Imaginarium ng Agham. Bahagi 2

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Matapos ang pagpapakilala ng sistema ng pagkopya para sa mga sample ng Amerikano at ang hitsura ng isang serye ng mga makina ng EU - mga kopya ng American IBM360 / IBM370, ang sariling pag-unlad ng USSR sa larangan ng teknolohiya ng computer ay hindi tumigil. Gayunpaman, halos ganap silang pumasok sa balangkas ng mga proyektong militar - hindi nais ng militar na gumamit lamang ng mga kopya, at mas masahol pa kaysa sa kanilang sariling mga pag-unlad. Hindi nababagay sa kanila ang pag-import dahil sa posibleng "mga bookmark" - mga hindi dokumentadong feature ng electronics na maaaring hindi paganahin ang electronics sa interes ng isang potensyal na kaaway. Ang ITM at VT, na ang direktor ay si Academician Lebedev, bagama't siya ay patuloy na nakalista bilang isang institusyong pang-akademiko, naging mahalagang departamento ng militar at nagpatuloy ang trabaho doon patungo sa pagpapabuti ng BESM-6 at militar na M-40, M-50. Ang resulta ng naturang gawain ay ang linya ng Elbrus, ang mga pangunahing gawain kung saan ay ang mga gawain para sa anti-missile defense system. Una, sa batayan ng mga computer ng militar na 5E261 at 5E262, isang multiprocessor computer complex na "Elbrus-1" na may produktibidad na 15 milyong mga operasyon / s ay nilikha. Sa ikalawang yugto, ang Elbrus-2 MVK ay nilikha na may kapasidad na 120 milyong operasyon / s. Ang Elbrus-3, ang pag-unlad kung saan natapos sa pagtatapos ng 80s, ay may pagganap na 500 MFLOPS (milyong-milyong mga floating point operations bawat segundo).

Ang mga tagapagpahiwatig ng pagganap para sa isang computer ay isang napaka-kaugnay na bagay, depende sa parehong mga tampok sa arkitektura at sa kahusayan ng mga compiler mula sa mga programming language. Samakatuwid, ang mga benchmark ay kadalasang ginagamit upang ihambing ang pagganap sa totoong mundo. Noong 1988, sinukat ng S. V. Kalin ang pagganap ng CPU ng MVK "Elbrus-2" sa 24 na "Livermore cycle" at, ayon sa mga resulta ng mga pagsubok na ito, ang average na harmonic na halaga ng pagganap ay 2.7 MFLOPS. Para sa paghahambing, ang Cray-X MP processor (ang pinakasikat na pag-unlad ng Seymour Kray noong 1982) ay may katulad na tagapagpahiwatig - 9.3 MFLOPS (sa dalas ng orasan na 5 beses na mas mataas kaysa sa Elbrus-2 MVK). Ang ratio na ito ay nagpapahiwatig ng mataas na kahusayan ng arkitektura ng Elbrus, na nagbibigay-daan sa higit pang mga operasyon na maisagawa sa bawat ikot ng processor.

Ang arkitektura ng mga processor ng Elbrus ay makabuluhang naiiba mula sa lumang BESM-6 at ibang-iba mula sa tradisyonal. Ang core ng "Elbrus 3-1" ay isang modular conveyor processor (MCP), na dinisenyo ni Andrey Andreevich Sokolov. Si Sokolov ay isang kalahok sa lahat ng pinakamahalagang proyekto ng Lebedev Institute, mula BESM-1 hanggang AS-6. At ito ang talento sa engineering ni Sokolov na madalas na inihambing ng mga kasamahan sa talento ni Seymour Krey - ang palaging karibal ni Lebedev sa super-speed computing competition. "Ang MCP ay isang makapangyarihang processor na may kakayahang magproseso ng dalawang independiyenteng stream ng mga tagubilin. Ang mga pipeline device ng processor ay gumagana sa dalawang uri ng mga bagay - mga vector at scalar. Ang mga scalar ay tila nakadikit sa isang vector pipeline at naproseso sa pagitan ng dalawang magkatabing bahagi ng vector. Maraming access channel ang nagbibigay ng hanggang 8 parallel calls to memory sa isang cycle." Halos lahat ng mga tampok na arkitektura ng Elbrus ay ganap na orihinal, ngunit madalas silang tinatawag na mga prinsipyo ng paghiram mula sa CDC at Burroughs, na isang malinaw na kasinungalingan. Sinimulan ni Lebedev na gamitin ang pipeline at ang mga prinsipyo ng parallel computing kanina.

