Как убивали микроэлектронику в СССР

3-5 октября 2017 года в Зеленограде прошла очередная конференция SORUCOM. Название SORUCOM можно трактовать как английскую аббревиатуру для названия «Советские и российские компьютеры», полное же название на русском языке звучит длиннее: «Развитие вычислительной техники в России и странах бывшего СССР: история и перспективы». Конференция проходит раз в три года, начиная с 2006 года, и я принимал участие в 3-х последних. ИЯФ (Институт ядерной физики, где я работаю) ранее многое делал в области вычислительной техники самостоятельно, в наших докладах описывался легендарный «Одрёнок» (разработанная в ИЯФ управляющая микро-ЭВМ в стандарте КАМАК) , процессоры «АП-20» и «АП-32» (специализированные RISC-процессоры, в разработке которых я участвовал), были доклады по транспьютерным разработкам и сетевым технологиям. В этот раз мой доклад не был готов вовремя, и он не был включён в программу конференции. Но тема планируемого доклада базировалась на материалах предыдущих конференций, была общей и довольно дискуссионной — «Два решения о копировании американской техники и их последствия для развития компьютерных технологий в СССР». Излагая основные тезисы этого доклада в рамках данной статьи можно, таким образом, рассказать и о самой конференции. Сама же тема ранее обсуждалась в серии статей «Две трагедии советской кибернетики» . Данная же статья предварительно была опубликована в институтском вестнике «Энергия-импульс»  как небольшой отчёт о командировке на конференцию и потому очень кратко излагает суть доклада.

Как эта тема возникла? Идея такого доклада возникла у меня в результате бесед с участниками конференции, многие доклады были настолько насыщены описаниями трагических событий, что вызывали гнетущее впечатление общего технологического упадка, который произошёл в 70-х годах прошлого века в СССР. В результате чего? СССР начал свои разработки в области вычислительной техники с заметным отставанием от США, но к концу 60-х годов это отставание было практически ликвидировано. Вершиной творческого успеха советских разработчиков можно считать ЭВМ БЭСМ-6, созданную коллективом ИТМиВТ под руководством С.А. Лебедева. Разработка этой ЭВМ была закончена в 1966 году, её производительность составляла 1 млн. операций в секунду. В этом же году в США фирма CDC начинает производство компьютера CDC-6600 разработки Сеймура Крея с заявленной производительностью 3 млн. операций в секунду. Этот компьютер считается лидером по производительности на тот момент. Однако анализ архитектурных особенностей компьютеров заставляет усомниться в преимуществах американского конкурента. Имея одинаковую частоту в 10 МГц, БЭСМ -6 имела явно выраженную конвейерную архитектуру, в то время как центральный процессор CDC-6600 содержал 10 параллельных логических устройств, могущих работать одновременно только чисто теоретически. Позднее Сеймур Крей выпустил упрощённый вариант компьютера без параллельных блоков – CDC-6400, и этот вариант компьютера имел производительность всего 200 тысяч операций в секунду. Такова же была реальная производительность CDC-6600 (производительность, которую мог бы показать компьютер на тестах), Сеймур Крей использовал параллельные блоки лишь для рекламной накрутки производительности. БЭСМ-6 была непризнанным мировым лидером по производительности, её архитектура была передовой к моменту своего появления.

Имели свои технологические преимущества и другие советские ЭВМ, в частности ЭВМ серии «Урал» («Урал-11», «Урал-14», «Урал-16») разработки пензенского коллектива Б.И. Рамеева имели возможность работать в сопряжении с другими ЭВМ, архитектура этих ЭВМ позволяла создавать многомашинные вычислительные комплексы. Благодаря этим технологиям Интернет мог возникнуть много раньше и совсем в другой стране. Почему же мы, добившись заметных успехов в конце 60-х, так сдали свои позиции в 70-х, а к концу советской эпохи вообще перестали разрабатывать собственные образцы и только тиражировали американские?

История вычислительной техники в СССР включает в себя странный момент – решение о введении «Единой Системы» — линии ЭВМ, копировавшей архитектуру американских компьютеров серии IBM-360. Решение о введении этой политики копирования было сделано в 1967 году, практически сразу после появления БЭСМ-6, которая стала не только лидером мировой компьютерной индустрии, но и последним по-настоящему серийным и самостоятельным продуктом отечественной электроники. Не смотря на значительные достижения отечественных конструкторов вычислительной техники, в конце 1966 г. на заседании ГКНТ и Академии наук СССР при поддержке министра МРП В. Д. Калмыкова, Президента АН СССР М. В. Келдыша принимается историческое решение о копировании серии IBM-360. В технологическом плане эти компьютеры отставали от БЭСМ-6 и компьютеров серии «Урал».

