Сергей Симонов - Дотянуться до звёзд

(в реале при изготовлении по 8-мкм техпроцессу процессор 6502 имел размеры 41х17 мм, из них электронными элементами было занято только 21 кв. мм. т. е. прямоугольник 3.9 x 4.3 мм, остальная площадь использовалась под контактные площадки.)

Микросхема процессора 6502 после уже ставших привычными крошечных прямоугольничков 3х4 мм, использовавшихся в микросборках 4004 и электронных часах, выглядела гигантской. К первому экспериментальному экземпляру процессора молодые инженеры-приколисты из зеленоградского НПО «Научный центр» спаяли аккуратную проволочную оправку, припаяли к ней две маленькие проволочные рукоятки, чтобы можно было ухватиться двумя пальцами, написали на полоске красного кумача лозунг: «Советские микросхемы – самые большие микросхемы в мире!», и внесли процессор в кабинет Староса целой делегацией. Впереди шёл барабанщик, в пионерском галстуке и пилотке, следом – два инженера с лозунгом, а уже за ними ещё двое, с выкриками: «Заноси, заноси!», «Руки, осторожнее!», «На ногу не урони!» «Сама пойдёт!» – внесли за ручки собственно процессор, и, молодецки ухнув, поставили его на стол технического директора.

Старос, оценив юмор ситуации, заулыбался и поинтересовался, глядя на оправку с ручками:

– А это что?

– Так это... ручки, Филипп Георгиевич! Для удобства переноски!

В этот момент Старос не выдержал и заржал уже в голос.

Но определяющим моментом были не размеры процессора, а его цена. Процессор получился простым, а следовательно – и дешёвым.

(В реальной истории процессор 6502, появившийся в 1975 г, стоил в рознице $25, тогда как процессоры ближайших конкурентов – 6800 и Intel 8080 стоили в розничной продаже $179, и лишь после появления 6502 цену пришлось снизить до $79)

Более того, начатое в 1960-м серийное производство минифабов потянуло за собой запуск в серию в 1961 году более крупногабаритных и производительных фабов с чистыми камерами большего объёма. Они позволяли выпускать микросхемы партиями от 50 до 1000 штук, в зависимости от их линейных размеров.

Освоение в серии процессора 6502 вызвало прорыв в области создания управляющих ЭВМ для станков с ЧПУ (АИ). Разработанная в «Научном центре» управляющая ЭВМ УМ-1НХ была слишком сложной и дорогой для управления одним станком. Её использование было оправдано для управления сложными производствами, вроде фабов и минифабов для производства микросхем, атомных электростанций, химических производств и т.п. УМ-1НХ могла управлять целым цехом, подводной лодкой или кораблём, но для управления станками в составе гибких производственных ячеек требовалось решение попроще и подешевле.

Таким решением стала «космическая» БЦВМ УМ2-К, построенная в 1961 году «вокруг» процессора 6502 (АИ). Её разработчики, руководители НПО «Научный центр» Старос и Берг сразу заложили в конструкцию возможность работать с разными типами оперативной памяти. Для космоса и авиации ЭВМ работала с ферритовыми кубами памяти, а для наземного применения использовались шкафы с более быстрой, технологичной, но хрупкой и объёмной тонкоплёночной памятью (Thin film memory http://www.computerhistory.org/revolution/artifact/263/1110?position=0). «Станочный» вариант УМ2-К собирали в железном шкафчике величиной с небольшую тумбочку, большую часть объёма которого занимали пластины ОЗУ, тогда как «космическая» модификация имела размеры чуть поменьше шкафчика для ванной (АИ). При этом использовались одинаковые протоколы связи, а вот языки программирования в ПЗУ прошивались разные. УМ2-К ещё не имела полноценной операционной системы, она работала так же, как более поздний ZX Spectrum, где вшитый в ПЗУ язык Basic был готов к использованию сразу после включения, выполняя роль ОС.

Для управления токарным или фрезерным станком подобная ЭВМ тоже была избыточной. Обычно она управляла станком типа «обрабатывающий центр», первые образцы которых разрабатывались в ЭНИМС, или целой гибкой производственной ячейкой из нескольких станков и центрального обслуживающего манипулятора (АИ). Причём наиболее сложным для управления объектом был именно манипулятор, поэтому вместо него чаще ставили рабочего.

Разработанная специалистами ЭНИМС и восточногерманского комбината VEB «Robotron» при участии Конрада Цузе автоматическая линия для производства тонкоплёночной памяти (АИ, см. гл. 04-20) позволила преодолеть жесточайший лимит объёма ОЗУ. Микросхемы памяти пока ещё не позволяли набирать достаточные объёмы ОЗУ из-за малой ёмкости при высокой стоимости. На микросхемах обычно собирали небольшой буферный объём – некое подобие кэша L2 на той же плате, рядом с процессором, а основной объём ОЗУ располагался рядом, в нескольких шкафах. Модуль тонкоплёночной памяти на 1 кБ был размером 150х150 мм – (примерно с коробочку для CD). 64 таких пластины устанавливали в стойку, 6-8 стоек внутри шкафчика давали возможность набрать ОЗУ объёмом 384-512 кБ, что для начала 60-х было невероятно много. Пришедшее в конце 50-х понимание важности наращивания объёма ОЗУ повлияло на многое – изменилась сама парадигма проектирования ЭВМ, подход к языкам программирования, к написанию программ.

Для УМ2-К и УМ-1НХ использовали несколько языков программирования, основными из которых были Forth, FOCAL, плюс G-code для управления станками. К этим ЭВМ уже можно было подключить в качестве монитора обычный телевизор. Их подключали через низкочастотный вход, наличие которого с 1956 г было обязательным в схеме каждого выпускаемого в СССР телевизора (АИ). Набор текста и команд всё ещё осуществлялся через подключаемую консоль, в роли которой обычно использовали телетайп, но уже электронный, а не электромеханический (АИ, см. гл. 05-24). Для управляющей ЭВМ, устанавливаемой в цехах, это было удобнее, чем обычная клавиатура.

Управляющие машины на микросборках использовали только в пределах границ СССР, но электронное управление требовалось и промышленным предприятиям ближайших союзников. Чехи, с их развитой промышленностью, сделали ставку на троичные ЭВМ «Сетунь» советской разработки. Завод им. Яна Швермы в Брно выпустил в 1960-м 300 машин, а в 1961 году увеличил выпуск в полтора раза, собрав уже 460 ЭВМ. Основные компоненты для «Сетуни» – сборки элементов памяти и АЛУ на ферритовых кольцах изготавливали в Китае. (АИ частично, в реальной истории чехи действительно планировали собирать по 300 ЭВМ «Сетунь» в год, но наши партийные чиновники не разрешили передачу документации.)

Большая часть ЭВМ «Сетунь» использовалась в качестве управляющих машин в строящейся Единой Энергосистеме ВЭС. Только усилиями чехов обеспечить такой заказ управляющими ЭВМ было невозможно, поэтому производство «Сетуней» наладили также в СССР на Астраханском заводе электронной аппаратуры и электроприборов, и на Пекинском телефонном заводе в Китае (АИ). Для ЕЭС ВЭС «Сетунь» выбрали из-за её относительной дешевизны и большой наработки на отказ. На фоне жутко капризных ЭВМ первого поколения, «Сетунь», собранная почти целиком на ферритовых колечках, после того, как 37 ламп, первоначально имевшихся в её конструкции, заменили дискретной транзисторной логикой, выглядела надёжной как наковальня.