Elm Xəyalları. 2-ci hissə

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Amerika nümunələri üçün surət çıxarma sisteminin tətbiqindən və bir sıra Aİ maşınlarının - Amerika IBM360 / IBM370 nüsxələrinin meydana çıxmasından sonra, SSRİ-nin kompüter texnologiyası sahəsində inkişafı dayanmadı. Bununla belə, onlar demək olar ki, tamamilə hərbi layihələr çərçivəsində getdilər - hərbçilər yalnız nüsxələrdən istifadə etmək istəmədilər, hətta öz inkişaflarından daha pis. İdxal mümkün "əlfəcinlər" - potensial düşmənin maraqları naminə elektronikanı söndürə bilən elektron sənədlərin sənədsiz xüsusiyyətləri səbəbindən onlara uyğun gəlmədi. Direktoru Akademik Lebedev olan ITM və VT, akademik institut kimi siyahıya alınmağa davam etsə də, mahiyyətcə hərbi şöbəyə çevrildi və orada BESM-6 və hərbi M-40, M-50-nin təkmilləşdirilməsi istiqamətində iş davam etdi. Belə işlərin nəticəsi Elbrus xətti idi, onun əsas vəzifələri raket əleyhinə müdafiə sistemi üçün tapşırıqlar idi. Əvvəlcə 5E261 və 5E262 hərbi kompüterləri əsasında məhsuldarlığı 15 milyon əməliyyat/s olan çoxprosessorlu “Elbrus-1” kompüter kompleksi yaradılmışdır. İkinci mərhələdə 120 milyon əməliyyat/s tutumlu Elbrus-2 MVK yaradıldı. İnkişafı 80-ci illərin sonunda tamamlanan Elbrus-3, 500 MFLOPS (saniyədə milyonlarla üzən nöqtə əməliyyatı) performansına sahib idi.

Kompüter üçün performans göstəriciləri həm memarlıq xüsusiyyətlərindən, həm də proqramlaşdırma dillərindən tərtibçilərin səmərəliliyindən asılı olaraq çox nisbi bir şeydir. Buna görə də, real dünya performansını müqayisə etmək üçün tez-tez etalonlardan istifadə olunur. 1988-ci ildə S. V. Kalin "Elbrus-2" MVK CPU-nun işini 24 "Livermore dövrü" ilə ölçdü və bu sınaqların nəticələrinə görə performansın orta harmonik dəyəri 2,7 MFLOPS idi. Müqayisə üçün qeyd edək ki, Cray-X MP prosessoru (1982-ci ildə Seymur Krayın ən məşhur inkişafı) oxşar göstəriciyə malikdir - 9,3 MFLOPS (saat tezliyində Elbrus-2 MVK-dan 5 dəfə yüksəkdir). Bu nisbət Elbrus arxitekturasının yüksək səmərəliliyindən xəbər verir ki, bu da hər prosessor dövrü üçün daha çox əməliyyat yerinə yetirməyə imkan verir.

Elbrus prosessorlarının arxitekturası artıq köhnə BESM-6-dan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənirdi və ənənəvi prosessorlardan çox fərqli idi. "Elbrus 3-1"-in nüvəsi Andrey Andreeviç Sokolov tərəfindən hazırlanmış modul konveyer prosessoru (MCP) idi. Sokolov Lebedev İnstitutunun BESM-1-dən AS-6-ya qədər bütün ən əhəmiyyətli layihələrinin iştirakçısı idi. Həmkarları tez-tez Lebedevin super sürətli hesablama yarışmasında daimi rəqibi olan Seymur Kreyin istedadı ilə Sokolovun mühəndislik istedadını müqayisə edirdilər. "MCP iki müstəqil təlimat axını emal etməyə qadir güclü prosessor idi. Prosessorun boru kəməri qurğuları iki növ obyektlə - vektorlar və skalyarlarla işləyirdi. Skalar, sanki vektor boru xəttinə sıxılmış və iki bitişik vektor komponenti arasında emal edilmişdi. Bir neçə giriş kanalı bir dövrədə yaddaşa 8-ə qədər paralel çağırış təmin etdi. Elbrusun demək olar ki, bütün memarlıq xüsusiyyətləri tamamilə orijinal idi, lakin onları çox vaxt CDC və Burroughs-dan borc götürmə prinsipləri adlandırırlar, bu açıq bir yalandır. Lebedev əvvəllər həm boru kəmərindən, həm də paralel hesablama prinsiplərindən istifadə etməyə başladı.

