Bilimin Hayal Gücü. Bölüm 2

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Amerikan örnekleri için kopyalama sisteminin tanıtılmasından ve bir dizi AB makinesinin ortaya çıkmasından sonra - Amerikan IBM360 / IBM370'in kopyaları, SSCB'nin bilgisayar teknolojisi alanındaki kendi gelişmeleri durmadı. Ancak, neredeyse tamamen askeri projeler çerçevesine girdiler - ordu sadece kopyaları kullanmak istemedi ve hatta kendi gelişmelerinden daha da kötüydü. Olası "yer imleri" - elektroniği potansiyel bir düşmanın çıkarları için devre dışı bırakabilecek belgelenmemiş elektronik özellikleri nedeniyle ithalat onlara uymadı. Yönetmeni Akademisyen Lebedev olan ITM ve VT, akademik bir enstitü olarak listelenmeye devam etmesine rağmen, esasen askeri bir departman haline geldi ve orada BESM-6 ve askeri M-40, M-50'yi geliştirmeye yönelik çalışmalar devam etti. Bu tür çalışmaların sonucu, ana görevleri füze savunma sisteminin görevleri olan Elbrus hattıydı. İlk olarak, askeri bilgisayarlar 5E261 ve 5E262 temelinde, 15 milyon işlem / s üretkenliğe sahip çok işlemcili bir bilgisayar kompleksi "Elbrus-1" oluşturuldu. İkinci aşamada, 120 milyon işlem / s kapasiteli Elbrus-2 MVK oluşturuldu. 80'li yılların sonunda geliştirilmesi tamamlanan Elbrus-3, 500 MFLOPS (saniyede milyonlarca kayan nokta işlemi) performansa sahipti.

Bir bilgisayar için performans göstergeleri, hem mimari özelliklere hem de programlama dillerinden derleyicilerin verimliliğine bağlı olarak çok göreceli bir şeydir. Bu nedenle, kıyaslamalar genellikle gerçek dünya performansını karşılaştırmak için kullanılır. 1988'de S. V. Kalin, MVK "Elbrus-2" CPU'sunun performansını 24 "Livermore döngüsünde" ölçtü ve bu testlerin sonuçlarına göre, performansın ortalama harmonik değeri 2,7 MFLOPS idi. Karşılaştırma için, Cray-X MP işlemcisi (1982'de Seymour Kray'in en ünlü gelişimi) benzer bir göstergeye sahiptir - 9.3 MFLOPS (Elbrus-2 MVK'nınkinden 5 kat daha yüksek bir saat frekansında). Bu oran, işlemci döngüsü başına daha fazla işlemin gerçekleştirilmesine izin veren Elbrus mimarisinin yüksek verimliliğini gösterir.

Elbrus işlemcilerin mimarisi, eski BESM-6'dan önemli ölçüde farklıydı ve geleneksel olandan çok farklıydı. "Elbrus 3-1" in çekirdeği, Andrey Andreevich Sokolov tarafından tasarlanan modüler bir konveyör işlemcisi (MCP) idi. Sokolov, BESM-1'den AS-6'ya kadar Lebedev Enstitüsü'nün en önemli projelerinin tümüne katıldı. Ve meslektaşlarının sık sık Lebedev'in süper hızlı bilgi işlem yarışmasında sürekli rakibi olan Seymour Krey'in yeteneğiyle karşılaştırdıkları şey Sokolov'un mühendislik yeteneğiydi. "MCP, iki bağımsız talimat akışını işleyebilen güçlü bir işlemciydi. İşlemcinin boru hattı cihazları iki tür nesneyle çalışıyordu - vektörler ve skalerler. Skalerler bir vektör boru hattına sıkıştırılmış ve iki bitişik vektör bileşeni arasında işleniyor gibiydi. Birkaç erişim kanalı, bir döngüde belleğe 8'e kadar paralel çağrı sağladı. Elbrus'un neredeyse tüm mimari özellikleri kesinlikle orijinaldi, ancak genellikle CDC ve Burroughs'tan ödünç alma ilkeleri olarak adlandırılıyor, ki bu açık bir yalan. Lebedev, daha önce hem boru hattını hem de paralel hesaplama ilkelerini kullanmaya başladı.

