Вадим Гребенников - Радиоразведка Америки. Перехват информации

А «Magnetite» состоял из единственной мощной ЭВМ «Cray-1». Он был сделан из 200 тысяч интегральных схем, 3400 печатных плат и более 100 километров медного провода, которые были размещены так компактно, что если бы не мощное фреоновое охлаждение, немедленно бы расплавились из-за выделяемое при работе тепла.

«Cray-1» был разработан американским инженером Сеймуром Крэем, начавшим свою карьеру в 1951 году в компании «Инженерная исследовательская ассоциация». Она занималась производством дешифровальных машин для ВМФ США. Компанию возглавлял будущий заместитель директора АНБ Говард Энгстром.

Крэй мечтал о том, чтобы построить суперкомпьютер, который был бы способен выполнять от 150 до 200 миллионов операций в секунду. Такой суперкомпьютер по своему быстродействию в сотни раз превосходил бы серийно выпускаемые компьютеры своего времени.

В 1976 году Крэй осуществил свою мечту. Первый экземпляр «Cray-1» был установлен в СКЦ АНБ, а в 1985 году его сменил «Cray-2». Оба обладали рекордным по тем временам быстродействием и объемом оперативной памяти. С помощью поддержки векторных операций эти суперкомпьютеры достигала производительности в 180 миллионов операций в секунду над числами с плавающей точкой.

В 1980-е годы развитие ЭВМ пошло столь быстрыми темпами, что АНБ едва успевало установить и запустить очередной суперкомпьютер серии «Cray», как ему на смену приходила его новая более совершенная модификация. Во второй половине 1980-х годов среди разработчиков суперкомпьютеров началась настоящая гонка за право именовать свое детище самым быстрым суперкомпьютером в мире.

Так продолжалось до начала 1990-х годов, когда американские университеты и высокотехнологичные компании приступили к разработке и изготовлению параллельных суперкомпьютеров, состоявших из нескольких тысяч процессоров, каждый из которых был сравним по своему быстродействию с миникомпьютером. Параллельные суперкомпьютеры пользовались значительно большим спросом, чем «Cray».

Наибольшее беспокойство в АНБ вызывали японские производители суперкомпьютеров и комплектующих для них. Американская промышленность зависела от японцев в том, что касалось основных компонентов, из которых изготавливались суперкомпьютеры — таких как, например, микросхемы. Это стало следствием сворачивания производства полупроводниковых элементов в США в 1980-е годы.

В результате в 1986 году АНБ оказалось почти в полной зависимости от японской компании «Kyocera», которая производила компоненты для 171 из 196 микросхем, используемых для изготовления суперкомпьютеров в США. При самом худшем варианте развития событий японцы могли сократить или вовсе прекратить поставку в США своих компонентов, и тогда американцы отстали бы на десятилетия от своих заокеанских соперников в области суперкомпьютеров.

Озабоченное такой неблагоприятной возможностью, АНБ построило собственное промышленное предприятие по производству микроэлектронных компонентов — Лабораторию специальных технологий. Она приступила к выпуску микросхем в 1991 году. Тем самым АНБ решило еще одну проблему: сохранение в строжайшем секрете информации об электронных компонентах, которые использовались при создании специализированных устройств для взлома шифров.

Эти компоненты — так называемые специализированные интегральные схемы (далее — СИС) — зачастую являлись ядром дешифровальных систем. С помощью всего лишь одной СИС можно было запросто реализовать криптографический алгоритм любой зарубежной шифрсистемы. Такая СИС ни при каких обстоятельствах не должна была попасть в «чужие руки». Поэтому в Лаборатории для СИС был придуман механизм самоуничтожения: их покрывали защитным слоем, попытка снять который приводила к разрушению микросхемы.

Перед своими японскими конкурентами американские разработчики суперкомпьютеров обладали важным преимуществом: они умели делать суперкомпьютеры состоящими из большего количества процессоров и распараллеливать на них решение дешифровальных задач.

Очередное творение Крэя «Cray-3» состоял из 16 процессоров. И все равно Крэй был ненасытен в своем стремлении побить им же установленные рекорды производительности. Следующий свой суперкомпьютер Крэй планировал построить из принципиально нового материала — арсенида галлия, в котором электроны двигались в 10 раз быстрее, чем в кремнии.

Однако суровая действительность внесла свои коррективы в мечты талантливого изобретателя: закончилась «холодная война». За продукцией компании «Cray» больше не выстраивалась очередь из разработчиков новых систем вооружений. Компьютерная индустрия постепенно отворачивалась от «Cray», состоявших из малого числа процессоров с рекордной производительностью, в сторону параллельных компьютеров, построенных из тысяч относительно недорогих микропроцессоров.

Даже в АНБ, которое было основным заказчиком «Cray», началась разработка специализированных аппаратных ускорителей для универсальных компьютеров, которые позволили бы повысить их производительность до уровня «Cray» за значительно меньшие деньги.

Неудивительно, что когда в 1993 году работа над «Cray -3» была закончена, желающих приобрести его не нашлось. Крей потратил около года, пытаясь найти покупателей для «Cray-3», пока не заключил соглашение со своим давним клиентом — АНБ.

В августе 1994 года в США было официально объявлено, что компания «Cray» изготовит для АНБ специализированный «Cray-3» для обработки сигналов и распознавания образов, то есть, говоря иными словами, для обработки данных перехвата и взлома шифров.

Это позволило Крэю приступить к созданию «Cray-4», который в 1995 году должен был вдвое превысить производительность «Cray-3» и при этом стоить на 75 % меньше. Поползли даже слухи о том, что до ухода на пенсию Крэй планирует закончить работу над «Cray-5» и «Cray-6».

Однако компания «Cray», практически лишившись клиентов за пределами АНБ, разорилась и была приобретена американской компанией «Silicon Graphics».

Производство суперкомпьютеров серии «Cray» по заказу АНБ было продолжено в «Silicon Graphics». Параллельные суперкомпьютеры не устраивали АНБ по нескольким причинам. Во-первых, они были недостаточно быстродействующими, чтобы удовлетворить потребности АНБ. Во-вторых, их надежность оставляла желать лучшего.

В конце 1990-х «Silicon Graphics» тоже оказалась на грани банкротства. В тот момент у нее был действующий контракт с АНБ на изготовление очередного «Cray». В АНБ была спешно создана специальная рабочая группа, которой было поручено рассмотреть вопрос о целесообразности выделения дополнительных денежных средств компании «Silicon Graphics», чтобы она могла закончить работу над новым «Cray» для АНБ.

В докладе, подготовленном членами рабочей группы, говорилось: «Мы пришли к однозначному выводу о том, что в настоящее время в АНБ существует настоятельная потребность в высокопроизводительных компьютерах, которые обладают большими объемами памяти с малым временем доступа. Именно такие компьютеры позволяют нам осуществлять взлом иностранных шифров.