Imaginarium ya Sayansi. Sehemu ya 2

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Baada ya kuanzishwa kwa mfumo wa kuiga kwa sampuli za Marekani na kuonekana kwa mfululizo wa mashine za EU - nakala za Marekani IBM360 / IBM370, maendeleo ya USSR katika uwanja wa teknolojia ya kompyuta haikuacha. Walakini, karibu kabisa waliingia katika mfumo wa miradi ya kijeshi - wanajeshi hawakutaka kutumia nakala tu, na mbaya zaidi kuliko maendeleo yao wenyewe. Uagizaji haukufaa kwa sababu ya "alamisho" zinazowezekana - vipengele visivyo na kumbukumbu vya umeme ambavyo vinaweza kuzima umeme kwa maslahi ya adui anayeweza kuwa. ITM na VT, ambaye mkurugenzi wake alikuwa Academician Lebedev, ingawa aliendelea kuorodheshwa kama taasisi ya kitaaluma, ikawa idara ya kijeshi na kazi iliendelea huko kuboresha BESM-6 na kijeshi M-40, M-50. Matokeo ya kazi kama hiyo ilikuwa mstari wa Elbrus, kazi kuu ambazo zilikuwa kazi za mfumo wa ulinzi wa kombora. Kwanza, kwa msingi wa kompyuta za kijeshi 5E261 na 5E262, tata ya kompyuta ya multiprocessor "Elbrus-1" yenye tija ya shughuli milioni 15 / s iliundwa. Katika hatua ya pili, Elbrus-2 MVK iliundwa na uwezo wa shughuli milioni 120 / s. Elbrus-3, maendeleo ambayo yalikamilishwa mwishoni mwa miaka ya 80, ilikuwa na utendaji wa 500 MFLOPS (mamilioni ya shughuli za kuelea kwa sekunde).

Viashiria vya utendaji kwa kompyuta ni jambo la jamaa sana, kulingana na vipengele vya usanifu na juu ya ufanisi wa wakusanyaji kutoka kwa lugha za programu. Kwa hivyo, vigezo mara nyingi hutumiwa kulinganisha utendakazi wa ulimwengu halisi. Mnamo 1988, S. V. Kalin alipima utendaji wa CPU ya MVK "Elbrus-2" katika "mizunguko ya Livermore" 24 na, kulingana na matokeo ya vipimo hivi, thamani ya wastani ya harmonic ya utendaji ilikuwa 2.7 MFLOPS. Kwa kulinganisha, processor ya Cray-X MP (maendeleo maarufu zaidi ya Seymour Kray mnamo 1982) ina kiashiria sawa - 9.3 MFLOPS (kwa mzunguko wa saa mara 5 zaidi kuliko ile ya Elbrus-2 MVK). Uwiano huu unaonyesha ufanisi mkubwa wa usanifu wa Elbrus, ambayo inaruhusu shughuli zaidi kufanywa kwa mzunguko wa processor.

Usanifu wa wasindikaji wa Elbrus tayari ulikuwa tofauti sana na BESM-6 ya zamani na ilikuwa tofauti sana na ya jadi. Msingi wa "Elbrus 3-1" ilikuwa processor ya kawaida ya conveyor (MCP), iliyoundwa na Andrey Andreevich Sokolov. Sokolov alikuwa mshiriki katika miradi yote muhimu zaidi ya Taasisi ya Lebedev, kutoka BESM-1 hadi AS-6. Na ilikuwa talanta ya uhandisi ya Sokolov ambayo wenzake mara nyingi wamelinganisha na talanta ya Seymour Krey - mpinzani wa mara kwa mara wa Lebedev katika shindano la kasi ya kompyuta. "MCP ilikuwa processor yenye nguvu yenye uwezo wa kuchakata mikondo miwili huru ya maagizo. Vifaa vya bomba la kichakataji vilifanya kazi na aina mbili za vitu - vekta na scalar. Scalars zilionekana kuunganishwa kwenye bomba la vekta na kusindika kati ya vipengee viwili vya karibu vya vekta. Vituo kadhaa vya ufikiaji vilitoa hadi simu 8 kwa kumbukumbu katika mzunguko mmoja." Karibu vipengele vyote vya usanifu wa Elbrus vilikuwa vya asili kabisa, lakini mara nyingi huitwa kanuni za kukopa kutoka kwa CDC na Burroughs, ambayo ni uongo wa wazi. Lebedev alianza kutumia bomba na kanuni za kompyuta sambamba hapo awali.

