Imaginarij znanosti. 2. dio

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Nakon uvođenja sustava kopiranja za američke uzorke i pojave niza strojeva EU - kopija američkog IBM360 / IBM370, vlastiti razvoj SSSR-a u području računalne tehnologije nije prestao. Međutim, gotovo su u potpunosti ušli u okvir vojnih projekata - vojska nije htjela koristiti samo kopije, pa čak i gore od vlastitih razvoja. Uvoz im nije odgovarao zbog mogućih "bookmarka" - nedokumentiranih značajki elektronike koje bi mogle onemogućiti elektroniku u interesu potencijalnog neprijatelja. ITM i VT, čiji je direktor bio akademik Lebedev, iako se i dalje vodio kao akademski institut, postali su u biti vojni odjel i tamo se nastavio rad na poboljšanju BESM-6 i vojnih M-40, M-50. Rezultat takvog rada bila je linija Elbrus, čiji su glavni zadaci bili zadaci za sustav proturaketne obrane. Prvo, na temelju vojnih računala 5E261 i 5E262 stvoren je višeprocesorski računalni kompleks "Elbrus-1" s produktivnošću od 15 milijuna operacija / s. U drugoj fazi stvoren je Elbrus-2 MVK s kapacitetom od 120 milijuna operacija / s. Elbrus-3, čiji je razvoj dovršen do kraja 80-ih, imao je performanse od 500 MFLOPS (milijuni operacija s plutajućim zarezom u sekundi).

Pokazatelji performansi za računalo su vrlo relativna stvar, ovise i o arhitektonskim značajkama i o učinkovitosti kompilatora iz programskih jezika. Stoga se mjerila često koriste za usporedbu performansi u stvarnom svijetu. S. V. Kalin je 1988. izmjerio performanse CPU-a MVK "Elbrus-2" na 24 "Livermore ciklusa" i, prema rezultatima ovih ispitivanja, prosječna harmonska vrijednost performansi bila je 2,7 MFLOPS. Za usporedbu, procesor Cray-X MP (najpoznatiji razvoj Seymoura Kraya iz 1982.) ima sličan pokazatelj - 9,3 MFLOPS (pri frekvenciji takta 5 puta većoj od one kod Elbrus-2 MVK). Ovaj omjer ukazuje na visoku učinkovitost Elbrus arhitekture, koja omogućuje izvođenje više operacija po ciklusu procesora.

Arhitektura Elbrus procesora već je bila značajno drugačija od starog BESM-6 i uvelike se razlikovala od tradicionalne. Jezgra "Elbrusa 3-1" bio je modularni transportni procesor (MCP), koji je dizajnirao Andrej Andrejevič Sokolov. Sokolov je bio sudionik svih najznačajnijih projekata Instituta Lebedev, od BESM-1 do AS-6. A upravo su Sokolovov inženjerski talent kolege često uspoređivali s talentom Seymoura Kreya - Lebedevovog stalnog suparnika u natjecanju u superbrzinskom računarstvu. "MCP je bio moćan procesor sposoban obraditi dva neovisna toka instrukcija. Cjevovodni uređaji procesora radili su s dvije vrste objekata - vektorima i skalarima. Činilo se da su skalari uglavljeni u vektorski cjevovod i obrađeni između dvije susjedne vektorske komponente. Nekoliko pristupnih kanala omogućilo je do 8 paralelnih poziva u memoriju u jednom ciklusu." Gotovo sve arhitektonske značajke Elbrusa bile su apsolutno originalne, ali se često nazivaju posuđivanjem principa od CDC-a i Burroughsa, što je očita laž. Lebedev je ranije počeo koristiti i cjevovod i principe paralelnog računanja.

Institut Lebedev je još uvijek u svom najboljem izdanju, prošao je eru jeljcinizma, doduše sa značajnim gubicima, ali bez gubitka kreativnog potencijala. Istina, u novoj inkarnaciji - u travnju 1992., na temelju odjela Instituta za preciznu mehaniku i računalnu tehnologiju Lebedev, stvoren je MCST, koji je nastavio razvoj arhitekture Elbrusa. Te godine jedan od vodećih djelatnika instituta B. A. Babayana i većinu stručnjaka za MCST angažirala je divovska Intelova korporacija da rade u svojoj ruskoj podružnici. Možda se čini smiješnim, ali upravo je Intel tada omogućio zadržavanje domaćeg kadra u elektronici, uz dio osoblja, naravno, posudivši značajna dostignuća instituta. Na temelju arhitekture Elbrus MVK, stručnjaci nove tvrtke 2007. godine stvorili su mikroprocesor Elbrus, koji je poslužio kao osnova za računske sustave Elbrus-3M1, s frekvencijom takta od 300 MHz i performansama od 4,8 GFLOPS. (za usporedbu, Intel Core2Duo 2,4 GHz ima samo 1,3 gigaflopsa). Istodobno, ruski mikroprocesor ne zahtijeva čak ni radijator za hlađenje. Dvoprocesorska verzija računalnog kompleksa, nazvana UVK / S, ima vršnu izvedbu od 19 GFLOPS (za 32-bitne podatke). Ovo je odgovor onima koji misle da naša vojska danas mora koristiti IBM-ova osobna računala s Intelovim mikroprocesorima. Srećom, to nije slučaj. Iako sam za to morao kupiti uvezenu opremu za proizvodnju mikro krugova.

