История, которую стоит переписать: где на самом деле сделали первый советский компьютер
Где на самом деле был разработан первый советский компьютер, почему его конкурента нужно считать скорее калькулятором и как разбор завалявшихся на складе вещей помог советским айтишникам в их работе, рассказывает Indicator.Ru.
В марте 2018 года в Москве, в здании Российской академии наук, состоялось пленарное заседание очередной (XXIV) годичной научной конференции Института истории естествознания и техники имени С.И. Вавилова (ИИЕТ РАН), проведенное при поддержке Института системного программирования имени В.П. Иванникова РАН. Вроде бы достаточно рутинное мероприятие с сугубо научными докладами (например, «Теория нелинейной логики Лотфи Заде» или «Социальная история техники в свете акторно-сетевой теории Бруно Латура») было прервано небольшим, но важным событием. Дело в том, что 2018 год ИИЕТ РАН предлагает считать годом 70-летия российской информатики.
Почему Россия отмечает 70-летие российской информатики именно в нынешнем году? Во-первых, потому что в 1948-м, получив сведения о компьютерах США (MARK и ENIAC), в СССР решили разрабатывать свою электронно-вычислительную машину. Именно в этих целях по поручению Сталина и в любимом вождем духе поощрения конкуренции Совет министров СССР создал сразу две структуры, которые были в том числе направлены на создание компьютера: Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) и Специальное конструкторское бюро №245 при Московском заводе счетно-аналитических машин.
Во-вторых, 4 декабря 1948 года Государственный комитет Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство выдал авторское свидетельство за номером 10475 на изобретение «Автоматическая цифровая вычислительная машина». Свидетельство получил член-корреспондент АН СССР Исаак Брук. Ему не досталась лаборатория в ИТМиВТ, и ученый начал работу над созданием компьютера в третьей «точке силы» — лаборатории электротехники Энергетического института АН СССР. Удивительное дело, но именно этой «темной лошадке» — инициативной группе из нескольких человек — было суждено опередить две созданные «сверху» команды. Так началась история отечественной IT-отрасли и работы над первым советским компьютером — история, которую стоит переписать.
На конференции подарками, цветами и памятными дипломами чествовали двух людей из команды Брука, которым уже далеко за 90 лет: Тамару Александриди и Юрия Рогачева — двух ветеранов не только Великой Отечественной войны (Тамара Александриди прошла связистом всю войну до Берлина, а Юрий Рогачев воевал с 1943 года и дошел до Японии), но и отечественной IT-сферы. Главной же наградой было вручение Тамаре Александриди и Юрию Рогачеву памятных знаков IEEE как участникам создания первой советской электронной вычислительной машины М-1.
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) — Институт инженеров электротехники и электроники — старейшая и крупнейшая международная ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике, электротехнике и аппаратному обеспечению вычислительных систем и сетей. Самой престижной из наград Института — Computer Pioneer Award — удостоены выдающие российские ученые: академик Сергей Лебедев за заслуги в создании советской компьютерной индустрии и член-корреспондент РАН Алексей Ляпунов как основатель советской школы теоретического и прикладного программирования. На памятных знаках отличия, которые от имени IEEE были вручены Тамаре Александриди и Юрию Рогачёву, указано, что они награждаются как участники создания первой советской электронной вычислительной машины. Тем самым ведущее и авторитетное международной сообщество признало приоритет М-1 по отношению к МЭСМ.
Традиционно первым компьютером в континентальной Европе (и третьим в мире, после разработок США и Великобритании) принято считать киевскую машину МЭСМ-1 («малая электронно-счетная машина»), также созданную в инициативном порядке (но при поддержке руководившего Украиной в те годы Никиты Хрущева) в Институте электротехники АН УССР. Руководителем Института был выдающийся ученый Сергей Лебедев, который впоследствии стал директором ИТМиВТ и разработал там большую электронную счетную машину — БЭСМ. А институт после смерти исследователя получил его имя.
Однако машина Брука, названная М-1, опередила украинскую МЭСМ-1. Даже формально первые биты информации М-1 обработала 15 декабря 1950 года, а МЭСМ-1 — на десять дней позже, 25 декабря. Но важно и другое: в момент сдачи киевская машина фактически была… электронным калькулятором.
«Принципиальная разница между компьютером (computer) и калькулятором (calculator) состоит в том, что на программируемом калькуляторе можно посчитать обыкновенные дифференциальные уравнения, но не уравнения в частных производных.
Целью ее МЭСМ-1 работы было ускорение счета, это не была универсальная вычислительная машина для проведения научных расчетов — не хватало ресурсов для работы с матрицами, недостаточный объем памяти (31 переменная) и малая разрядность, всего четыре значащие цифры в десятичной системе. Не случайно первые производственные расчеты на МЭСМ были проведены только в мае 1952 года, когда был подключен магнитный барабан, это позволило хранить и считывать данные», — пишет российский историк вычислительной техники, ведущий научный сотрудник ИИЕТ РАН Сергей Прохоров.
