Бриллиант без оправы

Уникальный проект заторможен на финальной стадии. Нет денег

Под крылом Лебедева

Проблема “Эльбруса” неотделима от имени его создателя – Бориса Бабаяна. Судьба этого человека доказывает избранность настоящих талантов. В 1951 году, начав учиться в Физтехе, он оказался в единственной в то время в СССР группе студентов, занимавшейся вычислительной техникой. (Там впоследствии он и сделал свое первое изобретение: ускорение арифметических операций за счет хранения промежуточных результатов переносов). Год спустя Бабаян попал в Институт точной механики (ИТМ) АН СССР и стал учеником самого Лебедева.

Сергей Алексеевич Лебедев был к тому времени фигурой легендарной. Именно с его именем связывается появление в Советском Союзе первой вычислительной техники. Работая над проблемой чуть ли не в одиночку под Киевом, талантливый инженер в 1948 году создал МЭСМ – малую электронную счетную машину. Можно сказать, он наступал на пятки изобретателям из США. Правда, построенная там к тому времени машина “ЭНИАК” по показателям все же превосходила советскую технику. Но это в значительной степени был вопрос финансового обеспечения. Перебравшись в Москву, Лебедев получил лабораторию в ИТМ. В ней и появилась на свет первая в СССР быстродействующая ЭВМ – “БЭСМ”.

Под руководством Лебедева Бабаян всерьез приобщился к созданию все более мощных вычислительных систем. Это был довольно длительный этап творческого соревнования советских и американских технологий в области ЭВМ, когда наши изобретатели упорно не хотели признавать приоритета заокеанских коллег. Собственные разработки Бабаяна в то время задействованы военными: М-40, ламповый компьютер, использовался в первом успешном противоракетном испытании (1957-1959 гг.); 5Э92Б – компьютер на дискретных транзисторах, дающий невероятно малое количество отказов, применялся в системе противоракетной обороны Москвы (1964-1969 гг.).

Но в начале 70-х годов отечественная вычислительная техника стала сдавать позиции. Поскольку догнать более технологичных – в смысле воплощения задуманного – американцев никак не удавалось, правительство решило свернуть собственные разработки и приняться за копирование заокеанской техники. Расчет заключался в том, чтобы, раскрыв чужие секреты, выпускать теперь свои машины, совместимые с теми же IBM. Начался серийный выпуск компьютеров.

И лишь Лебедев (давно уже возглавлявший институт, к названию которого прибавились слова “и вычислительной техники”) отказался копировать западные образцы. Коллектив ИТМиВТ продолжал внедрять оригинальные технологии, многие из которых явно опережали разработки зарубежных ученых. В 1978 году впервые создана архитектура машин, названная “суперскалярной”. Сейчас она используется во всем мире, а тогда обеспечивала для нас запуск за один такт двух (а потом и четырех) операций. На Западе первый коммерческий “суперскаляр” был сделан лишь восемь лет назад.

Восхождение

на “Эльбрус”

Лаборатория Бабаяна в то время занялась разработкой первого “Эльбруса”. “Горное” название проекту дал сам Лебедев, предпочитавший папиросы “Казбек”. Созданный к концу 70-х вычислительный комплекс обладал упомянутой выше суперскалярной архитектурой. Его система включала 10 симметрично работающих процессоров, чем достигался линейный рост производительности. (Кстати, подобный вариант архитектуры компания Intel внедрила в широко распространенных сейчас “Пентиумах” лишь в 1995 году).

Второе поколение “Эльбруса” разрабатывалось до середины 80-х и параллельно применялось в той же обороне: для управления космическими орбитальными полетами, при моделировании ядерных реакторов, систем ПВО. И до сих пор используется в области ядерных исследований – на объектах Арзамас-16, Челябинск-70.

Но суперскалярная идеология, заложенная в этих образцах, имеет свой изъян. Для выхода на качественно новый уровень требовалось преодолеть предел при запуске – 4 команды за такт.

Проект “Эльбрус-3” начал раскручиваться в 1985 году. В его архитектуре применялся принцип параллелизма: каждая из запущенных за такт команд в свою очередь приводила в действие много операций! В результате достигалась предельно высокая скорость исполнения операций. Это позволило как минимум вдвое превысить производительность новейших зарубежных машин. Но оригинальная архитектура обладала несовместимостью с программами монополиста Intel, и это препятствие было устранено еще одним уникальным нововведением.

“Эльбрус-3” стал бы по тем временам самым мощным в мире суперкомпьютером, если бы удалось добиться его серийного производства. Но низкий технологический уровень исполнения – по размерам модель была не меньше шкафа – не давал на это никаких шансов. Тем более что на дворе стоял 1991 год: российская экономика находилась уже в глубоком кризисе. Номинально отрасль вычислительной техники в стране перестала существовать, и отечественный рынок заполонила западная техника.

Интрига-2000

В этот печальный момент коллективу Бабаяна, чтобы удержаться на плаву, ничего не оставалось, как выйти со своими идеями на Запад. Завязалось сотрудничество с крупной американской корпорацией Sun. Кроме того, Московский центр SPARK-технологий (так теперь называлась фирма Бабаяна) хоть и в сложных экономических условиях, но продолжал выполнять заказы российского правительства. Наконец самое главное: коллектив, не переставая, работал над доводкой “Эльбруса” до “цивилизованного” состояния. И ему это удалось.

Чтобы представить достижение отечественных разработчиков, приведу лишь такую техническую характеристику: при скорости работы большей, чем у заявленного на 2000 год лидера западного компьютинга Merced, размеры кристалла “Эльбруса”, содержащего 30 млн. транзисторов, составляют 125 кв. мм, в то время как у Merced – 300 кв. мм. В проект заложены многие оригинальные идеи и решения, превосходящие западные аналоги. Но в том-то и дело, что речь идет пока о логической стороне проекта: опытный образец суперкомпьютера еще не воплощен в “железе”, а существует лишь в виде файлов.

Здесь сказался характерный символ времени и места: оставляющий по своим показателям далеко позади всех зарубежных конкурентов, российский феномен остается недвижим и беспомощен… из-за отсутствия необходимых инвестиций. Чтобы создать опытный образец и довести его до стадии серийного производства, требуется как минимум 60 млн. долларов. Не говоря уже о том, чтобы в стране с разрушенной экономикой наладить это самое серийное производство. Естественно, у творческой группы Бабаяна этих денег нет.

Проблема осложнилась тем, что для завершения проекта трудно найти такого стратегического инвестора, который осмелился бы вступить в конкуренцию с Intel. С фирмой, являющейся мировым лидером на рынке компьютеров. Правда, однажды московские власти проявили было интерес к проекту в плане инвестирования – пока безрезультатно. В прошлом году создатели “Эльбруса” несколько раз встречались с представителями американского банка Fleming USB, и эти отношения выглядят более оптимистично.

В 2000 году на Западе появится уже упомянутый суперкомпьютер Merced. В России до воплощения гениальных идей пока далеко. Все по-прежнему зависит от инвесторов.

Аркадий ЛЫГИН