„Jeśli weźmiemy pod uwagę próbki broni różnych rodzajów wojsk, a nawet w aspekcie historycznym, ile próbek radzieckiego sprzętu wojskowego było najlepszych w porównaniu z tymi samymi amerykańskimi? Gdzie było więcej pieniędzy, nowoczesnego sprzętu badawczego i produkcyjnego, naukowców? Może ZSRR był liderem w tworzeniu komputerów, oprogramowania?”
Chciałbym szczególnie podziękować sevtrashowi, który zachęcił mnie do napisania tego artykułu i którego frazy z komentarzy użyłem jako epigrafu.
Zwroty „rosyjski procesor” czy „sowiecki komputer” wywołują niestety szereg konkretnych skojarzeń wprowadzonych przez nasze media, bezmyślnie (lub wręcz przeciwnie, celowo) powielając zachodnie artykuły. Wszyscy są przyzwyczajeni do myślenia, że są to urządzenia przedpotopowe, nieporęczne, słabe, niewygodne i ogólnie technologia domowa zawsze jest powodem sarkazmu i ironii. Niestety niewiele osób wie, że ZSRR w pewnych momentach historii technologii komputerowej „wyprzedzał resztę planety”. A jeszcze mniej informacji o nowoczesnych rozwiązaniach krajowych w tej dziedzinie.
Związek Radziecki nazywany jest krajem, który posiadał jedną z najpotężniejszych szkół naukowych na świecie, nie tylko przez „zakwasonych” patriotów. To obiektywny fakt oparty na dogłębnej analizie systemu edukacji przez ekspertów z Brytyjskiego Stowarzyszenia Edukatorów. Historycznie w ZSRR szczególny nacisk kładziono na kształcenie specjalistów z zakresu nauk przyrodniczych, inżynierów i matematyków. W połowie XX wieku w kraju Sowietów istniało kilka szkół rozwoju technologii komputerowej i nie brakowało dla nich wykwalifikowanego personelu, dlatego istniały wszystkie warunki do pomyślnego rozwoju nowy przemysł. Dziesiątki utalentowanych naukowców i inżynierów brało udział w tworzeniu różnych systemów elektronicznych maszyn liczących. Teraz porozmawiamy tylko o głównych kamieniach milowych w rozwoju komputerów cyfrowych w ZSRR. Prace nad maszynami analogowymi rozpoczęto jeszcze przed wojną, a już w 1945 roku działała pierwsza maszyna analogowa w ZSRR. Przed wojną rozpoczęto badania i rozwój szybkich wyzwalaczy, głównych elementów komputerów cyfrowych.
Siergiej Aleksiejewicz Lebiediew (1902 - 1974) jest rozsądnie nazywany twórcą rozwoju technologii komputerowej w Związku Radzieckim - pod jego kierownictwem opracowano 15 typów komputerów, od najprostszej lampy po superkomputery na układach scalonych
W ZSRR wiedziano o stworzeniu przez Amerykanów w 1946 roku maszyny ENIAC – pierwszego na świecie komputera z lampami elektronicznymi jako podstawą elementów i automatycznym sterowaniem programu. Pomimo tego, że radzieccy naukowcy wiedzieli o istnieniu tej maszyny, tak jak każda inna informacja, która wyciekła do Rosji podczas zimnej wojny, dane te były bardzo skąpe i niewyraźne. Dlatego mówienie, że radziecka technologia komputerowa została skopiowana z modeli zachodnich, jest niczym innym jak insynuacją. A o jakich „próbkach” możemy mówić, jeśli działające wówczas modele komputerów zajmowały dwa lub trzy piętra i dostęp do nich miał tylko bardzo ograniczony krąg ludzi? Maksimum, jakie mogli uzyskać szpiedzy krajowi, to fragmentaryczne informacje z dokumentacji technicznej i transkrypcje z konferencji naukowych.
Pod koniec 1948 r. Akademik S. A. Lebiediew rozpoczął prace nad pierwszą maszyną domową. Rok później opracowano architekturę (od zera, bez zapożyczeń), a także schematy poszczególnych bloków. W 1950 roku komputer został zmontowany w rekordowym czasie wysiłkiem zaledwie 12 naukowców i 15 techników. Lebiediew nazwał swój pomysł „Małą elektroniczną maszyną liczącą” lub MESM. „Dziecko”, które składało się z sześciu tysięcy lamp próżniowych, zajmowało całe skrzydło dwupiętrowego budynku. Niech nikogo nie szokują takie wymiary. Nie mniej zachodnie projekty. To był pięćdziesiąty rok na podwórku, a lampy radiowe nadal rządziły piłką.