Lebedev Enstitüsü, önemli kayıplara rağmen, ancak yaratıcı potansiyelini kaybetmeden Yeltsinizm döneminden geçerek hala en iyi durumda. Doğru, yeni bir enkarnasyonda - Nisan 1992'de, Lebedev Hassas Mekanik ve Bilgisayar Teknolojisi Enstitüsü'nün bölümleri temelinde, Elbrus mimarisinin gelişimini sürdüren MCST oluşturuldu. O yıl, enstitünün önde gelen çalışanlarından biri olan B. A. Babayan ve MCST uzmanlarının çoğu, dev Intel şirketi tarafından Rusya şubesinde çalışmak üzere işe alındı. Saçma görünebilir, ancak o zaman, personelin bir kısmı ile birlikte enstitünün önemli gelişmelerini ödünç alarak, elektronikte yerli personeli tutmayı mümkün kılan Intel'di. Elbrus MVK'nın mimarisine dayanarak, 2007 yılında yeni şirketin uzmanları, Elbrus-3M1 bilgi işlem sistemlerinin temelini oluşturan, 300 MHz saat frekansı ve 4.8 GFLOPS performansı ile Elbrus mikroişlemcisini yarattı. (karşılaştırma için, Intel Core2Duo 2,4 GHz yalnızca 1,3 gigaflop'a sahiptir). Aynı zamanda, Rus mikroişlemci, soğutma için bir radyatöre bile ihtiyaç duymaz. UVK / S adı verilen bilgisayar kompleksinin iki işlemcili versiyonu, 19 GFLOPS (32 bit veriler için) en yüksek performansa sahiptir. Ordumuzun bugün IBM'in kişisel bilgisayarlarını Intel'den mikroişlemcilerle kullanmak zorunda olduğunu düşünenlere cevap budur. Neyse ki, durum böyle değil. Bunun için mikro devre üretimi için ithal ekipman satın almak zorunda kaldım.

İki mikroişlemci "Elbrus" ve bilgi işlem kompleksi "Elbrus-3M1" içeren sistem modülü:

Mikroişlemci, bugün için teknolojik bir rekor olmayan 0.13 mikron teknolojisi kullanılarak yapılır, ancak onlardan çok da geri kalmaz (teknoloji yaklaşık 5 yıl önce bir yenilik olarak kabul edildi). Şimdi Elbrus-S mikroişlemcisinin geliştirilmesi, zaten bir "çip üzerinde sistem" olan, yani çevresel ekipman kontrolörlerini içeren 0.09 mikron teknolojisi üzerinde devam ediyor. "Giyilebilir ve gömülü" uygulamalar için yüksek performanslı tek kartlı bilgisayarlar oluşturmak üzere tasarlanmıştır, bu da uçaklarımızın ve füzelerimizin ithal bileşenlerle donatılmayacağı anlamına gelir.

Ama 60'lara geri dönelim. O zamanlar SSCB, çoğu askeri projeler çerçevesinde gerçekleştirilen ve bu nedenle gizli olan elektronik alanındaki birçok teknik gelişmede ilk sıradaydı. Ve gizlilik nedeniyle, bu başarılar tarihçilerin dikkatinin dışında kaldı. Olağanüstü bir Sovyet bilgisayar teknolojisi tasarımcısı olan BESM-6'nın yaratıcısı Sergei Alekseevich Lebedev, aynı zamanda ilk, hala deneysel, füzesavar savunma (ABM) sistemi için tamamen askeri bilgisayarlar tasarladı:

"S. A. Lebedev'in öncülüğünde füzesavar savunma sistemi için oluşturulan özel bilgisayarlar, Soğuk Savaş sırasında SSCB ile Amerika Birleşik Devletleri arasında stratejik pariteye ulaşmanın temeli oldu." özel bilgisayarlar "Diana-1" ve "Diana- 2" radardan otomatik veri alımı ve hedeflerin otomatik takibi için geliştirildi. -40 ve biraz sonra M-50 (kayan nokta). Füze savunmasının sağladığı balistik füzeleri vurma olasılığı, ABD'yi aramaya zorladı. 1972'de ortaya çıkan füze savunmasının sınırlandırılması konusunda SSCB ile bir anlaşma yapmanın yolları için."