Image

Автор, академик Гурий Иванович Марчук и его сын — директор ИСИ Александр Гурьевич Марчук

Под эту грандиозную программу были переориентированы многие НИИ и заводы, многим специалистам пришлось переучиваться и переквалифицироваться, а министерству электронной промышленности была поставлена задача о копировании элементной базы IBM. Так была создана новая идеология копирования западных образцов электроники вместо создания своих. Позже, в 1989 году, Рамеев, анализируя состояние парка вычислительных машин в СССР, приходит к выводу, что отставание от технологического уровня запада составляет уже около 20 лет. Так в парке ЭВМ в 1989 году основной массовой ЭВМ стала ЕС-1022 (3396 штук), выпускавшаяся с 1974 года и являвшаяся копией IBM360/50 разработки 1965 года. При этом ЭВМ «Минск-32», выпускавшаяся до этого на минском заводе, имела лучшие характеристики.

В 2011 году по дороге на конференцию SORUCOM-2011, которая проходила тогда в Великом Новгороде, мне посчастливилось оказаться в одном купе поезда с академиком Гурием Ивановичем Марчуком, бывшим президентом Академии Наук СССР (1986—91). В 1967 году он был директором Вычислительного центра Сибирского отделения Академии Наук СССР и участвовал в судьбоносном совещании о введении ЕС. В комиссии участвовал также Андрей Петрович Ершов, ещё один будущий академик из новосибирского Академгородка, известный теоретик программирования. По словам Гурия Ивановича оба они тогда выступили против копирования американцев. И на конференции SORUCOM в своём выступлении академик высказался против того решения. Он заявил, что это было тупиковое решение, повлёкшее затем к хроническому отставанию СССР в развитии вычислительной техники. Собственно это же очевидно — тот, кто копирует, не имеет шансов обогнать.

Решение Минрадиопрома о копировании системы 360 фирмы IBM было не единственным в своём роде. В 70-ых годах началось развитие нового поколения машин – на основе микропроцессоров. Производством микроэлектроники занималось другое ведомство – министерство электронной промышленности. Запрет МРП на оригинальные разработки не действовал на разработчиков микроэлектроники и тут наши разработки не уступали западным. Созданный по решению правительства в 1961 году зеленоградский центр микроэлектроники начал создавать не только микросхемы, но и микропроцессорные комплекты. Специальный вычислительный центр (СВЦ) в Зеленограде разработал первый в стране отечественный МПК серии 587. На его основе была создана первая в стране отечественная микро-ЭВМ «Электроника-НЦ», представленная на выставке «Связь-75» в 1975 году. Это была 16-разрядная двух-платная ЭВМ в компактном корпусе. Она имела ОЗУ емкостью 512 16-разрядных слов и программируемый интерфейс ввода/вывода. Быстродействие – 250 000 оп./с Позднее появились МПК серии К588, К1883, К1802. На базе однокристальной микро-ЭВМ К1801ВЕ1 в 1981 году был создан первый в стране персональный компьютер «Электроника-НЦ-8010». И в том же 1981 году руководство МЭП издаёт приказ, запрещающий отечественные разработки с оригинальной архитектурой! Стало обязанностью копирование архитектуры PDP-11 американской фирмы DEC. Архитектура «Электроника-НЦ» попала под запрет.

Попали под запрет и разработки ленинградского ЛКТБ – микро-ЭВМ «Элетроника-С5», которая также имела 16-разрядную архитектуру. Доклад о разработках ЛКТБ на конференции представлял его бывший руководитель Виктор Пантелеймонович Цветов и его доклад был наполнен горечью об утраченных возможностях. Так же как и зеленоградский СВЦ коллектив ЛКТБ был разрушен, его наработки утрачены. Так же как приказ МРП в 1967 году, приказ руководства МЭП пришёлся на момент значительного успеха советских разработчиков микро-ЭВМ. Создаётся впечатление, что такие решения принимались именно из-за наличия успехов. Надо заметить, что развитие вычислительной техники значительно влияет на оборонительный потенциал страны. Так, система ПРО в СССР вошла в строй значительно раньше американской – первый успешный тест был сделан в 1961 году и это обеспечивалось развитыми средствами управления на основе быстродействующих ЭВМ (их разрабатывал СВЦ, уничтоженный приказом МЭП). СССР опередил США по системам ПРО почти на 40 лет и в этом была заслуга отечественных разработчиков вычислительной техники. Не было ли внешнего влияния на руководство двух министерств, в связи с этим важным моментом? Или тут простая борьба ведомств и личные интересы руководства? Пока это остаётся загадкой истории.

