Imaginarium of Science. 2 бөлүк

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Америкалык үлгүлөр үчүн көчүрүү системасы ишке киргизилгенден кийин жана ЕС машиналарынын сериясы - америкалык IBM360 / IBM370 көчүрмөлөрү пайда болгондон кийин, компьютердик технология тармагында СССРдин өзүнүн өнүгүүсү токтогон жок. Бирок, алар дээрлик толугу менен аскердик долбоорлордун алкагында кирди - аскер бир гана көчүрмөлөрдү колдонууну каалаган эмес, ал тургай, өздөрүнүн өнүгүүсүнөн да жаман. Импорт аларга мүмкүн болгон "кыстармалар" - потенциалдуу душмандын кызыкчылыгында электрониканы өчүрө турган документтештирилбеген өзгөчөлүктөрүнөн улам туура эмес. Директору Академик Лебедев болгон ITM жана VT, бирок ал академиялык институт катары саналып келгенине карабастан, негизинен аскердик кафедрага айланды жана ал жерде BESM-6 жана аскердик M-40, M-50ди өркүндөтүү боюнча иш уланды. Мындай иштин натыйжасы Эльбрус линиясы болду, анын негизги милдеттери ракетага каршы коргонуу системасынын милдеттери болгон. Биринчиден, 5Е261 жана 5Е262 аскердик-эсептеечу машиналар-дын базасында 15 миллион операция/сек ендурумдуулугу менен «Эльбрус-1» мультипроцессордук эсептеечу комплекс тузулду. Экинчи этапта Эльбрус-2 MVK 120 миллион операция / с кубаттуулугу менен түзүлгөн. Иштеп чыгуусу 80-жылдардын аягында аяктаган Эльбрус-3 500 MFLOPS (секундасына миллиондогон калкып жүрүүчү чекит операциялары) болгон.

Компьютердин иштөө көрсөткүчтөрү архитектуралык өзгөчөлүктөргө жана программалоо тилдеринин компиляторлорунун натыйжалуулугуна жараша абдан салыштырмалуу нерсе. Ошондуктан, эталондор көп учурда реалдуу дүйнө аткарууну салыштыруу үчүн колдонулат. 1988-жылы С. В. Калин «Эльбрус-2» МВКнын процессорунун иштешин 24 «Ливермор циклинде» өлчөгөн жана бул сыноолордун натыйжалары боюнча аткаруунун орточо гармоникалык мааниси 2,7 MFLOPS болгон. Салыштыруу үчүн, Cray-X MP процессору (1982-жылы Сеймур Крайдын эң белгилүү иштеп чыгуусу) окшош көрсөткүчкө ээ - 9,3 MFLOPS (сааттык жыштыкта Elbrus-2 MVK караганда 5 эсе жогору). Бул катыш Эльбрус архитектурасынын жогорку натыйжалуулугун көрсөтүп турат, ал процессордун циклине көбүрөөк операцияларды аткарууга мүмкүндүк берет.

Elbrus процессорлорунун архитектурасы мурунтан эле эски BESM-6дан бир топ айырмаланган жана салттуу процесстерден абдан айырмаланган. «Эльбрус 3-1дин» өзөгү Андрей Андреевич Соколов тарабынан иштелип чыккан модулдук конвейердик процессор (MCP) болгон. Соколов Лебедев атындагы институттун БЕСМ-1ден АС-6га чейинки бардык маанилүү долбоорлорунун катышуучусу болгон. Ал эми Соколовдун инженердик талантын кесиптештери Лебедевдин супер ылдамдыктагы эсептөө таймашындагы туруктуу атаандашы Сеймур Крейдин таланты менен көп салыштырып келишкен. MCP инструкциялардын эки көз карандысыз агымын иштеп чыгууга жөндөмдүү күчтүү процессор болгон. Процессордун конвейердик түзүлүштөрү объекттердин эки түрү - векторлор жана скалярлар менен иштеген. Скалярлар вектордук трубопроводго кыналган жана эки жанаша вектордук компоненттердин ортосунда иштетилгендей көрүнгөн. Бир нече кирүү каналдары бир циклде эстутумга 8ге чейин параллелдүү чалууну камсыз кылды. Эльбрустун дээрлик бардык архитектуралык өзгөчөлүктөрү таптакыр оригиналдуу болгон, бирок алар көбүнчө CDC жана Берроуздан карыз алуу принциптери деп аталат, бул ачык калп. Лебедев конвейерди да, параллелдүү эсептөө принциптерин да мурда колдоно баштаган.

