ua-hosting.company
Компания
120,07
рейтинг
17 января 2015 в 14:55

Заглядывая в прошлое: История БЭСМ

История вычислений уходит в далекое прошлое. Человечеству пришлось потратить не один век, чтобы создать первую электронно-вычислительную машину (ЭВМ). Несомненно – это одно из величайших открытий XX-го века, тот старт, который позволил человечеству двигаться вперед в мире информационных технологий.



До 1950 г. доминировали релейные ЭВМ, которые были ненадежные в вычислениях и очень больших размеров. На смену релейным пришли вакуумные и ламповые ЭВМ. По праву первым электронным компьютером можно назвать американский ENIAC. Машина имела колоссальные данные: 18000 электронных ламп, площадь 90 × 15 м2, весила 30 т и потребляла 150 кВт. И если в Америке и Европе уже активно создавались новые ЭВМ, в частности, с неймовским типом памяти, то в СССР процесс немного затянулся.

Так, в 1950 г. в Киевской лаборатории моделирования и вычислительной техники Института электротехники АН СССР под руководством академика С. А. Лебедева была создана первая советская ЭВМ — МЭСМ (малая электронная счетная машина). Это был настоящий прорыв – Лебедев применил принцип параллельной обработки слов. В последующем началось активное строение первого поколения БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина).



БЭСМ-1


Разработка БЭСМ-1 была завершена в 1952 г. Машина имела 2000 электронных ламп и быстродействие – 8000 оп./с. Система представления чисел в машине — двоичная с учётом порядков, в форме чисел с плавающей запятой. Диапазон чисел, с которыми оперирует машина, примерно от 9 до 109. В систему команд машины входят 9 арифметических операций, 8 операций передач кодов, 6 логических операций, 9 операций управления. Общий объем оперативной памяти составил 1024 разрядных слова. Потребляемая мощность – 35 кВт.



В 1953 г. советская БЭСМ-1 была самой быстродействующей ЭВМ в Европе, уступив лишь американской IBM 701, которая, в частности, имела огромный коммерческий успех.

БЭСМ-1 была машиной, способной решать сложные математические задачи, заменяя тысячи вычислений. Машина бесспорно внесла огромный вклад в развитие атомной энергетики и исследование космоса. В 1950 годах было создано еще много советских ЭВМ, таких как Минск, Урал, Днепр, Мир и т. д, но они значительно уступали в производительности БЭСМ-1.

БЭСМ-2 и БЭСМ-3M


В конце 1950-х начался бум транзисторных ЭВМ, которые по своим характеристикам значительно опережали ламповые. В Англии в 1958 г. была выпущена транзисторная ЭВМ – Elliot-803, в Германии – Simens-2002, в Японии – H-1. В СССР первой транзисторной ЭВМ стала – Сетунь. Что касается серии БЭСМ, то впервые транзисторы были использованы на БЭСМ-6, но об этом позже. В тоже время для облегчения пользования машиной были созданы первые языки программирования – Алгол и Фортран.



После успеха БЭСМ-1 было решено создать усовершенствованный вариант для массового производства. Так, в 1958 г. на свет появилась БЭСМ-2. Всего было выпущено 67 машин в период с 1958 по 1962 год под руководством коллектива ИТМиВТ и завода им.Володарского. По достоверным фактам с помощью БЭСМ-2 была рассчитана траектория полета беспилотной советской ракеты на Луну.

Основные характеристики БЭСМ-2 аналогичны предшественнице. Машина имела 4000 электронные лампы, а быстродействие было увеличено до 20000 оп./c., и ОЗУ до 2024 разрядных слов.



Помимо БЭСМ-2 но основе БЭСМ-1 была создана серийная ЭВМ – М-20, которая серийно разрабатывалась с 1955 по 1958 год. На момент окончания разработки М-20 была самой быстрой ЭВМ в мире и имела 20000 оп./c. Всего было выпущено 64 машины.

БЭСМ-3М была сконструирована молодыми и талантливыми инженерами ИТМиВТ. Это был небольшой макет, который повторял структуру М-20 и стал в дальнейшем основой для серийной БЭСМ-4.

БЭСМ-4


Если бы не один мультфильм, то БЭСМ-4 можно было бы назвать просто хорошей ЭВМ. Она основывалась на элементной базе – транзисторах и имела хорошую производительность (до 40 000 операций в секунду). Тем не менее, IBM на тот момент выпускала более достойные образцы.

БЭСМ-4 полностью унаследовала архитектуру М-20 и имела ОЗУ – 4156 разрядных слова. Машина серийно производилась с 1965 года, всего было выпущено 30 экземпляров. Для БЭСМ-4 существовало не менее 3 разных компиляторов с языка Алгол-60, компилятор Fortran.