Можно ли сказать, что из-за этих двух министерских приказов отечественная школа разработки вычислительной техники была полностью уничтожена? Нет, не была. Министерство обороны не подчинялось приказам других министерств, и военные заказы частично сохранили оригинальные разработки. Тот же ИТМиВТ Лебедева продолжал работы в секретных военных проектах, став по существу военным ведомством. Именно благодаря военным у нас был «Эльбрус», управлявший первым и единственным полётом «Бурана», были и малые ЭВМ для бортовых военных систем. Однако общее отставание в электронике коснулось, в конце концов, и военных. Тем не менее, интеллектуальный потенциал отечественных разработчиков сохранился. Сегодня наработки коллектива ИТМиВТ использует «Московский центр SPARC – технологий» («МЦСТ), производящий микропроцессоры с архитектурой «Эльбрус» — «Эльбрус-8С». Это современные 8-ми ядерные микропроцессоры общего назначения с улучшенной архитектурой Эльбрус, позволяющие выполнять до 25 операций за один такт в каждом ядре — 250 млрд. операций с плавающей запятой в секунду. На базе этих микропроцессоров выпускаются рабочие станции «Эльбрус 801-РС», которые используются, прежде всего, военными ведомствами (в целях информационной безопасности). Есть в России и другие разработчики процессоров. Так компания «Мультиклет» разработала принципиально новую «мультиклеточную» процессорную архитектуру. Её отличие от традиционной ядерной состоит в том, что она работает не с отдельными командами, а с «предложениями», состоящими из команд. При этом операции внутри предложений проводятся без привлечения памяти, что обеспечивает в 4-5 раз более высокую производительность по удельным показателям по сравнению с аналогами. В общем, нельзя сказать, что всё потеряно. Россия вполне может наверстать упущенное, если будут приложены соответствующие усилия.

PS. Ещё раз напомню, что данная статья лишь очень кратко излагает очень важную тему, обсуждаемую в большой серии статей «Две трагедии советской кибернетики». И эта серия ещё не закончена, она ещё ждёт своего продолжения…

Источник материала
Материал: Максон
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Kokunov на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

You may also like...

новее старее
Уведомление о
Прорэбе
Прорэбе

Суета сует и томление духа.
Не о том нужно молодежь воспитывать ,чоб догнать и перегнать Америку .
Хватит. Надогонялись.
Америка, эвон — уух!… Не. Нужно о вечном думать.
comment image
А бойдарка, она и без неонки унутре поплывёть.
Ога.

Владимир
Владимир

А где на фотке Тимофей?))

Прорэбе
Прорэбе

В окладе золотом

Владимир
Владимир

Б**, как не заметил…

Прорэбе
Прорэбе

Эх…..
Владимиръ!…
Стыд пазор старому оперу!…

Прорэбе
Прорэбе

Ыыы

Ոሉαዙҿτα ಭҿҝҿሉҿʓяҝα〄
Ոሉαዙҿτα ಭҿҝҿሉҿʓяҝα〄

Сеня, по-быстрому объясни товарищу, почему Володька сбрил усы (с)

zhevak
zhevak

Давным давно в Советском Союзе на ТВ была такая телепередача «Весёлые старты».

СССР давно почил в бозе. ТВ-передача тоже померла… А люди? — А дети, на которых была рассчитана эта телепередача — повзрослели, стали дедушками и бабушками. Но спортивному духу они — бабушки — не изменили!

А вы на что подумали, глядя на фотку, которую приклеил Рич?

Мне иногда кажется, что Бог есть.
И не просто есть, а у него превосходное чувство юмора.

comment image

А вот так можно отоваривать страждущих оптом.

comment image

Чем не конвейер? Ачо нет-то? Людям нравится.

Вот, Президент, и думай — как Россию поднять с колен.
А оно им надо?

Прорэбе
Прорэбе

Бога не может не быть.
Как не может не быть бездельников, делающих гэшефт на Нём.

Sagamor
Sagamor

Круто!))…3-5 октября 2107 года в Зеленограде прошла …

LankovVictor
LankovVictor

Круто!)) Не прошла, а пройдет в следующем веке

Gena
Gena

Машина времени давно разработана и юзается. Управляющий компутер — Наири-2107 , информация оперативно выводится на АЦПУ и монитор с сине-зелёной цветной ЭЛТ.

zhevak
zhevak

а, забыли, самодвижущаяся повозка — ВАЗ-2101?
А шайтан-арба — ВАЗ-2121?

Gena
Gena

Так уж и всегда само движущаяся. Иногда просто вложение грошей в недвигу с перспективой или нет.

