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 все 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 м3, 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 своем, 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 учетом 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 счетчиков 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 (1012 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 ~1015 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.