SSCB'nin bilgisayar teknolojisindeki başarıları, savunma için en büyük öneme sahipti ve füze savunmasının sınırlandırılmasına ilişkin bir anlaşmanın imzalanması için önemli bir argüman olarak hizmet etti.… Ve tam da bunda önemli bir avantajımız olduğu zaman. SSCB, ABD'nin sadece hayal edebileceği 60'ların ortalarında pratik olarak kendi füze savunmasına sahipti. Anlaşma, ABD'yi değil, öncelikle SSCB'yi sınırlandırdı - anlaşmanın bir sonucu olarak, füze savunma sistemi yalnızca Moskova çevresinde konuşlandırıldı. ABD nihayet bu alanda bir şeyler yapabildiğinde (bu 30 yıl sonra!), Anlaşmadan derhal çekildi. Soru şu: SSCB'nin böyle bir anlaşma imzalamasının bir anlamı var mıydı? Füze savunma kalkanından vazgeçtik ve karşılığında hiçbir şey alamadık! Amerika Birleşik Devletleri o zamanlar kendi kendisini yaratamazdı. SSCB liderliği bunu biliyor muydu? Biliyorsa, ABM Antlaşması zaten ülkenin çıkarlarına ihanet eylemi olarak kabul edilebilir. Durum, Sovyetler Birliği'nin bir uzay füzesi savunma sisteminin bileşenlerini yörüngeye koymaya hazır olduğu 1987'yi çok andırıyor - lazer silahları "SKIF" olan uydular. Ardından, programın olası başarısına ikna olan Gorbaçov, BM kürsüsünden SSCB'nin "uzayda silahlanma yarışını" terk edeceğini ilan ederek derhal tek taraflı bir moratoryum uyguladı. Amerika Birleşik Devletleri, benzer bir Sovyet programının kapatılmasından 25 yıl sonra, ancak 2012'de benzer uyduları yörüngeye fırlatmayı planlıyor. Birdenbire böyle bir arzuları olduğu için değil. Çünkü teknolojileri, Rus uzmanların yardımı olmadan ancak şimdi buna izin verdi. SSCB liderliği neden tek taraflı tavizler verdi? Bu sorunun cevabının resmi bir versiyonu yok.

60'ların başında, füze savunma sistemimizin başlangıçta oldukça yavaş bilgisayarlarda çalışmasına rağmen, bilgisayarlarımız balistik füzelerin yörüngelerini hesaplamayı başardı. M-40 ve M-50 makineleri, sırasıyla saniyede sadece 40 bin ve 50 bin işlem verimliliğine sahipti. Bununla birlikte, M-50'nin askeri bir modifikasyonu olan 5E92b, saniyede 500 bin operasyon üretkenliğine sahipti ve bu, üretiminin başladığı 1966 için olmasa da bir dünya rekoruna yakındı. Ve burada az bilinen bir detay daha var.

Sıklıkla bahsedilen Sovyet bilgisayar modelleri arasında, 60'ların ikinci yarısında - 70'lerin başında üretilen ve tamamen SSCB Silahlı Kuvvetlerinin satın alınması için kullanılan çok önemli bir bilgisayar serisinin isimleri nadirdir. Bunlar, Lebedev Tasarım Bürosu tarafından geliştirilen 5E serisi (5E51, 5E92b, vb.) Makinelerdir. BESM-6 yaygın olarak biliniyor, ancak çok az kişi BESM-6'nın yalnızca SSCB Silahlı Kuvvetleri için malzeme ihalesini kaybettiği için ünlü olduğunu biliyor - ihale "5E" tarafından kazanıldı. "5E" yi seçen ordu, bir tür BESM-6'yı "reddetti" ve ikincisi sivil endüstriler için açık dağıtıma girdi. Ve 5E serisi sınıflandırıldı ve sadece orduya gönderildi. 5E serisinin makineleri, "makineler arası değişim" kanallarıyla, 70'lerin ilk yarısında uzay kontrolü ve uzay nesneleri kontrol sistemlerinin temeli olarak çok işlemcili bir bilgi işlem ortamı oluşturan yerel ağlarda birleştirildi. Böyle bir bilgi işlem ortamında bir araya getirilen birkaç bilgisayar, BESM-6'dan birkaç kat daha yüksek performansa sahip tek bir bilgi işlem kompleksi oluşturdu. Aynı ilke, şimdi modern süper bilgisayarların yaratılmasının temeli olarak hizmet ediyor - bunlar, hızlı iletişim kanalları aracılığıyla tek bir ağda toplanan bireysel işlemcilerdir. Ve bu özel araçlar gerektirir. M serisinin makineleri (M-40, M-50) ayrıca gelişmiş bir kesme sistemine sahipti, toplam 1 Mbit / s bant genişliğine sahip yedi çift asenkron çalışan kanal üzerinden veri alıp iletebildiler. Değişiklik M-50 - 5E92, bu tür veri işleme komplekslerinde kullanım için özel olarak tasarlanmıştır.