Лебедев атындагы институт Ельцинизмдин доорун башынан олуттуу жоготуулар менен болсо да, бирок чыгармачылык дараметин жоготпостон отуп, али да болсо эц мыкты. Ырас, жаңы инкарнацияда - 1992-жылы апрелде, Лебедев атындагы так механика жана компьютердик технологиялар институтунун бөлүмдөрүнүн базасында MCST түзүлүп, Эльбрус архитектурасынын өнүгүшүн уланткан. Ошол жылы институттун алдыцкы кызматкерлери-нин бири Б. Бабаян жана MCST адистеринин көбүн алп Intel корпорациясы анын Орусиядагы филиалында иштөө үчүн жалдаган. Бул күлкүлүү сезилиши мүмкүн, бирок ошол кезде Intel электроника тармагында ата мекендик кадрларды сактап калууга мүмкүндүк берген, албетте, институттун олуттуу жетишкендиктерин, кадрлардын бир бөлүгү менен бирге карыз алган. Elbrus MVK архитектурасынын негизинде 2007-жылы жаңы компаниянын адистери Elbrus-3M1 эсептөө системалары үчүн негиз болуп кызмат кылган Эльбрус микропроцессорун түзүшкөн, тактык жыштыгы 300 МГц жана аткаруу 4,8 GFLOPS болгон. (салыштыруу үчүн, Intel Core2Duo 2.4 GHz 1,3 гигафлопко ээ). Ошол эле учурда орус микропроцессору муздатуу үчүн радиаторду да талап кылбайт. UVK/S деп аталган компьютердик комплекстин эки процессордук версиясы 19 GFLOPS (32 биттик маалыматтар үчүн) эң жогорку көрсөткүчкө ээ. Биздин армия бугунку кунде IBM фирмасынын персоналдык компьютерлерин Intel фирмасынын микропроцессорлору менен колдонууга туура келет деп ойлогондорго ушундай жооп. Бактыга жараша, андай эмес. Бул үчүн мен микросхемаларды өндүрүү үчүн импорттук жабдууларды сатып алууга туура келген.

Эки микропроцессорлуу «Эльбрус» жана «Эльбрус-3М1» эсептөө комплекси бар системалык модул:

Микропроцессор 0,13 микрондук технологияны колдонуу менен жасалган, бул бүгүнкү күндө технологиялык рекорд эмес, бирок алардан да көп артта калбайт (технология мындан 5 жылдай мурун жаңылык катары саналган). Азыр «Эльбрус-S» микропроцессорунун 0,09 микрондук технология боюнча иштеп чыгуусу журуп жатат, ал мурдатан эле «чиптеги система», башкача айтканда, ал перифериялык жабдууларды контролдоочу аппараттарды камтыйт. Ал «кийилүүчү жана орнотулган» тиркемелер үчүн жогорку өндүрүмдүүлүктөгү бир такталуу компьютерлерди түзүү үчүн иштелип чыккан, бул биздин учактар менен ракеталар импорттолгон тетиктер менен жабдылбайт дегенди билдирет.

Бирок 60-жылдарга кайрылалы. СССР ошондо электроника тармагындагы көптөгөн техникалык өнүгүүлөр боюнча биринчи болуп, алардын көбү аскердик долбоорлордун алкагында ишке ашырылган, ошондуктан жашыруун болгон. Ал эми жашыруундуктан улам бул жетишкендиктер тарыхчылардын көңүлүнөн сыртта калган. БЕСМ-6нын жаратуучусу, компьютердик техниканын көрүнүктүү советтик конструктору Сергей Алексеевич Лебедев дагы биринчи, дагы эле эксперименталдык ракетага каршы коргонуу (АКМ) системасы үчүн таза аскердик компьютерлерди иштеп чыккан:

«С. А. Лебедевдин жетекчилиги астында ракетага каршы коргонуу системасы үчүн түзүлгөн адистештирилген компьютерлер «кансыз согуш» мезгилинде СССР менен АКШнын ортосундагы стратегиялык паритетке жетишүү үчүн негиз болуп калды» адистештирилген «Диана-1» жана «Диана- 2 радардан автоматтык маалымат алуу жана бутага автоматтык түрдө көз салуу үчүн иштелип чыккан. -40, ал эми бир аз кийинчерээк М-50 (калкуучу чекит). Ракетага каршы коргонуу менен камсыздалган баллистикалык ракеталарды сокку уруу мүмкүнчүлүгү АКШны издөөгө аргасыз кылды. СССР менен 1972-жылы пайда болгон ракетага каршы коргонууну чектее женундегу келишимди тузуунун жолдору учун».

