Владимир Липаев - Очерки истории отечественной программной инженерии в 1940-е – 80-е годы

Одновременно и независимо многие подобные проблемы решались на ряде оборонных предприятий при создании мобильных вычислительных средств и комплексов программ для авиационных, морских, космических и других систем военного назначения. Особенности функциональных задач и требований сфер применения, а также жесткие межведомственные барьеры и ограничения по секретности привели к тому, что обмен информацией о методах, свойствах и достижениях при разработках, специализированных ЭВМ и крупных программных продуктов между специалистами разных оборонных отраслей, и предприятий в 60-е годы в стране был резко ограничен. Также почти отсутствовала информация о технических характеристиках и принципиальных особенностях вы числительных машин этого класса и программных средств за рубежом.

Во второй половине 50-х годов в Ленинграде коллективом, руководимым Ф.Г. Старосом и И.В. Бергом, начали разрабатываться первые в стране мобильные, управляющие, полупроводниковые ЭВМ [3,11]. Особенностью этих в то время особо секретных работ была изначальная ориентация на микроэлектронные технологии. Это позволило получить первые в СССР крупные результаты в создании и внедрении образцов микроэлектронной управляющей вычислительной техники. В 1956-м году была организована специальная (секретная) лаборатория СЛ-11. Уже в первые годы ее существования были достигнуты серьезные результаты по созданию экспериментальных образцов пленочных микросхем, интегральных, ферритовых пластин для запоминающих устройств и логических узлов ЭВМ с малым потреблением энергии. В 1961-м году правительством было принято решение об организации самостоятельного КБ-2 электронной техники для оборонных систем под руководством Ф.Г. Староса [11].

Первым крупным результатом этой организации, выполненным в два года, явилась разработка бортовой, управляющей ЭВМ УМ1-НХ. В 1962-м году она была принята Государственной комиссией под председательством академика А.А. Дородницына и рекомендована к серийному производству. ЭВМ УМ1-НХ стала предвестницей появления нового класса вычислительной техники мобильных, микроэлектронных управляющих ЭВМ. Существенными отличительными характеристиками УМ1-НХ явились низкая для того времени стоимость и высокая надежность работы машины в производственных условиях. По постановлению правительства в 1963-м году началось освоение и серийное производство УМ1-НХ на Ленинградском электромеханическом заводе (ЛЭМЗ). В последующие годы ЛЭМЗом было освоено производство новых устройств для УМ1-НХ, расширяющих её возможности. Используя их вместе с базовым конструктивом УМ1-НХ, завод выполнял заказы промышленности на управляющие комплексы для конкретных оборонных систем. В 1964-м году в КБ-2 под руководством Ф.Г. Староса была разработана микроминиатюрная ЭВМ УМ-2, ориентированная на применение в аэрокосмических и авиационных системах. Кроме достаточно развитой архитектуры, УМ-2 имела оригинальные конструктивные и технологические решения, которые оказали большое влияние на развитие бортовой вычислительной техники в последующие годы.

Разработка УМ-2, ее удачные архитектурные и конструктивно-технологические решения получили свое развитие и практическое внедрение по двум направлениям: была разработана управляющая ЭВМ «Электроника К-200» и управляющий комплекс с наращиваемыми устройствами ввода-вывода и периферийными устройствами, получивший название «Электроника К-201». Разработки больших интегральных схем послужили базой для развития работ по созданию мобильной машины «Электроника С5» — первого в СССР семейства одноплатных, многоплатных и однокристальной микро-ЭВМ для управления объектами и процессами в реальном времени. Среди этого семейства с оригинальной структурой и архитектурой, в разработке которых приняли участие ученые Института кибернетики АН Украины, следует особо выделить однокристальную микро-ЭВМ «С5-31». [11].

В начале 60-х годов особенно активно развивались мобильные ЭВМ для систем по заказам министерства обороны СССР. Для системы ПВО в Морском научно-исследовательском институте (МНИИ-1) была создана мобильная (в кузовах) полупроводниковая ЭВМ 5Э89 (Главный конструктор – Я.А. Хетагуров) [28]. Разработка завершилась в 1962 году приемными испытаниями и передачей ЭВМ в серийное производство. Ее память составляла 14 тысяч команд, и две тысячи слов оперативной памяти, быстродействие около 60 тыс. операций в секунду. На машине выполнялась обработка информации, поступающей в реальном масштабе времени от радиолокаторов кругового обзора, и автоматизированное сопровождение воздушных целей, истребителей и ракет. Для повышения надежности и производительности была предусмотрена возможность совместной работы двух ЭВМ. До 1970 года ее выпускали на Ульяновском заводе им. Володарского, а затем на Загорском электромеханическом заводе, всего было поставлено в войска около 400 комплектов. В 80-е годы машина прошла модернизацию на новой элементной базе с уменьшением габаритов и энергопотребления, с полным сохранением логики команд ЭВМ 5Э89 и всего комплекса программ РЛУ. Производство модернизированной машины прекратилось только в 1992 году.

В 1969-м году началась разработка ЭВМ 5Э26 для ЗРК С-300 (Главные конструкторы – С.А. Лебедев, B.C. Бурцев) [11]. В 1975-м году началось серийное производство этой мобильной, управляющей, многопроцессорной, высокопроизводительной ЭВМ, которая применялась в ряде оборонных систем. Она была построена по модульному принципу, с высокоэффективной системой автоматического резервирования, базирующейся на аппаратном контроле и обеспечивающей возможность восстановления процесса управления при сбоях и отказах аппаратуры. Работает в широком диапазоне климатических и механических воздействий, с развитым математическим обеспечением и системой автоматизации программирования.

Технические характеристики : производительность 1,5 млн. операций в секунду, длина слова 32 разряда, представление информации естественное, целое слово, полуслово, байт, бит, объем оперативной памяти 32–34 кбайт, объем командной памяти 64-256 кбайт. Независимый процессор ввода-вывода информации по 12 каналам связи – максимальный темп обмена свыше 1 Мбайт/с. Объем 2,5–4,5 м 3, потребляемая мощность 5–7 кВт. Выпускалась в двух модификациях, различающихся объемом памяти.

Принципиальные особенности ЭВМ:

впервые в СССР создана мобильная многопроцессорная высокопроизводительная структура с модульной памятью, легко адаптируемая к различным требованиям по производительности и памяти в различных системах управления;