I början av datorteknikens framväxt kände Sovjetunionen sig ganska självsäker. Under första hälften av 1950 -talet var sovjetiska datorer de bästa i Europa, näst efter några amerikanska kommersiella modeller. Elektroniska datorer användes i stor utsträckning för att lösa olika problem, främst för beräkningar. De har hittat applikationer inom vetenskap och industri. Militären började visa intresse för datorer. De första sovjetiska militära datorerna, som dök upp i slutet av 1950 -talet, användes i landets missilförsvar och luftförsvarssystem.
Skapandet av de första sovjetiska datorerna
Den välkända sovjetiska vetenskapsmannen Sergej Alekseevich Lebedev, som var i framkant av inhemsk datorteknik, föddes, hade en hand i skapandet av de första sovjetiska datorerna. Idag anses Sergei Lebedev med rätta vara grundaren av den sovjetiska datorteknikindustrin. Det var under hans direkta ledning 1948-1950 som den första i landet, liksom på kontinentaleuropa, skapades den lilla elektroniska räknemaskinen (MESM). Utvecklingen genomfördes i Kiev vid Institute of Electrical Engineering vid Vetenskapsakademin i den ukrainska SSR.
Utvecklingen gick inte obemärkt förbi, och redan 1950 flyttade Sergej Alekseevich Lebedev till Moskva, till Institute of Precision Mechanics and Computer Engineering vid USSR Academy of Sciences (ITMiVT). I huvudstaden började forskaren utveckla en ännu mer avancerad dator, som gick till historien som en stor (höghastighets) elektronisk beräkningsmaskin (BESM-1). Huvuddesignern för den nya datorn var akademikern Sergej Alekseevich Lebedev, som snabbt valde ut och förenade ett team med likasinnade, bland annat från lovande studenter. I synnerhet skickades studenter från Moscow Power Engineering Institute Vsevolod Burtsev och Vladimir Melnikov till praktiken vid institutet, som i framtiden själva kommer att bli enastående inhemska ingenjörer, forskare och designers inom området för att skapa elektroniska datorer.
Utvecklingen av BESM-1 slutfördes helt 1953. Totalt monterades en dator, monteringen utfördes vid beräknings- och analysmaskinerna i Moskva. Datorn som samlats i en enda kopia var avsedd att lösa stora produktions- och vetenskapliga problem. Samtidigt tjänade den som grund för utvecklingen av framtida ännu kraftfullare datorer, samt specialiserade datorer för militära ändamål.
Det bör noteras att i början av 1950 -talet ansågs Sovjetunionen med rätta vara en av ledarna inom datorutveckling. Från dagens synvinkel låter detta åtminstone ovanligt, eftersom Sovjetunionen vid slutet av sin existens förlorade denna fördel, och det moderna Ryssland när det gäller att skapa datorteknik hopplöst släp efter de mest utvecklade länderna i världen. Men i början av bildandet av datorer var allt annorlunda. BESM-1 monterades 1953 och var den snabbaste elektroniska datorn i Europa och en av de snabbaste i världen. När det gäller hastighet och minneskapacitet var denna första sovjetiska superdator i oktober 1953 näst efter den kommersiella modellen för det amerikanska företaget IBM - IBM 701, vars leveranser till kunderna började i december 1952.
Samtidigt har datorer från början av 1950 -talet lite likhet med sina moderna motsvarigheter. BESM-1 säkerställde maximal prestanda på 8-10 tusen operationer per sekund. Datorn fick en parallell 39-bitars flytande punkt aritmetisk logisk enhet. Antalet bitar för instruktionskoder är 39. Operativt minne (RAM) för den första fullfjädrade sovjetdatorn baserades på ferritkärnor och dess kapacitet var endast 1024 ord (tidigare sovjetiska datorer använde minne på kvicksilverrör eller potentioskop).
Dessutom fick den elektroniska datorn en långtidslagringsenhet (DZU) på halvledardioder, enhetens kapacitet var också 1024 ord. Några av de vanligaste subrutinerna och konstanterna lagrades i DZU.
Dessutom kunde BESM-1 arbeta med informationslagringsenheter på magnetband: fyra block utformade för 30 tusen ord vardera och på en mellanlagringsenhet på två magnetiska trummor, vilket säkerställde lagring av 5120 ord vardera. Informationsutbytet med trumman nådde 800 nummer per sekund, med ett magnetband - upp till 400 nummer per sekund. Inmatning av information till BESM-1 utfördes med hjälp av en fotoläsaranordning på ett hålband, och utmatningen av information utfördes på en speciell elektromekanisk utskriftsenhet. Samtidigt fanns det ingen systemprogramvara i maskinen.
Utåt var det en ganska massiv datormaskin, vars skapande tog cirka fem tusen vakuumrör. Strukturellt var denna sovjetiska dator monterad på ett huvudställ, det fanns ett separat DZU -rack, liksom ett strömskåp, eftersom datorn förbrukade en ganska stor mängd el - upp till 30 kW (detta utan att ta hänsyn till kylningen systemet). Datorns storlek var också ganska stor: det ockuperade området var nästan 100 kvadratmeter.
