持续到欧盟系列赛。
1953 年,Burtsev 被调到 NII-17 开发一个雷达数据数字化站,这决定了他的未来命运,在接下来的 30 年里,他创建了防空和导弹防御系统。
一个有趣的问题也与翻译本身有关。 故事,我们已经引用过,关于李雅普诺夫和磁鼓。 BESM 建成后,Burtsev 成为其主要操作员之一,负责机器的操作。
他回忆道(我们将重复引述,以免读者查找):
BESM 开始考虑特别重要的任务 [即e. 核 武器]。 我们获得了安全许可,克格勃官员非常仔细地询问如何从汽车中提取和删除特别重要的信息......我们知道每个有能力的工程师都可以从任何地方提取这些信息,他们希望它是一个地方. 经过大家的共同努力,确定这个地方是磁鼓。 一个有机玻璃盖建在鼓上,并有一个地方可以密封它。 警卫定期记录印章的存在,并在日记中记录了这一事实......
一旦我们开始工作,正如李雅普诺夫所说,我们得到了某种巧妙的结果。
- 对于这个出色的结果,接下来该怎么做? “他在 RAM 里,”我问李雅普诺夫。
-好吧,把它放在鼓上。
-哪个鼓? 他被克格勃封印了!
利普诺夫(Lyapunov)回答了:
-我的结果比那里写和盖章的任何东西都重要一百倍!
......我在鼓上记录了他的结果,擦除了原子科学家记录的大量信息......
一旦我们开始工作,正如李雅普诺夫所说,我们得到了某种巧妙的结果。
- 对于这个出色的结果,接下来该怎么做? “他在 RAM 里,”我问李雅普诺夫。
-好吧,把它放在鼓上。
-哪个鼓? 他被克格勃封印了!
利普诺夫(Lyapunov)回答了:
-我的结果比那里写和盖章的任何东西都重要一百倍!
......我在鼓上记录了他的结果,擦除了原子科学家记录的大量信息......
最有趣的是这个故事的延续。
结果被成功记录下来,当然,克格勃的官员甚至不会意识到发生了什么事,但就在那天晚上,磁鼓死了,这在每个班次的 BESM 组件上发生了几次。 布尔采夫同情李雅普诺夫,去修理它,计算结果保住了,但封印当然被打破了。
第二天早上发生了可怕的丑闻,Burtsev 差点离开科雷马,整个班次被解散并被解雇,他被剥夺了所有许可和权利,并被 ITMiVT 开除。
结果,梅尔尼科夫留在那里 - 统治并收集 BESM-2 和 BESM-6,而列别杰夫将 Burtsev 安置在 NII-17 中,从而使他免于报复。 幸好这个故事早在赫鲁晓夫和平时期就已经发生了,否则联盟里的一个设计师就少了,多是人民的公敌。
“戴安娜”
NII-17 的工作成果是 1 年出现的两台机器“Diana-2”和“Diana-1956”。 顺便说一下,请注意对“出现”一词的理解有多么不同。 如果你只是平行阅读编年史,你会得到一个引人注目的平价——美国有各种各样的 IBM 701、702、704 等,在苏联有各种各样的 BESM、系列“M”、“戴安娜”和等出现在苏联。
但仅在美国,这个词的意思是创造一个由数千辆汽车组成的商业系列,而在这里我们确实出现在一个副本中,有时多达一打。
因此,如果您查看命名法,那么是的,苏联在英雄上与美国不相上下。 如果在汽车的数量和类型上,到1955年已经落后了两个数量级。
“戴安娜”Burtsev 也仍然是独一无二的。
1956 年,该综合体使用 P-30 雷达成功测试,“Diana-1”将雷达数据数字化并执行目标选择,“Diana-2”计算拦截并为战斗机提供坐标。 对于他的工作,Burtsev 立即从无人问津成为了一名理学博士(1962 年,一般来说,在它如此被接受的那些年,SKB-245 的一半员工成为候选人和博士,甚至没有大学文凭)。
请注意,从现代的角度来看,“戴安娜”根本不是成熟的计算机,它们实际上是雷达的数字机顶盒。 他们有一个单播系统,由 14 条 10 位数字指令、256 条指令 RAM 和一个固定的常量存储器组成。 不可能将它们用作通用车辆,尽管这不是它们的要求。
从文章到文章的神话,“戴安娜”是这种类型的第一台计算机,他们说,一般来说,美国在 1960 年代中期才赶上了苏联(在此之前,显然,他们的飞机在该国上空盲目飞行) .