А вот в М-1 изначально была интегрирована память на электронно-лучевых трубках, причем трубки были взяты от обычного осциллографа. Усовершенствовала ее студентка МЭИ Тамара Александриди, которая, вернувшись с войны, пошла учиться на радиотехнический факультет Энергетического института. В сентябре 1950 года ее направили к Исааку Бруку, писать дипломный проект. Брук распознал талантливого радиотехника и поручил студентке создание памяти уже частично готового компьютера. То изящное решение, которая нашла молодая девушка, было гораздо лучше всех зарубежных компьютеров того времени (всех двух). В них использовались так называемые потенциалоскопы, которые разрабатывались специально для построения запоминающих устройств ЭВМ и были на тот момент дорогими и недоступными.
В июне 1950 года Юрий Рогачев демобилизовался и присоединился к команде Брука. Его задачей на тот момент была техническая, но крайне важная работа, требующая предельной концентрации: он вместе с Рене Шидловским занимался электромонтажом компьютера и его наладкой. Удивительно, но тогда Рогачев еще не окончил среднюю школу. Аттестат о среднем образовании ему пришлось получать заочно и без отрыва от производства, а Московский энергетический институт он вообще закончил только через восемь лет. Правда, в 1962 году, когда началась разработка мощной серийной ЭВМ М4-2М, Юрий Рогачев включился в работу уже в статусе главного конструктора и сделал так, что машина пошла в серию без макетирования и опытных образцов. Но это было потом, а в 1950 году работа над первым советским компьютером была в самом разгаре.
Небольшой команде Брука приходилось прибегать к самым разным ухищрениям. Так, например, поскольку работы шли в инициативном порядке, средств у лаборатории не было. Однако на складах Энергетического института хранилось огромное количество трофейной радиотехники: даже через несколько лет после окончания войны разобрано было далеко не все. Брук предпринял генеральную ревизию складов и обнаружил миниатюрные выпрямители. Так М-1 стал первым в мире компьютером, все логические схемы которого были собраны на полупроводниках.
Так и появился первый советский компьютер, который был не только опытной установкой. Уже в октябре 1951 года М-1 работала по заданию Мосэнерго, рассчитывая и прогнозируя нагрузку на электросеть.
В декабре 1951 года лаборатория Электросистем ЭНИН АН СССР выпустила научный отчет «Автоматическая цифровая вычислительная машина М-1» — первую в нашей стране полную публикацию о создании компьютера. Авторов у отчета девять, их подписи стоят на титульном листе: академик АН СССР Глеб Кржижановский, руководитель лаборатории и автор проекта АН СССР Исаак Брук, исполнители работы: младшие научные сотрудники Тамара Александриди, Александр Залкинд, Михаил Карцев, Николай Матюхин, техники Лев Журкин, Юрий Рогачев, Рене Шидловский. Двоих из них и чествовали на конференции ИИЕТ.
«Микроша»
Сейчас, когда быстродействие процессоров исчисляется в гигагерцах, смешно говорить, что процессор КР580ВМ80А, встроенный в «Микрошу», имел частоту всего лишь 1,7 МГц. Объем оперативной памяти тоже выглядит смехотворным по нынешним меркам — 32 килобайт, его можно было расширить до 48 килобайт, что автоматически переводило владельца «Микроши» в категорию зажиточных граждан.
Компьютер умел выводить на экран (в качестве которого обычно использовался домашний телевизор) текст и графику и поддерживал четыре разных цвета. Все игры и программы были записаны на кассеты и вводились в память при помощи обычного магнитофона типа «Электроника 302».
«Микроша» — 8-разрядный микрокомпьютер, клон «Радио-86РК», частично совместимый с оригиналом. Серийно выпускался с 1987 года на Лианозовском электромеханическом заводе. Один из первых советских персональных компьютеров бытового назначенияФото: Alecv/ Википедия
Аббревиатура «БК» расшифровывается как «бытовой компьютер». Действительно, «бэкашки» довольно быстро стали мейнстримом, несмотря на внушительную стоимость — более 700 рублей. Дело в том, что многим советским инженерам эти компьютеры выдавали на работе, чтобы они и дома могли выполнять производственные задачи, поэтому тратиться приходилось максимум на монитор. Дома компьютер моментально оккупировали дети.
«БК» мог поставляться с обычной кнопочной клавиатурой и плоской — «сенсорной». Вторая была не такая удобная, однако такая модификация стоила немного дешевле. Загрузка программ и игр осуществлялась также через кассеты. В Москве и крупных городах существовало достаточно много фирм, писавших софт за деньги и продававших кассеты с ним.
БК (Бытовой Компьютер) — семейство советских 16-разрядных домашних и учебных компьютеровФото: Viacheslav Slavinsky/ Википедия
К компьютеру можно было подключать не только обычный телевизор, на который выводилось 4-цветное изображение, но и принтер. Последние, впрочем, достать было практически невозможно.
Материнская плата БКФото: Viacheslav Slavinsky/ Википедия
Пионер вычислительной техники: Сергей Лебедев
Основоположник развития вычислительной техники в Советском Союзе.
Сергей Алексеевич разработал БЭСМ — 1 (Большая ЭСМ) в 1952 году. Эта машина была самой производительной в тогдашней Европе.