千ㄥㄚ_丂ㄥ丨爪 フ尺.
千ㄥㄚ_丂ㄥ丨爪 フ尺.

То, что после 65 года начали убивать советскую электронику, которая шла по своему пути развития — таки,да. Перевели на копирование и кражу патентов — таки,да. Это понятно и не нужно быть слишком умным, чтоб понять. Это и сейчас идёт. И изобретателей мало, что получают непосредственно за своё изобретение минуя прокладки сосалки.
Но это все мелочи и исправить это значительно проще, чем то что ниже на картинках. По сути, от меня без комментариев.

Proper
Proper

В материале местами смешно. Автор разве не знает, что пресловутый К1801ВЕ1 — это никакой не «собственный путь», это была попытка передрать однокристальный процессор DEC T-11, но в какой-то момент от разработчиков потребовали совместимость с LSI-11/03 (она же Электроника-60) — и кристалл пришлось перекорёжить. Получился стрёмный никому не нужный уродец.

DEC T-11 потом всё-таки передрали, он называется К1807ВМ1 — но уже было поздно, время и деньги потеряли на возне с К1801ВЕ1.

Ну а теперь давай я подниму тебе веки, как заснувшему Вию, и объясню, ЗАЧЕМ было принято решение о копировании IBM S/360. Ответ очень простой — СОФТ.

Железо сделать — особо много ума не надо, и серия БЭСМ-6 была технически вполне приличной машиной, архитектурно — так даже очень приличной по тем временам. Однако советские НИИ так и не смогли выродить для этой машины ни приличной операционной системы, ни приличных компиляторов с Фортрана и Кобола, не говоря уже о чем-то большем. А писанина в машинных кодах и запуск задач в монопольном режиме — это для конца 60-х годов уже выглядело архаизмом.

При этом пресловутая архитектура БЭСМ-6 в значительной степени воспроизводила архитектуру системы CDC 1604 фирмы Control Data Corporation (главный конструктор — Сеймур Крэй), серийно выпускавшейся с 1960 года (полностью совпадают некоторые важные технические характеристики, такие как уникальная для этих двух систем разрядность слова и адреса и разрядность машинных команд в слове, использование одноадресных команд с индексным регистром, регистра скрытых разрядов, кодировка символов и ты ды). Также ряд архитектурных решений БЭСМ-6 повторяет систему Atlas (британский военный суперкомпьютер). Есть мнение, что БЭСМ-6 получилась в процессе метаний — начали передирать с CDC 1604, потом кинулись внедрять туда новации с Атласа, потом еще свои задумки, вдобавок не всё получалось на тогдашней советской элементной базе — стали лепить аппаратные заплатки, ну и вот вышел странный гибрид, имеющий черты исходных архитектур — но сильно перекорёженный.

Очень много сил было потрачено на адаптацию стыренного с CDC транслятора Фортрана к БЭСМ-6, а когда это было сделано — внезапно выяснилось, что программы на Фортране (ворованные исходники), прекрасно работающие на CDC-1604, вылетают либо дают неверные результаты расчетов при запуске на БЭСМ-6. Разработчикам, адаптировавшим транслятор Фортрана для БЭСМ-6, была поставлена задача обеспечения полной совместимости с CDC 1604 — но они с этой задачей не справились.

Позднее даже вышло несколько монографий, разбиравших причины того, почему этого не удалось сделать.

Вот тогда-то стало ясно, что если вы хотите юзать ворованный софт без проблем — надо полностью копировать архитектуру машин. Эмуляция неэффективна и имеет ограниченную применимость, кросс-трансляция сложна и трудоемка в отладке.

Вот тогда и было принято решение — для вычмашин копировать IBM S/360, а для управляющих машин — PDP-11. Выбор архитектур был сделан исходя из наличия софта и ОС под них.

Proper
Proper

Исходно на БЭСМ-6 вместо операционной системы был стрёмный Диспетчер-68 (Д-68). Он кое-как позволял пакетный запуск задач и выделение им ресурсов.

Потом слепили мониторную систему «Дубна» — причем сил СССР на нее не хватило, пришлось подключать немцев из ГДР, венгров и даже программистов из КНДР. Под нее удалось перековырять ворованные компиляторы Фортран и Алгол, Автокод МАДЛЕН, интерпретатор Лисп, Паскаль. Также имелась возможность использовать языки Симула, Аналитик, Аква, Сибэсм-6, метаязык R-грамматик, и даже эмулировать на БЭСМ-6 выполнение программ для М-6000. Но всё это — через такую задницу и с такими косяками…

В Вычислительном центре АН СССР в Лаборатории программирования под руководством В. М. Курочкина был создан транслятор с языка АЛГОЛ 60 сначала для ЭВМ БЭСМ-2, позже — для ЭВМ БЭСМ-6. Это по сути единственный не-косячный транслятор с популярного языка для БЭСМ-6.

