Wróćmy do przygód Lebiediewa w Moskwie. Pojechał tam nie jako dzikus, ale na zaproszenie wspomnianego już M. A. Lavrentyeva, który do tego czasu kierował później legendarnym ITMiVT.
Instytut Mechaniki Precyzyjnej i Informatyki został pierwotnie zorganizowany w 1948 r. w celu obliczania (mechanicznie i ręcznie!) tablic balistycznych i wykonywania innych obliczeń dla Departamentu Obrony (w Stanach Zjednoczonych ENIAC pracował wówczas nad podobnymi tablicami, a w projekcie było jeszcze kilka maszyn) … Jej dyrektorem był generał porucznik N. G. Bruevich, z zawodu mechanik. Pod jego rządami instytut koncentrował się na rozwoju analizatorów różnicowych, ponieważ dyrektor nie reprezentował żadnej innej techniki. W połowie 1950 r. Brujewicza (zgodnie z tradycją sowiecką bezpośrednio listem do Stalina) zastąpił Ławrentiew. Wysiedlenie nastąpiło poprzez złożenie przywódcy obietnicy jak najszybszego stworzenia maszyny do obliczania broni jądrowej.
W tym celu zwabił utalentowanego Lebiediewa z Kijowa, gdzie właśnie zakończył budowę MESM. Lebiediew przyniósł 12 zeszytów wypełnionych rysunkami ulepszonej wersji maszyny i od razu zabrał się do pracy. W tym samym 1950 roku Bruevich uderzył Ławrentiewa w odwecie, oferując ITMiVT „braterską pomoc” z Ministerstwa Inżynierii Mechanicznej i Oprzyrządowania ZSRR. Ministrowie „doradzili” (jak rozumiecie, nie było możliwości odmowy) ITMiVT współpracować z SKB-245 (to samo, gdzie późniejszy dyrektor V. V. Aleksandrov nie chciał „zobaczyć i poznać” unikalnej maszyny Setuna i skąd pochodził Brook Rameev), Instytut Naukowo-Badawczy „Schetmash” (wcześniej rozwijający maszyny sumujące) oraz Zakład SAM, który wyprodukował te maszyny sumujące. Zadowoleni asystenci, po przestudiowaniu projektu Lebiediewa, natychmiast złożyli propozycję, mówiąc ministrowi PI Parszynowi, że sami opanują tworzenie komputera.
Strela i BESM
Minister natychmiast podpisał zamówienie na opracowanie maszyny Strela. A trzem konkurentom udało się jakoś ukończyć prototyp tuż przed testowaniem BESM. SKB nie miał żadnych szans, wydajność Streli nie przekroczyła 2 kFLOPS, a BESM-1 wyprodukował ponad 10 kFLOPS. Ministerstwo nie spało i poinformowało grupę Lebiediewa, że Strela otrzymała tylko jedną kopię pamięci RAM na szybkich potencjoskopach, która była niezbędna dla ich komputera. Krajowy przemysł podobno nie opanował większej partii, a BESM działa dobrze jak jest, konieczne jest wsparcie kolegów. Lebiediew pilnie przerabia pamięć dla przestarzałych i nieporęcznych linii opóźniających rtęciowych, co zmniejsza wydajność prototypu do poziomu „Strela”.
Nawet w tak wykastrowanej formie jego samochód kompletnie rozbija konkurenta: w BESM użyto 5 tys. lamp, w „Streli” prawie 7 tys., BESM zużył 35 kW, „Strela” – 150 kW. Prezentacja danych w SKB została wybrana archaicznie – BDC ze stałym punktem, podczas gdy BESM był realny i całkowicie binarny. Wyposażony w zaawansowaną pamięć RAM byłby wówczas jednym z najlepszych na świecie.
Nie ma co robić, w kwietniu 1953 BESM został przyjęty przez Komisję Państwową. Ale… nie został wprowadzony do produkcji seryjnej, pozostał jedynym prototypem. Do masowej produkcji wybierana jest „Strzałka”, wyprodukowana w ilości 8 egzemplarzy.