Taasisi ya Lebedev bado iko katika ubora wake, imepitia enzi ya Yeltsinism, pamoja na hasara kubwa, lakini bila kupoteza uwezo wake wa ubunifu. Kweli, katika mwili mpya - mwezi wa Aprili 1992, kwa misingi ya idara za Taasisi ya Lebedev ya Mechanics ya Usahihi na Teknolojia ya Kompyuta, MCST iliundwa, ambayo iliendelea maendeleo ya usanifu wa Elbrus. Mwaka huo, mmoja wa wafanyikazi wakuu wa taasisi hiyo B. A. Babayan na wataalamu wengi wa MCST waliajiriwa na shirika kubwa la Intel kufanya kazi katika tawi lake la Urusi. Inaweza kuonekana kuwa ya ujinga, lakini ilikuwa Intel basi ilifanya iwezekane kubakiza wafanyikazi wa nyumbani katika vifaa vya elektroniki, kukopa, kwa kweli, maendeleo makubwa ya taasisi hiyo pamoja na sehemu ya wafanyikazi. Kwa msingi wa usanifu wa Elbrus MVK, wataalam wa kampuni mpya mnamo 2007 waliunda microprocessor ya Elbrus, ambayo ilitumika kama msingi wa mifumo ya kompyuta ya Elbrus-3M1, na mzunguko wa saa 300 MHz na utendaji wa 4.8 GFLOPS. (kwa kulinganisha, Intel Core2Duo 2.4 GHz ina gigaflops 1.3 tu). Wakati huo huo, microprocessor ya Kirusi hauhitaji hata radiator kwa baridi. Toleo la processor mbili la tata ya kompyuta, inayoitwa UVK / S, ina utendaji wa kilele wa 19 GFLOPS (kwa data 32-bit). Hili ni jibu kwa wale wanaofikiri kwamba jeshi letu leo linapaswa kutumia kompyuta za kibinafsi kutoka kwa IBM na microprocessors kutoka Intel. Kwa bahati nzuri, hii sivyo. Ingawa kwa hili ilibidi ninunue vifaa vya nje kwa ajili ya utengenezaji wa microcircuits.

Moduli ya mfumo na microprocessors mbili "Elbrus" na tata ya kompyuta "Elbrus-3M1":

Microprocessor inafanywa kwa kutumia teknolojia ya micron 0.13, ambayo sio rekodi ya kiteknolojia ya leo, lakini haipo nyuma yao pia (teknolojia ilionekana kuwa ya ajabu kuhusu miaka 5 iliyopita). Sasa maendeleo ya microprocessor ya Elbrus-S yanaendelea kwenye teknolojia ya microns 0.09, ambayo tayari ni "mfumo kwenye chip", yaani, inajumuisha watawala wa vifaa vya pembeni. Imeundwa ili kuunda kompyuta za ubao mmoja zenye utendakazi wa juu kwa programu "zinazovaliwa na kupachikwa", ambayo ina maana kwamba ndege na makombora yetu hayatakuwa na vipengee vilivyoagizwa kutoka nje.

Lakini wacha turudi kwenye miaka ya 60. Wakati huo USSR ilikuwa ya kwanza katika maendeleo mengi ya kiufundi katika uwanja wa umeme, ambayo mengi yalifanyika ndani ya mfumo wa miradi ya kijeshi na kwa hiyo ilikuwa siri. Na kwa sababu ya usiri, mafanikio haya yamebaki nje ya tahadhari ya wanahistoria. Muundaji wa BESM-6, mbuni bora wa Soviet wa teknolojia ya kompyuta, Sergei Alekseevich Lebedev, pia alitengeneza kompyuta za kijeshi kwa mfumo wa kwanza, wa majaribio, wa ulinzi wa kombora (ABM):

"Kompyuta maalum, iliyoundwa chini ya uongozi wa S. A. Lebedev kwa mfumo wa ulinzi wa kombora, ikawa msingi wa kufikia usawa wa kimkakati kati ya USSR na Merika wakati wa Vita Baridi." Kompyuta maalum "Diana-1" na "Diana- 2" zilitengenezwa kwa ajili ya kurejesha data kiotomatiki kutoka kwa rada na ufuatiliaji wa kiotomatiki wa shabaha. -40, na baadaye kidogo M-50 (eneo la kuelea). Uwezekano wa kupiga makombora ya balestiki, yaliyotolewa na ulinzi wa kombora, ulilazimisha Marekani kutazama. kwa njia za kuhitimisha makubaliano na USSR juu ya kizuizi cha ulinzi wa kombora, ambayo ilionekana mnamo 1972.