Но у него есть проблема: Алгол был в 1964 году полностью переработан. А советский транслятор так и остался на старом диалекте языка. Транслятор же Алгол-64 для БЭСМ уже был тянутый с CDC и работал криво.

Наконец, большим коллективом разработчиков под руководством В. Ф. Тюрина в 1971 г. была создана операционная система ДИСПАК. Она потом использовалась почти на всех ЭВМ типа БЭСМ-6 вплоть до 90-х годов, и дальше перекочевала на Эльбрус. Благодаря Диспак в 1972 году к БЭСМ смогли наконец-то подключить магнитные диски. Для тех, кто не в курсе — компы ИБМ работают с магнитными дисками с 1956 года. Это чтобы вы себе лучше представляли «передовую архитектуру» БЭСМ и насколько она отставала от ИБМ.

Gena
Gena

А до этого БЭСМ работала на магнитных перфокартах и лазерных перфолентах)))

Proper
Proper

До этого у БЭСМ были совершенно чудовищные магнитные барабаны.
comment image

Самый большой барабан у БЭСМ-6 был 192 килобайт.

Началом истории магнитной ленты как средства хранения компьютерных данных считается весна 1952 года, когда лентопротяжка Model 726 впервые была подключена к машине IBM Model 701, специально предназначенной для научных расчетов.
comment image

Это еще техника НА ЛАМПАХ — там даже ОЗУ было на лампах. И уже тогда Model 726 была способна сохранять 1,4 Мбайт данных.

На БЭСМ, насколько я знаю, магнитная лента появилась в конце 60-х или даже позже.

А до тех пор — дрочили перфокарты и перфоленты.

Gena
Gena

Скока он весил?И жрал энергию ,поди, как не в себя.
Не, самое старое, что трогал рукмя — перфоленты, перфокарты.Кстати, магнитный диск от Роботрона, если удачно запустить, летел почти на 200 метров.

Proper
Proper

Весил он что-то вроде полтонны. Мотор в пару киловатт, не так и много — но раскручивалось это чудо медленно, и потом вибрировало при вращении.

Gena
Gena

Ну, вибрировало — понятно, информация записывалась неравномерно, без балансировки и грузиков…))

Gena
Gena

Барабан от БЭСМ. 192 килограмма байт. Конечно, такая масса без балансировки и барабаномонтажа у Ашота….

zhevak
zhevak

По ходу там на барабане от быстрого извращения биты смещались в сторону и из-за этого происходила расбалансировка барабана. Ага, и после этого нам гогороят, шо биты ничего не весят. Ага. Ага.

Косвенным доказательством существования Бога бита является физический бит, который изъяла из ЭВМ программистка Грэйс Хоппер. Поскольку этот бит был плохой, славная девушка дала ему название — «баг». С тех пор так оно и пошло.

Gena
Gena

Обо что и речь.

Kugelblitz !
Kugelblitz !

Опять тебя понесло по кочкам, БЭСМ тащемта именно благодаря суперскалярной архитектуре с конвеером принципиально не мог на тот момент быть чей то копией. А то что передрали PDP, так это давно не секрет. Только вот за основу была взята именно мелкая логика, а не какой то прототип по типу 8080 или Z80. Отсюда такая непохожесть современных VLIW от МЦСТ.

Proper
Proper

О госпидя, снова началось. Посмотри архитектуру Атласа и заканчивай бредить про «оригинальную суперскалярность» у БЭСМ.

Там у британцев была куча наворотов, в том числе:

Использование ассоциативной памяти для определения присутствия требуемой страницы виртуальной памяти в физической памяти.
Использование конвейерного выполнения инструкций. Причем в компьютере Atlas не использовался центральный механизм синхронизации (тактовый генератор) — это был асинхронный процессор, в котором продвижение данных по конвейеру определяется готовностью очередной стадии, а не внешним тактовым сигналом.
Применение экстракодов (микропрограммная реализация инструкций, не имеющих аппаратной реализации).

На Atlas впервые были представлены многие программные концепции, которые используются по сей день, включая супервизор Atlas, рассматриваемый многими как первая узнаваемая современная операционная система.

Собственно, оригинальных идей в БЭСМ-6 практически не было. Машина представляла собой компиляцию из чужих решений — собственно, примерно так же, как автомат Калашникова не содержит в себе ни единого нового оригинального решения, он представляет из себя удачную компиляцию решений, известных задолго до него. Набор решений — оригинален, но сами решения — нет.