Sistemski modul s dva mikroprocesora "Elbrus" i računskim kompleksom "Elbrus-3M1":

Mikroprocesor je izrađen po tehnologiji od 0,13 mikrona, što za danas nije tehnološki rekord, ali ni ne zaostaje puno za njima (tehnologija se smatrala novitetom prije nekih 5 godina). Sada je u tijeku razvoj mikroprocesora Elbrus-S na tehnologiji od 0,09 mikrona, koji je već "sustav na čipu", odnosno uključuje kontrolere periferne opreme. Dizajniran je za stvaranje visokoučinkovitih jednopločnih računala za "nosive i ugrađene" aplikacije, što znači da naši zrakoplovi i projektili neće biti opremljeni uvezenim komponentama.

No, vratimo se u 60-e. SSSR je tada bio prvi u mnogim tehničkim dostignućima u području elektronike, od kojih je većina provedena u okviru vojnih projekata i stoga je bila tajna. A zbog tajnovitosti, ta su postignuća ostala izvan pažnje povjesničara. Tvorac BESM-6, izvanredni sovjetski dizajner računalne tehnologije, Sergej Aleksejevič Lebedev, također je dizajnirao čisto vojna računala za prvi, još uvijek eksperimentalni, proturaketni obrambeni (ABM) sustav:

"Specijalizirana računala, stvorena pod vodstvom S. A. Lebedeva za sustav proturaketne obrane, postala su osnova za postizanje strateškog pariteta između SSSR-a i Sjedinjenih Država tijekom Hladnog rata." specijalizirana računala "Diana-1" i "Diana- 2" razvijeni su za automatsko dohvaćanje podataka s radara i automatsko praćenje ciljeva. -40, a nešto kasnije i M-50 (pokretna točka). Mogućnost gađanja balističkih projektila, koju pruža proturaketna obrana, natjerala je SAD da pogledaju za načine sklapanja sporazuma sa SSSR-om o ograničenju proturaketne obrane, koji se pojavio 1972.

Dostignuća SSSR-a u računalnoj tehnici bila su od najveće važnosti za obranu i poslužila su kao važan argument za sklapanje ugovora o ograničenju proturaketne obrane.… I to baš kad smo u tome imali značajnu prednost. SSSR je praktički već imao vlastitu proturaketnu obranu sredinom 60-ih, kada su Sjedinjene Države o tome mogle samo sanjati. Ugovor je prvenstveno ograničavao SSSR, a ne Sjedinjene Države - kao rezultat sporazuma, sustav proturaketne obrane bio je raspoređen samo oko Moskve. Kada su Sjedinjene Države konačno mogle nešto učiniti na ovom području (ovo je 30 godina kasnije!), odmah su se povukle iz sporazuma. Pitanje je - je li SSSR imao smisla potpisati takav sporazum? Odrekli smo se proturaketnog obrambenog štita i nismo dobili ništa zauzvrat! Sjedinjene Države tada jednostavno nisu mogle stvoriti vlastitu. Je li vodstvo SSSR-a znalo za to? Ako je znala, onda se Ugovor o ABM već može smatrati činom izdaje interesa zemlje. Situacija uvelike podsjeća na 1987. kada je Sovjetski Savez bio spreman staviti u orbitu komponente svemirskog raketnog obrambenog sustava - satelite s laserskim oružjem "SKIF". Tada je Gorbačov, uvjeren u mogući uspjeh programa, odmah uveo jednostrani moratorij na njega, objavljujući s govornice UN-a da će SSSR odustati od "trke u naoružanju u svemiru". Sjedinjene Države planiraju lansirati slične satelite u orbitu tek 2012. godine, 25 godina nakon zatvaranja sličnog sovjetskog programa. Ne zato što su odjednom imali takvu želju. Jer njihove tehnologije, ne bez pomoći ruskih stručnjaka, to su tek sada dopustile. Zašto je vodstvo SSSR-a učinilo jednostrane ustupke? Ne postoji službena verzija odgovora na ovo pitanje.

Još u ranim 60-ima naša su računala uspjela izračunati putanje balističkih projektila, unatoč činjenici da je u početku naš sustav proturaketne obrane radio na prilično sporim računalima. Strojevi M-40 i M-50 imali su produktivnost od samo 40 tisuća, odnosno 50 tisuća operacija u sekundi. Međutim, 5E92b, vojna modifikacija M-50, imala je produktivnost od 500 tisuća operacija u sekundi, što je za 1966. godinu, od koje je započela njegova proizvodnja, bilo blizu svjetskog rekorda, ako ne. A tu je još jedan malo poznat detalj.

