USA: s myter. Bakåtlåtenheten hos sovjetisk datorteknik

USA: s myter. Bakåtlåtenheten hos sovjetisk datorteknik
USA: s myter. Bakåtlåtenheten hos sovjetisk datorteknik

Video: USA: s myter. Bakåtlåtenheten hos sovjetisk datorteknik

Video: USA: s myter. Bakåtlåtenheten hos sovjetisk datorteknik
Video: 13 Most Dangerous Engines in the World You Should See 2024, Maj
Anonim
USA: s myter. Bakåtlåtenheten hos sovjetisk datorteknik
USA: s myter. Bakåtlåtenheten hos sovjetisk datorteknik

”Om vi överväger proverna av vapen från olika typer av trupper, och även i den historiska aspekten, hur många prover av sovjetisk militär utrustning var de bästa i jämförelse med samma amerikanska? Var fanns det mer pengar, modern forskning och produktionsutrustning, forskare? Kanske var Sovjetunionen ledande när det gäller skapandet av datorer, programvara?"

Jag vill säga ett särskilt tack till sevtrash, som uppmuntrade mig att skriva den här artikeln, och vars fraser från kommentarerna jag använde som epigraf.

Uttrycken "rysk processor" eller "sovjetisk dator" framkallar tyvärr ett antal specifika associationer som introducerats av våra medier, tanklöst (eller tvärtom, avsiktligt) replikerar västerländska artiklar. Alla är vana att tro att det här är antidiluvianska enheter, skrymmande, svaga, obekväma och i allmänhet är inhemsk teknik alltid en anledning till sarkasm och ironi. Tyvärr är det få som vet att Sovjetunionen vid vissa tillfällen i datorteknikens historia var”före resten av planeten”. Och du hittar ännu mindre information om modern inhemsk utveckling på detta område.

Sovjetunionen kallas det land som innehade en av de mäktigaste vetenskapliga skolorna i världen, inte bara av "syrade" patrioter. Detta är ett objektivt faktum baserat på en djup analys av utbildningssystemet av experter från British Association of Educators. Historiskt sett lade man i Sovjetunionen särskild vikt vid att utbilda specialister inom naturvetenskap, ingenjörer och matematiker. I mitten av 1900 -talet, i Sovjetlandets land, fanns det flera skolor för utveckling av datorteknik, och det var ingen brist på kvalificerad personal för dem, varför det fanns alla förutsättningar för en framgångsrik utveckling av den nya industrin. Dussintals begåvade forskare och ingenjörer har deltagit i skapandet av olika system för elektroniska beräkningsmaskiner. Nu ska vi bara prata om de viktigaste milstolparna i utvecklingen av digitala datorer i Sovjetunionen. Arbetet med analoga maskiner startades redan före kriget, och 1945 var den första analoga maskinen i Sovjetunionen redan i drift. Före kriget började forskning och utveckling av höghastighetsutlösare, huvudelementen i digitala datorer.

Bild
Bild

Sergei Alekseevich Lebedev (1902 - 1974) kallas rimligen grundaren för utvecklingen av datorteknik i Sovjetunionen - under hans ledning utvecklades 15 typer av datorer, från den enklaste lampan till superdatorer på integrerade kretsar

I Sovjetunionen var det känt om skapandet av amerikanerna 1946 av ENIAC -maskinen - världens första dator med elektroniska rör som elementbas och automatisk programstyrning. Trots det faktum att sovjetiska forskare visste om att denna maskin existerade, var likväl som all annan information som läckte in till Ryssland under det kalla kriget mycket mycket knapp och otydlig. Därför är snacket om att sovjetisk datorteknik kopierades från västerländska modeller inget annat än insyn. Och vilken typ av "prover" kan vi prata om om datorns operativmodeller vid den tiden upptagit två eller tre våningar och endast en mycket begränsad krets av människor hade tillgång till dem? Det maximala som inhemska spioner kunde få var fragmentarisk information från teknisk dokumentation och utskrifter från vetenskapliga konferenser.