Первый компьютер Atlas был официально введен в эксплуатацию 7 декабря 1962 года. Тогда его вычислительная мощность считалась равной четырём компьютерам IBM 7094 и почти такой же, как у компьютера IBM 7030 Stretch, являвшегося на тот момент самым быстрым суперкомпьютером в мире.

Разработка БЭСМ-6 завершена в конце 1966 года, первый серийный образец выпущен в 1968 году. Вопросы?

Ну тогда я задам вопрос — а ты вообще в курсе, что в БЭСМ-6 отсутствует целочисленная арифметика? И если да — то знаешь ли, отчего это так?

В CDC-1604, появившейся на 8 лет раньше, основные характеристики которой повторяет БЭСМ-6, целочисленная арифметика была, и весьма развитая.

Знаешь ли ты, в какой момент она из БЭСМ-6 исчезла, и из-за чего?

CDC-1604 и БЭСМ-6 были машинами с сумматором. Т.е. в них был один выделенный регистр (на самом деле 2 — аналог AL и AH в терминологии Intel 8086), в котором и производились все операции. Чем-то это похоже на стековую архитектуру JVM. Понятно, что при такой архитектуре приходится постоянно загружать и выгружать значения из памяти/в память. Для этого уже тогда применялись различные схемы адресации, и (а куда деваться) существовали т.н. индексные регистры. Причем в обеих машинах они «кривые» — не совпадают с размером слова (!) и размером регистра аккумулятора, и даже не кратны ему. В CDC-1604 и БЭСМ-6 мы имеем 15-ти битные индексные регистры и 48-битный аккумулятор.

Но это, конечно же, случайное совпадение, ага.

Зато на БЭСМ-6 были экстракоды, прямиком потыренные с Атласа.

Часто пишут, что в БЭСМ-6 была и поддержка виртуальной памяти (а в Atlas она была!), но на самом деле это не верно. С современной точки зрения «поддержка виртуальной памяти» дает нам возможность адресовать больший обьем памяти, чем реально установлен на машине (к примеру — процесс может получить 4 Гб памяти, при том, что реально установлен всего гигабайт). На БЭСМ-6 (поздних модификаций) сложилась парадоксальная ситуация, обратная вышеописанной. Физической памяти на машине было доступно больше, чем ее можно было адресовать! Сиречь, имея 128 килослов памяти, мы должны были по-прежнему работать с ней через 15-ти битные регистры=адреса. Из-за этого в БЭСМ-6 ввели натуральную порнуху — специальные регистры, доводившие адрес памяти до 17-битного. Это и называлось — «виртуальная память», хотя это просто плавающие страницы.

В системе Atlas адрес изначально был 24-х битным, и при попытке адресации за пределы реальной памяти супервизор подкачивал с барабана страницу с соответствующим «виртуальным адресом» в реальную (ферритовую) память, примерно так, как это происходит сейчас при подкачке страниц с диска. Т.е. механизм виртуальной памяти был уже вполне традиционным.

«Конвейер» на БЭСМ-6 подсмотрен у CDC-6600 того же Крэя — вот только у Крэя он реально обеспечивает распараллеливание исполнения (там каждый процессор имел 10 независимых функциональных блоков, могущих исполнять инструкции из конвеера параллельно), а у БЭСМ он болтается довольно бессмысленным придатком — например, если ALU умножало два числа, то ничего другого оно делать уже не могло.

Разумеется, нельзя говорить о тупом копировании. Правильно говорить о творческой переработке базовой архитектуры CDC c добавлением множества идей из других источников. Причем не всё в этой комбинации у БЭСМ-6 вышло удачно, но в целом машина работала, и работала неплохо.

Proper
Proper

Широко известное заблуждение касается наличия в БЭСМ-6 кэш-памяти. Об этом пишет чуть не каждый второй. На самом деле, назвать то, что имелось в машине «кэш-памятью» можно только с очень большой натяжкой. Примерно такой, как изобретение Рентгена Иваном Грозным (я тебя, боярин, насквозь вижу!). Да, принцип похож, но до полноценной реализации еще пахать и пахать.

Что было на самом деле? Четыре т.н. буферных регистра числа (БРЧ) куда считывались слова из памяти, чтобы потом к ним могло быстрее обратиться арифметическое устройство (АУ). Аналогично, имелось 8 (забавная асимметрия) буферных регистров записи (БРЗ) куда число помещалось перед отписыванием в память. Адрес, куда должен быть записан операнд, сохранялся в т.н. БАЗ (буферном регистре адреса записи). Если в дальнейшем оказывалось, что исполнительный адрес совпадает с одним из адресов в БАЗ/БАС-ах, операнд брался из БРЗ/БРЧ а не из памяти. Вот и вся наука.

