Доклад: Секретные машины
Доклад: Секретные машины
Наталия Дубова
В
1960 году об ЭВМ М-4 для радиолокационных станций не писали
В
1960 году об этих машинах не писали. Строгой секретностью были окружены все
исследования и разработки, непосредственно связанные с решением военных задач.
Поэтому широкой аудитории сведения о специализированных машинах стали известны
только в 90-е. А в 1960-м, когда заработала первая система обработки информации
в реальном времени для систем ПРО и были выпущены первые экземпляры ЭВМ М-4 для
радиолокационных станций, эти события стали предметом гордости лишь небольшого
круга непосредственных участников и заказчиков — военных.
СССР
первым реализовал систему безъядерного поражения баллистической ракеты.
Вычислительные машины Лебедева и Бурцева играли в первых комплексах ПРО
решающую роль.
Тем
не менее в 1957 году в лаборатории Брука (ЛУМС) началась разработка ЭВМ для
радиолокационной станции. Как это произошло? Почти случайно, поначалу без
ведома партии и правительства. Отдыхая в Кисловодске с директором
Радиотехнического института академиком Минцем, Брук настолько заинтересовал его
рассказами о работах над первыми ЭВМ, что Минц предложил сделать машину для
управления и обработки информации радиолокационной станции «Днепр». РТИ делал
первый радиолокатор для системы раннего предупреждения о ракетном нападении.
Так же, как и ПРО, система СПРН в Союзе в эти годы только-только начинает
создаваться.
Брук
согласился, ЛУМС и РТИ совместно подготовили техническое задание на машину, и работа
пошла. Впервые, кстати, вычислительная система делалась по ТЗ конкретного
заказчика, и это во многом помогло разработчикам — с самого начала они искали
оптимальное техническое решение для известных алгоритмов обработки информации.
Главным конструктором электронной управляющей машины (ЭУМ) М-4 стал Михаил
Александрович Карцев, а его основным помощником — старший конструктор Владалекс
Владимирович Белынский. Для Карцева это был решающий момент в жизни — вся его
дальнейшая научная судьба будет связана с вычислительной техникой для СПРН.
Задача
управления РЛС предъявляла очень серьезные требования к объемам информации,
скорости обработки, емкости памяти, надежности машины. Карцев обладал
незаурядным инженерным талантом, разработчики за годы работы с Бруком стали
настоящими профессионалами в новой области, и машина получилась удачной и во
многом первопроходческой. Впервые внутренняя память была разделена на
оперативную память данных и ПЗУ программ и констант. В результате повышалась
устойчивость к отказам и сбоям, надежность машины. В М-4 появились
спецпроцессоры ввода/вывода, благодаря чему распараллеливались обработка данных
и обмен с внешними устройствами, и М-4 работала быстрее. Аппаратно реализовали
извлечение квадратного корня — в задачах такого рода эта операция занимает
порядка 30% общего счета.
Но
главное, М-4 была одной из первых машин на принципиально новой элементной базе
— полупроводниковых транзисторах (кроме памяти, которая по-прежнему
реализовывалась на ферритах). Брук обратил внимание на перспективные
возможности полупроводниковых элементов еще в самом начале работ над
вычислительными машинами, а когда в 1957 году в стране начался промышленный
выпуск транзисторов, в ЛУМС активно занялись изучением их свойств. И пришли к
выводу, что на транзисторах удастся построить надежные машины с быстродействием
не ниже 10 тыс. операций в секунду. М-4 считала со скоростью 20 тыс. операций в
секунду.
Летом
1960 года Загорский электромеханический завод выпустил две машины. Их
установили в РТИ для настройки, а затем одну отправили непосредственно на
объект, где-то неподалеку от озера Балхаш. В самом напряженном режиме создатели
машины вместе с разработчиками РЛС «Днепр» доводили до полностью рабочего
состояния весь комплекс. Это была хорошая школа для Карцева и его коллег. К
создателям «железа» наконец подключились и программисты, которые делали
матобеспечение машины и одновременно участвовали в отладке основных
эксплуатационных программ РЛС. В 1962 году объект прошел госиспытания. «С этих
успешных испытаний и начался один из героических периодов жизни нашего
коллектива», — сказал Карцев на пятнадцатилетии НИИ вычислительных комплексов
(НИИВК), института, научный костяк которого составила спецлаборатория № 2.
У
второго экземпляра М-4 была иная судьба. К тому времени в РТИ сделали
модернизированный вариант РЛС «Днепр», и для него решили несколько изменить и
управляющую машину. Первый вариант М-4 мог решать задачи станции только в том
случае, если вся поступающая с нее информация уже отсортирована. Карцев решил добавить
в свою ЭВМ устройство, которое само выполняло бы такую предварительную
обработку (так оно и называлось — устройство предварительной обработки, УПО).
Участник разработки М-4 Юрий Рогачев, который непосредственно занимался
созданием модификации М-4 с УПО (она получила название М-4М), вспоминает, что
перед ним встала непростая задача добавить в машину новое устройство, не внося
при этом никаких изменений в ее конструкцию. Удалось это благодаря тому, что
было найдено оригинальное решение для электронных логических схем на новых,
более мощных высокочастотных транзисторах. Возможности работы с ними
исследовались еще в ходе разработки М-4, и было даже построено альтернативное
арифметическое устройство на более совершенных полупроводниковых элементах.
После
испытаний комплекса в Казахстане вышло правительственное постановление о
запуске М-4 в серию. Но больше промышленных выпусков этой машины не было.
Карцев неожиданно для всех решает, что в будущей территориальной сети СПРН
должна работать другая ЭВМ. Об этой истории мы расскажем в следующих выпусках
нашей хронологии.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.osp.ru/
|