В зората на появата на компютърните технологии Съветският съюз се чувстваше доста уверен. През първата половина на 50 -те години съветските компютри бяха най -добрите в Европа, на второ място след някои американски търговски модели. Електронните компютри бяха широко използвани за решаване на различни проблеми, предимно за изчисления. Те са намерили приложение в науката и индустрията. Военните започнаха да проявяват интерес към компютрите. Първите съветски военни компютри, които се появиха в края на 50 -те години на миналия век, бяха използвани в системите за противоракетна отбрана и противовъздушна отбрана на страната.
Създаване на първите съветски компютри
Известният съветски учен Сергей Алексеевич Лебедев, който беше в челните редици на раждането на вътрешните изчислителни технологии, имаше ръка в създаването на първите съветски компютри. Днес Сергей Лебедев с право се смята за основател на съветската индустрия за компютърни технологии. Именно под неговото пряко ръководство през 1948-1950 г. е създадена първата в страната, както и в континентална Европа, Малката електронна машина за броене (MESM). Разработката е извършена в Киев в Института по електротехника на Академията на науките на Украинската ССР.
Развитието не остана незабелязано и вече през 1950 г. Сергей Алексеевич Лебедев се премести в Москва, в Института за прецизна механика и компютърно инженерство на Академията на науките на СССР (ITMiVT). В столицата ученият започва да разработва още по-усъвършенстван компютър, който влиза в историята като Голяма (високоскоростна) електронна изчислителна машина (BESM-1). Главният дизайнер на новия компютър беше академик Сергей Алексеевич Лебедев, който бързо избра и обедини екип от съмишленици, включително от перспективни студенти. По -специално, на практика в института са изпратени студенти от Московския енергиен институт Всеволод Бурцев и Владимир Мелников, които в бъдеще сами ще станат изключителни местни инженери, учени и дизайнери в областта на създаването на електронни компютри.
Разработването на BESM-1 е напълно завършено до 1953 г. Общо беше сглобен един компютър, монтажът беше извършен в московския завод за изчислителни и аналитични машини. Компютърът, сглобен в едно копие, е предназначен за решаване на големи производствени и научни проблеми. В същото време той служи като основа за разработването на бъдещи още по -мощни компютри, както и специализирани компютри за военни цели.
Трябва да се отбележи, че в началото на 1950 -те години СССР с право се счита за един от лидерите в областта на компютърното развитие. От гледна точка на днешното време това звучи поне необичайно, тъй като в края на своето съществуване СССР загуби това предимство, а съвременна Русия в областта на създаването на компютърни технологии безнадеждно изоставаше от най -развитите страни по света. Въпреки това, в зората на формирането на компютри, всичко беше различно. Сглобен през 1953 г., BESM-1 е най-бързият електронен компютър в Европа и един от най-бързите в света. По отношение на скоростта и капацитета на паметта този първи съветски суперкомпютър от октомври 1953 г. отстъпва само на търговския модел на американската компания IBM - IBM 701, чиито доставки до клиентите започват през декември 1952 г.
В същото време компютрите от началото на 50 -те години почти не приличат на съвременните си колеги. BESM-1 осигури максимална производителност на ниво 8-10 хиляди операции в секунда. Компютърът получи паралелно 39-битово аритметично логическо устройство с плаваща запетая. Броят на битовете за кодовете на инструкциите е 39. Оперативната памет (RAM) на първия пълноценен съветски компютър се основаваше на феритни ядра, а капацитетът му беше само 1024 думи (по-ранните съветски компютри използваха памет на живачни тръби или потенциоскопи).
В допълнение, електронният компютър получи дългосрочно устройство за съхранение (DZU) на полупроводникови диоди, капацитетът на устройството също беше 1024 думи. Някои от най -често срещаните подпрограми и константи се съхраняват в DZU.
В допълнение, BESM-1 може да работи с устройства за съхранение на информация на магнитни ленти: четири блока, проектирани за 30 хиляди думи всеки, и на междинно устройство за съхранение на два магнитни барабана, което осигурява съхранение на 5120 думи всеки. Скоростта на обмен на информация с барабана достига 800 номера в секунда, с магнитна лента - до 400 номера в секунда. Въвеждането на информация в BESM-1 се осъществява с помощта на устройство за четене на снимки на перфорирана лента, а извеждането на информация се извършва на специално електромеханично печатащо устройство. В същото време в машината нямаше системен софтуер.
Външно това беше доста масивна изчислителна машина, чието създаване отне около пет хиляди вакуумни тръби. Структурно този съветски компютър беше монтиран на една основна стойка, имаше отделна стойка DZU, както и шкаф за захранване, тъй като компютърът консумираше доста голямо количество електроенергия - до 30 kW (това е без да се вземе предвид охлаждането система). Размерът на компютъра също беше доста голям: окупираната площ беше почти 100 квадратни метра.
