МЭСМы, БЭСМы и “Эльбрусы”, или Вехи отечественной компьютеризации

Удивительно, но факт: еще полвека назад наша страна могла по праву считаться компьютерной державой. Когда в СССР взялись за разработку вычислительной техники, США уже обзавелись первой ЭВМ с электронными лампами в качестве элементной базы и автоматическим программным управлением. Англия тоже не отставала от Америки. В 1948-1949 годах там появились вычислительные машины с хранимыми в памяти программами. Но нашим ученым трудно было оценить западные образцы: их наглухо закрывал “железный занавес”. И потому по обе стороны виртуального зала рождались оригинальные идеи.
Советские БЭСМы (Большие электронно-счетные машины), появившиеся в 50-х годах, стали выдающимся достижением своего времени. Когда в 1954 году оперативная память БЭСМ была укомплектована усовершенствованной элементной базой, быстродействие машины (до 8 операций в секунду) оказалось на уровне лучших американских ЭВМ и самым высоким в Европе. На конференции 56-го года в западногерманском городе Дармштадте эта малоизвестная советская машина произвела настоящий фурор. Столь успешное начало отечественной компьютеризации обеспечили научные школы С.А. Лебедева, И.С. Брука, Б.И. Рамеева.
Сергей Александрович Лебедев, автор знаменитых БЭСМов, начал свои разработки еще в 1948 году. В секретной лаборатории под Киевом, в местечке Феофания, независимо от американского математика Джона фон Неймана он выдвинул и реализовал в первой советской машине принципы построения ЭВМ с хранимой в памяти программой. Детище Лебедева и сотрудников его лаборатории – Малая электронная счетная машина (МЭСМ) вовсе не была миниатюрной. Она занимала целое крыло двухэтажного здания и состояла из 6 тысяч электронных ламп. Проектирование, монтаж и отладку этой “малютки” 12 научных сотрудников и 15 техников выполнили в рекордно короткий срок – за два года. К первой ЭВМ сразу выстроилась очередь математиков, физиков-термоядерщиков, первых разработчиков ракетной техники и всех тех, чьи задачи требовали использования быстродействующего вычислителя.
В 1955 году в Академии наук СССР появился Вычислительный центр, который как раз и был укомплектован вычислительной техникой первого поколения – машинами серии БЭСМ и “Стрела”. У них, конечно, было много недостатков: огромные габариты и расход энергии, низкая надежность, небольшие объемы производства и узкий круг пользователей, главным образом из мира науки.
Более производительной оказалась следующая разработка Лебедева – ЭВМ М-20, серийный выпуск которой начался в 1959 году. Число в названии означало быстродействие – 20 тысяч операций в секунду. В то время это была одна из мощнейших машин в мире.
Вершиной же научного творчества Сергея Лебедева и его коллег стала советская ЭВМ второго поколения – БЭСМ-6 с производительностью в миллион одноадресных операций в секунду. Государственные испытания БЭСМ – 6 завершились в 1967 году, а демонтаж состоялся только спустя 25 лет. Вряд ли в мире удастся найти модель, которая бы эксплуатировалась так же долго.
Работали в СССР и над созданием суперЭВМ. Их яркие представители – семейство высокопроизводительных машин “Эльбрус”.
“Эльбрус-1” выпустили в 1979 году, он обеспечивал быстродействие от 1,5 до 10 миллионов операций в секунду, а “Эльбрус-2” – более 100 миллионов операций в секунду. Создав симметричную многопроцессорную систему с общей памятью, советские ученые опередили американцев. В этих машинах раньше, чем на Западе, появились возможности суперскалярной процессорной обработки, реализации защищенного программирования с аппаратными типами данных.
“Эльбрусы” получились мощными счетными машинами, в которых нуждались многие научные организации. Но основным заказчиком этих комплексов был ВПК. Именно эти машины обрабатывали радиолокационную информацию, на них считали в номерных Арзамасе и Челябинске, ими комплектовалась обработка данных в Центре управления полетами. На некоторых крупных объектах советские “Эльбрусы” функционируют и по сей день.
…Несмотря на первые успехи, отечественной компьютеризации не суждено было развиться в полную силу. Еще в 60-е годы в СССР вдруг решили не изобретать велосипед и взяли за основу массового производства американские IBM-360. Так появилась “Единая серия” (ЕС), машины которой составляли большую часть компьютерного парка во всех социалистических странах. Разумеется, такое санкционированное государством пиратство “подставило ножку” оригинальным разработкам. Придумывать что-то свое стало невыгодно: что, если потеряется совместимость с заокеанскими прототипами? Этот поворотный момент в истории советской вычислительной техники многие считают началом ее конца…
В июле 2001 года СМИ вдруг нарушили затянувшееся молчание об успехах отечественной компьютеризации: в Москве открылся межведомственный суперкомпьютерный центр при Российской академии наук. Мощность введенного в строй суперкомпьютера типа МВС-1000М – один триллион операций в секунду. Министр промышленности, науки и технологий РФ Александр Дондуков сказал даже, что “Россия вышла на третье место в мире по мощности производимых суперЭВМ, обогнав европейские страны, где лидером является Швейцария, а также Китай”. Триллион операций в секунду – хороший результат. Но тем не менее не очень понятно, какой именно рейтинг имел в виду министр. Месяцем раньше, в июне, в немецком городе Хайдельберге прошла 16-я Международная конференция по суперкомпьютерам. По ее результатам был опубликован список пятисот самых мощных суперкомпьютеров мира. Далеко не в первых позициях здесь фигурируют Швейцария и Китай, Россия же и вовсе отсутствует. Первое место в области производства суперкомпьютеров держит хорошо знакомая нам американская корпорация IBM, чей самый мощный в мире суперкомпьютер ASCI White имеет предельную производительность в 12 триллионов 288 миллиардов операций в секунду. Второе место занял еще один суперкомпьютер корпорации IBM – с потенциальной производительностью 3 триллиона 729 миллиардов операций в секунду. Ближайшая соперница IBM – корпорация Intel – оказалась на третьем месте. Предельная мощность ее компьютера ASCI Red составляет 3 триллиона 207 миллиардов операций в секунду.
Если же рассматривать не только качественные, но и количественные показатели, то тройка лидеров выглядит следующим образом: США – 254 суперкомпьютера, Германия – 64, Япония – 54.

Ольга МАКСИМОВИЧ