Należy zauważyć, że w ZSRR MESM został uruchomiony w czasie, gdy w Europie był tylko jeden komputer - angielski EDSAK, uruchomiony zaledwie rok wcześniej. Ale procesor MESM był znacznie potężniejszy ze względu na zrównoleglenie procesu obliczeniowego. Podobna maszyna do EDSAK, TsEM-1, została uruchomiona w Instytucie Energii Atomowej w 1953 roku, a także przewyższyła EDSAK w wielu parametrach.
Przy tworzeniu MESM zastosowano wszystkie podstawowe zasady tworzenia komputerów, takie jak obecność urządzeń wejściowych i wyjściowych, kodowanie i przechowywanie programu w pamięci, automatyczne wykonywanie obliczeń na podstawie programu zapisanego w pamięci itp. Najważniejsze było to, że był to komputer oparty na logice binarnej, która jest obecnie stosowana w informatyce (amerykański ENIAC używał systemu dziesiętnego (!!!), a dodatkowo przetwarzane są opracowane przez S. A. zasady przetwarzania potokowego równolegle jest teraz używany we wszystkich komputerach na świecie.
Po małej elektronicznej maszynie liczącej pojawiła się duża - BESM-1. Rozwój został ukończony jesienią 1952 roku, po czym Lebiediew został pełnoprawnym członkiem Akademii Nauk ZSRR.
W nowej maszynie uwzględniono doświadczenia z tworzenia MESM i zastosowano ulepszoną bazę elementów. Komputer miał prędkość 8-10 tys. operacji na sekundę (w porównaniu do tylko 50 operacji na sekundę dla MESM), zewnętrzne urządzenia pamięci masowej oparte były na taśmach magnetycznych i bębnach magnetycznych. Nieco później naukowcy eksperymentowali z akumulatorami na rurkach rtęciowych, potencjoskopach i rdzeniach ferrytowych.
O ile w ZSRR niewiele wiedziano o komputerach zachodnich, o tyle w Europie i USA o komputerach sowieckich praktycznie nic nie wiedzieli. Dlatego raport Lebiediewa na konferencji naukowej w Darmstadt stał się prawdziwą sensacją: okazało się, że BESM-1 zmontowany w Związku Radzieckim jest najbardziej produktywnym i potężnym komputerem w Europie.
W 1958 roku, po kolejnej modernizacji BESM RAM, który nosił już nazwę BESM-2, był masowo produkowany w jednej z fabryk Związku. Efektem dalszych prac zespołu pod kierownictwem Lebiediewa było opracowanie i udoskonalenie pierwszego BESM. Pod marką „M” powstała nowa rodzina superkomputerów, których seryjny model M-20, wykonujący do 20 tys. operacji na sekundę, stał się w tym czasie najszybciej działającym komputerem na świecie.
Rok 1958 był kolejnym ważnym, choć mało znanym, kamieniem milowym w rozwoju informatyki. Pod przewodnictwem V. S. dystanse do 200 km. Jednocześnie oficjalnie uważa się, że pierwsza na świecie sieć komputerowa zaczęła działać dopiero w 1965 roku, kiedy połączono komputery TX-2 z Massachusetts Institute of Technology i Q-32 korporacji SDC w Santa Monica. Tak więc, wbrew amerykańskiemu mitowi, sieć komputerowa została po raz pierwszy opracowana i wdrożona w ZSRR już 7 lat wcześniej.
Specjalnie na potrzeby wojska, w tym dla Centrum Kontroli Kosmicznej, opracowano kilka modeli komputerowych opartych na M-40 i M-50, które stały się „cybernetycznym mózgiem” sowieckiego systemu antyrakietowego, stworzonego pod kierownictwem VGKisunko i zestrzelił prawdziwy pocisk w 1961 roku - Amerykanie byli w stanie powtórzyć to dopiero 23 lata później.
Pierwszą pełnoprawną maszyną drugiej generacji (na bazie półprzewodników) była BESM-6. Maszyna ta miała jak na tamte czasy rekordową prędkość – około miliona operacji na sekundę. Wiele zasad jego architektury i organizacji strukturalnej stało się prawdziwą rewolucją w technologii komputerowej tamtego okresu i faktycznie było już krokiem w trzecią generację komputerów.
