Реферат: Школа Б.И. Рамеева, универсальные ЭВМ
Реферат: Школа Б.И. Рамеева, универсальные ЭВМ
Наталья Дубова
Башир
Искандарович Рамеев начинал свою научную деятельность в области вычислительной
техники в Энергетическом институте АН СССР (ЭНИН) под руководством
член-корреспондента Академии наук И.С.Брука. Летом 1948 года молодой инженер и
уже маститый ученый выступили соавторами оригинального проекта под названием
«Автматическая цифровая электронная машина». Это был первый в стране проект
цифровой ЭВМ с жестким программным управлением, завершенный за несколько
месяцев до начала работ над МЭСМ.
В
1949 году Б.И. Рамеев перешел в недавно созданное специально для разработки и
конструирования цифровых вычислительных машин СКБ-245, организацию, которая
стала негласным конкурентом ИТМ и ВТ С.И. Лебедева. Опираясь на опыт совместных
работ с Бруком, Рамеев разработал проект новой машины и участвовал в его
реализации в качестве заместителя главного конструктора Ю.Я.Базилевского. ЭВМ
«Стрела» стала первой советской серийной ЭВМ: в промышленных условиях было
выпущено 7 экземпляров этой машины.
После
«Стрелы» Рамеев начал активно работать над новой ЭВМ, «Урал-1», уже в качестве
генерального конструктора. Первая машина серии должна была производиться в
Пензе, и Рамеев с группой молодых сотрудников СКБ-245 переехал туда. Ламповая
машина «Урал-1» была выпущена в 1954 году. Эта ЭВМ с быстродействием 100
операций в секунду и памятью на магнитных барабанах относилась к разряду малых
недорогих машин преимущественно для инженерных применений и в течение многих
лет использовалась вычислительными центрами страны. Сегодня увидеть своими
глазами, как выглядела одна из первых советских ЭВМ, можно в одном из залов
Политехнического музея.
После
разработки еще нескольких моделей «Урал» на ламповой элементной базе и с
оперативной памятью уже на ферритах Рамеев в 1960 году перешел к созданию
семейства полупроводниковых «Уралов». Машины Рамеева представляли собой
универсальные системы для решения различных инженерно-технических,
планово-экономических и управленческих задач. В этой серии была воплощена идея
создания унифицированного семейства конструктивно и программно совместимых
машин разной производительности. Фактически, это уже были принципы разработки
машин третьего поколения, получившие у нас воплощение в сериях ЕС и СМ ЭВМ в
70-е годы.
Машины
«Урал-11», «Урал-14» и «Урал-16» представляли собой семейство с унифицированным
интерфейсом с внешними устройствами и унифицированными оперативными и внешними
ЗУ (правда, унификация в значительно меньшей степени распространялась на АЛУ и
совсем не касалась устройств управления). Такой подход облегчал компоновку
систем и упрощал их серийное производство. Унификация и модульный принцип
построения позволяли комплектовать машины с различным составом устройств и
различным объемом памяти. Кроме того, в ЭВМ «Урал» предусматривались
конструктивные возможности для построения многомашинных вычислительных
комплексов. Большая емкость оперативной памяти, эффективные средства защиты
памяти и развитая система прерываний позволяли строить различные системы
обработки данных коллективного пользования для работы в режиме разделения
времени. И хотя по чисто формальному признаку – элементной базе – последние три
модели серии «Урал» относятся ко второму поколению ЭВМ, в их архитектуре
присутствовало много черт, присущих машинам третьего поколения.
И
еще один интересный факт из жизни Рамеева. В начале 50-х в двух ведущих
технических вузах Москвы – МИФИ и МЭИ – были введены курсы по вычислительной
технике. В МЭИ лекции читал Лебедев, а в МИФИ – Рамеев, не имевший высшего
образования, поскольку в 30-е годы его исключили из института как «сына врага
народа». Понимая неопределенность такого положения, Рамеев обратился в
Министерство культуры с просьбой, чтобы ему разрешили завершить свое
образование, сдав необходимые экзамены экстерном. Увы, чиновники не только
отклонили его просьбу, но и запретили заниматься преподавательской
деятельностью. Так ученый с опытом разработки и ввода в эксплуатацию одной из
первых ЭВМ в стране остался формально без высшего образования. Однако это не
помешало ему стать главным инженером и заместителем директора по научной работе
Пензенского НИИ математических машин и получить впоследствии степень доктора
технических наук без защиты диссертации.
ЕС ЭВМ: Машины третьего поколения
В
60-е годы с началом промышленного выпуска интегральных схем в мировой
вычислительной технике произошел переход к машинам на новой элементной базе,
что формально определяется как переход к третьему поколению ЭВМ. Однако более
важной характеристикой машин на данном этапе является то, что они представляли
собой семейства программно-совместимых систем, различающихся по
производительности, но с общей архитектурой. Собственно, именно в эти годы с
появлением семейства машин IBM 360 и возникло понятие компьютерной архитектуры,
которое символизировало весь комплекс аппаратных и программных средств для
решения пользовательских задач. Говоря об архитектуре, мы, как правило, не
имеем в виду способы выполнения тех или иных функций или параметры и
техническую организацию определенных устройств, входящих в состав
вычислительной системы. У машин одного семейства они могут быть совершенно
различны, однако общими будут системы команд, способы организации взаимосвязи
между модулями и с внешними устройствами, а также матобеспечение. На предыдущем
этапе развития вычислительной техники как за рубежом, так и у нас, существовало
множество машин с примерно одинаковыми вычислительными возможностями, но
абсолютно разной архитектурой.
