Симонов Сергей - Цвет сверхдержавы - красный 3 Восхождение. часть 1

В соответствии с общими требованиями стандартизации разработки Карцев сделал свою машину 32-хразрядной (В реальной истории М-4-2М имела необычную разрядность 29), с представлением чисел с плавающей запятой. ЭВМ Карцева имела быстродействие 220 тысяч операций в секунду. В М4-2М за один машинный такт в 4,5 мкс выполнялась любая операция — арифметическая, логическая или управляющая, в том числе умножение. Это обеспечивалось применением однотактного АУ с пирамидой сумматоров для выполнения умножения. По сути, это была реализация прообраза современной RISC-архитектуры. Применена была и другая новинка для тех лет — конвейер. Размер оперативной памяти первоначально был очень малым — 30, 60 или 120 килобайт, в зависимости от модификации машины — 5Э71, 5Э72 или 5Э73. По мере развития элементной базы память машины увеличили.

Как управляющая машина ЭВМ М4-2М имела развитую систему внешних прерываний. Обеспечивались 12 активных и 12 пассивных прерываний от объекта управления. Время реакции машины на активные прерывания было очень мало: переход на программу прерывания происходил за 2-3 машинных такта. Это было одним из достоинств ЭВМ М4-2М. (источник http://www.computer-museum.ru/histussr/m4-2m.htm)

На тех же конструктивных блоках, что использовались в М4-2М был построен дополнительный внешний вычислитель М4-3М. Он использовался для операций с числами с фиксированной запятой. Обе машины работали совместно, представляя собой взаимосвязанный вычислительный комплекс.

Для ввода и вывода информации использовались фотосчитывающее устройство и алфавитно-цифровое печатающее устройств, т.е. — принтер. Также имелись системы внешних устройств (СВУ-79-1 и СВУ-79-2), обеспечившие подключение к ЭВМ М4-2М внешней памяти на магнитных барабанах, периферийных устройств (АЦПУ-128-2, ПИ-80М, ВУ-700-3), дальних линий телефонной и телеграфной связи, нескольких последовательных шлейфов для объектовой связи.

Первоначальное назначение ЭВМ М-4 — специализированная ЭВМ для ПВО, обусловило хранение её программы в постоянной памяти. То есть, она выполняла постоянно только одну программу — для специализированных ЭВМ тогда это было нормой.

М4-2М выпускалась серийно для нужд ПВО. Подготовка производства была начата с апреля 1958 года на Загорском электромеханическом заводе. На завод была передана конструкторская документация.

Освободившийся коллектив разработчиков по руководством Брука и Карцева начал разрабатывать ЭВМ М-5, предназначенную для экономических расчётов. Она создавалась на наработках М4-2М, но задумывалась как многопрограммная и многотерминальная вычислительная машина со страничной организацией памяти, которая могла работать как в пакетном режиме, так и в режиме разделения времени. Ее структура базировалась на общей магистрали, связывающей центральный процессор, блоки оперативной памяти и устройства управления вводом-выводом и внешней памятью, игравшими роль каналов, характерных для машин третьего поколения. Была выделена адресная арифметика, обеспечивавшая выполнение инструкций над индексными регистрами и преобразование адресов основных команд.

Повышенная производительность М-5 достигалась за счет мультипрограммного режима работы — до 8 одновременно выполняемых программ. Обеспечивалось совмещение работы быстродействующих устройств: центрального и периферийных устройств управления, арифметического устройства и оперативной памяти с работой устройств ввода-вывода информации и внешней памяти на магнитных лентах. Основной особенностью М-5 была возможность обеспечения мультипрограммной и многотерминальной работы.

Авторство этих и многих других идей, заложенных в структуру М-5, принадлежало М. А. Карцеву, он же был вначале назначен главным конструктором этой машины.

(В реальной истории Брук осенью 1960 г перебросил Карцева на отладку М-4, поручив М-5 В.В. Белынскому. Разработка была закончена, на Минском заводе собрали опытный образец, но в серию машину не запустили, причина не вполне понятна. Опытный образец несколько лет отработал в ИНЭУМ, после чего был разобран.)

Готовясь к совещанию НТС по электронике Хрущёв изучал документы, из которых выяснил, что через некоторое время Брук посчитал, что Карцеву следует больше внимания уделять взаимодействию с производителями и заказчиками М-4, и отстранил его от работы над М-5, разделив коллектив на две спецлаборатории. Поэтому, выслушав доклад о ходе работ над М-5, он строго распорядился:

— Универсальная машина для экономических расчётов для страны значительно нужнее, чем очередная специализированная военная ЭВМ. Прошу вас и Михаила Александровича уделить ей максимум внимания. Насколько я знаю, у Александра Львовича Минца радиолокатор ещё не готов, и ранее 1961 года не созреет.

— Но во что меня смущает, — продолжил Никита Сергеевич. — Вот у нас Башир Искандарович разрабатывает «Урал-2», тоже универсальную машину для экономических расчётов.

— Фактически опытный образец «Урал-2» у нас уже работает, — вставил Рамеев. — С начала декабря уже гоняем на нём тестовые задачи.

— Вот. Это хорошо, товарищи, это замечательно, — одобрил Хрущёв. — Но, возвращаясь к М-5... понимаете, что меня смущает... Это опять получается уникальная, не имеющая аналогов разработка. Читай — ни с чем толком не совместимая. Ну и нафига козе баян?

Брук и Карцев заметно поскучнели.

— Вот слушаю я ваши доклады, — сказал Никита Сергеевич, — и не вырисовывается у меня общая картина. Вроде по отдельности у нас всё неплохо, все вроде работают, ЭВМ новые строят, в серию запускают, а воз и ныне там. По-прежнему каждый разработчик работает по отдельности, унификации никакой, в общем — лебедь, рак и щука в чистом виде.

— Я уже об этом говорил, — сказал Лебедев. — Совет Главных конструкторов ЭВМ у нас с 1954 года регулярно собирается, а единой политики развития информационных технологий до сих пор не выработано.

— Верно, — проворчал Хрущёв. — Вот и давайте соберёмся составом ГосКомУпра и Совета Главных конструкторов, подготовьте свои предложения, там и обсудим. Я считаю, что надо объединить усилия всех разработчиков и двигаться по трём основным направлениям:

— средняя универсальная ЭВМ, для ежедневных инженерных и экономических расчётов, которая в будущем, постепенно уменьшаясь, превратится в персональную ЭВМ, и будет стоять на столе у каждого инженера, экономиста, а младшие модели — вплоть до секретаря. Такая машина должна уметь работать одинаково хорошо и с цифрами и с текстом.

— большая универсальная ЭВМ, для сложных расчётов, тоже имеющая несколько конфигураций разной сложности. Её младшие модели постепенно превратятся в настольную рабочую станцию для решения сложных инженерных задач, для тяжёлых расчётов, и прочих применений, где нужна большая вычислительная мощность. Старшие модели будут работать серверами в вычислительных центрах.