Det beslutades att använda datorns funktioner i missilförsvarssystemet
Utseendet på den första sovjetiska fullfjädrade datorn BESM-1 sammanföll med början på eran för utvecklingen i Sovjetunionen av ett eget anti-missilförsvar (ABM) -system. För första gången började de prata om detta i vårt land redan i augusti 1953. Det var då som sju marschaller vände sig till ministerier och institut med instruktioner för att skapa medel för att bekämpa fiendens ballistiska missiler. Sådana långdistansvapen betraktades med rätta som det viktigaste sättet att leverera kärnkraftsavgifter till de militära och industriella anläggningarna i de motsatta länderna. För pålitlig avlyssning av missiler behövdes moderna radar och nya datorer, som skulle ansvara för beräkningar och kontroll av radarstationer.
Speciellt för skapandet av det sovjetiska missilförsvarssystemet som en del av KB-1 bildades en ny specialdesignbyrå-SKB-30. Samtidigt utökade den sovjetiska vetenskapliga basen och industrin samarbetet i utvecklingen av verktyg som kunde lösa vetenskapliga och tekniska problem. I synnerhet fick ITMiVT från Sovjetunionens vetenskapsakademi ett särskilt uppdrag från KB-1 att skapa en ny digital maskin, som med avseende på sin hastighet var tänkt att överträffa tidigare modeller och bli hjärtat i radarstyrsystemet för långdistansmålspårning.
År 1956 slutfördes det första arbetet med designen av det nya komplexet, försvaret av den preliminära konstruktionen av det experimentella missilförsvarssystemet ägde rum i mars. Samma år utfärdade Sovjetunionens försvarsministerium ett tillstånd att inte bygga GNIIP-10-State Research Testing Ground, som man beslutade att placera i den obebodda kazakiska öknen Betpak-Dala, mellan västra stranden av den berömda Balkhashsjön och nedre delarna av Sarysu- och Chu -floderna. Det experimentella missilförsvarskomplexet och det nya antimissilområdet var tätt sammanbundna, chefsdesignern för hela systemet var Grigory Kisunko, en motsvarande medlem av Sovjetunionens vetenskapsakademi. Samtidigt utfärdade akademikern Sergei Lebedev, direktör för ITMiVT, ett tekniskt uppdrag för skapandet av en ny dator, som fick beteckningen M-40 och ursprungligen var avsedd för "A" -systemet. System "A" är kodnamnet för det första strategiska missilförsvarskomplexet i Sovjetunionen.
Uppdraget för utveckling av en ny superdator gavs till två utvecklingsgrupper, varav en leddes av Vsevolod Burtsev. Båda grupperna har lyckats klara uppgiften. År 1958 var två nya M-40 elektroniska datorer klara. Datorerna monterades av specialister från Zagorsk elektromekaniska anläggning.
Den första militära datorn M-40
Vid tidpunkten för skapandet blev M-40-maskinen den snabbaste bland alla sovjetiska datorer som massproducerades i landet. Samtidigt föreslog och implementerade Vsevolod Burtsev i praktiken ett antal lösningar som är mycket viktiga för utvecklingen av inhemsk datorteknik. I den militära datorn M-40 implementerades för första gången principerna för parallellisering av datorprocessen på hårdvarunivå för en elektronisk dator i praktiken. Alla de viktigaste M-40-enheterna (aritmetik, extern minneshantering, RAM, kontroll) fick autonoma styrenheter och kunde fungera parallellt. För första gången i Sovjetunionen implementerades också en multiplex dataöverföringskanal. Denna lösning gjorde det möjligt, utan att sakta ner datorns beräkningsprocess, att ta emot och skicka mottagen information och data omedelbart från 10 asynkront fungerande kanaler, vars totala genomströmning uppskattades till en miljon bit / s.
M-40, liksom dess ytterligare modernisering, M-50 (50 tusen flytande operationer), var komplexa militära komplex för kontroll av långdistansradar och exakt inriktning mot missiler. De var ansvariga för de beräkningar som krävs för att bygga banor och rikta antimissilmissiler mot fiendens ballistiska missiler. Den 4 mars 1961 genomfördes den första framgångsrika avlyssningen av en ballistisk missil i världs- och inhemsk historia på en speciellt skapad testplats "A" i Kazakstan. Systemet, där M-40-datorn var ansvarig för att beräkna antimissilens bana, kunde avlyssna den ballistiska missilen R-12. Avlyssningen genomfördes 60 kilometer från missiluppskjutningsplatsen. Enligt data från inspelningsutrustningen var missilmissilmissen 31,8 meter till vänster och 2,2 meter i höjd med en tillåten radie på 75 meter. Fragmenteringsladdningen för V-1000 anti-missilen förstörde framgångsrikt R-12 stridshuvudet, som innehöll en viktsimulator för en kärnkraftladdning.
På tal om de tekniska aspekterna av militärdatorn M-40, kan det noteras att den skapades på en bas med blandade element, som använde vakuumrör, ferrit, halvledartransistorer och dioder. Samtidigt ökade maskinens hastighet till 40 tusen operationer per sekund med en fast punkt, vilket var cirka 4 gånger högre än toppvärdena för BESM-1. Den första fullfjädrade militära datorn fick slumpmässigt åtkomstminne på ferritkärnor med en total kapacitet på 4096 40-bitars ord. Det externa minnet var en magnetisk trumma med en kapacitet på 6 tusen ord. Militärdatorn M-40 arbetade tillsammans med processorns utrustning för utbyte med systemabonnenterna och utrustningen för att hålla tid.
För skapandet och framgångsrika tester av komplexet, vars hjärna var M-40 och M-50 datorer, tilldelades teamet av ledande utvecklare av M-40-datorn det prestigefyllda Leninpriset. Det togs emot av Sergey Lebedev och Vladislav Burtsev.