Наверное, кто-то слышал о мультфильме «Кошечка». Он был совсем коротким, и в нем было показано перемещение силуэта кошки. Вся суть в том, что движение моделировалось системой дифференциальных уравнений второго порядка на БЭСМ-4. Кадры мультфильма создавались печатью символов БЭСМ-4 на бумаге с помощью АЦПУ-128. Поэтому можно с уверенностью сказать, что БЭСМ-4 имеет прямое отношение к созданию одного из первых роликов с использованием компьютерной анимации.

БЭСМ-6


Особое место в отечественном компьютеростроении безусловно занимает легендарная БЭСМ-6. Принципы, заложенные в ее структурную организацию актуальны до сих пор. Эти ЭВМ до сих пор используются в научно-исследовательских институтах для решения наиболее сложных и важных задач.

БЭСМ-6 была разработана группой инженеров под руководством С.А. Лебедева в 1965г., поступила в производство в 1968 году. Всего было выпущено 367 моделей. БЭСМ-6 – это первая суперЭВМ, сконструированная на элементной базе второго поколения.



Основной целью БЭСМ-6 являлось создание быстродействующей, относительно недорогой серийной машины, которая могла бы удовлетворять всем современным требованиям автоматизации и программирования. Как показывают результаты, задача была выполнена.

БЭСМ-6 имеет достойные технические показатели:

  • быстродействие – около 1 млн. операций/с.;
  • объем ОЗУ – от 32 до 128 тысяч слов;
  • тактовая частота – 9 МГц;
  • элементная база – 60 тыс. транзисторов;
  • время умножения – 1,9 мкс;
  • время деления – 4,9 мкс;
  • время выполнения логических поразрядных операций – 0,5 мкс.

Для БЭСМ-6 существовало много реализаций популярных на то время языков программирования (для мониторной системы Дубна), таких как: Алгол, Фортран, Паскаль, АПЛ, Лисп, Плэнер и т.д. кодировка символов в БЭСМ-6 и система команд выглядит следующим образом.

На основе БЭСМ-6 были созданы известные компьютеры на интегральных микросхемах серии Эльбрус. Во второй половине 80-х была разработана 64-разрядная машина БЭСМ-6 (Эльбрус-Б), включающая собственную систему команд и два режима совместимости с БЭСМ.

На основе БЭСМ-6 был создан тестовый эмулятор.

Подводя итоги


Безусловно, серия ЭВМ БЭСМ послужила развитию советской компьютерной школы. Если посмотреть на историю, то можно сказать, что в 1950 – 1960 годах CCCР шла наравне с Америкой во всех планах, включая и компьтеризацию. БЭСМ были достойными конкурентами американским IBM, и кто знает, как могли повернуться события, если бы не роковая ошибка, допущенная в 1967 году правительством СССР. По мнению многих экспертов, именно тот год был переломным, после того как началась разработка серии ЕС ЭВМ.



Началось полное копирование западных технологий IBM. Так, во второй половине 80-х годов в Минске начался выпуск персональных ЕС ЭВМ (ЕС-1840, ЕС-45 и 55) на процессорах, подобных Intel. Однако технология производства микропроцессоров не позволила пойти дальше уровня Intel 286. После этого пошла на спад советская компьютерная индустрия. Были закрыты многие заводы, и разогнаны коллективы ученых. Но историю не изменишь, и в настоящее время БЭСМ очень ценится среди фанатов советских компьютеров.
Автор: @Osaul
ua-hosting.company
рейтинг 120,07
Компания прекратила активность на сайте

Комментарии (24)

  • +10
    > Эти ЭВМ до сих пор используются в научно-исследовательских институтах для решения наиболее сложных и важных задач.
    Экспонаты с производительностью ниже чем у современного мобильника используются? Вы шутите?
    • +3
      Я вот, например, работаю в НИИ, и у нас решаются весьма сложные задачи. Ни одной БЭСМ у нас нет, всё больше сервера и всё такое.
    • +2
      Да мне тоже интересно где они могут использоваться. Если в 90x какие то клоны PDP-11 типа CM-1420 встречались, то тогда же их почти все на цветмет разобрали. Ну реально нет смысла сейчас, что то подобное использовать.
  • –2
    роковая ошибка, допущенная в 1967 году правительством СССР. По мнению многих экспертов, именно тот год был переломным, после того как началась разработка серии ЕС ЭВМ.