Mafanikio ya USSR katika teknolojia ya kompyuta yalikuwa ya umuhimu mkubwa kwa ulinzi na ilitumika kama hoja muhimu ya kuhitimisha mkataba juu ya kizuizi cha ulinzi wa kombora.… Na tu wakati tulikuwa na faida kubwa katika hili. USSR kivitendo tayari ilikuwa na ulinzi wake wa kupambana na kombora katikati ya miaka ya 60, wakati Merika inaweza kuota tu. Mkataba huo ulipunguza kimsingi USSR, sio Merika - kama matokeo ya makubaliano hayo, mfumo wa ulinzi wa kombora uliwekwa karibu na Moscow. Wakati Marekani hatimaye iliweza kufanya kitu katika eneo hili (hii ni miaka 30 baadaye!), Mara moja ilijiondoa kwenye mkataba. Swali ni - kulikuwa na sababu yoyote kwa USSR kusaini makubaliano kama haya? Tuliacha ngao ya ulinzi wa kombora na hatujapata chochote! Merika haikuweza kuunda yake wakati huo. Uongozi wa USSR ulijua juu ya hii? Ikiwa angejua, basi Mkataba wa ABM unaweza tayari kuchukuliwa kama kitendo cha usaliti wa maslahi ya nchi. Hali hiyo inawakumbusha sana 1987, wakati Umoja wa Kisovyeti ulikuwa tayari kuweka kwenye obiti vipengele vya mfumo wa ulinzi wa kombora - satelaiti zilizo na silaha za laser "SKIF". Kisha Gorbachev, akiwa na hakika ya mafanikio ya uwezekano wa mpango huo, mara moja akaweka kusitishwa kwa upande mmoja, akitangaza kutoka kwenye jukwaa la Umoja wa Mataifa kwamba USSR itaacha "mbio za silaha angani." Merika inapanga kuzindua satelaiti kama hizo kwenye obiti tu mnamo 2012, miaka 25 baada ya kufungwa kwa programu kama hiyo ya Soviet. Si kwa sababu ghafla walikuwa na tamaa hiyo. Kwa sababu teknolojia zao, sio bila msaada wa wataalam wa Kirusi, wameruhusu tu sasa. Kwa nini uongozi wa USSR ulifanya makubaliano ya upande mmoja? Hakuna toleo rasmi la jibu la swali hili.

Huko nyuma katika miaka ya 60 ya mapema, kompyuta zetu ziliweza kuhesabu njia za makombora ya balestiki, licha ya ukweli kwamba hapo awali mfumo wetu wa ulinzi wa kombora ulifanya kazi kwenye kompyuta polepole. Mashine za M-40 na M-50 zilikuwa na tija ya operesheni elfu 40 na elfu 50 tu kwa sekunde, mtawaliwa. Walakini, 5E92b, muundo wa kijeshi wa M-50, ulikuwa na tija ya shughuli elfu 500 kwa sekunde, ambayo kwa 1966, ambayo uzalishaji wake ulianza, ilikuwa karibu na rekodi ya ulimwengu, ikiwa sivyo. Na kuna maelezo mengine ambayo hayajulikani sana hapa.

Miongoni mwa mifano mingi ya kompyuta ya Soviet iliyotajwa mara nyingi, majina ya mfululizo muhimu sana wa kompyuta ambayo yalitolewa katika nusu ya pili ya miaka ya 60 - mapema 70s na yalitumiwa kabisa kwa ajili ya upatikanaji wa Jeshi la USSR ni nadra. Hizi ni mashine za safu ya 5E (5E51, 5E92b, nk), iliyotengenezwa na Ofisi ya Ubunifu ya Lebedev. BESM-6 inajulikana sana, lakini watu wachache wanajua kuwa BESM-6 ilijulikana tu kwa sababu ilipoteza zabuni ya vifaa kwa Kikosi cha Wanajeshi wa USSR - zabuni ilishinda "5E". Wanajeshi, wakiwa wamechagua "5E", aina ya "iliyokataliwa" BESM-6 na ya mwisho iliingia katika usambazaji wa wazi kwa tasnia ya kiraia. Na safu ya 5E iliainishwa na ilisafirishwa kwa jeshi tu. Mashine za mfululizo wa 5E ziliunganishwa na njia za "kubadilishana mashine" kwenye mitandao ya ndani, ambayo katika nusu ya kwanza ya miaka ya 70 ilijumuisha mazingira ya kompyuta ya aina nyingi kama msingi wa udhibiti wa nafasi na mifumo ya udhibiti wa vitu vya nafasi. Kompyuta kadhaa zilizowekwa pamoja katika mazingira kama haya ya kompyuta ziliunda tata moja ya kompyuta, ambayo ilikuwa na utendaji wa juu mara kadhaa kuliko BESM-6. Kanuni hiyo hiyo sasa inatumika kama msingi wa uundaji wa kompyuta kubwa za kisasa - hizi ni wasindikaji wa kibinafsi, zilizokusanywa kwenye mtandao mmoja na njia za mawasiliano ya haraka. Na hii inahitaji njia maalum. Mashine za safu ya M (M-40, M-50) pia zilikuwa na mfumo wa kukatiza ulioendelezwa, zinaweza kupokea na kusambaza data juu ya njia saba za kufanya kazi kwa duplex kwa usawa na jumla ya bandwidth ya 1 Mbit / s. Marekebisho ya M-50 - 5E92 iliundwa mahsusi kwa matumizi katika tata kama hizo za usindikaji wa data.