Ang Lebedev Institute ay nasa pinakamahusay pa rin, na dumaan sa panahon ng Yeltsinism, kahit na may malaking pagkalugi, ngunit hindi nawawala ang potensyal na malikhain nito. Totoo, sa isang bagong pagkakatawang-tao - noong Abril 1992, batay sa mga departamento ng Lebedev Institute of Precision Mechanics at Computer Technology, nilikha ang MCST, na nagpatuloy sa pag-unlad ng arkitektura ng Elbrus. Sa taong iyon, isa sa mga nangungunang empleyado ng institute B. A. Ang Babayan at karamihan sa mga espesyalista sa MCST ay tinanggap ng higanteng korporasyon ng Intel upang magtrabaho sa sangay nito sa Russia. Ito ay maaaring mukhang katawa-tawa, ngunit ito ay Intel pagkatapos na ginawang posible upang mapanatili ang domestic tauhan sa electronics, paghiram, siyempre, ang mga makabuluhang pag-unlad ng instituto kasama ang isang bahagi ng mga tauhan. Sa batayan ng arkitektura ng Elbrus MVK, nilikha ng mga espesyalista ng bagong kumpanya noong 2007 ang Elbrus microprocessor, na nagsilbing batayan para sa mga Elbrus-3M1 computing system, na may dalas ng orasan na 300 MHz at isang pagganap ng 4.8 GFLOPS (para sa paghahambing, ang Intel Core2Duo 2.4 GHz ay mayroon lamang 1.3 gigaflops). Kasabay nito, ang microprocessor ng Russia ay hindi nangangailangan ng isang radiator para sa paglamig. Ang dalawang-processor na bersyon ng computer complex, na tinatawag na UVK / S, ay may pinakamataas na pagganap na 19 GFLOPS (para sa 32-bit na data). Ito ang sagot sa mga nag-iisip na ang ating militar ngayon ay kailangang gumamit ng mga personal na computer mula sa IBM na may mga microprocessor mula sa Intel. Sa kabutihang palad, hindi ito ang kaso. Bagaman para dito kailangan kong bumili ng na-import na kagamitan para sa paggawa ng mga microcircuits.

Module ng system na may dalawang microprocessor na "Elbrus" at computing complex na "Elbrus-3M1":

Ang microprocessor ay ginawa gamit ang 0.13 micron na teknolohiya, na hindi isang teknolohikal na rekord para sa ngayon, ngunit hindi rin ito nahuhuli sa kanila (ang teknolohiya ay itinuturing na isang bagong bagay tungkol sa 5 taon na ang nakakaraan). Ngayon ang pagbuo ng Elbrus-S microprocessor ay isinasagawa sa teknolohiya ng 0.09 microns, na isa nang "system on a chip", iyon ay, kabilang dito ang mga peripheral equipment controllers. Ito ay idinisenyo upang lumikha ng mga single-board na computer na may mataas na pagganap para sa mga "wearable at embedded" na mga application, na nangangahulugang ang aming mga sasakyang panghimpapawid at missiles ay hindi magkakaroon ng mga imported na bahagi.

Ngunit bumalik tayo sa 60s. Ang USSR noon ay ang una sa maraming mga teknikal na pag-unlad sa larangan ng electronics, karamihan sa mga ito ay isinasagawa sa loob ng balangkas ng mga proyektong militar at samakatuwid ay lihim. At dahil sa pagiging lihim, ang mga tagumpay na ito ay nanatili sa labas ng atensyon ng mga mananalaysay. Ang lumikha ng BESM-6, isang pambihirang Sobyet na taga-disenyo ng teknolohiya ng computer, si Sergei Alekseevich Lebedev, ay nagdisenyo din ng mga computer na pangmilitar para sa una, pang-eksperimentong, anti-missile defense (ABM) system:

"Ang mga espesyal na computer, na nilikha sa ilalim ng pamumuno ni S. A. Lebedev para sa anti-missile defense system, ay naging batayan para sa pagkamit ng estratehikong pagkakapare-pareho sa pagitan ng USSR at Estados Unidos sa panahon ng Cold War." mga dalubhasang computer na "Diana-1" at "Diana- 2" ay binuo para sa awtomatikong pagkuha ng data mula sa radar at awtomatikong pagsubaybay sa mga target. -40, at ilang sandali M-50 (floating point). Ang posibilidad ng pagtama ng mga ballistic missiles, na ibinigay ng missile defense, ay pinilit ang Estados Unidos na tumingin para sa mga paraan upang tapusin ang isang kasunduan sa USSR sa limitasyon ng pagtatanggol ng misayl, na lumitaw noong 1972.