W 1956 Lebiediew wybija potencjoskopy. A prototyp BESM staje się najszybszym samochodem poza Stanami Zjednoczonymi. Ale jednocześnie IBM 701 przewyższa go pod względem specyfikacji technicznych, wykorzystując najnowszą pamięć na rdzeniach ferrytowych. Słynny matematyk MR Shura-Bura, jeden z pierwszych programistów Streli, nie wspominał jej zbyt ciepło:
„Strzałkę” umieszczono na Wydziale Matematyki Stosowanej. Maszyna słabo działała, miała tylko 1000 ogniw, niesprawny napęd taśmy magnetycznej, częste awarie arytmetyczne i mnóstwo innych problemów, ale mimo to udało nam się podołać zadaniu - zrobiliśmy program do obliczania energii wybuchów podczas symulacji broni jądrowej …
Niemal każdy, kto miał wątpliwe szczęście dotknięcia tego cudu techniki, miał o niej taką opinię. Oto, co mówi AK Płatonow o Streli (z wywiadu, o którym już wspominaliśmy):
Dyrektor instytutu, który produkował sprzęt komputerowy, który był wówczas w użyciu, nie podołał zadaniu. I była cała historia: jak przekonano Lebiediewa (przekonał go Ławrentiew), a Ławrentiew został dyrektorem instytutu, a potem Lebiediew został dyrektorem instytutu zamiast tego „nieudanego” akademika. I zrobili BESM. Jak to zrobiłeś? Zebrano doktorantów i prace semestralne z wydziałów fizyki kilku instytutów, a studenci wykonali tę maszynę. Najpierw robili projekty na swoich projektach, potem żelazo w warsztatach. Proces rozpoczął się, wzbudził zainteresowanie, Ministerstwo Przemysłu Radiowego włączyło się w …
Kiedy wszedłem do tego samochodu z BESM, moje oczy powędrowały do czoła. Ludzie, którzy to zrobili, po prostu wyrzeźbili to z tego, co mają. Nie było pomysłu, to znaczy prawie nic nie mogłem z tym zrobić! Umiała mnożyć, dodawać, dzielić, miała pamięć rzeczywiście i miała jakiś podstępny kod, którego nie da się użyć… Dajesz polecenie IF i musisz czekać osiem poleceń, aż ścieżka pod głowa tam pasuje. Deweloperzy powiedzieli nam: po prostu znajdźcie, co robić w tych ośmiu poleceniach, ale przez to wyszło osiem razy wolniej… SCM w mojej pamięci to swego rodzaju dziwoląg… BESM musiało dać 10 000 operacji… Ale, z powodu wymiany [pamięci] BESM na lampach dał tylko 1000 operacji. Co więcej, wszystkie obliczenia dla nich zostały wykonane 2 razy, koniecznie, ponieważ te rurki rtęciowe często się gubiły. Kiedy później przeszliśmy na pamięć elektrostatyczną… cały zespół młodych chłopaków – w końcu Mielnikow i inni byli jeszcze chłopcami – zakasali rękawy i wszystko przerobili. Zrobiliśmy 10 tys. operacji na sekundę, potem zwiększyliśmy częstotliwość i dostali 12 tys. Pamiętam ten moment. Mielnikow mówi do mnie: „Spójrz! Spójrz, teraz dam krajowi kolejną Strelę!” A na tym oscylatorze kręci się pokrętłem, tylko zwiększając częstotliwość.
TK
Ogólnie rzecz biorąc, rozwiązania architektoniczne tej maszyny są teraz praktycznie zapomniane, ale na próżno - doskonale pokazują rodzaj technicznej schizofrenii, którą twórcy musieli podążać w dużej mierze nie z własnej winy. Dla tych, którzy nie wiedzą, w ZSRR (zwłaszcza na polu wojskowym, do którego do połowy lat 60. należały wszystkie komputery w Unii), nie można było niczego oficjalnie zbudować ani wymyślić, działając swobodnie. W przypadku każdego potencjalnego produktu grupa specjalnie przeszkolonych biurokratów najpierw wydawała zadanie techniczne.
