Компьютеры
Опять же, «всем известно», что компьютеров в СССР не было, прямо как секса.
Да, не спорю: с персоналками современного уровня сейчас напряг. Да и в 80-х было не очень. Но всё же было, и даже развивалось постепенно. А что было раньше?
Из интервью с академиком Всеволодом Сергеевичем Бурцевым, создателем вычислительных комплексов для системы ПРО, ЗРК С-300 и многопроцессорного комплекса «Эльбрус» (примечание: не смешивать «Эльбрус», над которым работал Бурцев, с аферой Бабаяна).
«Для комплекса С-300 мы создали трехпроцессорную ЭВМ 5Э26. В ней аппаратным контролем охвачен каждый процессор, каждый модуль памяти. Все процессоры работают на единую память и при сбое отключается один процессор, а не машина. Занимая объем около 2 куб.м, 5Э26 обладала производительностью на уровне БЭСМ-6 — около 1 млн. оп./с. с фиксированной запятой. Этот комплекс мы сдали государственной комиссии в 1972-1974 годах. Следующий этап — создание второго поколения противоракетного комплекса. Возглавлявший эту работу Г.В. Кисунько поставил задачу разработать вычислительную систему с производительностью 100 млн. оп./с. В 1969 году это было практически невозможно — мы работали на уровне ~1 млн. оп./с. на один процессор, за рубежом не превзошли уровень 3-5 млн. оп./с. Тогда возникла идея многопроцессорного вычислительного комплекса (МВК) «Эльбрус». Роль главного конструктора данной темы С.А. Лебедев предложил мне и настоял на своём, сколько я его ни упрашивал самому возглавить разработку, хотя впоследствии он с большим интересом относился к этой работе. Основная идея нового комплекса — использовать многопроцессорную архитектуру не только для повышения надежности, как это было до сих пор, но и в целях увеличения производительности. Машину заложили в 1970 году. При этом мы изучали лучшие достижения того времени, такие как проект Манчестерского университета MU-5, американские разработки — ОС Multics (General Electric), ЭВМ фирмы Burroughs, ЭВМ серии IBM. Но в целом «Эльбрус» не похож ни на какую из них — это полностью отечественная разработка. Мы создали многопроцессорную структуру, где при увеличении числа процессоров производительность (на каждый — А. Б.) практически не падает.
Нам говорили, что это бесполезное дело — по данным исследований IBM, уже четвертый процессор не давал прибавки производительности. Однако в «Эльбрусе» заложены такие схемотехнические, архитектурные и конструкторские решения, благодаря которым производительность МВК практически линейно возрастает при увеличении числа процессоров до десяти.
Мы немало помучились, но довели работу до конца и в 1985 году сдали «Эльбрус-2» госкомиссии. Его производительность составляла 125 млн. оп./с. на восьми процессорах — два считались резервными. МВК строился по модульному принципу, с учётом особенностей обеспечения надежности, главным образом — достоверности выдаваемой информации. Достоверность имеет огромное значение: ведь неправильное управление ракетой может привести к человеческим жертвам. Мы на практике испытали множество подобных ситуаций, поэтому на всех создаваемых вычислительных комплексах особое внимание уделяли правильности выдаваемой информации. Дальнейшим развитием «Эльбруса-2″ должно было стать введение векторных процессоров. Разработанный нами векторный процессор имел быстродействие порядка 200-300 млн. оп./с. Три-четыре таких процессора в составе МВК обеспечивали оптимальное сочетание скалярных и векторных операций. На тот момент это была бы одна из наиболее высокопроизводительных машин в мире — ~1 млрд. оп./с.»
— Если были столь удачные разработки, несмотря на отсталую элементную базу, почему же сегодня нет отечественных высокопроизводительных ЭВМ?
«Было бы удивительно, если бы они были. Основные разработки в области суперЭВМ — векторный процессор МВК «Эльбрус», ЭВМ «Электроника ССБИС», модульный конвейерный процессор (МКП), проект ОСВМ РАН — были закрыты деятелями вышестоящих организаций.
…конструкторская документация векторного процессора уже была принята заводом-изготовителем. Но эти работы прекратили по совету Б.А. Бабаяна и ставшего директором ИТМиВТ Г.Г. Рябова. Перед моим уходом из ИТМ и ВТ была поставлена очень интересная разработка — модульный конвейерный процессор (МКП). Его главным конструктором был А.А. Соколов — чрезвычайно талантливый человек. Он очень многое сделал и для создания БЭСМ-6, большой вклад внес в М-20, был главным конструктором АС-6. Идея МКП — возможность подключения процессоров с различной специализацией (радиолокационная обработка, структурная обработка, быстрые преобразования Фурье и т.д.). У МКП было несколько счётчиков команд, поэтому он мог работать с несколькими потоками команд. Одновременно на едином поле памяти в процессоре выполнялось до четырех потоков команд. Это была абсолютно новая и очень интересная работа, на новой элементной базе.»
— Может быть, в сложной экономической обстановке разработка суперЭВМ — дело не первостепенной важности?
«СуперЭВМ определяют национальную безопасность и экономическую независимость государства. Без них невозможны передовые исследования во многих областях, например в атомной энергетике, самолетостроении, фармакологии, биологии, генетике и т.д. На всю страну может быть несколько таких машин — в США всего 3-4 суперЭВМ с производительностью в несколько сот FLOPS (10-12 оп./с.), но без них государство не может развиваться в научном и технологическом направлении и быть на уровне передовых держав. Поэтому США всегда будут держать эмбарго на поставки современных суперкомпьютеров. Значит, нам нужно изобретать такие ноу-хау, использовать такие структурные схемы, которые позволят на нашей отсталой элементной базе строить то же самое, что и они — на своей сверхвысокопроизводительной. Это можно делать. Например, С-300 успешно конкурирует с более современным американским ЗРК Patriot, несмотря на то, что управляющая ЭВМ нашего комплекса построена на ИС 70-х годов, а мы уже тогда отставали по элементной базе более чем на десять лет. То же самое относится и к суперЭВМ. Конечно, нельзя сделать хорошую машину на плохой элементной базе. Но можно чем-то пожертвовать. Наша разработка ОСВМ позволяет на отечественной элементной базе построить машину с производительностью ~ 10-15 FLOPS, на которую замахиваются американцы, однако потреблять энергии она будет в десятки раз больше, чем их — физику не обманешь, разрешающая способность интегральной технологии у нас значительно хуже. Мы нашли такие схемотехнические решения, которые во многом исключают задержки распространения сигналов внутри машины. Это позволяет раздвинуть блоки и обеспечить жидкостное охлаждение, тем самым компенсировав высокую рассеиваемую мощность ИС. Потреблять такая ЭВМ будет десятки мегаватт, что вполне допустимо, поскольку на страну необходимо 2-3 таких машины.»
Узнаете подход? Да, опять «танки». И — успешно конкурирующие с зарубежными, казалось бы, более современными и навороченными. А что размером побольше — так оно и надежнее.
А как же персоналки? Знаете, и они появлялись потихоньку. Скажем, «ДВК-2» — это, если правильно помню, середина 80-х. Конечно, отставание было — но и года уже «застойные» с переходом в «перестроечные»… Так что опять же — дело не в социализме как таковом, а в людях, которые руководят. Впрочем, номенклатура — это отдельный вопрос.