事实上,与往常一样,为了追赶苏联,戴安娜项目开始是对 1951 年在麻省理工学院林肯实验室推出的旋风 I 防空计算机的回应。
与 Dian 不同,旋风是一种强大的多功能车辆,用于部署科德角系统,这是一种全美防空测试系统(SAGE 原型)。 这台计算机由 5 盏灯组装而成,是当时世界上最先进的计算机,它甚至拥有第一个图形显示器,系统操作员可以在上面用光笔标记感兴趣的目标。
1952 年,该项目被公认为成功,IBM 获得了建造一系列 Whirlwind II 机器(IBM AN/FSQ-7 的最终名称)的合同,在该机器上安装了世界上第一台完全成熟的自动空气国家级防御系统 - SAGE 组装完成。
除了系统本身的巨大创新,原型机也在历史上留下了痕迹。
旋风不是很好。 这是巨大的 - 288 平方米。 米,第二个版本变得更大,占据了两层楼的体积。 唉,为了电子管时代的巨大力量,你不得不付出巨大的代价。 (http://tcm.computerhistory.org、https://history-computer.com、https://computerhistory.org)
Whirlwind I 是 1950 年代最强大的计算机,产生了大约 35 KIPS(虽然只使用了 16 位整数运算),世界上第一台配备铁氧体存储器(实际上是为他创造的)并具有独特的架构那个时代的创新——公共巴士。
如今,计算机的系统架构可以以不同方式构建,这听起来是一种难以想象的野蛮行为,但在 1950 年代,还没有如何合理连接计算机内部块的概念。 我们已经讨论过显示器。
Whirlwind 的一位父亲 Kenneth Harry Olsen 于 1956 年帮助创造了 TX-0 晶体管版本(世界上第一个 1959% 晶体管),并于 1 年创立了著名的数字设备公司,发布了 DEC PDP-360(PDP 小型机,与 S/90 和 IBM PC 一起构成了历史上最具影响力的三大计算机架构,当今整个 IT 世界的 XNUMX% 都基于它们的遗产)。
旋风一号本身早在1951年就可以用3个雷达(不像戴安娜那样的一个)和14个雷达(类似)的数据解决目标跟踪任务,指向精度不到1000米。到1953年,Cape Cod System 可以在线跟踪多达 48 个目标。
所以,一辆自行车关于 1955 年的“戴安娜”
世界上第一次从监视雷达站进行自动数据收集,从噪声中选择一个对象,同时跟踪多个目标并构建其轨迹以及将飞机引导至目标,
唉,它仍然是一个寓言,尽管年迈的布尔采夫本人似乎真诚地相信它。
鳕鱼角系统项目。 其中一台雷达图,即安装了 Whirlwind I 的 MIT 林肯实验室,以及系统图 (https://www.ll.mit.edu)
无论如何,当 Kisunko 需要计算机来实现完全相同但更高的生产力,以便跟踪的不是飞机而是火箭时,他来到了 Burtsev。
M-40 和 M-50
戴安娜计划一完成,在同年的 1956 年,M-40 的开发,即最初的架构,特别是导弹防御试验场,就开始了。 它适用于定点数,拥有最新的 4 字铁氧体内存并超频至 096 KIPS。 由于匆忙,M-40 完成了,甚至在列别杰夫完成速度慢两倍的 M-40 之前。
在 M-40 中,Burtsev 使用了当时流行的部分传送带——将算术运算与采样甚至多路通道相结合,这种技术与他的老师不同,他非常推崇。 它由所有发现的东西组装而成:一个基于 BESM 精神的灯和铁氧体二极管元件的处理器,众多接口设备 - 铁氧体晶体管(BESM-6 技术的前身)。
1958 年,M-40 完成了,一年后,它的姊妹机 M-50 出现了,具有真正的算术能力和更多(顾名思义)功能。 两辆车也保留在一个副本中。 它们于 1959 年被运送到垃圾填埋场,直到 1960 年才进行了调整和测试,然后进行了测试发射。 在这种情况下,M-40 实际上扮演了 M-50 的通道处理器的角色。
正如我们已经说过的,1961 年,这一次真正是世界上第一个并且领先于美国,我们成功地发射了反导,它以非核电荷方式击中了洲际弹道导弹弹头。 之后,A-35系列导弹防御系统的研制准备工作开始,布尔采夫、卡尔采夫和尤迪茨基这三种命运交织在一起。 只有 Burtsev 是幸运的。
我们已经写过这次发布期间的冒险经历,这里是 B.A.