W zasadzie nie można było nie spotkać TK (nawet najdziwniejszego, z punktu widzenia zdrowego rozsądku) – nawet genialny wynalazek nie zostałby zaakceptowany przez komisję rządową. Tak więc w zadaniu technicznym dla „Streli” wskazano wymóg obowiązkowej możliwości pracy ze wszystkimi jednostkami maszyny w grubych, ciepłych rękawiczkach (!), których sens nie jest w stanie pojąć. W rezultacie twórcy byli tak zboczeni, jak tylko mogli. Na przykład znany napęd z taśmą magnetyczną wykorzystywał szpule nie o światowym standardzie 3⁄4”, ale 12,5 cm, dzięki czemu można je było ładować w futrzanych rękawiczkach. Dodatkowo taśma musiała wytrzymać szarpnięcie podczas zimnego startu napędu (wg TZ –45°C), więc była super gruba i bardzo mocna ze szkodą dla wszystkiego innego. Jak urządzenie magazynujące może mieć temperaturę -45°C, gdy o krok od niego biegnie bateria lampy o mocy 150 kW, kompilator zestawienia pracy zdecydowanie o tym nie pomyślał.
Ale tajność SKB-245 była paranoiczna (w przeciwieństwie do projektu BESM, który Lebiediew zrobił ze studentami). Organizacja miała 6 wydziałów, które były oznaczone numerami (wcześniej były tajne). Co więcej, najważniejszy, I wydział (zgodnie z tradycją, później we wszystkich instytucjach sowieckich istniała właśnie ta „pierwsza część”, w której siedzieli specjalnie przeszkoleni ludzie z KGB i ukrywali wszystko, co było możliwe, na przykład w latach 70. XX wieku „ pierwsze działy” były odpowiedzialne za dostęp do strategicznej maszyny – kopiarki, w przeciwnym razie pracownicy nagle zaczną szerzyć bunty). Cały dział zajmował się codzienną kontrolą wszystkich pozostałych działów, codziennie pracownicy SKB otrzymywali walizki z papierami oraz zszyte, ponumerowane, zapieczętowane zeszyty, które przekazano pod koniec dnia pracy. Niemniej jednak z jakiegoś powodu tak znakomity poziom biurokratycznej organizacji nie pozwolił na stworzenie równie znakomitej maszyny.
Uderzające jest jednak to, że „Strela” nie tylko weszła do panteonu sowieckich komputerów, ale była znana także na Zachodzie. Na przykład autor tego artykułu był szczerze zaskoczony, gdy w C. Gordon Bell, Allen Newell, Computer Structures: Reading and Przykłady, opublikowanym przez McGraw-Hill Book Company w 1971, w rozdziale o różnych architekturach zestawów poleceń: opis poleceń strzałek. Chociaż był tam cytowany, jak wynika z przedmowy, raczej dla ciekawości, ponieważ był dość zawiły nawet jak na podstępne krajowe standardy.
M-20
Lebiediew wyciągnął z tej historii dwie cenne lekcje. A do produkcji kolejnej maszyny, M-20, przeniósł się do uprzywilejowanych przez władze konkurentów - tego samego SKB-245. A do patronatu wyznacza na swojego zastępcę wysoką rangę z Ministerstwa - M. K. Sulima. Następnie z tym samym zapałem zaczyna tonąć konkurencyjny rozwój - „Setun”. W szczególności żadne biuro projektowe nie podjęło się opracowania dokumentacji niezbędnej do masowej produkcji.
Później mściwy Bruevich zadał Lebiediewowi ostatni cios.