Ang mga tagumpay ng USSR sa teknolohiya ng computer ay ang pinakamalaking kahalagahan para sa pagtatanggol at nagsilbing isang mahalagang argumento para sa pagtatapos ng isang kasunduan sa limitasyon ng pagtatanggol ng misayl.… At kapag nagkaroon kami ng malaking kalamangan dito. Ang USSR ay halos nagkaroon na ng sarili nitong anti-missile defense noong kalagitnaan ng 60s, kung kailan mapanaginipan lamang ito ng Estados Unidos. Ang kasunduan ay limitado lalo na sa USSR, hindi sa Estados Unidos - bilang resulta ng kasunduan, ang sistema ng pagtatanggol ng misayl ay na-deploy lamang sa paligid ng Moscow. Nang sa wakas ay nagawa na ng Estados Unidos ang isang bagay sa lugar na ito (ito ay makalipas ang 30 taon!), Agad itong umatras sa kasunduan. Ang tanong ay - mayroon bang anumang punto para sa USSR na pumirma sa naturang kasunduan? Ibinigay namin ang missile defense shield at walang nakuhang kapalit! Ang Estados Unidos ay hindi lamang maaaring lumikha ng sarili nitong noon. Alam ba ito ng pamunuan ng USSR? Kung alam niya, kung gayon ang ABM Treaty ay maaari nang ituring na isang gawa ng pagkakanulo sa mga interes ng bansa. Ang sitwasyon ay napaka nakapagpapaalaala noong 1987, nang ang Unyong Sobyet ay handa nang ilagay sa orbit ang mga bahagi ng isang space missile defense system - mga satellite na may mga sandata ng laser na "SKIF". Pagkatapos ay si Gorbachev, na kumbinsido sa posibleng tagumpay ng programa, ay agad na nagpataw ng isang unilateral na moratorium dito, na inihayag mula sa UN rostrum na aabandonahin ng USSR ang "lahi ng armas sa kalawakan." Plano ng United States na maglunsad ng mga katulad na satellite sa orbit lamang noong 2012, 25 taon pagkatapos ng pagsasara ng isang katulad na programa ng Sobyet. Hindi dahil bigla silang nagkaroon ng ganoong pagnanasa. Dahil ang kanilang mga teknolohiya, hindi nang walang tulong ng mga espesyalista sa Russia, ay pinahintulutan lamang ito. Bakit gumawa ng unilateral na konsesyon ang pamunuan ng USSR? Walang opisyal na bersyon ng sagot sa tanong na ito.

Noong unang bahagi ng 60s, nagawa ng aming mga computer na kalkulahin ang mga trajectory ng ballistic missiles, sa kabila ng katotohanan na sa una ang aming missile defense system ay gumagana sa medyo mabagal na mga computer. Ang mga makina ng M-40 at M-50 ay may produktibidad lamang na 40 libo at 50 libong operasyon bawat segundo, ayon sa pagkakabanggit. Gayunpaman, ang 5E92b, isang pagbabago sa militar ng M-50, ay may produktibidad na 500 libong mga operasyon bawat segundo, na para sa 1966, kung saan nagsimula ang paggawa nito, ay malapit sa isang talaan sa mundo, kung hindi. At mayroong isa pang hindi kilalang detalye dito.

Kabilang sa maraming madalas na binanggit na mga modelo ng computer ng Sobyet, ang mga pangalan ng isang napakahalagang serye ng mga computer na ginawa sa ikalawang kalahati ng 60s - unang bahagi ng 70s at ganap na ginamit para sa pagkuha ng USSR Armed Forces ay bihira. Ito ang mga makina ng serye ng 5E (5E51, 5E92b, atbp.), na binuo ng Lebedev Design Bureau. Ang BESM-6 ay malawak na kilala, ngunit kakaunti ang nakakaalam na ang BESM-6 ay naging sikat lamang dahil nawala ang tender para sa mga supply para sa Armed Forces ng USSR - ang tender na napanalunan ng "5E". Ang militar, na pinili ang "5E", uri ng "tinanggihan" ang BESM-6 at ang huli ay pumasok sa bukas na pamamahagi para sa mga sibilyang industriya. At ang serye ng 5E ay inuri at ipinadala lamang sa militar. Ang mga makina ng serye ng 5E ay pinagsama ng mga "intermachine exchange" na channel sa mga lokal na network, na sa unang kalahati ng 70s ay bumubuo ng isang multiprocessor computing environment bilang batayan para sa space control at space objects control systems. Ang ilang mga computer na pinagsama-sama sa naturang computing environment ay bumubuo ng isang computing complex, na may ilang beses na mas mataas na performance kaysa sa BESM-6. Ang parehong prinsipyo ngayon ay nagsisilbing batayan para sa paglikha ng mga modernong supercomputer - ito ay mga indibidwal na processor, na nakolekta sa isang solong network sa pamamagitan ng mabilis na mga channel ng komunikasyon. At nangangailangan ito ng mga espesyal na paraan. Ang mga makina ng serye ng M (M-40, M-50) ay mayroon ding binuo na interrupt system, maaari silang tumanggap at magpadala ng data sa pitong duplex na asynchronously operating channel na may kabuuang bandwidth na 1 Mbit / s. Ang Modification M-50 - 5E92 ay espesyal na idinisenyo para sa paggamit sa mga naturang data processing complex.