Полноценная же реализация кэш-памяти впервые появилась в машине IBM/360-85 в 1969 году.

Второе заблуждение говорит о БЭСМ-6, как якобы предвестнице RISC-архитектуры. На этой почве тоже строится много спекуляций. Но и тут, истина довольно далеко. Безусловно, в БЭСМ-6 не слишком много команд. Можно сказать даже — мало. И, разве что по этому параметру она сближается с RISC. Другое дело, что команды эти — совсем не похожи на традиционные RISC-овские. Они имеют совершенно различную сложность и времена выполнения. Ключевыми особенностями RISC можно считать:

Небольшой набор простых команд
Минимизация команд работы с памятью, за счет большого числа регистров общего назначения
Небольшая длительность выполнения каждой команды (1-2 такта) CPU

Ни одна из этих особенностей не присуща системе команд БЭСМ-6. Она включает как очень простые команды (запись, сложение), так и довольно сложные (деление, сборка). Время выполнения команд различается в десятки раз! Например, чтение требует 3-х тактов, сложение — 11-ти, деление — 50 (в среднем). О максимальных временах выполнения говорить не приходится вообще — там ужас, ср@ное сложение могло длиться 280 тактов.

Последнее заблуждение частично вытекает из двух первых, и, кроме того, и сильно подогревает самомнение ура-патриотов. Состоит оно в том, что БЭСМ-6 была быстрой, и не просто быстрой, а прямо таки супер-быстрой машиной для своего времени.

Спору нет, на европейском уровне характеристики БЭСМ-6 смотрятся неплохо. Но и только. Даже не беря творения Сэймура Крэя (по сути — тоже числодробилки), обычные майнфрэймы IBM были не хуже на научных расчетах, и существенно лучше БЭСМ-6 на финансовых.

Удивляться тут нечему. Еще раз напомню, что БЭСМ-6 не имела полноценных команд целочисленной арифметики, и значит, любые арифметические команды выполнялись на вещественном сумматоре. Это приводило к тому, что даже в самом лучшем случае сложение занимало 5 тактов (в среднем — 11) а умножение — 15 тактов (в среднем — 18.5, в худшем — 162, драть!!!!). Что уж говорить о каком-нибудь сложении десятичных чисел. В результате, программы не только выполнялись медленнее, чем могли бы, но и занимали больше места.

Об этом упоминает и В.В. Пржиялковский в своем обзоре — «Проведенные в ИПМ АН СССР исследования показали, что программы, составленные для IBM-360, требуют в 1,5-3 раза меньшего объема памяти, чем программы БЭСМ-6, “Весна”, М-20».

Если же говорить о производительности в цифрах — по «популярному» тогда тесту Whetstone, БЭСМ-6 набирала примерно 0.3-0.4 миллиона операций с одинарной точностью в секунду, что было на уровне средних моделей IBM. И никаких чудес, увы…

Proper
Proper

Мелкая логика, говоришь?

Ну давай, расскажи нам, какой мелкой логикой был набор К1801ВМ1/ВМ2/ВМ3.

Ну и касательно клонирования PDP, начавшегося с машины СМ3 на рассыпухе, отмечу такой аппарат, как Электроника 100-25 — почти 100 % аналог (не только архитектурного уровня, но и аппаратного) DEC PDP-11/40. Выпускался для собственных нужд Минэлектронмаш, ПО «Кварц» г. Калининград.

Впрочем, народу наверняка более известна «персоналка» Электроника 85 — клон DEC Pro-350 на основе КН1831. Эта самая 1831ая серия — практически полный аналог DEC-овской серии J11, чипсет для организации 16/32-разрядного процессора.

Состав: СБИС микропрограммного управления (КН1831ВУ1); СБИС обработки данных и управления памятью (КН1831ВМ1); сопроцессор с плавающей точкой; контроллер кэш-памяти (КЛ1831ВТ1); контроллер системного интерфейса МПИ (К1831ВУ2).

Это тоже, видимо, «мелкая логика»? Хе-хе, иногда лучше жевать.

Anton
Anton

Мультиклет, надежда всея Руси? Для чего они нужны мне не понятно. Самопальная архитектура не дающая никакого особого преимущества. Приезжал к нам лет пять назад их представитель, проводил семинар. Как я понял это просто игрушка директора. Он или сам придумал этот мультиклет или просто идея понравилась. Но живы до сих пор. Удивительно. Последние версии не смотрел правда, но не думаю, что там был какой-то то прорыв.

miha_ford_talks_ru
miha_ford_talks_ru

Да, забавная статья)
Но в общем Глагне все сказал. Я вот только поясню немного его слова. Вдруг не все догнали, почему софт важен.