Беше решено да се използват възможностите на компютъра в системата за противоракетна отбрана
Появата на първия съветски пълноправен компютър BESM-1 съвпада с началото на ерата на разработването в Съветския съюз на собствена система за противоракетна отбрана (ПРО). За първи път започнаха да говорят за това у нас още през август 1953 година. Тогава седем маршала се обърнаха към министерства и институти с инструкции за създаване на средства за борба с вражеските балистични ракети. Подобни оръжия с голям обсег с право се считат за основно средство за доставяне на ядрени заряди до военните и промишлени съоръжения на противниковите страни. За надеждно прихващане на ракети бяха необходими съвременни радари и нови компютри, които да отговарят за изчисленията и контрола на радарните станции.
Специално за създаването на съветската система за противоракетна отбрана като част от KB-1 се формира ново специално конструкторско бюро-SKB-30. В същото време съветската научна база и индустрията разшириха сътрудничеството в разработването на инструменти, които биха могли да решат научно -технически проблеми. По-специално, ITMiVT на Академията на науките на СССР получи специално задание от KB-1 за създаване на нова цифрова машина, която по отношение на скоростта си трябваше да надмине предишните модели и да стане сърцето на системата за радарно управление за проследяване на цели на дълги разстояния.
До 1956 г. първата работа по проектирането на новия комплекс е завършена, защитата на предварителния проект на експерименталната система за противоракетна отбрана се провежда през март. През същата година Министерството на отбраната на СССР издава разрешение да не се строи GNIIP-10-Държавния изследователски полигон, който беше решено да се постави в необитаемата казахска пустиня Бетпак-Дала, между западния бряг на прочутото езеро Балхаш и долните течения на реките Сарису и Чу. Експерименталният комплекс за противоракетна отбрана и новият противоракетен полигон бяха тясно свързани, главният конструктор на цялата система беше Григорий Кисунко, член-кореспондент на Академията на науките на СССР. В същото време академикът Сергей Лебедев, директор на ITMiVT, издаде техническо задание за създаването на нов компютър, който получи обозначението М-40 и първоначално беше предназначен за системата „А“. Система "А" е кодовото име на първия стратегически комплекс за противоракетна отбрана в Съветския съюз.
Задачата за разработването на нов суперкомпютър е дадена на две групи за развитие, едната от които е ръководена от Всеволод Бурцев. И двете групи успешно се справиха със задачата. До 1958 г. са готови два нови електронни компютъра М-40. Компютрите бяха сглобени от специалисти от Загорския електромеханичен завод.
Първият военен компютър М-40
По времето на създаването си машината М-40 стана най-бързата сред всички съветски компютри, които се произвеждаха масово в страната. В същото време Всеволод Бурцев предлага и прилага на практика редица решения, които са много важни за развитието на домашните компютърни технологии. Във военния компютър М-40 за първи път на практика бяха приложени принципите на паралелизиране на изчислителния процес на хардуерно ниво на електронен компютър. Всички основни устройства M-40 (аритметика, управление на външна памет, RAM, контрол) получиха автономни блокове за управление и можеха да работят паралелно. Също така за първи път в СССР е реализиран мултиплексен канал за предаване на данни. Това решение направи възможно, без да забавя изчислителния процес на компютъра, да получава и изпраща получената информация и данни незабавно от 10 асинхронно работещи канала, чиято обща производителност се оценява на един милион бита / сек.
М-40, както и по-нататъшната му модернизация, М-50 (50 хиляди операции с плаваща запетая), бяха сложни военни комплекси за управление на радари с голям обсег и прецизно насочване на противоракетни ракети. Те са отговорни за изчисленията, необходими за изграждане на траектории и насочване на противоракетни ракети към вражески балистични ракети. На 4 март 1961 г. на специално създаден полигон „А“в Казахстан е извършено първото успешно прихващане на балистична ракета в световната и вътрешната история. Системата, в която компютърът М-40 отговаряше за изчисляването на траекторията на противоракетната ракета, успя да прихване балистичната ракета Р-12. Прихващането е извършено на 60 километра от мястото за изстрелване на ракетата. Според данните на записващото оборудване пропускането на ракетата е 31,8 метра вляво и 2,2 метра височина с допустим радиус 75 метра. Зарядът на фрагментацията на противоракетната ракета V-1000 успешно унищожи бойната глава R-12, която съдържаше симулатор на тегло на ядрен заряд.
Говорейки за техническите аспекти на военния компютър М-40, може да се отбележи, че той е създаден на база със смесен елемент, който използва вакуумни тръби, ферити, полупроводникови транзистори и диоди. В същото време скоростта на машината нараства до 40 хиляди операции в секунда с фиксирана точка, която е около 4 пъти по-висока от пиковите стойности за BESM-1. Първият пълноправен военен компютър получи памет с произволен достъп на феритни ядра с общ капацитет от 4096 40-битови думи. Външната памет беше магнитен барабан с капацитет 6 хиляди думи. Военният компютър М-40 работи съвместно с оборудването на процесора за обмен със системните абонати и оборудването за запазване на времето.
За създаването и успешното тестване на комплекса, мозъкът на който бяха компютрите М-40 и М-50, екипът от водещи разработчици на компютъра М-40 бе удостоен с престижната Ленинска награда. Получен е от Сергей Лебедев и Владислав Бурцев.