1958 年 40 月,我们第一次来到巴尔喀什……沃尔科夫是程序员的负责人,克里沃舍耶夫在驾驶机器的中心部分,我在研究输入输出系统。 M-40已经安装在试验场的第50站点,占据了主指挥和计算机中心的一个大厅。 供 M-40 汽车使用的第二个大厅仍然空无一人。 我们开始调整 M-20。 这辆车非常不可靠。 每天早上我们都面临着同样的问题:我们来到大厅,打开电脑,她沉默了。 我们正在寻找原因,我们改变了30-40个街区,然后M-2才投入使用。 试验正在进行中。 我们听到弹道导弹已经发射的消息。 最关键的时期开始了。 突然……其中一个强大的电脑灯爆炸了。 只剩下几分钟了,在此期间 Krivosheev 奇迹般地设法修理了汽车。 我们准时开机。 “多瑙河XNUMX号”捕获目标。 另一个实验成功结束。 我们打印信息,松了口气,同时……汽车再次抛锚了。
唯一可用的网络照片,通常标识为M-50机器(https://www.timetoast.com)
我们已经知道 A-35 系统汽车竞争的传奇。
5E92b
此时,Yuditsky 和 Kartsev 都创建了自己的雷达计算机——用于 K-340A 导弹防御和 M-4 防空,并在它们的基础上分别提供了 5E53 和 M-9 计算机。
正如我们已经记得的那样,5E53 赢得了竞争并进入了批量生产,但是……ISSC 综合体的所有工作都停止了,5E53 的生产被取消,并采用了 A-35 导弹防御系统,为此 Burtsev 迫切需要需要准备一台电脑。
他没有打扰多久,因为早在 1961 年,他就创造了 5E92——M-50 的系列版本,设计用于单机版本,没有合作伙伴 M-40。 不假思索地,它的元素基础被转移到了晶体管上——这就是 5E92b 出现的方式,它是 1990 年代末之前所有家用防空计算机的原型。
5E92b 创建于 1964 年,测试于 1967 年,成熟的通道处理器成为该架构的一个特征,因此,在许多来源中它被称为双处理器。 由于通道的原因,这台机器开发了通信方式,这使得在一个具有共享 RAM 的复合体中连接多达 12 台计算机成为可能。
理论性能为500 KIPS(有时通道处理器的37 KIPS会单独标出)。 命令是 48 位、32 千字的 RAM,机器有 4 个 16 千字的磁鼓。
总的来说,直到1970年代中期,苏联才知道硬盘技术,ITMiVT开发的怪物鼓默认在他们所有的机器中,甚至这个怪物最初也被塞进了厄尔布鲁士!
不幸的是,这些方案质量很差——M-40 / M-50 在垃圾填埋场的运行方案、5E92b 的运行方案以及将机器连接到网络的方案(Computerra No. 144 / 05.11.2011. XNUMX)
这台机器有 28 个电话和 24 个电报双工频道。
总的来说,它的架构很有趣,但即使在苏联层面也没有什么令人惊讶的。
像往常一样,人们认为通过电报渠道连接机器在世界上没有类似物,而在美国,这几乎与互联网一起出现,只有那些声称不知道早在 1959 年,在建设第一个 NASA MCC,IBM 使用了三台计算机。通过网络连接:在华盛顿、佛罗里达和百慕大,更不用说这个想法在 1950 年代初随着 SAGE 原型的创建而首次实践。
整个综合体建立在 12 台计算机 5E92b 上,其中两台处于热备状态。 六台机器处理来自雷达的数据并识别目标,其余 4 台 - 解决了瞄准和分配目标到步枪复合体的问题。
事实上,5E92b 仍然是原型机,在同一个 1967 年发布了他们改进的已经串行的版本 5E51,其性能翻了一番,达到 BESM-6 的水平,压缩了大约 1 MIPS。 这些机器的需求量减少了三倍 - 仅 4 件。
其中一个综合设施安装在外层空间控制中心(CKKP),其任务是维护近地轨道空间物体的目录。 此外,它被用于其预期目的,将其置于 A-35 导弹防御系统上,但其威力不足以实施 Kisunko 的所有概念。
另一个常见的神话(甚至在俄罗斯的“维基”中也提到过)是所谓的西方承认 5E92b 是“高度可靠的,第一台特殊的半导体计算机和第一台具有多处理器结构的军用计算机”,由特罗日曼教授在俄罗斯的计算机 - 计算机设备和信息技术的历史揭示。
事实上,前面提到的Georg Trogemann是一所不知名的私立艺术与电影学院(!)的教授,该学院于1990年在科隆(德国)成立,该书是通过将一些俄文文章翻译成英文而出版的,作为其一部分进行的一个关于计算的艺术项目。技术“Arifmometr”(在这个拼写中,不是德语“Arithmometer”)。
如此水平的高手,这台机器竟然没有成为世界上第一台大型机,真是令人惊讶。 在国内发展的最佳传统中,5E92b / 5E51 指令系统非常有趣——48 位数据(具有 3 位奇偶校验)和 35 位双地址指令。 该综合体所占的面积也令人印象深刻 - 超过 100 平方米。 米。
这个系列的机器一直工作到 1980 年,当第一只厄尔布鲁士出现时,但设法产生了一个有趣的横向后代。
1969 年,著名的 S-300 综合体的开发工作开始了。 由于它从一开始就被设想为移动设备,因此随身携带电脑的面积为 100 平方米。 m - 即使对苏联来说也太酷了,Burtsev 收到了组装一辆可以推入一辆大卡车的汽车的订单。 自然,需要向集成电路过渡。
早在 1965 年,Burtsev 的同事 Igor Konstantinovich Khailov 就对移动计算机的想法产生了兴趣,并开发了 5E65 便携式计算机项目。
这台机器有一个 12/24/48 位的可变字长(最后,虽然不是 8/16/32,但至少是那些年第二流行的世界标准)和一个堆栈无地址架构,这对于当时的苏联...