Dünyada ilk kez bir bilgisayar ağında multipleks kanallar kullanılmış ve kontrol cihazları, rasgele erişimli bellek, harici cihazlar ve iletişim kanallarının paralel çalışması gerçekleştirilmiştir. Yapısı ve çalışma prensibi açısından, dünyanın ilk çok işlemcili sistemiydi… 1959'da, birbirinden yüzlerce kilometre uzaktaki bilgisayarlardan bir bilgisayar ağı kuruldu - o zamanlar yurtdışında benzer kompleksler yoktu. "A" sisteminin ana komuta ve bilgisayar merkezi, 5E92 bilgisayarı temelinde inşa edildi. Bilgisayar ağının kendisi doğası gereği benzersizdi, daha sonra diğer küresel bilgi ve bilgisayar ağlarının oluşturulmasına yol açan araştırmanın başlangıç noktası olarak hizmet eden oydu. Tabii ki, bu ağın kendisi, örneğin modern İnternet'e benzemiyordu, ancak ortak bir sorunun bağımsız parçalarını çözen ve birleşik protokoller kullanarak bilgi alışverişinde bulunan bir dizi bağımsız makine olarak, günümüzün küresel ağlarının öncüsü olarak kabul edilebilir. Massachusetts'teki iki TX-2 ve California'daki Q-32 bilgisayarlarını bir telefon hattı üzerinden birbirine bağlayan ilk benzer ağ sadece 1965'te test edildi … 4 Mart 1961'de deneysel bir füzesavar savunma sistemi başarıyla test edildi - R-12 füzesinin savaş başlığı imha edildi. Deney, bir balistik füze gövdesi ve ondan ayrılmış bir nükleer savaş başlığından oluşan eşleştirilmiş balistik hedeflerle mücadele görevinin teknik olarak çözüldüğünü gösterdi. Benzer testler 21 yıl sonra Amerika Birleşik Devletleri'nde yapıldı.

Sistem A bir füze savunma sistemidir. Füze savunması (sistem "A") üzerinde çalışmak, SSCB'de bilgisayar teknolojisinin gelişmesinde büyük bir rol oynadı: ordunun emriyle, nispeten yavaş bir eleman tabanı kullanarak, Lebedev Tasarım Bürosu'ndan (ITMiVT) uzmanlar, bilgisayar tesisleri yarattılar. parametrelerinde yabancılardan daha üstündü. Ayrıca bu tür sistemlerin mobil versiyonlarını da oluşturdular, örneğin modüler bir temelde inşa edilmiş mobil çok işlemcili yüksek performanslı bir kontrol sistemi olan 5E261. Kara ve deniz tabanlı S-300PT hava savunma sistemlerinin bir parçası olarak kullanılan oydu:

Ama en önemlisi, bireysel bilgisayarları bir bilgi işlem ortamına -hızlı asenkron multipleks iletişim kanalları ve karşılık gelen yazılımlara- arayüzleme araçları yaratıldı. Ve burada ülke için çok önemli bir projeye daha geliyoruz, sistem OGAS - "Ulusal otomatik muhasebe ve bilgi işleme sistemi", SSCB'de sibernetik ilkelerine dayanan bir otomatik ekonomik yönetim sistemi. Akademisyen Viktor Mihayloviç Glushkov tarafından geliştirilen bu sistem, tam olarak bu tür teknik araçlara dayanıyordu.

Yazar - Maxson