Praca zespołu M-20 została nominowana do Nagrody Lenina. Praca została jednak odrzucona z bliżej nieokreślonych powodów. Faktem jest, że Bruevich (który był wówczas urzędnikiem Gospriyemki) oprócz ustawy o przyjęciu komputera M-20 zapisał swoje zdanie odrębne. Odnosząc się do faktu, że wojskowy komputer IBM Naval Ordnance Research Calculator (NORC) działa już w Stanach Zjednoczonych, produkując rzekomo ponad 20 kFLOPS (w rzeczywistości nie więcej niż 15) i „zapominając”, że M-20 ma 1600 lamp zamiast 8000 NORC, wyraził wielkie wątpliwości co do wysokiej jakości maszyny. Oczywiście nikt nie zaczął się z nim kłócić.
Lebiediew też nauczył się tej lekcji. A Sulim, już nam znany, stał się nie tylko zastępcą, ale generalnym projektantem następujących maszyn M-220 i M-222. Tym razem wszystko poszło jak w zegarku. Pomimo licznych niedociągnięć pierwszej serii (do tego czasu słaba podstawa elementu tranzystora ferrytowego, niewielka ilość pamięci RAM, nieudana konstrukcja panelu sterowania, wysoka pracochłonność produkcji, tryb działania konsoli z jednym programem), w latach 1965-1978 wyprodukowano 809 zestawów z tej serii. Ostatnie z nich, 25-letnie, zostały zainstalowane jeszcze w latach 80-tych.
BESM-1
Ciekawe, że BESM-1 nie może być uważany za czysto lampowy. W wielu blokach w obwodzie anodowym zastosowano transformatory ferrytowe, a nie lampy oporowe. Uczeń Lebiediewa Burcew wspominał:
Ponieważ te transformatory zostały wykonane w sposób rzemieślniczy, często przepalały się, wydzielając ostry specyficzny zapach. Siergiej Aleksiejewicz miał wspaniały węch i wąchając wieszak, wskazał wadliwy aż do bloku. Prawie nigdy się nie mylił.
Ogólnie wyniki pierwszego etapu wyścigu komputerowego podsumował w 1955 r. Komitet Centralny KPZR. Rezultat poszukiwań katedr i fundacji akademickich był rozczarowujący, co potwierdza odpowiedni raport:
Przemysł krajowy, produkujący maszyny i urządzenia elektroniczne, w niewystarczającym stopniu wykorzystuje zdobycze współczesnej nauki i techniki i pozostaje w tyle za podobnym przemysłem za granicą. Opóźnienie to szczególnie wyraźnie przejawia się w tworzeniu szybkich urządzeń liczących … Praca … jest zorganizowana na całkowicie niewystarczającą skalę, … nie pozwalając nadrobić zaległości, a ponadto wyprzedzić obce kraje. SKB-245 MMiP jest jedyną instytucją przemysłową w tym zakresie…
W 1951 roku w USA istniało 15 typów uniwersalnych szybkich maszyn cyfrowych, w sumie 5 dużych i około 100 małych maszyn. W 1954 roku Stany Zjednoczone posiadały już ponad 70 typów maszyn o łącznej liczbie ponad 2300 sztuk, z czego 78 to duże, 202 średnie, a ponad 2000 małe. Obecnie mamy tylko dwa rodzaje dużych maszyn (BESM i „Strela”) i dwa rodzaje małych maszyn (ATsVM M-1 i EV) i pracuje tylko 5-6 maszyn. Pozostajemy w tyle za USA… i pod względem jakości posiadanych przez nas maszyn. Nasza główna maszyna seryjna "Strela" pod wieloma względami ustępuje seryjnej amerykańskiej maszynie IBM 701… Część dostępnej siły roboczej i zasobów jest przeznaczana na wykonywanie mało obiecującej pracy, która pozostaje w tyle za nowoczesną technologią. Tak więc elektromechaniczny analizator różnicowy z 24 integratorami wyprodukowany w SKB-245, który jest maszyną niezwykle złożoną i kosztowną, ma dość wąskie możliwości w porównaniu z cyfrowymi maszynami elektronicznymi; za granicą z produkcji takich maszyn odmówiono …
Przemysł radziecki również pozostaje w tyle za przemysłem zagranicznym w technologii produkcji komputerów. Tak więc za granicą produkowane są szeroko specjalne komponenty i produkty radiowe, które są wykorzystywane w maszynach liczących. Spośród nich w pierwszej kolejności należy wskazać diody i triody germanowe. Produkcja tych elementów jest z powodzeniem zautomatyzowana. Automatyczna linia w zakładzie General Electric produkuje 12 milionów diod germanowych rocznie.