在其基础上研制了可移动多机复合体5E67,甚至用于各种气象观测。
这辆车被安置在拖车中,5E65 的容量为 200 KIPS,MTBF 为 100 小时。 选件 5E67 已经具有 600 KIPS 的性能和 1000 小时的 MTBF。
在 SALT-1 战略武器限制条约签署并生效后,他们的释放被暂停。
为 S-5 制造 Burtsevskaya 26E300 的决定,部分基于这台机器,是在苏共中央委员会层面做出的,ITMiVT 被其法令直接任命为负责组织,Lebedev 自然而然地, 被任命为将军(总的来说,他没有建造它是有趣和有特点的,直到他去世,BESM-2 自动被认为是 ITMiVT 墙壁上所有东西的设计者,直到他去世,他收到了每辆车一个奖励)。
5Э26
在 5E26 的情况下,一切都更加有趣。
自然,列别杰夫负责,第二个是他的科学“儿子”——Burtsev,而真正的工作是由他的“孙子”——E.A. Krivosheev,或者更准确地说,是他的下属。
总的来说,机器的真正创造者与名义上的创造者分开多达 4 个步骤,这是联盟的惯例(例如,递归计算机的真正创造者 Torgashev 在关于该架构的所有报告中也排名第四- 在格卢什科夫院士和他的两位大学老板:校长和院长之后)。
在研制5E26的时候,列别杰夫已经病重了,他对这项工作的所有贡献都只限于签署文件。 到 Burtsev 的分享
不再担心与计划管理系统“上层”的互动、要素基地的“突破”、研究所和工厂的生产技术、相关表演者的协调等问题。
Krivosheev 受托解决技术和工程设计问题并领导开发团队和相关组织的借调人员,
Krivosheev 受托解决技术和工程设计问题并领导开发团队和相关组织的借调人员,
- 根据 L.E. 一篇文章的回忆录卡尔波夫和 V.B. Karpova “该国反导弹和防空系统的计算工具。 S.A.的角色列别捷夫和 V.S. 布尔采夫”。
结果,汽车被创造了
Krivosheev 实验室的工作人员......大约四十人......该团队每天工作十到十二个小时,设计电路,创建布局和样品,无休止的夜班进行调试。
该机器已经使用国内最早的 CAD 系统之一进行设计,而不是在一张纸上,整个过程耗时大约三年,也只有大约六年。
到 1976 年,在列别杰夫去世后,工厂机器的第一次测试终于通过,并于 1978 年开始批量生产——你好,从构思到实现需要六到十年的时间。
苏联的问题还在于,随着复杂性的增加,开发时间也增加了。 对于电子管机器,减速几年是正常的,对于晶体管机器 - 3-4 年,对于基于 GIS 或 IC 的机器,5-10 年的滞后成为常态。
这在一定程度上要归咎于洞穴设计技术 - 到 1970 年代,用铅笔和一张纸组装汽车变得极其困难,并且在 5E26 上使用 CAD 留下了令人惊叹的回忆(引自“Evgeny Aleksandrovich Krivosheev:传记草图” C300 反导弹系统计算机的创建者”):
有数百种电子板。 没有在八层或更多层上手动布局数千个链接的问题......原则上无法实现与 CAD 系统的手动或半自动交互模式:用户界面时代尚未到来。 CAD 以垄断模式从磁带运行,逻辑阵列描述电路和来自一副穿孔卡片的控制。 当时自动跟踪一块平均尺寸的电路板需要长达 XNUMX 小时的机器时间,这台机器的平均故障间隔时间为三到五个小时。 有能力且快速地追踪细胞是一门必须在开发过程中掌握的艺术。 计算中心昼夜不停地工作,文档集连续不断地发送到试生产。
我们将简单地对我们当时在美国使用的设计系统保持沉默。
第二个问题是苏联组件的可怕质量,随着其复杂性的增加,质量呈指数级下降。 这是许多人认为 BESM-6 是可靠性标准的原因之一。 秘密根本不在于列别杰夫的天才,只是比集成或混合电路更难搞砸晶体管(尽管在苏联初期他解决了这个问题)。
总的来说,苏联晶体管机器受到如此广泛的喜爱并非偶然——一种禅意在其中实现。 灯不可靠是因为它们的原始性,微电路因为它们对苏联来说非常复杂。 晶体管正好达到了中庸之道。
不幸的是,在晶体管上为 S-300 物理组装一台计算机是行不通的——5 辆装有设备的卡车,而不是一辆,苏联当然会忍受(并且不能容忍这样的过时),但就速度,晶体管没有以任何方式输出。
发誓,我不得不使用 IS 133 系列,而在开发 Elbrus 时,它只是等待未来的地狱阴影。
结果,5E26 的开发时间框架被打乱,有必要在故障排除的保证下为军事试验提供一个粗糙的复合体。 顺便说一句,三重冗余作为提高可靠性的最直接方式,出现在5E26中并不是来自美好的生活。