I slutet av 1948 började Academician SA Lebedev arbeta med den första hemmamaskinen. Ett år senare utvecklades arkitekturen (från grunden, utan lån), samt schematiska diagram över enskilda block. År 1950 monterades datorn på rekordtid genom ansträngningar från endast 12 forskare och 15 tekniker. Lebedev kallade sitt hjärnskap "Liten elektronisk beräkningsmaskin", eller MESM. "Baby", som bestod av sex tusen vakuumrör, upptog en hel flygel i en tvåvåningshus. Låt ingen bli chockad av sådana dimensioner. Västra mönster var inte mindre. Det var femtionde året på gården och radiorör styrde fortfarande bollen.

Det bör noteras att i Sovjetunionen lanserades MESM vid en tidpunkt då det bara fanns en dator i Europa - engelska EDSAK, som lanserades bara ett år tidigare. Men MESM -processorn var mycket kraftfullare på grund av parallelliseringen av beräkningsprocessen. En liknande maskin som EDSAK, TsEM-1, togs i drift vid Institute of Atomic Energy 1953, och den överträffade också EDSAK i ett antal parametrar.

Vid skapandet av MESM användes alla grundläggande principer för att skapa datorer, såsom närvaro av in- och utmatningsenheter, kodning och lagring av ett program i minnet, automatisk körning av beräkningar baserade på ett program lagrat i minnet, etc. Huvudsaken var att det var en dator baserad på den binära logiken som för närvarande används vid beräkning (amerikanska ENIAC använde decimalsystemet (!!!), och dessutom bearbetas principen för pipelinebehandling, utvecklad av S. A. operander. parallellt används den nu i alla datorer i världen.

Den lilla elektroniska räknemaskinen följdes av en stor - BESM -1. Utvecklingen slutfördes hösten 1952, varefter Lebedev blev fullvärdig medlem av Sovjetunionens vetenskapsakademi.

I den nya maskinen beaktades erfarenheten av att skapa MESM och en förbättrad elementbas tillämpades. Datorn hade en hastighet på 8-10 tusen operationer per sekund (mot endast 50 operationer per sekund för MESM), externa lagringsenheter baserades på magnetband och magnetiska trummor. Något senare experimenterade forskare med ackumulatorer på kvicksilverrör, potentioskop och ferritkärnor.

Om i Sovjetunionen var lite känt om västerländska datorer, i Europa och USA visste de praktiskt taget ingenting om sovjetiska datorer. Därför blev Lebedevs rapport på en vetenskaplig konferens i Darmstadt en riktig sensation: det visade sig att BESM-1 som samlats i Sovjetunionen är den mest produktiva och kraftfulla datorn i Europa.

År 1958, efter ytterligare en modernisering av BESM RAM, som redan hette BESM-2, massproducerades det på en av unionens fabriker. Resultatet av det fortsatta arbetet i teamet under ledning av Lebedev var utvecklingen och förbättringen av den första BESM. En ny familj av superdatorer skapades under varumärket "M", vars seriemodell M-20, som utför upp till 20 tusen operationer per sekund, vid den tiden blev den snabbast fungerande datorn i världen.

1958 var en annan viktig, om än lite känd, milstolpe i utvecklingen av datorer. Under ledning av V. S. avstånd upp till 200 km. Samtidigt antas det officiellt att världens första datornätverk började fungera först 1965, då TX-2-datorerna från Massachusetts Institute of Technology och Q-32 från SDC-företaget i Santa Monica var anslutna. Således, i motsats till den amerikanska myten, utvecklades och implementerades datornätverket först i Sovjetunionen, så mycket som 7 år tidigare.

Speciellt för militärens behov, inklusive för rymdkontrollcentret, utvecklades flera datormodeller baserade på M-40 och M-50, som blev den "cybernetiska hjärnan" i det sovjetiska anti-missilsystemet, skapat under ledning av VGKisunko och sköt ner en riktig missil 1961 - amerikanerna kunde upprepa detta bara 23 år senare.