Među brojnim često spominjanim modelima sovjetskih računala rijetki su nazivi vrlo važne serije računala koja su proizvedena u drugoj polovici 60-ih - ranih 70-ih i koja su u cijelosti korištena za nabavku Oružanih snaga SSSR-a. Riječ je o strojevima serije 5E (5E51, 5E92b, itd.), koje je razvio Dizajnerski biro Lebedev. BESM-6 je nadaleko poznat, ali malo ljudi zna da je BESM-6 postao poznat samo zato što je izgubio natječaj za nabavku za Oružane snage SSSR-a - natječaj koji je dobio "5E". Vojska je, odlučivši se za "5E", nekako "odbacila" BESM-6 i ovaj je otišao u otvorenu distribuciju za civilne industrije. A serija 5E bila je klasificirana i isporučena samo vojsci. Strojevi serije 5E bili su ujedinjeni kanalima "međustrojne razmjene" u lokalne mreže, koje su u prvoj polovici 70-ih činile višeprocesorsko računsko okruženje kao osnovu za upravljanje prostorom i sustavima upravljanja svemirskim objektima. Nekoliko računala sastavljenih u takvom računskom okruženju činilo je jedan računalni kompleks, koji je imao nekoliko puta veće performanse od BESM-6. Isti princip sada služi kao osnova za stvaranje modernih superračunala - to su pojedinačni procesori, skupljeni u jednu mrežu brzim komunikacijskim kanalima. A za to su potrebna posebna sredstva. Strojevi serije M (M-40, M-50) također su imali razvijen sustav prekida, mogli su primati i prenositi podatke preko sedam dupleksnih asinkrono operativnih kanala s ukupnom propusnošću od 1 Mbit / s. Modifikacija M-50 - 5E92 posebno je dizajnirana za korištenje u takvim kompleksima za obradu podataka.

Po prvi put u svijetu korišteni su multipleks kanali u računalnoj mreži te je proveden paralelni rad upravljačkih uređaja, random access memorije, vanjskih uređaja i komunikacijskih kanala. Po strukturi i principu rada bio je to prvi višeprocesorski sustav na svijetu… Godine 1959. izgrađena je računalna mreža od računala koja su bila udaljena stotinama kilometara – u to vrijeme u inozemstvu nije bilo sličnih kompleksa. Na bazi računala 5E92 izgrađen je glavni zapovjedno-računalni centar sustava "A". Sama računalna mreža bila je jedinstvena po prirodi, upravo je ona poslužila kao polazišna točka istraživanja, što je kasnije dovelo do stvaranja drugih globalnih informacijskih i računalnih mreža. Naravno, sama ova mreža nije nalikovala, primjerice, suvremenom Internetu, ali se kao skup neovisnih strojeva koji rješavaju neovisne fragmente zajedničkog problema i razmjenjuju informacije pomoću unificiranih protokola, može se smatrati pretečom današnjih globalnih mreža. Prva slična mreža, koja povezuje dva računala TX-2 u Massachusettsu i Q-32 u Kaliforniji putem telefonske linije, testirana je tek 1965. godine… Dana 4. ožujka 1961. uspješno je testiran eksperimentalni proturaketni obrambeni sustav - uništena je bojna glava projektila R-12. Eksperiment je pokazao da je zadatak borbe protiv sparenih balističkih ciljeva koji se sastoje od tijela balističke rakete i od njega odvojene nuklearne bojeve glave tehnički riješen. Slični testovi održani su u Sjedinjenim Državama 21 godinu kasnije.

Sustav A je sustav proturaketne obrane. Rad na proturaketnoj obrani (sustav "A") odigrao je veliku ulogu u razvoju računalne tehnologije u SSSR-u: po nalogu vojske, koristeći relativno sporu bazu elemenata, stručnjaci iz Projektnog biroa Lebedev (ITMiVT) stvorili su računalne objekte koji bili superiorniji po svojim parametrima od stranih. Također su stvorili mobilne verzije takvih sustava, na primjer 5E261 - mobilni višeprocesorski sustav upravljanja visokih performansi izgrađen na modularnoj osnovi. Upravo je ona korištena kao dio sustava protuzračne obrane S-300PT za kopnenu i morsku bazu:

Ali što je najvažnije, stvorena su sredstva za povezivanje pojedinačnih računala u računalno okruženje - brzi asinkroni multipleks komunikacijski kanali i odgovarajući softver. I tu dolazimo do još jednog vrlo važnog projekta za državu, sustava OGAS - "Nacionalni automatizirani sustav računovodstva i obrade informacija", sustav automatiziranog gospodarenja u SSSR-u, zasnovan na principima kibernetike. Ovaj sustav, koji je razvio akademik Viktor Mihajlovič Gluškov, temeljio se upravo na takvim tehničkim sredstvima.

Autor - Maxson