1962 年,计算机图形学之父 Ivan Sutherland 博士演示了第一个 CAD 的原型——Sketchpad(又名 Robot Draftsman)。 在 PDP 和后来的 VAX 的支持下,优秀的计算机辅助设计 (CAD) 系统是美国争夺计算机霸权的秘密武器。 在苏联,唉,他们甚至做梦都想不到这个 (https://blog.grabcad.com)
该团队每天工作 XNUMX 到 XNUMX 个小时,设计电路,创建布局和样品,无休止的夜班进行调试。 开发中还有一个纯粹的技术问题,由元件底座的低可靠性(当今俄罗斯的电子工业面临这个问题)、印刷电路板和手工组装产生。 初步计算表明,元件基础和生产工艺没有提供技术规范要求的可靠性指标。 此外,中央展览馆的效率在国家测试完成之前受到质疑。 由于冗余,可以实现可接受的可靠性指标,并且可以迅速自动更换故障设备......对于新的CVC,鉴于其使用的多功能性,作战软件的开发是系统开发人员自己的责任。 通常,他们不想听到他们创建的程序有任何容错性,他们有太多自己的担忧。 因此,该综合体必须在硬件级别提供容错能力。 由于设备体积增加了三倍,易于实施的多数容错方案显然不起作用。 在性能、设备体积及其可靠性、容错性和可维护性之间的矛盾纠结中,最终找到了一个合理的折衷方案,采用具有全硬件控制和自动冗余系统的容错多处理器模块化CVC架构。
结果,三组设备仍然能够被推入一个适合巨大 MAZ-543 的体积。
计算机产生了大约1,5 MIPS(根据其他来源 - 不超过0,9-1 MIPS,一般来说,5E26的性能是一个很大的谜,因为根据同一个人的回忆,它的下一个更先进的版本,40U6 ,性能降低了……两倍),有一个带有固定点的 ALU,一个 36 位(4 位 - 控制)字,32 kbit RAM,双轴上的 64 kbit 命令存储器,但它仍然非常不可靠,实际上测试版去了部队。
最初的 CVC 非常粗糙——它们有错误,而且故障源源不断地涌入。 但是他们必须经历整个测试周期,包括向真实目标射击的范围测试。 该工厂根本无法自行解决这些问题。 该国不断变化的局势以及研究所本身对项目的进一步进程产生了不可否认的影响。 随着柯西金改革的失败,一个时期逐渐临近,后来被称为“停滞”。 行政系统继续惯性运转,但速度和效率却在稳步下降。 推迟成为常态而不是例外......自 1975 年以来,无需等待国家测试结束,TsVK 5E26 的批量生产就开始了。 与硬件和软件错误相关的问题流逐渐枯竭,因此大系列是测试的绝佳工具。
S-300 终于在 1979 年投入使用,也就是决定开发该综合体的 11 年后,大部分刹车都发生在最复杂和最重要的环节——中央机载计算机。
在开发 S-300 综合体的同时,Burtsev 已经订购了一台普通(而不像 BESM-6)超级计算机,它既可以用于导弹防御,也可以用作最先进的通用机器科学中心(然而,作为一个科学的超级计算机项目并没有起飞)。
Elbrus-1
Elbrus-1 的开发历时十年——从 1970 年到 1980 年,同时开启了 Elbrus-2 的研发(结果,他们出来的时间只有 4 年的差异,而第二个版本则更加出名,将其前身留在阴影中)。
预项目 BESM-10 - Melnikova 和 Korolev,M-13 - Kartseva 和“Elbrus-1” - Burtseva 声称即将推出的超级计算机的作用。
1974 年 Lebedev 去世,BESM-10 被拒绝(特别是因为它的架构和电路简直是可怕的),Kartsev 被允许建造 M-13,但该项目受到了全力的阻碍,以至于无法承受压力, 他死了。 梅尔尼科夫开始打造他的巨著——克隆 Cray-1,但无济于事,“电子 SS BIS”从未投入生产。
结果,我们只剩下一个厄尔布鲁士。
在设计过程中,ITMiVT面临着无数的问题——两个如此复杂的项目:超级计算机和5E26,虽然它们的元素基础是一样的,但运行起来却极其困难。
除此之外,5E26 中的众多门框无法像通常那样通过工厂的力量来纠正 - 太复杂的设备。 Krivosheev 与团队斗争,在实验室、测试现场和生产之间左右为难。
根据永远不知道工程人工成本的管理系统的意愿,最初为开发目的而创建并准备进一步做这件事的实验室实际上正在转变为支持文档、支持批量生产和使用CVC。 四年来,直到 S-300 的状态测试结束,员工和他们的领导者都在制造工厂、培训场和系统首席设计师展台之间的空间中度过。 通过简单地致电该部,可以随时随地获得合格的帮助,这对 Fairgrounds 的用户来说是非常令人满意的。 该研究所的领导层完全忙于厄尔布鲁士项目,并没有特别反对事件的这种发展。