Pod koniec lat 50. spory i zatargi wśród projektantów związane z próbą uzyskania większych funduszy od państwa na swoje projekty i zatopieniem cudzych (bo liczba miejsc w Akademii Nauk nie jest gumowa), a także niski poziom techniczny, który z trudem uniemożliwia produkcję tak skomplikowanego sprzętu, doprowadził do tego, że na początku lat 60. park w ogóle wszystkich maszyn lampowych w ZSRR był:
Ponadto do 1960 roku wyprodukowano kilka specjalistycznych maszyn - M-17, M-46, "Kristall", "Pogoda", "Granit" itp. W sumie nie więcej niż 20-30 sztuk. Najpopularniejszy komputer „Ural-1” był też najmniejszy (100 lamp) i najwolniejszy (około 80 FLOPS). Dla porównania: IBM 650, ten pierwszy, bardziej złożony i szybszy od niemal wszystkich powyższych, został wyprodukowany w tym czasie w ponad 2000 egzemplarzach, nie licząc innych modeli tej firmy. Poziom braku technologii komputerowej był taki, że kiedy w 1955 r. powstało pierwsze w kraju specjalistyczne centrum obliczeniowe - Centrum Obliczeniowe Akademii Nauk ZSRR z dwoma całymi maszynami - BESM-2 i Strela, komputery w nim pracowały przez całą dobę i nie radził sobie z przepływem zadań (jedno jest ważniejsze od drugiego).
Biurokratyczny absurd
Doszło znowu do biurokratycznego absurdu - żeby akademicy nie walczyli o przewartościowany czas maszynowy (i zgodnie z tradycją o totalną partyjną kontrolę wszystkiego i wszystkich, tak na wszelki wypadek), plan obliczeń na komputerze został zatwierdzony i co tydzień osobiście przez przewodniczącego Rady Ministrów ZSRR N. A. Bulgarina. Były też inne anegdotyczne przypadki.
Na przykład akademik Burtsev przypomniał następującą historię:
BESM zaczął rozważać zadania o szczególnym znaczeniu [tj. broń jądrową]. Otrzymaliśmy poświadczenie bezpieczeństwa, a funkcjonariusze KGB bardzo skrupulatnie pytali, jak można wydobyć i usunąć z samochodu informacje o szczególnym znaczeniu… Zrozumieliśmy, że każdy kompetentny inżynier może te informacje wydobyć z dowolnego miejsca i chcieli, aby było to jedno miejsce. W wyniku wspólnych wysiłków ustalono, że miejsce to jest bębnem magnetycznym. Na bębnie zabudowano nasadkę z pleksiglasu z miejscem do jej uszczelnienia. Strażnicy regularnie odnotowywali obecność pieczęci z wpisem tego faktu do dziennika … Kiedy zaczęliśmy pracować, otrzymawszy, jak powiedział Lapunow, genialny wynik.
- A co dalej z tym genialnym wynikiem? – Jest w pamięci RAM – pytam Lapunowa.
- No to połóżmy to na bębnie.
- Który bęben? Został zapieczętowany przez KGB!
Na co Lapunow odpowiedział:
- Mój wynik jest sto razy ważniejszy niż cokolwiek tam napisane i zapieczętowane!