Lebedev İnstitutu Yeltsinizm dövrünü ciddi itkilərlə də olsa, yaradıcılıq potensialını itirmədən keçərək, hələ də ən yaxşı çağındadır. Doğrudur, yeni bir təcəssümdə - 1992-ci ilin aprelində Lebedev Dəqiq Mexanika və Kompüter Texnologiyaları İnstitutunun şöbələri əsasında Elbrus memarlığının inkişafını davam etdirən MCST yaradıldı. Həmin il institutun qabaqcıl əməkdaşlarından biri B. Ə. Babayan və MCST mütəxəssislərinin əksəriyyəti nəhəng Intel korporasiyası tərəfindən onun Rusiya filialında işləmək üçün işə götürülüb. Bu, gülünc görünə bilər, amma o zaman Intel elektronikada yerli kadrları saxlamağa imkan verdi, əlbəttə ki, kadrların bir hissəsi ilə birlikdə institutun əhəmiyyətli inkişaflarını borc aldı. Elbrus MVK-nın arxitekturasına əsaslanaraq, 2007-ci ildə yeni şirkətin mütəxəssisləri Elbrus-3M1 hesablama sistemləri üçün əsas kimi xidmət edən, 300 MHz takt tezliyi və 4,8 GFLOPS məhsuldarlığı olan Elbrus mikroprosessorunu yaratdılar. (müqayisə üçün, Intel Core2Duo 2.4 GHz-də cəmi 1.3 gigaflop var). Eyni zamanda, rus mikroprosessoru hətta soyutma üçün radiator tələb etmir. UVK / S adlanan kompüter kompleksinin iki prosessorlu versiyası 19 GFLOPS (32 bit məlumat üçün) pik performansına malikdir. Ordumuzun bu gün IBM-in fərdi kompüterlərini Intel-in mikroprosessorları ilə istifadə etməli olduğunu düşünənlərin cavabı budur. Xoşbəxtlikdən, belə deyil. Baxmayaraq ki, bunun üçün mikrosxemlərin istehsalı üçün idxal edilmiş avadanlıq almalı oldum.

İki mikroprosessorlu "Elbrus" və "Elbrus-3M1" hesablama kompleksi ilə sistem modulu:

Mikroprosessor 0,13 mikron texnologiyasından istifadə edilməklə hazırlanıb ki, bu da günümüz üçün texnoloji rekord deyil, lakin onlardan da çox da geri qalmır (texnologiya təxminən 5 il əvvəl yenilik hesab olunurdu). İndi Elbrus-S mikroprosessorunun 0,09 mikron texnologiyası üzrə inkişafı davam edir ki, bu da artıq “çip üzərində sistem”, yəni periferik avadanlığın nəzarətçiləri daxildir. O, "geyinilə bilən və quraşdırılmış" tətbiqlər üçün yüksək məhsuldar bir lövhəli kompüterlər yaratmaq üçün nəzərdə tutulub, yəni bizim təyyarə və raketlərimiz idxal olunan komponentlərlə təchiz edilməyəcək.

Amma gəlin 60-cı illərə qayıdaq. SSRİ o zaman elektronika sahəsində bir çox texniki inkişaflarda birinci idi, əksəriyyəti hərbi layihələr çərçivəsində həyata keçirilirdi və buna görə də gizli idi. Və məxfiliyə görə bu nailiyyətlər tarixçilərin diqqətindən kənarda qalıb. BESM-6-nın yaradıcısı, kompüter texnologiyasının görkəmli sovet dizayneri Sergey Alekseeviç Lebedev də ilk, hələ də eksperimental olan raket əleyhinə müdafiə (ABM) sistemi üçün sırf hərbi kompüterlər hazırlamışdır:

“S. A. Lebedevin rəhbərliyi altında raket əleyhinə müdafiə sistemi üçün yaradılmış xüsusi kompüterlər Soyuq Müharibə illərində SSRİ ilə ABŞ arasında strateji paritetin əldə edilməsi üçün əsas oldu.” İxtisaslaşdırılmış kompüterlər “Diana-1” və “Diana- 2 radardan məlumatların avtomatik alınması və hədəflərin avtomatik izlənməsi üçün hazırlanmışdır. -40, bir az sonra isə M-50 (üzən nöqtə). Raket əleyhinə müdafiə ilə təmin edilən ballistik raketləri vurma ehtimalı ABŞ-ı baxmağa məcbur etdi. 1972-ci ildə ortaya çıxan raketdən müdafiənin məhdudlaşdırılması haqqında SSRİ ilə müqavilə bağlamaq yolları üçün.