克里沃舍耶夫获得了全套奖项——从科学博士头衔到国家奖,然后一个微型版的游戏“看到邻居的钱”开始了,苏联研究机构喜欢玩,只是在级别一个 ITMiVT(一般来说,在列别杰夫死后,他让每个人都受到了控制,在 1970 年代普遍停滞的背景下,苏联计算机工程学院开始摊牌 - 他们已经赢得了所有其他人,它仍然存在与自己战斗)。
但事件的进一步发展表明,该研究所的领导层一致认为一件事:与厄尔布鲁士项目没有直接关系的一切都在阻碍它。 与其开发在 CVC 5E26 上取得的成果和继续工作,不如在 Elbrus 项目中进行设备调试。 这个提议在技术上绝对没有用,但再次强调,现在,可以肯定的是,研究所的所有力量都集中在这个特定的项目上。 多年以来,5E26 的现代化重在重新发布文档,即所有单元和块的重新布线,以摆脱铰链安装。 基于 5E26 的开发与文档一起免费转移给第三方组织。 Elbrus 项目的工作被提议执行。 克里沃舍耶夫作为下属,有义务将这些作品付诸实施,并对它们负全部责任。 结果,过去受共同目标约束的集体支离破碎,分离的部分显然或实际上偏离了主题。 大部分实验室被转移到为同一 Elbrus 开发专用设备,这在其架构中最初并未设想。 没有实时数字处理系统的设备不再被构想:DSP 处理器(6DVF-1 和 MVR-1)和具有动态控制执行设备配置的矢量处理器。
5 年代初,当 S-26 系统的现代化开始时,对 300E5 的兴趣又回来了。 该系统的客户习惯于在所有危急情况下看到研究所“近在咫尺”,坚持对 26E300 进行现代化改造。 真正继续工作的独特时刻已经到来,无论是研究所的愿望,还是对这一特定主题领导对研究所未来重要性的理解。 在实验室里,实际上在一个月内,制定了一个技术项目,该项目假定了长期存在的问题的首要解决方案。 通过简单地用半导体存储器和脉冲体积电源替换铁氧体存储器,CVC 的重量和功耗减半。 对处理器的改进提高了其性能并摆脱了关联内存。 所有这些都可以保证性能和内存增加两倍,减少到分配的空间量。 只有在下一阶段,才提议更改处理器的架构,使其性能至少提高两倍。 该项目的实施,仅使用掌握的元素基础,将有可能获得具有满足 S-5 系统当前和后续现代化需求的特性的 CVC。 只能猜到 TsVK 26EXNUMX V.S. 的首席设计师是什么? Burtsev,拒绝这个选项。 或许是他完全被厄尔布鲁士占据,没有实力和能力去处理这个项目,而性能比厄尔布鲁士处理器高出一个数量级的向量处理器,在那个时候就差多了。对他来说比他的未来更重要的是他曾经给予如此多力量的心血结晶?
根据工厂开发的构造中重新发布的文件,现代化被简化为 TsVK 5E265 的制造。 现在无处提及,好像它不存在一样,5E265,轻松通过了工厂和国家测试。 从 1983 年开始,它进入系列,直到联盟解体,它由两家工厂生产。
在 5E26 产品总数中,其中大部分——1 件——正是这些 CVC。 同时,发布了一项关于 TsVK 500U40 开发的法令,其参数接近之前被拒绝的 6E5 现代化版本,由于结构和元件基础不可用,截止日期不明确。 该产品的首席设计师是 E.A. 克里沃舍耶夫。
5 年代初,当 S-26 系统的现代化开始时,对 300E5 的兴趣又回来了。 该系统的客户习惯于在所有危急情况下看到研究所“近在咫尺”,坚持对 26E300 进行现代化改造。 真正继续工作的独特时刻已经到来,无论是研究所的愿望,还是对这一特定主题领导对研究所未来重要性的理解。 在实验室里,实际上在一个月内,制定了一个技术项目,该项目假定了长期存在的问题的首要解决方案。 通过简单地用半导体存储器和脉冲体积电源替换铁氧体存储器,CVC 的重量和功耗减半。 对处理器的改进提高了其性能并摆脱了关联内存。 所有这些都可以保证性能和内存增加两倍,减少到分配的空间量。 只有在下一阶段,才提议更改处理器的架构,使其性能至少提高两倍。 该项目的实施,仅使用掌握的元素基础,将有可能获得具有满足 S-5 系统当前和后续现代化需求的特性的 CVC。 只能猜到 TsVK 26EXNUMX V.S. 的首席设计师是什么? Burtsev,拒绝这个选项。 或许是他完全被厄尔布鲁士占据,没有实力和能力去处理这个项目,而性能比厄尔布鲁士处理器高出一个数量级的向量处理器,在那个时候就差多了。对他来说比他的未来更重要的是他曾经给予如此多力量的心血结晶?