Через семь лет (в 1959 году) он создал БЭСМ — 2, которая помогла в изучении космоса и дала возможность начать разработки ядерного оружия.
В том же году мир увидела машина М — 20, которая помогла развить множество отраслей отечественной науки.
ЭВМ М-20 была признана самой производительной и надежной
Почти через 10 лет (в 1967 году) С. А. Лебедев организовал запуск БЭСМ — 6. Эта машина стала лучшей среди лучших. Именно эта разработка стала самой быстродействующей в целом мире.
Изобретатель, владелец многих патентов, кандидат технических наук, профессор Санкт-Петербургского технического университета.
Затем, он начал создавать ЭВМ “Эльбрус”, но по состоянию здоровья он был вынужден делать это дома. Его разработки помогли опередить весь мир в сфере ЭВМ на десятилетие вперед.
Сергей Алексеевич был заслужено награжден большим количеством премий:
Сталинская премия (1950 год), Ленинская премия (1966 год), Государственная премия СССР (1969 год) и многие другие.
Первая серийная модель
Следующим этапом советского компьютеростроения стало создание ЭВМ под названием «Днепр». Этот компьютер общего назначения создавался для многих отраслей народного хозяйства. На его основе сформировался серийный выпуск вычислительной техники.
К 60-м годам многие производственные объединения оборудовали свои производства техникой «Днепр», доверив ЭВМ управление технологическими процессами.
Что значит «Ранние ЭВМ»?
Все, о чем я рассказал выше, является вычислительной техникой первого поколения. Определяет эту классификацию то, что все они имели большие габариты, электронные лампы и элементные базы, а также высокое потреблении электроэнергии и, к сожалению, низкую надежность и ориентированность на узкую аудиторию (преимущественно физиков, инженеров и прочих научных деятелей). Магнитные барабаны и магнитные ленты использовались в качестве внешней памяти.
«IBM 701»
Возможно кому-то могло показаться, что так было только у нас, но нет. Например, ознакомившись с разработками своих коллег из Штатов, академик Николай Николаевич Моисеев увидел те же исполинских размеров вычислительные автоматы, вокруг которых копошатся замудренные физики и математики, облаченные в белые халаты, рьяно пытающиеся устранить возникающие одну за другой неполадки. В 50–е года гордостью Америки был «IBM 701», который определенно удостоен отдельного рассказа, но это потом. Его вычислительная мощность составляла 15 тыс. операций в секунду. Чуть позже, Лебедевым была представлена следующая разработка ЭВМ «М–20».
Работа за «М–20»
Число операций, которые могла обрабатывать «М–20» в секунду составляло 20 тыс., что на 5 тыс. больше, чем у западного конкурента. Также было введено некое подобие совмещения параллельных вычислений, благодаря увеличенному в два раза, в сравнении с «БЭСМ», объему оперативной памяти. Иронично, но всего было выпущено 20 единиц системы «М–20». Тем не менее, это не препятствовало тому, что «М–20» смогла зарекомендовать себя как самая производительная и многофункциональная ЭВМ, которая к тому же была самой надежной на фоне остальных. Возможность написания кода в мнемокодах — это лишь немногая часть того, что позволяла делать «М–20». Все научные вычисления, моделирования, проводимые в СССР в XX веке, преимущественно были выполнены именно на этой машине.
ЭВМ «Урал»
Период производства и эксплуатации ранних ЭВМ в Советском Союзе продолжался еще практически 20-30 лет. В начале 60–х было начато производство ЭВМ «Урал». За все время было выпущено порядка 150 единиц техники. Основной областью применения «Урала» стали экономические расчеты.
ПК-01 Львов
В 1986 году во Львовском политехническом институте была разработана персональная 8-разрядная учебно-бытовая ЭВМ «Львов». Выпущена машина была львовским производственным объединением им. Ленина. ПК был основан на процессоре КР580ВМ80А, были улучшены графические возможности. ОЗУ составляла 64 Кбайт, 16 Кбайт отводилось под видеопамять. Звуковой генератор во Львове отсутствовал, звук выводился программно с полной загрузкой процессора.
Характеристики ПЭВМ Львов: частота 2,22 МГц, быстродействие составляло 200-300 тысяч операций за секунду, ОЗУ — 64 Кбайт (видеопамять 16 Кбайт), ПЗУ — 16 Кбайт, потребляемая мощность составляла не более 30 Вт.
Магнитофон был внешней памятью, а обычный телевизор служил в качестве монитора. На экране могли одновременно отображаться 4 из 8 цветов палитры. К ПЭВМ Львов можно было подключить контролер НГМД, принтер ROBOTRON. Стоимость такой машины равнялась 750 рублям стоимость была выше из-за наличия цветной графики и относительно большого объема памяти. Модель была популярна, особенно в Украине, выпущено было 80 тысяч таких устройств. Потому не странно что по количеству выпущенных игр и программ эта ПЭВМ занимает 3 или 4 место среди советских персональных компьютеров. Возможно его популярность была не чем иным, как очередным маркетинговым ходом, ведь эта машина активно рекламировалась по телевизору в конце 80-х.