Den första fullfjädrade andra generationens maskin (på halvledarbasis) var BESM-6. Denna maskin hade en rekordhastighet för den tiden - cirka en miljon operationer per sekund. Många av principerna för dess arkitektur och strukturella organisation blev en verklig revolution inom datorteknik från den perioden och var faktiskt redan ett steg in i den tredje generationen datorer.

Bild
Bild

BESM -6, skapad i Sovjetunionen 1966, hade en rekordhastighet för den tiden - cirka en miljon operationer per sekund

I BESM-6 implementerades stratifieringen av slumpmässigt åtkomstminne i block, vilket möjliggjorde samtidig hämtning av information, vilket gjorde det möjligt att dramatiskt öka hastigheten på åtkomst till minnessystemet, principen för att kombinera instruktionskörning användes i stor utsträckning (upp till 14 maskininstruktioner kan finnas samtidigt i processorn i olika skeden av körningen). Denna princip, som namngavs av chefsdesignern för BESM-6, akademikern SA Lebedev, principen om "vattenledning", blev senare allmänt använd för att öka produktiviteten hos datorer för allmänt bruk, efter att ha fått namnet "kommandotransportör" i modern terminologi. För första gången introducerades en metod för buffertförfrågningar, en prototyp av ett modernt cacheminne skapades, ett effektivt system för multitasking och åtkomst till externa enheter implementerades och många andra innovationer, varav några fortfarande används. BESM-6 visade sig vara så framgångsrik att den producerades i serie i 20 år och fungerade effektivt i olika statliga strukturer och institutioner.

Förresten, International Center for Nuclear Research, skapat i Schweiz, använde BESM -maskiner för beräkningar. Och ytterligare ett vägledande faktum, som slog myten om vår databehandsteknologis efterblivenhet … Under den sovjetamerikanska rymdflygningen Soyuz-Apollo fick den sovjetiska sidan, med hjälp av BESM-6, bearbetade resultat av telemetriinformation på en minut- en halvtimme tidigare än den amerikanska sidan …

I detta avseende är en artikel av kurator vid Museum of Computer Science i Storbritannien, Doron Sweid, intressant. Titeln på artikeln talar för sig själv: "Den ryska BESM -serien superdatorer, som utvecklats för mer än 40 år sedan, kan vittna om USA: s lögner som förklarade teknisk överlägsenhet under kalla krigets år."

Bild
Bild

Det fanns många kreativa kollektiv i Sovjetunionen. Institutionerna för S. A. Lebedev, I. S. Bruk, V. M. Glushkov är bara de största av dem. Ibland tävlade de, ibland kompletterade de varandra. Och alla arbetade i framkant av världsvetenskap. Hittills har vi pratat främst om utvecklingen av Academician Lebedev, men resten av teamen i deras arbete var före utländska utvecklingen.

Så, till exempel, i slutet av 1948, anställda på Energy Institute. Krizhizhanovsky Brook och Rameev får ett uppfinnarintyg på en dator med en gemensam buss, och 1950-1951. skapa det. I denna maskin används för första gången i världen halvledardioder (cuprox) istället för vakuumrör.

Och i samma period när S. A. Lebedev skapade BESM-6, akademiker V. M. Glushkov slutförde utvecklingen av "Ukraina" stordator, vars idéer senare användes i amerikanska stordatorer på 1970 -talet. MIR -familjen av datorer som skapades av akademikern Glushkov var tjugo år före amerikanerna - det här var prototyperna för persondatorer. 1967 köpte IBM MIR-1 på en utställning i London: IBM hade en prioriterad tvist med konkurrenterna, och maskinen köptes för att bevisa att principen om stegvis mikroprogrammering, patenterad av konkurrenter 1963, sedan länge har varit känd rysk och används i produktionsfordon.