根据工厂开发的构造中重新发布的文件,现代化被简化为 TsVK 5E265 的制造。 现在无处提及,好像它不存在一样,5E265,轻松通过了工厂和国家测试。 从 1983 年开始,它进入系列,直到联盟解体,它由两家工厂生产。
在 5E26 产品总数中,其中大部分——1 件——正是这些 CVC。 同时,发布了一项关于 TsVK 500U40 开发的法令,其参数接近之前被拒绝的 6E5 现代化版本,由于结构和元件基础不可用,截止日期不明确。 该产品的首席设计师是 E.A. 克里沃舍耶夫。
1984 年,在 Elbrus-2 加入该系列后,列别杰夫号船上立即发生了骚乱。
正如我们已经说过的,ITMiVT 在没有竞争对手的情况下吞噬了自己,Ryabov 和 Babayan 罢免了他们的主管 Burtsev,1980 年代苏联计算机工程最黑暗的历史开始了——神话般的 Elbrus-3,但稍后会更多。
尽管有所有优点,Burtsev 在苏联科学院集体使用计算中心的一份普通工作中幸存下来,下面还将讨论他的进一步命运。
八十年代
总的来说,谈论 1980 年代的时代已经够难了。 苏联已经不可避免地走向崩溃,许多高层完全理解这一点。 1960-1970 年代单纯而真诚的派对傻瓜和权力饥渴的人,由于普通的橡树无知或他们的骄傲而做出错误的决定,在 1980 年代逐渐开始被那些非常清楚需要锻造铁器的人所驱逐。它是热的。 再过5-6年,然后,就像一个老笑话一样,埃米尔会死,不会有人问他们,也不知道是否会有第二次这样的机会赚钱。
结果,自 1984 年以来,S-300 机载计算机的主要开发者,无论是名义上的还是实际上的,都变成了 Krivosheev,面对财务竞争,他试图继续与 Babayan 的团队合作开发 3U40,厄尔布鲁士-6。
结果马马虎虎。
出于统一考虑而强加的 CVC 设计完全不适合具有公共内存字段的多处理器复合体。 元件底座的低集成度不允许在紧凑的体积中创建完整的设备,并且性能被链接的长度吞噬。 CVC 的外部接口由非标准通道组成,而且未经客户批准。 整个开发更像是为即将到来的系统现代化测试新想法和解决方案的实验。
因此,需要插入五重冗余,在 EEPROM 上添加设备的软件控制系统和永久存储器,其生产至少已由米克朗和 Integral 掌握。
CVC S-300 通常被称为可重新配置或什至可动态重新配置,然而,这是术语上的一个基本错误。 从系统架构的角度来看,可重构机器是那些没有程序控制的机器,当计算机本身通过改变结构块来适应任务时。 可重新配置(不可编程!)与大多数人的意见相反,ENIAC(但 SSEC 只是一个静态机器,由程序控制)。
目前,最著名的技术是 FPGA,粗略地说,它可以让芯片适应任务。 另一方面,40U6 是最普通的机器,拥有最普通的软件控制,它的“可重构性”是操作系统监控复合体的状态,并迅速取消使用错误操作的节点,取而代之的是连接相同的备份节点.
这种架构于 1976 年首次出现在西方,当时创业公司 Tandem Computers, Inc. 引入了容错 Tandem / 16 NonStop 服务器。 Tandem 机器震惊了所有计算机展览的参观者,因为他们被要求从工作的主机中取出几张任何类型的卡 - 之后 NonStop 继续工作,好像什么也没发生!