Zapisałem jego wynik na bębnie, wymazując dużą pulę informacji zarejestrowanych przez naukowców atomowych….
Miało też szczęście, że zarówno Lapunow, jak i Burcew byli na tyle potrzebni i ważni, że nie jechali kolonizować Kołymę z powodu takiej arbitralności. Mimo tych incydentów najważniejsze jest to, że nie zaczęliśmy jeszcze pozostawać w tyle w technologii produkcji.
Akademik N. N. Moiseev zapoznał się z amerykańskimi maszynami lampowymi i napisał później:
Widziałem, że w technice praktycznie nie tracimy: te same potwory lampowe, te same niekończące się awarie, ci sami magowie inżynierowie w białych fartuchach, którzy naprawiają awarie i mądrzy matematycy, którzy próbują wydostać się z trudnych sytuacji.
A. K. Płatonow wspomina również trudności w uzyskaniu dostępu do BESM-1:
Przypomina się epizod w związku z BESM. Jak wszyscy zostali wyrzuceni z samochodu. Jej główny czas był z Kurchatovem i powiedziano im, aby nie dawali nikomu czasu, dopóki nie skończą całej pracy. To bardzo rozgniewało Lebiediewa. Początkowo sam przeznaczył czas i nie zgodził się z takim żądaniem, ale Kurczatow znokautował ten dekret. Potem skończył mi się czas o ósmej, muszę wracać do domu. Właśnie wtedy dziewczyny Kurczatowa wchodzą z dziurkowanymi taśmami. Ale za nimi wchodzi rozgniewany Lebiediew ze słowami: „To jest złe!” Krótko mówiąc, Siergiej Aleksiejewicz sam usiadł przy konsoli.
W tym samym czasie bitwa naukowców o lampy toczyła się na tle niesamowitej umiejętności czytania i pisania przywódców. Według Lebiediewa, kiedy pod koniec lat 40. spotkał się z przedstawicielami KC KPZR w Moskwie, aby wyjaśnić im znaczenie finansowania komputerów i mówił o teoretycznej wydajności MESM w 1 kFLOPS. Oficjalna myśl przez długi czas, a potem wydała genialny:
Cóż, tutaj, weź pieniądze, zrób z nich samochód, natychmiast wyliczy wszystkie zadania. Więc co z tym zrobisz? Wyrzuć to?
Następnie Lebiediew zwrócił się do Akademii Nauk Ukraińskiej SRR i już tam znalazł niezbędne pieniądze i wsparcie. Do czasu, gdy zgodnie z tradycją, patrząc na Zachód, krajowi biurokraci zobaczyli ich wzrok, pociąg prawie odjechał. Udało nam się wyprodukować nie więcej niż 60–70 komputerów w ciągu dziesięciu lat, a nawet wtedy nawet połowę eksperymentalnych.
W rezultacie do połowy lat pięćdziesiątych rozwinęła się niesamowita i smutna sytuacja - obecność światowej klasy naukowców i całkowity brak komputerów szeregowych na podobnym poziomie. W rezultacie, tworząc komputery obrony przeciwrakietowej, ZSRR musiał polegać na tradycyjnej rosyjskiej pomysłowości, a wskazówka, w którym kierunku kopać, pochodziła z nieoczekiwanego kierunku.
W Europie jest mały kraj, który jest często ignorowany przez osoby z powierzchowną znajomością historii techniki. Często przypominają sobie niemiecką broń, francuskie samochody, brytyjskie komputery, ale zapominają, że dzięki wyjątkowo utalentowanym inżynierom, które istniało jedno państwo, które odniosło w latach 1930-1950 nie mniejsze, jeśli nie wielkie sukcesy we wszystkich tych dziedzinach. Po wojnie, na szczęście dla ZSRR, mocno weszła w jego strefę wpływów. Mówimy o Czechosłowacji. A o czeskich komputerach i ich głównej roli w tworzeniu tarczy antyrakietowej Kraju Sowietów będziemy mówić w następnym artykule.