Bild
Bild

Pionjären inom datavetenskap och cybernetik, akademikern Viktor Mikhailovich Glushkov (1923-1982) är känd för specialister över hela världen för sina vetenskapliga resultat av världsbetydelse inom matematik, datavetenskap och cybernetik, datorteknik och programmering

Nästa steg i utvecklingen av datorteknik i Sovjetunionen var arbete med att skapa en superdator, vars familj fick namnet "Elbrus". Detta projekt startades av Lebedev, och efter hans död leddes det av Burtsev.

Det första multiprocessor-datorkomplexet "Elbrus-1" lanserades 1979. Den inkluderade 10 processorer och hade en hastighet på cirka 15 miljoner operationer per sekund. Denna maskin var flera år före de ledande västerländska datorerna. Symmetrisk multiprocessorarkitektur med delat minne, implementering av säker programmering med datatyper av hårdvara, processors superscalaritet, ett enhetligt operativsystem för multiprocessorkomplex - alla dessa funktioner som implementerades i Elbrus -serien verkade mycket tidigare än i väst, vars princip används i dag i moderna superdatorer.

Bild
Bild

"Elbrus" introducerade i allmänhet ett antal revolutionerande innovationer i teorin om datorer. Dessa är superscalarity (bearbetning av mer än en instruktion per cykel), implementering av säker programmering med datatyper av hårdvara, pipelining (parallell bearbetning av flera instruktioner), etc. Alla dessa funktioner uppträdde först i sovjetiska datorer. En annan viktig skillnad på Elbrus-systemet från liknande som tidigare producerats i unionen är dess fokus på programmeringsspråk på hög nivå. Grundspråket ("Autocode Elbrus El-76") skapades av V. M. Pentkovsky, som senare blev huvudarkitekten för Pentium-processorer.

Nästa modell i denna serie, Elbrus-2, utförde redan 125 miljoner operationer per sekund. "Elbrus" arbetade i ett antal viktiga system i samband med bearbetning av radarinformation, de räknades på registreringsskyltarna i Arzamas och Chelyabinsk, och många datorer av denna modell tillhandahåller fortfarande funktionen av missilförsvarssystem och rymdstyrkor.

Den sista modellen i denna serie var Elbrus 3-1, som utmärktes av sin modulära design och var avsedd att lösa stora vetenskapliga och ekonomiska problem, inklusive modellering av fysiska processer. Dess hastighet nådde 500 miljoner operationer per sekund (på vissa lag), dubbelt så snabbt som den mest produktiva amerikanska superbilen på den tiden, Cray Y-MP.

Efter Sovjetunionens kollaps emigrerade en av Elbrus -utvecklarna, Vladimir Pentkovsky, till USA och fick jobb på Intel Corporation. Han blev snart senioringenjör i företaget och under hans ledning 1993 utvecklade Intel Pentium -processorn, som ryktas ha fått sitt namn efter Pentkovsky.

Pentkovsky förkroppsligade i Intels processorer den sovjetiska know-how som han visste, och 1995 släppte Intel en mer avancerad Pentium Pro-processor, som kom nära den ryska El-90-mikroprocessorn 1990, men aldrig kom ikapp den., även om det skapades 5 år senare.

Enligt Keith Diffendorf, redaktör för mikroprocessorrapporten, har Intel antagit den stora erfarenhet och avancerade teknik som utvecklats i Sovjetunionen, inklusive de grundläggande principerna för moderna arkitekturer som SMP (symmetrisk multiprocessering), superscalar och EPIC (Explicitly Parallel Instruction Code) - kod med tydlig instruktion parallellism) arkitektur. På grundval av dessa principer producerades datorer redan i unionen, medan i USA bara "svävade i hjärnan hos forskare (!!!)" i USA.

Jag vill betona att artikeln uteslutande talade om datorer som ingår i hårdvara och massproducerade datorer. Därför är det svårt att hålla med åsikten om dess efterblivenhet, när man känner till den sovjetiska datorteknikens faktiska historia. Dessutom är det klart att vi inom denna bransch konsekvent har varit i framkant. Tyvärr hör vi inte om detta vare sig från TV -skärmar eller från andra medier.

Rekommenderad: