– Вот у нас Башир Искандарович разработал удачную ЭВМ «Урал». Сейчас он занялся её развитием, «Уралом-2», – продолжал Никита Сергеевич, – Дальше я предлагаю идти путём разработки линейки машин, унифицированных между собой по элементам архитектуры. Как вы считаете, Башир Искандарович, на основе ваших наработок можно сделать, скажем, ряд из трёх – пяти ЭВМ, от маленькой до очень большой и мощной, но с высоким уровнем унификации?
– Можно, Никита Сергеич, – ответил Рамеев. – Более точно смогу сказать, после некоторых размышлений, но такая идея и у меня проскакивала.
Это была ещё одна идея Рамеева – стандартный ряд ЭВМ различной мощности. Но у него это предложение созрело лишь в 1963 году. Хрущёву столько времени ждать было некогда. Он вновь решил «впарить» Рамееву его же идею, но пораньше.
– А давайте, Башир Искандарович, вы этот вопрос не спеша обдумаете, и в начале следующего года представите на рассмотрение НТС СССР свои предложения?
Хитрый Хрущёв уже изучил вопрос по присланным документам, и знал, что Рамеев с задачей справился блестяще. Но... слишком поздно. А если у СССР будет свой собственный ряд ЭВМ к моменту появления на Западе IBM System-360, вопрос о копировании этой архитектуры и вовсе не возникнет. Более того, история может ещё повернуться и так, что американцы будут пусть не копировать советскую разработку, но будут вынуждены делать свою машину совместимой с советской.
– Сергей Алексеич, ведь ваша БЭСМ-2 выпускается серийно? – спросил Первый секретарь. – А что ещё у вас за последнее время сделано?
– Да, БЭСМ-2 с конца 1957 года пошла в серию, – подтвердил Лебедев. – Делают её в Ульяновске, на заводе имени Володарского. На Московском заводе САМ с 1956 года выпускается ЭВМ военного назначения М-20, сделанная на агрегатах БЭСМ-2, также полностью на полупроводниковой элементной базе – микросборки и память на плакированном проводе. (В реальной истории в схемотехнике М-20 сначала использовались электронные лампы (4000 ламп), позднее её перевели на феррит-транзисторные ячейки, а затем на полупроводники.). Это по конструкции почти та же БЭСМ-2, но для военных. Военным требуется много ЭВМ, поэтому сейчас М-20 готовится к серийному производству на Казанском заводе математических машин.
– На базе М-20 мы сделали ЭВМ М-40 для системы противоракетной обороны. В настоящее время ЭВМ в строю, с 1957 года на ней считаются боевые задачи. Для системы ПВО «Даль» нами разработана ЭВМ М-50 (АИ). По используемой элементной базе это – глубокая модификация М-40. С 1959 года планируем развернуть её серийное производство.
(В реальной истории М-50 введена в 1959 г. и явилась модификацией ЭВМ М-40. Обеспечивала выполнение операций с плавающей запятой и была рассчитана на применение в качестве универсальной ЭВМ. На базе М-40 и М-50 был создан двухмашинный контрольно-регистрирующий комплекс, на котором обрабатывались данные натурных испытаний системы ПРО. 50 тыс. оп./с. Элементная база: лампы, ферриты, полупроводниковые транзисторы и диоды. В АИ М-20, М-40 и М-50 собраны уже на полупроводниковых микросборках и твистор-памяти)
– Но на ней уже используются два арифметико-логических устройства – большей и меньшей мощности, работающие с общим полем памяти. На большом устройстве АЛУ считается основная боевая задача, малое АЛУ отрабатывает задачи ввода-вывода информации по 28 телефонным и 24 телеграфным дуплексным линиям связи. (АИ, в реальной истории такая архитектура была применена на военной ЭВМ 5Э92б для ПВО, разрабатывалась с 1961 г, пошла в серию с 1965-го. В АИ Лебедев реализовал идею несколько раньше). Конструктивно ЭВМ М-50 выполнена в стандартных контейнерах и пригодна для установки на шасси автомобиля ЗИС-157. Вам, Никита Сергеич, стоило бы на неё посмотреть...
– Посмотрю обязательно, – тут же согласился Хрущёв. – Это всё, как я понимаю, наследники БЭСМ-2?
– Совершенно верно, – ответил Лебедев. – Но у нас есть и совершенно новая разработка – БЭСМ-3М.
(В реальной истории БЭСМ-3М – небольшой макет машины, построенный из макетов основных узлов ЭВМ на первых полупроводниковых элементах. Инициативная разработка молодых сотрудников ИТМиВТ. Повторяла структурно-логическую схему М-20. Стала основой для серийной БЭСМ-4.)
– О! А поподробнее? – тут же спросил Никита Сергеевич.
– Это – совершенно новая идея, – видя, что Первый секретарь заинтересовался, Лебедев пояснил подробнее. – Наши студенты творчески переосмыслили концепцию М-50, и вместо двух АЛУ, работающих с единым полем памяти, сделали одно многозадачное АЛУ.
– Многозадачное? – переспросил Хрущёв.
– Да. У обычного процессора имеется набор так называемых регистров, в которых он временно помещает обрабатываемые данные, адреса, команды... информацию, с которой АЛУ работает в данный конкретный момент времени, – Лебедев объяснял по-простому, «как для 6-го класса». – Раньше у нас быстродействия хватало только-только на обслуживание одного набора регистров. Сейчас, по мере роста тактовой частоты, появилась возможность обслуживать попеременно, в цикле, 12 таких наборов. Можно сделать и меньше, например, 8 или 4 – для упрощения и удешевления машины.
(Архитектура CDC Cyber-170, фактически – 12-потоковый hyper-threading)
– То есть, машина как бы переключается с одного набора регистров на другой, успевая обсчитывать не одну задачу, а сразу несколько. Это позволяет не только реализовать ввод-вывод данных параллельно с решением основной задачи, но и решать несколько основных задач одновременно, под управлением особой программы-диспетчера, иначе именуемого операционной системой.
- Операционная система? – переспросил сидевший напротив Лебедева Исаак Семёнович Брук.
– Небольшая программа, постоянно находящаяся в памяти, и управляющая выполнением пользовательских задач, – пояснил Лебедев. – А также целый комплекс небольших служебных программ, вызываемых по мере необходимости.
– А чем плоха обычная управляющая микропрограмма, прошитая в ПЗУ? – спросил Рамеев.
– Её сложнее обновлять и расширять, – ответил Лебедев. – А тут ядро операционной системы сидит в оперативной памяти постоянно, можно его дописывать, обновлять, и даже на лету подгружать и выгружать модули ядра, не перезагружая ЭВМ.
– Это как? – изумился Рамеев.
– М-м-м... – Лебедев замялся. – Это показывать надо... Так не объяснить. Никита Сергеич, у вас телетайп работает?
– Конечно, – кивнул Хрущёв.
– Вы не позволите провести после совещания короткую демонстрацию? – спросил Лебедев.
– Пожалуйста! – ответил Никита Сергеевич. – Ещё вот какая идея... Если уж заниматься стандартизацией нашего зоопарка, то надо и о конструктивном оформлении машин сразу задуматься. У нас сейчас будут активно внедряться интегральные схемы, уже используются микросборки. А корпуса ЭВМ каждый лепит свои, опять же, кто в лес, кто по дрова. Надо проверить, что творится в этом плане на Западе, а потом принять за основу стандартный модуль, как единицу объёма монтажа на микроэлектронных компонентах.
Хрущёв имел в виду Unit, как единицу монтажа серверных стоек. Пока его понял только Лебедев, остальные с этим понятием ещё не сталкивались.
– Да и корпуса самих наших микросхем надо бы пропихнуть на Запад в качестве стандарта, – добавил Первый секретарь.
– Сначала, Никита Сергеич, надо решить вопрос с полупроводниковой памятью, – сказал академик. – Пока у нас память по десятку шкафов занимает, думать о стандартных модулях ещё преждевременно.
– Сейчас, – продолжил Лебедев, – значительно более важными проблемами следует считать создание полупроводниковых микросхем памяти, с высоким быстродействием, уменьшение габаритов и повышение плотности записи накопителей на магнитных дисках, а также создания быстрого модема на принципах квадратурной амплитудной модуляции сигнала со скоростью не менее 20 килобод.
– Необходимо разрабатывать системы приема/передачи модулированного сигнала (КАМ), цифровых приемопередатчиков, работающих на высоких и ультравысоких частотах. Также мы уже начали в инициативном порядке разрабатывать аппаратный кодировщик звукового сигнала, реализующий алгоритм сжатия с потерями. Его исходный код нам предоставлен компетентными органами, судя по названию – Speex, какая-то западная разработка... Он позволит передавать аудиосигнал в цифровом формате, при этом на сжатие данных не будет затрачиваться время работы основного процессора. Всё это необходимо для организации цифровой связи в масштабах страны.