Вот вы комп купили для работы (особенно в 60-70-80-90-00-ые годы), вы же на нем наверное моделировать хотите, в автокаде, матлабе, статистике, PCADе, CST (многие даже не знают что это такое), СолитВорксе… А оно, в основном под винду и на x86. А в случае 60-70-80ых под IBM/360.

Вот перечисленные выше пакеты — сколько из них имеют адекватный аналог у нас? Ноль целых, хрен десятых? Ага, но со знаком минус. Купить любое железо сейчас — не проблема. Даже свое можно запилить, дорого, но можно. Да чего уж, ненавидимый Глагне Эльбрус, в ряде случаев, может быть вполне годной техникой, но писать под него вы будете на С++. Я вот так и вижу, надо вам смоделировать переходной процесс в камере сгорания ДВС, и вы начинаете писать этот процесс сначала алгоритмически, потом загонять его в С++,…а потом выясните, что кодит его вчерашний студент, который писать под VLIW не умеет от слова совсем, а бюджета на на дорогого программера не дали. И работать этот код будет на самом современном Эльбрусе со скоростью Пентиум ММХ.

А буржуин просто за неделю отчертит камеру в СолитВоркс, выставит источники и поставит граничные условия. После чего будет выдавать результаты на гора. Чтобы увидеть изменения от толцены и веса шатуна на С++ придеться все переписывать заново, а в СолитВоркс нужно будет поменять несколько значений.

И вот такие вещи, они не очень то видны. Все для чего компы юзают — в игры поиигнать, в инетик потупить, рефератик набить или курсовик. А в экономике у компов значение как бы повыше. Вон 1С возьмите — глюков хоть отбавляй, но ведь продукт колоссальный, и работает. Но держится считай административными методами (и хорошо, что держат).

Но у нас в общем то нет софта под многопоточность, под CUDA, под много еще чего, что могли бы передрать в железе. Хотя под все простые опенсорсные вещи у нас есть свое железо. Но, поставив кудовую плату на эльбрус, за обработчиком куды один хрен лезть на nVidia, а он проприетарный. Бесплатный, но проприетарный и еще и без исходников. УПС. (может что изменилось, но раньше сборки под линухи были скомпиленные уже)

Кстати, вон Интел попытался запилить свои ускорители вычислений, думали «у нас х86, даже макака сможет программить!» И как? А никак. Что то очереди не выстроилось, потому что в тех же CST, Матлабах и Статистиках есть модули, которые перенаправляют расчет на CUDA, а не на 200-500 каких-то мутных интеловских ядер, понимающих х86.

Особняком вояки. Там все индивидуально и много чего оказывается годным. ПО под радар один хрен писать под каждый, потому что в Калининграде он один, в Армавире другой, а в Енисейске третий. И есть деньги на программиста. Так что Эльбрус там вполне работает неплохо. Но это индивидуальное ПО под конкретный однозадачный объект.

Как-то так.

Hmm4
Hmm4

По САПРам Вы не правы. Есть отечественные аналоги и автокаду и солидворксу; и их тестовые версии под Линуксы и даже под VLIW архитектуру пилят. Тот же Компас к 21 году обещают портировать; если, конечно, спрос будет. :)

Xenophob
Xenophob

Автокаду замен полно, токо в каде сейчас уже по большей части токо чертежи оформляют, да и солид — вспомогательный инструмент, в общем-то.

Триумвирату Катиа/Проинженеры(уже бывшие, не помню, как их там щас)/Юниграфикс замены как не было, так и предвидится, кагбэ.

Ну и ну в бодание Авевы/Интерграфа тоже кагбэ никто из отечественных софтостроителей чо-то не вмешивается)

Xenophob
Xenophob

Зы: с автокадом исчо один прикол, многие надстройки, в т.ч. расчётные, нормально работают токо с полной версией автокада, даже с LT работать отказываются, не говоря уже об альтернативах.

Xenophob
Xenophob

Добавлю про индивидуальный софт и спецзаказы. У нас оно работает там, где стоимость компутерного железа/софта в стоимости конечно продукта невелика, примерно как у вояк)

В тех жы потоковых вычислителях расхода сред, где стоимости начинаются от млн у.е., прекрасно работают Балтики/Эльбрусы с написанным под них расчётным софтом, на стоимость конечного продукта их стоимость влияет не более чем статпогрешность.

Чтобы добавить комментарий, надо залогиниться.