SSRİ-nin kompüter texnologiyasındakı nailiyyətləri müdafiə üçün ən böyük əhəmiyyətə malik idi və raketdən müdafiənin məhdudlaşdırılması haqqında müqavilənin bağlanması üçün mühüm arqument rolunu oynadı.… Və məhz bunda əhəmiyyətli bir üstünlüyə malik olduğumuz zaman. 60-cı illərin ortalarında SSRİ-nin praktiki olaraq öz raket əleyhinə müdafiəsi var idi, o zaman ki, Birləşmiş Ştatlar bunu ancaq xəyal edə bilərdi. Müqavilə ABŞ-ı deyil, ilk növbədə SSRİ-ni məhdudlaşdırdı - müqavilə nəticəsində raketdən müdafiə sistemi yalnız Moskva ətrafında yerləşdirildi. Birləşmiş Ştatlar nəhayət bu sahədə nəsə edə bildikdə (bu, 30 ildən sonradır!) dərhal müqavilədən çıxdı. Sual olunur - SSRİ-nin belə bir müqavilə imzalamasının mənası var idimi? Raketdən müdafiə qalxanından imtina etdik və əvəzində heç nə almadıq! O zaman ABŞ sadəcə olaraq özünü yarada bilməzdi. SSRİ rəhbərliyinin bundan xəbəri var idimi? Əgər o bilirdisə, onda ABM Müqaviləsi artıq ölkənin maraqlarına xəyanət aktı sayıla bilər. Vəziyyət 1987-ci ili çox xatırladır, o zaman Sovet İttifaqı kosmik raketdən müdafiə sisteminin komponentlərini - "SKIF" lazer silahı olan peykləri orbitə çıxarmağa hazır idi. Sonra proqramın mümkün uğuruna əmin olan Qorbaçov dərhal ona birtərəfli moratorium qoydu və BMT tribunasından SSRİ-nin “kosmosda silahlanma yarışından” əl çəkəcəyini bildirdi. ABŞ analoji peykləri yalnız 2012-ci ildə, Sovet İttifaqının oxşar proqramının bağlanmasından 25 il sonra orbitə çıxarmağı planlaşdırır. Ona görə yox ki, onlarda birdən-birə belə bir istək yaranıb. Çünki onların texnologiyaları rusiyalı mütəxəssislərin köməyi olmadan yalnız indi buna imkan verib. SSRİ rəhbərliyi niyə birtərəfli güzəştlərə getdi? Bu sualın cavabının rəsmi versiyası yoxdur.

Hələ 60-cı illərin əvvəllərində bizim kompüterlərimiz ballistik raketlərin trayektoriyalarını hesablamağa müvəffəq oldu, baxmayaraq ki, bizim raketdən müdafiə sistemimiz əvvəlcə kifayət qədər yavaş kompüterlərdə işləyirdi. M-40 və M-50 maşınları saniyədə müvafiq olaraq cəmi 40 min və 50 min əməliyyat məhsuldarlığına malik idi. Bununla birlikdə, M-50-nin hərbi modifikasiyası olan 5E92b, istehsalının başladığı 1966-cı ildə, əgər olmasa da, dünya rekorduna yaxın olan saniyədə 500 min əməliyyat məhsuldarlığına sahib idi. Və burada az bilinən başqa bir detal var.

Tez-tez xatırlanan bir çox sovet kompüter modelləri arasında 60-cı illərin ikinci yarısı - 70-ci illərin əvvəllərində istehsal olunan və tamamilə SSRİ Silahlı Qüvvələrinin alınması üçün istifadə olunan çox vacib kompüter seriyalarının adları nadirdir. Bunlar Lebedev Dizayn Bürosu tərəfindən hazırlanmış 5E seriyalı maşınlardır (5E51, 5E92b və s.). BESM-6 geniş şəkildə tanınır, lakin az adam bilir ki, BESM-6 yalnız SSRİ Silahlı Qüvvələri üçün təchizat tenderini - "5E"nin qalib gəldiyi tenderdə uduzduğu üçün məşhurlaşdı. Ordu, "5E"-ni seçərək, bir növ BESM-6-nı "rədd etdi" və sonuncu mülki sənayelər üçün açıq paylamaya keçdi. Və 5E seriyası təsnif edildi və yalnız orduya göndərildi. 5E seriyalı maşınlar "maşınlararası mübadilə" kanalları ilə 70-ci illərin birinci yarısında kosmik idarəetmə və kosmik obyektlərin idarəetmə sistemləri üçün əsas kimi çoxprosessorlu hesablama mühitini təşkil edən yerli şəbəkələrə birləşdirildi. Belə hesablama mühitində birləşdirilmiş bir neçə kompüter BESM-6-dan bir neçə dəfə yüksək məhsuldarlığa malik olan vahid hesablama kompleksini təşkil edirdi. Eyni prinsip indi müasir superkompüterlərin yaradılması üçün əsas kimi xidmət edir - bunlar sürətli rabitə kanalları ilə vahid şəbəkəyə toplanmış fərdi prosessorlardır. Və bunun üçün xüsusi vasitələr lazımdır. M seriyalı maşınlar (M-40, M-50) həmçinin inkişaf etmiş bir kəsmə sisteminə sahib idilər, ümumi ötürmə qabiliyyəti 1 Mbit / s olan yeddi dupleks asinxron işləyən kanallar üzərində məlumatları qəbul edə və ötürə bilərdilər. Modifikasiya M-50 - 5E92 bu cür məlumatların emalı komplekslərində istifadə üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır.