BESM-6, stworzony w ZSRR w 1966 roku, miał jak na tamte czasy rekordową prędkość – około miliona operacji na sekundę
W BESM-6 zaimplementowano rozwarstwienie pamięci o dostępie swobodnym na bloki, pozwalające na jednoczesne pobieranie informacji, co pozwoliło radykalnie zwiększyć szybkość dostępu do systemu pamięci, szeroko stosowano zasadę łączenia wykonywania instrukcji (do 14 instrukcji maszynowych może znajdować się jednocześnie w procesorze na różnych etapach wykonywania). Zasada ta, nazwana przez głównego projektanta BESM-6, akademika S. A. Lebiediewa, zasadą „wodociągu”, później stała się powszechnie stosowana do zwiększenia wydajności komputerów ogólnego przeznaczenia, otrzymując we współczesnej terminologii nazwę „przenośnik poleceń”. Po raz pierwszy wprowadzono metodę buforowania żądań, stworzono prototyp nowoczesnej pamięci podręcznej, wdrożono wydajny system wielozadaniowości i dostępu do urządzeń zewnętrznych oraz wiele innych innowacji, z których część jest nadal w użyciu. BESM-6 okazał się na tyle udany, że był produkowany seryjnie przez 20 lat i skutecznie działał w różnych strukturach i instytucjach państwowych.
Nawiasem mówiąc, powstałe w Szwajcarii Międzynarodowe Centrum Badań Jądrowych wykorzystywało do obliczeń maszyny BESM. I jeszcze jeden fakt wskazujący, uderzający w mit o zacofaniu naszej technologii obliczeniowej… Podczas sowiecko-amerykańskiego lotu kosmicznego Sojuz-Apollo strona sowiecka, korzystając z BESM-6, w ciągu minuty otrzymała przetworzone wyniki informacji telemetrycznych – pół godziny wcześniej niż strona amerykańska…
W związku z tym interesujący jest artykuł kuratora Muzeum Informatyki w Wielkiej Brytanii Dorona Sweida o tym, jak kupił jedną z ostatnich działających BESM-6 w Nowosybirsku. Tytuł artykułu mówi sam za siebie: „Rosyjska seria superkomputerów BESM, opracowana ponad 40 lat temu, może świadczyć o kłamstwach Stanów Zjednoczonych, które w latach zimnej wojny deklarowały wyższość technologiczną”.
W ZSRR było wiele kolektywów twórczych. Tylko największe z nich to instytuty SA Lebiediewa, I. S. Bruka, WM Głuszkowa. Czasem rywalizowali, czasem się uzupełniali. I wszyscy pracowali w czołówce światowej nauki. Do tej pory rozmawialiśmy głównie o rozwoju akademika Lebiediewa, ale pozostałe zespoły w swojej pracy wyprzedzały wydarzenia zagraniczne.
Czyli na przykład pod koniec 1948 r. pracownicy Instytutu Energetyki. Krizhizhanovsky Brook i Rameev otrzymują certyfikat wynalazcy na komputerze ze wspólnym autobusem, aw latach 1950-1951. Stwórz To. W tej maszynie po raz pierwszy na świecie zamiast lamp próżniowych zastosowano diody półprzewodnikowe (cuprox).
I w tym samym okresie, kiedy S. A. Lebiediew stworzył BESM-6, akademik V. M. Głuszkow zakończył rozwój komputera mainframe „Ukraina”, którego idee zostały później wykorzystane w amerykańskich komputerach typu mainframe w latach 70. XX wieku. Rodzina komputerów MIR stworzona przez akademika Głuszkowa wyprzedziła Amerykanów o dwadzieścia lat - to były prototypy komputerów osobistych. W 1967 roku IBM kupił MIR-1 na wystawie w Londynie: IBM miał spór o pierwszeństwo z konkurentami, a maszynę kupiono, aby udowodnić, że zasada stopniowego mikroprogramowania, opatentowana przez konkurentów w 1963 roku, jest od dawna znana w Rosji i jest stosowany w pojazdach produkcyjnych.