Sa kauna-unahang pagkakataon sa mundo, ang mga multiplex na channel ay ginamit sa isang computer network at ang parallel na operasyon ng mga control device, random access memory, mga panlabas na device at mga channel ng komunikasyon ay isinagawa. Sa mga tuntunin ng istraktura at prinsipyo ng pagpapatakbo, ito ang unang multiprocessor system sa mundo … Noong 1959, isang computer network ang itinayo mula sa mga computer na daan-daang kilometro ang layo - walang katulad na mga complex sa ibang bansa noong panahong iyon. Ang pangunahing command at computer center ng "A" na sistema ay itinayo batay sa 5E92 computer. Ang computer network mismo ay kakaiba sa kalikasan, siya ang nagsilbing panimulang punto ng pananaliksik, na kasunod na humantong sa paglikha ng iba pang pandaigdigang impormasyon at mga network ng computer. Siyempre, ang network na ito mismo ay hindi kahawig, halimbawa, sa modernong Internet, ngunit bilang isang hanay ng mga independiyenteng makina na lumulutas ng mga independiyenteng fragment ng isang karaniwang problema at pagpapalitan ng impormasyon gamit ang pinag-isang mga protocol, maaari itong ituring na nangunguna sa mga pandaigdigang network ngayon. Ang unang katulad na network, na nagkokonekta sa dalawang TX-2 computer sa Massachusetts at Q-32 sa California sa pamamagitan ng isang linya ng telepono, ay sinubukan lamang noong 1965 … Noong Marso 4, 1961, matagumpay na nasubok ang isang eksperimentong anti-missile defense system - ang warhead ng isang R-12 missile ay nawasak. Ipinakita ng eksperimento na ang gawain ng paglaban sa mga ipinares na ballistic na target na binubuo ng isang ballistic missile body at isang nuclear warhead na nakahiwalay dito ay teknikal na nalutas. Ang mga katulad na pagsubok ay naganap sa Estados Unidos makalipas ang 21 taon.

Ang System A ay isang missile defense system. Ang pagtatrabaho sa pagtatanggol ng misayl (system "A") ay may malaking papel sa pagbuo ng teknolohiya ng computer sa USSR: sa pamamagitan ng pagkakasunud-sunod ng militar, gamit ang isang medyo mabagal na base ng elemento, ang mga espesyalista mula sa Lebedev Design Bureau (ITMiVT) ay lumikha ng mga pasilidad sa pag-compute na ay higit na mataas sa kanilang mga parameter kaysa sa mga dayuhan. Gumawa din sila ng mga mobile na bersyon ng naturang mga system, halimbawa 5E261 - isang mobile multiprocessor na high-performance control system na binuo sa isang modular na batayan. Siya ang ginamit bilang bahagi ng S-300PT air defense system para sa land at sea-based:

Ngunit ang pinakamahalaga, ang mga paraan ng interfacing ng mga indibidwal na computer sa isang computing environment - mabilis na asynchronous multiplex na mga channel ng komunikasyon at kaukulang software - ay nilikha. At narito tayo sa isa pang napakahalagang proyekto para sa bansa, ang sistema OGAS - "Pambansang awtomatikong sistema ng accounting at pagproseso ng impormasyon", isang sistema ng awtomatikong pamamahala ng ekonomiya sa USSR, batay sa mga prinsipyo ng cybernetics. Ang sistemang ito, na binuo ng Academician na si Viktor Mikhailovich Glushkov, ay tiyak na nakabatay sa naturang mga teknikal na paraan.

May-akda - Maxson