Dünyada ilk dəfə olaraq bir kompüter şəbəkəsində multipleks kanallardan istifadə edilmiş və idarəetmə qurğularının, təsadüfi giriş yaddaşının, xarici cihazların və rabitə kanallarının paralel işləməsi həyata keçirilmişdir. Quruluşuna və iş prinsipinə görə bu, dünyada ilk çoxprosessorlu sistem idi… 1959-cu ildə bir-birindən yüzlərlə kilometr məsafədə yerləşən kompüterlərdən kompüter şəbəkəsi quruldu - o vaxt xaricdə belə komplekslər yox idi. “A” sisteminin əsas komanda-hesablama mərkəzi 5E92 kompüteri əsasında qurulmuşdur. Kompüter şəbəkəsinin özü təbiətcə unikal idi, tədqiqatın başlanğıc nöqtəsi kimi xidmət edən, sonradan digər qlobal informasiya və kompüter şəbəkələrinin yaradılmasına səbəb olan o idi. Əlbəttə ki, bu şəbəkənin özü, məsələn, müasir İnternetə bənzəmirdi, lakin ümumi bir problemin müstəqil fraqmentlərini həll edən və vahid protokollardan istifadə edərək məlumat mübadiləsini həyata keçirən müstəqil maşınlar toplusu kimi, bugünkü qlobal şəbəkələrin öncülü hesab edilə bilər. Massaçusetsdə iki TX-2 və Kaliforniyada Q-32 kompüterlərini telefon xətti ilə birləşdirən ilk oxşar şəbəkə yalnız 1965-ci ildə sınaqdan keçirildi… 4 mart 1961-ci ildə eksperimental raket əleyhinə müdafiə sistemi uğurla sınaqdan keçirildi - R-12 raketinin döyüş başlığı məhv edilib. Təcrübə göstərdi ki, ballistik raket gövdəsindən və ondan ayrılmış nüvə başlığından ibarət qoşalaşmış ballistik hədəflərlə mübarizə məsələsi texniki cəhətdən həll olunub. Oxşar sınaqlar 21 il sonra ABŞ-da da keçirilib.

Sistem A raketdən müdafiə sistemidir. Raket əleyhinə müdafiə üzərində iş (sistem "A") SSRİ-də kompüter texnologiyasının inkişafında böyük rol oynadı: hərbçilərin əmri ilə nisbətən yavaş element bazasından istifadə edərək, Lebedev Dizayn Bürosunun (ITMiVT) mütəxəssisləri hesablama vasitələri yaratdılar. parametrlərinə görə xaricilərdən üstün idilər. Onlar həmçinin bu cür sistemlərin mobil versiyalarını yaratdılar, məsələn 5E261 - modul əsasda qurulmuş mobil çoxprosessorlu yüksək məhsuldar idarəetmə sistemi. Quruda və dənizdə S-300PT hava hücumundan müdafiə sistemlərinin bir hissəsi kimi istifadə edilən o idi:

Lakin ən əsası, fərdi kompüterlərin hesablama mühitinə qoşulması vasitələri - sürətli asinxron multipleks rabitə kanalları və müvafiq proqram təminatı yaradılmışdır. Və burada ölkə üçün çox vacib olan başqa bir layihəyə, sistemə gəldik OGAS - “Milli avtomatlaşdırılmış uçot və informasiya emalı sistemi”, SSRİ-də kibernetika prinsiplərinə əsaslanan avtomatlaşdırılmış təsərrüfat idarəetmə sistemi. Akademik Viktor Mixayloviç Qluşkov tərəfindən hazırlanmış bu sistem məhz belə texniki vasitələrə əsaslanırdı.

Müəllif - Maxson