В
машинах третьего поколения разрабатывалась более гибкая система прерываний,
позволяющая синхронизировать работу центрального процессора, процессоров
ввода/вывода и должным образом реагировать на аварийные ситуации в программах
пользователя. Мультипрограммный режим работы компьютера требовал создания мощных
средств защиты памяти. Создавались механизмы динамического распределения
памяти, совершенствовались операционные системы.
Использование
новой элементной базы позволило существенно повысить быстродействие и объем
оперативной памяти нового поколения машин. Значительно расширилась номенклатура
внешних устройств – появились накопители на сменных магнитных дисках,
алфавитно-цифровые и графические дисплеи, графопостроители и т.д.
Переход
к использованию машин третьего поколения связан не только с появлением
интегральных схем, но и с осознанием необходимости широкого применения
вычислительной техники помимо научных расчетов в решении экономических задач,
для реализации автоматизированных систем управления различного назначения. На
западе уже появлялись и приобретали большую популярность малые ЭВМ для
использования в коммерческих целях. Предпринимались попытки реализовать
подобные системы и у нас (машины «Эра», «Минск-23»), но широкого
распространения они не получили, поскольку в СССР спрос на объективную экономическую
информацию был невысок. Тем не менее именно в тот момент руководство страны
изменило свою позицию по отношению к вычислительной технике. Период отрицания
кибернетики как лженауки остался позади.
К
середине 60-х, помимо основных научных школ по созданию вычислительных машин в
Москве и Пензе выпуском ЭВМ занимались в Минске (серия машин средней
производительности «Минск»), Ереване (минимашины и ЭВМ средней
производительности «Наири», «Раздан»). Институт кибернетики АН Украины,
возглавляемый Виктором Михайловичем Глушковым, проводил разнообразные
теоретические исследования в области проектирования ЭВМ и воплощал теорию в
реальных машинах – малых управляющих ЭВМ «Днепр», миникомпьютерах для
инженерных применений «Промiнь» и «Мир». Академик Глушков стал страстным
проповедником внедрения АСУ в народное хозяйство. Разработку аналогичных систем
оборонного назначения вел академик В.С.Семенихин.
Но
для автоматизации промышленности с помощью ЭВМ машин требовалось несоизмеримо
больше, чем выпускалось на тот момент. Считалось также, что все многообразие
вычислительной техники необходимо привести к некоему общему знаменателю.
Поэтому в середине 60-х встала проблема создания единого семейства машин общего
назначения на новой элементной базе, способного эффективно решать различные
планово-экономические задачи. Производство таких машин должно было покрыть
потребность в вычислительной технике не единичных научных институтов, а тысяч
промышленных предприятий и других организаций. По сути, предстояло создать
новую отрасль промышленности и перейти от производства уникальных экземпляров к
массовому выпуску машин. По сути, ЭВМ превращалась в массовый продукт.
30
декабря 1967 года ЦК и Совмин выпустили совместное постановление о разработке
Единой Серии Электронных Вычислительных Машин. В своем роде это было уникальное
постановление – впервые на таком уровне решалась судьба дальнейшего развития
вычислительной техники в стране. Был создан Научно-исследовательский центр
электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ), под его началом объединились и
другие организации. Открытым оставался вопрос: каким будет новый ряд машин.
Проблема эта обсуждалась в течение нескольких лет, но в 1968 году Минрадиопром
начал работы по воспроизведению архитектуры программно совместимого семейства IBM
360. В декабре 1969 года этот вариант был утвержден окончательно.
Напомним,
что в 1964 году корпорации IBM в серии 360 впервые удалось воплотить идею
создания семейства вычислительных машин различной производительности,
обладающих общей архитектурой и полной программной совместимостью. Это событие
произвело большое впечатление на научный и промышленный мир и ознаменовало
переход к третьему поколению вычислительной техники. Системы IBM 360 обладали
богатым матобеспечением, как системного, так и прикладного уровня.
К
концу 60-х, когда вопрос о разработке ряда ЭВМ встал в Советском Союзе,
семейства программно совместимых машин были уже созданы и в Англии компанией
ICL, и в Германии компанией Siemens. Мы уже отмечали, что идеи информационной
преемственности были частично воплощены и в серии универсальных машин «Урал»,
предназначенных главным образом для планово-экономических расчетов. К тому
времени Пензенский НИИ математических машин готовился к выпуску новых моделей
«Урал» на интегральных схемах.
Страницы: 1, 2, 3 |