СССРдин компьютердик техникадагы жетишкендиктери коргонуу учун эц зор мааниге ээ жана ракетадан коргонууну чектее женунде келишимди тузуу учун маанилуу аргумент болуп кызмат кылган.… Жана биз бул жагынан олуттуу артыкчылыкка ээ болгон кезде. СССР 60-жылдардын орто ченинде өзүнүн ракетага каршы коргонуусуна ээ болгон, ал кезде Америка Кошмо Штаттары бул жөнүндө кыялданган. Келишим биринчи кезекте АКШны эмес, СССР менен чектелди - келишимдин натыйжасында ракетадан коргонуу системасы Москванын айланасында гана жайгаштырылды. Америка Кошмо Штаттары акыры бул тармакта бир нерсе кыла алган кезде (бул 30 жылдан кийин!), ал дароо келишимден чыкты. Суроо туулат - СССРдин мындай келишимге кол коюусунун мааниси бар беле? Биз ракетадан коргонуу калканчынан баш тарттык жана анын ордуна эч нерсе алган жокпуз! Ал кезде Америка Кошмо Штаттары жөн эле өз алдынча түзө алган эмес. Бул женунде СССРдин жетекчилиги билет беле? Эгерде ал билген болсо, анда ПРО келишимин буга чейин эле өлкөнүн кызыкчылыгына чыккынчылык кылган деп эсептесе болот. Кырдаал 1987-жылы Советтер Союзу космостук ракетага каршы коргонуу системасынын компоненттерин - «SKIF» лазердик куралы бар спутниктерди орбитага чыгарууга даяр болгон учурду абдан эске салат. Андан кийин Горбачев программанын мумкун болгон ийгилигине ынанып, ага дароо бир тараптуу мораторий киргизип, Бириккен Улуттардын Уюмунун трибунасынан СССР «космостогу жарыша куралдануу-дан» баш тарта тургандыгын билдирди. Америка Кошмо Штаттары ушуга окшош спутниктерди орбитага 2012-жылы, ушуга окшош советтик программа жабылгандан кийин 25 жыл өткөндөн кийин гана учурууну пландаштырууда. Алар күтүлбөгөн жерден ушундай каалоо пайда болгон үчүн эмес. Анткени орусиялык адистердин жардамысыз эмес, алардын технологиялары азыр гана уруксат берди. Эмне үчүн СССРдин жетекчилиги бир тараптуу жеңилдиктерге барды? Бул суроого жооптун расмий версиясы жок.

60-жылдардын башында биздин компьютерлер баллистикалык ракеталардын траекториясын эсептей алышкан, бирок алгач биздин ракетадан коргонуу системасы өтө жай компьютерлерде иштеген. М-40 жана М-50 станоктору секундуна 40 мин жана 50 миц гана операциянын ендурумдуулугуне ээ болгон. Бирок, М-50нин аскердик модификациясы болгон 5E92b секундасына 500 миң операция өндүрүмдүүлүгүнө ээ болгон, ал өндүрүш башталган 1966-жылы дүйнөлүк рекордго жакын болгон. Бул жерде дагы бир аз белгилүү детал бар.

Көптөгөн көп айтылган советтик компьютердик моделдердин арасында 60-жылдардын экинчи жарымында - 70-жылдардын башында чыгарылган жана толугу менен СССР Куралдуу Күчтөрүн сатып алуу үчүн колдонулган компьютерлердин абдан маанилүү серияларынын аталыштары сейрек кездешет. Бул Лебедев атындагы конструктордук бюро тарабынан иштелип чыккан 5Е сериясындагы (5Е51, 5Е92б жана башкалар) машиналар. БЕСМ-6 кеңири белгилүү, бирок БЕСМ-6 СССРдин Куралдуу Күчтөрү үчүн тендерден утулуп калгандыктан гана атактуу болуп калганын аз эле адамдар билет - тендерди "5Э" утуп алган. Аскер, "5E" үчүн тандап алган, кандайдыр бир "четке" BESM-6 жана акыркы жарандык өнөр жай үчүн ачык бөлүштүрүүгө киришти. Ал эми 5E сериясы классификацияланган жана аскерге гана жөнөтүлгөн. 5E сериясындагы машиналар "машиналар аралык алмашуу" каналдары аркылуу локалдык тармактарга бириктирилген, алар 70-жылдардын биринчи жарымында космостук башкаруунун жана космостук объектилерди башкаруу системаларынын негизи катары мультипроцессордук эсептөө чөйрөсүн түзгөн. Мындай эсептөө чөйрөсүндө бириктирилген бир нече компьютерлер BESM-6га караганда бир нече эсе жогору болгон бир эсептөө комплексин түзгөн. Ушул эле принцип азыр заманбап суперкомпьютерлерди түзүү үчүн негиз болуп кызмат кылат - булар тез байланыш каналдары аркылуу бирдиктүү тармакка чогултулган жеке процессорлор. Ал эми бул атайын каражаттарды талап кылат. М сериясындагы машиналар (М-40, М-50) ошондой эле өнүккөн үзгүлтүккө учураган системага ээ болгон, алар жалпы өткөрүү жөндөмдүүлүгү 1 Мбит/сек болгон жети дуплекстүү асинхрондуу иштөөчү каналдар боюнча маалыматтарды кабыл алып жана өткөрө алышкан. Модификация M-50 - 5E92 атайын мындай маалыматтарды иштетүү комплекстеринде колдонуу үчүн иштелип чыккан.