Kwa mara ya kwanza duniani, njia za multiplex zilitumiwa katika mtandao wa kompyuta na uendeshaji sambamba wa vifaa vya udhibiti, kumbukumbu ya upatikanaji wa random, vifaa vya nje na njia za mawasiliano zilifanyika. Kwa mujibu wa muundo na kanuni ya uendeshaji, ilikuwa mfumo wa kwanza wa multiprocessor duniani … Mnamo 1959, mtandao wa kompyuta ulijengwa kutoka kwa kompyuta ambazo zilikuwa mamia ya kilomita mbali - hapakuwa na complexes sawa nje ya nchi wakati huo. Amri kuu na kituo cha kompyuta cha mfumo wa "A" kilijengwa kwa misingi ya kompyuta ya 5E92. Mtandao wa kompyuta yenyewe ulikuwa wa kipekee kwa maumbile, ni yeye ambaye aliwahi kuwa sehemu ya kuanzia ya utafiti, ambayo baadaye ilisababisha uundaji wa habari zingine za ulimwengu na mitandao ya kompyuta. Kwa kweli, mtandao huu wenyewe haukufanana, kwa mfano, Mtandao wa kisasa, lakini kama seti ya mashine huru zinazosuluhisha vipande vya shida ya kawaida na kubadilishana habari kwa kutumia itifaki za umoja, inaweza kuzingatiwa kama mtangulizi wa mitandao ya kisasa ya ulimwengu. Mtandao wa kwanza kama huo, unaounganisha kompyuta mbili za TX-2 huko Massachusetts na Q-32 huko California kupitia laini ya simu, ulijaribiwa tu mnamo 1965 … Mnamo Machi 4, 1961, mfumo wa majaribio wa kuzuia makombora ulijaribiwa kwa mafanikio - kichwa cha kombora cha R-12 kiliharibiwa. Jaribio hilo lilionyesha kuwa kazi ya kupambana na shabaha zilizounganishwa za balestiki inayojumuisha chombo cha kombora la balestiki na kichwa cha nyuklia kilichotenganishwa nayo imetatuliwa kitaalam. Majaribio sawa na hayo yalifanyika nchini Marekani miaka 21 baadaye.

Mfumo A ni mfumo wa ulinzi wa kombora. Kazi ya ulinzi wa kombora (mfumo "A") ilichukua jukumu kubwa katika maendeleo ya teknolojia ya kompyuta huko USSR: kwa agizo la jeshi, kwa kutumia msingi wa polepole, wataalam kutoka Ofisi ya Ubunifu ya Lebedev (ITMiVT) waliunda vifaa vya kompyuta ambavyo walikuwa bora katika vigezo vyao kuliko wale wa kigeni. Pia waliunda matoleo ya simu ya mifumo hiyo, kwa mfano 5E261 - mfumo wa udhibiti wa utendaji wa juu wa simu wa multiprocessor uliojengwa kwa misingi ya msimu. Ni yeye ambaye alitumiwa kama sehemu ya mifumo ya ulinzi wa anga ya S-300PT kwa ardhi na baharini:

Lakini muhimu zaidi, njia za kuingiliana kwa kompyuta binafsi katika mazingira ya kompyuta - njia za mawasiliano za asynchronous multiplex na programu sambamba - ziliundwa. Na hapa tunakuja kwenye mradi mwingine muhimu sana kwa nchi, mfumo OGAS - "Mfumo wa kitaifa wa otomatiki wa uhasibu na usindikaji wa habari", mfumo wa usimamizi wa uchumi wa kiotomatiki katika USSR, kwa kuzingatia kanuni za cybernetics. Mfumo huu, uliotengenezwa na Msomi Viktor Mikhailovich Glushkov, ulitegemea kwa usahihi njia hizo za kiufundi.

Mwandishi - Maxson