1996 年,容错架构的 Tandem 专利被 Compaq 收购,2001 年 Compaq 与 Hewlett Packard 合并,NonStop 产品线转移到 Itanium,并形成了最强大的 HP 服务器 Superdome 的基础。
内存板来自世界上第一个容错 Tandem T/16 服务器,然后是 Tandem NonStop I 和 Tandem NonStop VLX (https://en.wikipedia.org, https://ifdesign.com)
尽管这个想法不是独创性的,但按照苏联的标准,40U6 被证明是一台总体上不错的机器,上古分立 IC 上的处理器被超频到 3 MHz,对最常见的基本功能的硬件支持被添加到系统。
性能是 0,75 MIPS,但很明显,此时的苏联计算机行业已经是一具尸体,被假释和顽固拒绝承认其状况。
发育不良的英特尔 8080A 处理器在 0,435 年产生了 3 MIPS / 1976 MHz,第一代 Apple 的 MOS Technology 6502 - 0,43 年产生了 1 MIPS / 1977 MHz,摩托罗拉 6802 - 0,5 MIPS / 1 MHz 也是如此。
在 1980 年代,人们只能嘲笑海运集装箱大小的卡车的容量:英特尔 8088 0,75 MIPS / 10 MHz (1979)、摩托罗拉 68000(处理器 ... kghm,Sega Genesis 附件)1,4 MIPS / 8 MHz(与 1979 年相同),最后是强大的 Intel 286 1,28 MIPS / 12 MHz(1982 年)。
等效系统。 以上是 1990 年代 Sega Genesis 及其 68000 年发布的摩托罗拉 1979 处理器的每个学生都熟悉的内容。 下图 - 一名士兵将 40U6 chthonic 处理器拆解为离散元件,1993 年。 (https://www.retrodomination.com、https://classicalgaming.files.wordpress.com)
事实上,一个人可以从日本人那里购买五台世嘉游戏机,并以五倍的预订量组装同样的东西。
自然,人们可以强调 40U6 有一个独特的指令系统,在传统处理器上进行仿真会很昂贵(就性能而言),但很抱歉 - 那些年有定制芯片、各种类型的 ALU 的鼎盛时期- 特殊用途架构的一部分,专为实现客户内心所需的任何命令系统而创建。 同时,与任何民用 286 不同的是,定制芯片和电路板的功率以几十 MIPS 来衡量。
在西方,1980 年代是各种架构鼎盛时期的黄金时代——从晶片机到数字信号处理器,为各种口味和钱包发布了数以千计的芯片。 在基于 5-10 个晶体的解决方案时代,在车轮上围栏马车 - 这已经是对家用计算机程序的诊断。
1988年,又一轮生产地狱结束,40U6被采用。
总共制造了大约 200 个套件,这些套件用于 S-300 的各种修改,直到 2000 年代。
目前,它们已被 Elbrus-90 Micro 取代,但这是完全不同的故事。
对于现代寻宝者来说,在其中一位可能曾在 S-300P 上服役的博主的网站上发布的此类纸浆和造纸厂所用材料成本的估算可能会很有趣。 微电路和连接器包含大约 3 公斤金和 20 公斤银。
Krivosheeva 博士的同事很好地描述了 ITMiVT 在 1985 年之后的工作。 Sofronov 在接受“Evgeny Aleksandrovich Krivosheev:S300 反导弹系统计算机创建者传记”采访时:
这是 Evgeny Aleksandrovich Krivosheev 领导下开发的最后一台机器。 这也是该研究所历史上最后一个投入生产的产品。 在这一点上,故事可以结束,因为 Krivosheev 和他的实验室的进一步事件结果证明不是攀登到新的高度,而是在既无法停止也无法改变方向的泥流中从山上滑下。
令人沮丧的是,ITM 和 VT 部门的前负责人 Pavel Dmitrievich Sofronov 于 2011 年结束了他对 Evgeny Aleksandrovich Krivosheev 及其团队取得的非凡成就的回忆。 继续他的回忆录,我不得不转述 V.I. 列宁认为“共产主义就是苏维埃政权加全国电气化”。
“苏维埃政权加整个国家的厄尔布鲁士化”的口号也与现实相去甚远。 第一个“厄尔布鲁士”系列没有像5E265-40U6这种计算机领域的卡拉什尼科夫突击步枪那样成功,主要是因为将系统软件的许多功能转移到硬件上不符合当时国内元件基地的可靠性水平。 包括 Burroughs 公司在内的美国人曾一度在 1970 年代放弃了开发具有堆栈架构和更高级别内部语言的计算机产品线,然后 ITMiVT 的管理层才继续并开发了该产品线。
令人沮丧的是,ITM 和 VT 部门的前负责人 Pavel Dmitrievich Sofronov 于 2011 年结束了他对 Evgeny Aleksandrovich Krivosheev 及其团队取得的非凡成就的回忆。 继续他的回忆录,我不得不转述 V.I. 列宁认为“共产主义就是苏维埃政权加全国电气化”。
“苏维埃政权加整个国家的厄尔布鲁士化”的口号也与现实相去甚远。 第一个“厄尔布鲁士”系列没有像5E265-40U6这种计算机领域的卡拉什尼科夫突击步枪那样成功,主要是因为将系统软件的许多功能转移到硬件上不符合当时国内元件基地的可靠性水平。 包括 Burroughs 公司在内的美国人曾一度在 1970 年代放弃了开发具有堆栈架构和更高级别内部语言的计算机产品线,然后 ITMiVT 的管理层才继续并开发了该产品线。
在接下来的部分,我们将开始分析《厄尔布鲁士》的史诗,其中有太多的黑点,甚至BESM-6的历史也会显得简单、易懂和舒服。
- 阿列克谢·埃雷缅科(Alexey Eremenko)
- https://www.timetoast.com, https://simhq.com, http://tcm.computerhistory.org, https://history-computer.com, https://computerhistory.org, https://www.ll.mit.edu, https://en.wikipedia.org, https://ifdesign.com, https://www.retrodomination.com, https://classicalgaming.files.wordpress.com
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