Дүйнөдө биринчи жолу мультиплекстик каналдар компьютердик тармакта колдонулуп, башкаруу түзүлүштөрүнүн, туш келди жетүү эс тутумунун, тышкы түзүлүштөрдүн жана байланыш каналдарынын параллелдүү иштеши ишке ашырылган. Структурасы жана иштөө принциби боюнча ал дүйнөдөгү биринчи мультипроцессордук система болгон… 1959-жылы бири-биринен жүздөгөн километр аралыкта турган компьютерлерден компьютердик тармак курулган - ал кезде чет өлкөлөрдө мындай комплекстер болгон эмес. «А» системасынын башкы командалык-эсептее борбору 5Э92 ЭВМдин базасында курулган. Компьютердик тармактын өзү табияты боюнча уникалдуу болгон, ал изилдөөнүн баштапкы чекити болуп кызмат кылган, кийинчерээк башка глобалдык маалыматтык жана компьютердик тармактарды түзүүгө алып келген. Албетте, бул тармактын өзү, мисалы, заманбап Интернетке окшош эмес, бирок жалпы маселенин өз алдынча фрагменттерин чечүүчү жана бирдиктүү протоколдорду колдонуу менен маалымат алмашуучу өз алдынча машиналар жыйындысы катары, аны бүгүнкү күндөгү глобалдык тармактардын баштоочусу катары кароого болот. Массачусетстеги эки TX-2 жана Калифорниядагы Q-32 компьютерлерин телефон линиясы аркылуу бириктирген биринчи окшош тармак 1965-жылы гана сыналган… 1961-жылы 4-мартта ракетага каршы коргонуунун эксперименталдык системасы ийгиликтүү сыноодон өткөн - Р-12 ракетасынын боегологу жок кылынды. Эксперимент баллистикалык ракетанын корпусунан жана андан ажыратылган ядролук дүрмөттөн турган жупташтырылган баллистикалык буталар менен күрөшүү милдети техникалык жактан чечилгендигин көрсөттү. Ушундай эле сыноолор 21 жылдан кийин АКШда болгон.

А системасы ракетадан коргонуу системасы. Ракетадан коргонуу боюнча иштер ("А" системасы) СССРде компьютердик технологияны өнүктүрүүдө эбегейсиз роль ойногон: аскер күчтөрүнүн буйругу боюнча, салыштырмалуу жай элементтик базаны колдонуу менен, Лебедев конструктордук бюросунун (ITMiVT) адистери эсептөөчү каражаттарды түзүшкөн. параметрлери боюнча чет өлкөлүктөргө караганда жогору болгон. Алар ошондой эле мындай системалардын мобилдик версияларын түзүшкөн, мисалы 5E261 - модулдук негизде курулган мобилдик мультипроцессордук жогорку натыйжалуу башкаруу системасы. Ал жерде жана деңизде S-300PT абадан коргонуу системаларынын бир бөлүгү катары колдонулган:

Бирок эң негизгиси, жеке компьютерлерди эсептөө чөйрөсүнө аралаштыруу каражаттары – тез асинхрондук мультиплекстик байланыш каналдары жана тиешелүү программалык камсыздоо – түзүлдү. Мына биз дагы бир өлкө үчүн абдан маанилүү долбоорго, системага келдик OGAS - «Бухгалтердик эсептин жана информацияны иштеп чыгуунун улуттук автоматташтырылган системасы», кибернетиканын принциптерине негизделген СССРде экономиканы башкаруунун автоматташтырылган системасы. Академик Виктор Михайлович Глушков иштеп чыккан бул система так ушундай техникалык каражаттарга негизделген.

Author - Макссон