Pionier informatyki i cybernetyki, akademik Wiktor Michajłowicz Głuszkow (1923-1982) znany jest specjalistom na całym świecie ze swoich wyników naukowych o światowym znaczeniu w matematyce, informatyce i cybernetyce, informatyce i programowaniu
Kolejnym etapem rozwoju technologii komputerowej w ZSRR były prace nad stworzeniem superkomputera, którego rodzina została nazwana „Elbrus”. Projekt ten rozpoczął Lebiediew, a po jego śmierci kierował nim Burcew.
Pierwszy wieloprocesorowy kompleks komputerowy „Elbrus-1” został uruchomiony w 1979 roku. Zawierał 10 procesorów i miał szybkość około 15 milionów operacji na sekundę. Maszyna ta wyprzedziła o kilka lat czołowe komputery zachodnie. Symetryczna architektura wieloprocesorowa z pamięcią współdzieloną, implementacja bezpiecznego programowania ze sprzętowymi typami danych, superskalarność przetwarzania procesora, ujednolicony system operacyjny dla kompleksów wieloprocesorowych – wszystkie te możliwości zaimplementowane w serii Elbrus pojawiły się znacznie wcześniej niż na Zachodzie, których zasada jest używany do dziś dnia w nowoczesnych superkomputerach.
"Elbrus" generalnie wprowadził do teorii komputerów szereg rewolucyjnych innowacji. Są to superskalarność (przetwarzanie więcej niż jednej instrukcji na cykl), implementacja bezpiecznego programowania za pomocą sprzętowych typów danych, potokowanie (równoległe przetwarzanie kilku instrukcji) itp. Wszystkie te cechy pojawiły się po raz pierwszy w komputerach radzieckich. Kolejną główną różnicą systemu Elbrus od podobnych wcześniej produkowanych w Unii jest skupienie się na językach programowania wysokiego poziomu. Podstawowy język („Autocode Elbrus El-76”) został stworzony przez V. M. Pentkovsky'ego, który później został głównym architektem procesorów Pentium.
Kolejny model z tej serii, Elbrus-2, wykonał już 125 milionów operacji na sekundę. „Elbrus” pracował w wielu ważnych systemach związanych z przetwarzaniem informacji radarowych, były liczone na tablicach rejestracyjnych Arzamas i Czelabińska, a wiele komputerów tego modelu nadal zapewnia funkcjonowanie systemów obrony przeciwrakietowej i sił kosmicznych.
Ostatnim modelem z tej serii był Elbrus 3-1, który wyróżniał się modułową konstrukcją i był przeznaczony do rozwiązywania dużych problemów naukowych i ekonomicznych, w tym modelowania procesów fizycznych. Jego prędkość osiągnęła 500 milionów operacji na sekundę (w niektórych zespołach), dwa razy szybciej niż najbardziej wydajny amerykański supersamochód tamtych czasów, Cray Y-MP.
Po rozpadzie ZSRR jeden z deweloperów Elbrusa, Vladimir Pentkovsky, wyemigrował do Stanów Zjednoczonych i dostał pracę w Intel Corporation. Wkrótce został starszym inżynierem korporacji i pod jego kierownictwem w 1993 roku Intel opracował procesor Pentium, który podobno nosi imię Pentkowskiego.
Pentkowski ucieleśniał w procesorach Intela sowiecki know-how, który znał, i do 1995 r. Intel wypuścił bardziej zaawansowany procesor Pentium Pro, który w swoich możliwościach zbliżył się do rosyjskiego mikroprocesora El-90 w 1990 r., ale nigdy go nie dogonił. chociaż powstał 5 lat później.
Według Keitha Diffendorfa, redaktora Microprocessor Report, Intel przyjął ogromne doświadczenie i zaawansowane technologie opracowane w Związku Radzieckim, w tym podstawowe zasady nowoczesnych architektur, takie jak SMP (symetryczne przetwarzanie wieloprocesowe), superskalarny i EPIC (Explicitly Parallel Instruction Code - architektura kodu z jawną równoległością instrukcji). W oparciu o te zasady komputery były już produkowane w Unii, podczas gdy w USA technologie te tylko „krążyły w głowach naukowców (!!!)”.
Chcę podkreślić, że artykuł dotyczył wyłącznie komputerów wbudowanych w sprzęt i komputerów produkowanych masowo. Dlatego znając rzeczywistą historię sowieckiej technologii komputerowej, trudno zgodzić się z opinią o jej zacofaniu. Co więcej, jasne jest, że w tej branży konsekwentnie jesteśmy w czołówce. Niestety nie słyszymy o tym ani z ekranów telewizorów, ani z innych mediów.