    Самое правильное решение. Это позволяет экономить огромные средства на разработке как самих ЭВМ, так и ПО, и не слишком сильно отставать при этом от остального мира.
    • +9
      Ну вообще очень холиварная тема. Что лучше сейчас уже сложно сказать. Но вместо того, что бы создавать свое мы тратили усилия на копирование и превратились тех, кто вечно догоняет и не может догнать. Тут скорее всего выбор легкого пути сыграл злую шутку.
      • 0
        В СССР и так ресурсов на всё не хватало. У США была куча преимуществ, и чтобы соревноваться на равных, в СССР приходилось во всю использовать возможности плановой экономики, т.е. развивать технологии за счёт снижения благосостояния населения. Вы отобрали бы ещё больше ресурсов у населения, лишь бы свой велосипед изобрести?
        • 0
          Читаем внимательно. Я написал «Что лучше сейчас уже сложно сказать». То есть я не считаю, что разработка своей вычислительной базы была бы лучшим решением. Сейчас это выяснить уже не возможно. Но есть факт, который заключается в том, что копирование западных технологий привело к тому, что мы как правило отставали на несколько шагов. Более того очень удачно скопировать нам не всегда удавалось. Кстати копировали мы не только в сфере компьютерных технологий. Привет владельцем видеомагнитофона ВМ-12 :))) Впрочем таких примеров очень много. Мне лично кажется, что любой вариант развития событий скорее бы всего привел приблизительно к близким результатам. У нас был свой парк программируемых микрокалькуляторов. Причем своих и что? Их разработка зашла в тупик примерно по тем же причинам, что и разработка больших братьев. Элементарная база не успевала за развитием ПМК.
    • +1
      С такой точки зрения и космонавтику надо было клонировать. Зачем свои движки изобретать, надо было Сатурн передрать и «самое правильное решение» осуществить. А то как то нехорошо получилось — весь мир от нас отстал, как то неприятно всему миру наверное.
      • 0
        Движок американцы Советскому Союзу бы не продали просто.
        • +2
          Так ЭВМ тоже не продавались, специальные законодательные поправки даже присутствовали, а некоторые так и не были отменены даже после развала Союза.
          • –2
            ЭВМ покупали через посредников в других странах. Движок от ракеты так не купить, и вообще никак не купить.
    • +1
      Только вот не учли, что заниматься реверс инжинирингом со временем становится все сложнее и сложнее…
      • 0
        То есть совмин СССР должен был предвидеть технический прогресс на 40 лет вперёд?
        Было принято не самое плохое решение на тот момент. И отечественных разработок никто не отменял, Бабаян свой Эльбрус делал. Но это были разработки для узких задач, а для стандартных задач предлагалось копировать стандартные IBM (серия ЕС ЭВМ) и PDP (серия СМ ЭВМ). И не заморачиваться.
        • +1
          Почему 40? Выходит, что примерно 15. Раз дальше 286 не ушли.
          • +1
            ОК, на 15.
    • 0
      Кто копирует — тот догоняет. А догоняет — значит отстает
  • +1
    площадь 90 × 15 м2

    Это что-то сложное получилось :) Либо размеры 90 х 50, либо 90 км.м. площади.

    На самом деле, та же Википедия пишет, что ENIAC был «roughly 8 by 3 by 100 feet (2.4 m × 0.9 m × 30 m), took up 1800 square feet (167 m2)» — т.е. занимал площадь 167 кв. метров, имея объем 2.4 х 0.9 х 30 метров. И вес 27 тонн, кстати, а не 30.
    • +1
      30 тонн это с обслуживающим персоналом :)
  • 0
    > Что касается серии БЭСМ, то впервые транзисторы были использованы на БЭСМ-6
    > БЭСМ-4 можно было бы назвать просто хорошей ЭВМ. Она основывалась на элементной базе – транзисторах и имела хорошую производительность
    > БЭСМ-6 – это первая суперЭВМ, сконструированная на элементной базе второго поколения.
  • +3
    после фразы «создавались новые ЭВМ, в частности, с неймовским типом памяти» читать стало скучно и неинтересно. Вычитывайте текст перед публикацией, если уважаете аудиторию. А если не уважаете, то не пишите.
  • 0
    Насколько я понимаю, реальный разрыв в производительности случился в тот момент, когда IBM выпустила PC, а советский союз — нет. На выходе у Intel и кучи производителей совместимых компьютеров появился консьюмерский рынок (а значит, конкуренция, могучий отбор и cash flow, чтобы награждать победителей). А в СССР полностью игнорировали реальные прикладные области применения (ака «рынок»), на выходе имея типовую спайку академической науки и военных.
    • –1
      1. У СССР была конкуренция (могучий отбор, награждающий победителей) с США.
      2. Внутренний консьюмерский рынок в плановой экономике не нужен, ибо государство полностью определяет, чем будет заниматься население, и где будет применён результат труда. Т.е. при плановой экономике государству не нужно что-то продавать населению, чтобы получить ресурсы на разработку.
      • +2
        > Внутренний консьюмерский рынок в плановой экономике не нужен, ибо государство полностью определяет, чем будет заниматься население, и где будет применён результат труда.
        Это миф. При «плановой» экономике в свое время средний и малый бизнес прекрасно работал и производил достаточно много товаров народного потребления, те таких товаров, в которых адекватный план разработать сложно. Более того, и среди крупных производств встречались частные. Правда в середине 50-х годов в одной отдельно взятой стране частный бизнес был полностью национализировали, но это совсем другая история.
  • 0
    Очень интересная машина, в детстве я копался в ее останках в одном НИИ, было интересно изучить такого монстра во всех его проявлениях от считывателей перфокарт, до графопостроителей, от огромных барабанов-накопителей, до библиотек магнитных лент…

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое