Работой отдельных блоков машины управлял задающий генератор, который определял последовательность тактовых или синхронизирующих импульсов, эти импульсы «открывали» и «закрывали» соответствующие электронные блоки машины.
От «ЭНИАКа» до «МАДАМ»
Работа над «ЭНИАКом» проходила в обстановке чрезвычайной секретности. Не удивительно поэтому, что выдающийся американский математик Джон фон Нейман узнал о ней совершенно случайно. Будучи, консультантом крупнейшей в США Абердинской баллистической лаборатории, он летом 1944 года встретил на железнодорожной станции Абердина своего старого знакомого Германа Гольдстайна. В разговоре тот упомянул о работах Моучли–Эккерта. Заинтригованный Нейман захотел присоединиться к ним...
Тут надо, наверное, сказать, что авторитет Джона фон Неймана в среде ученых был очень высок. Кое–кто из посвященных знал, что Нейман частенько бывал в Лос–Аламосе, где создавалась атомная бомба, непосредственно участвовал во многих проектах, много консультировал. Причем его феноменальные математические способности иной раз вызывали шок у окружающих.
«Однажды один известный физик–экспериментатор и я целый день безуспешно ломали голову над задачей, для решения которой нужно было взять некий интеграл, – вспоминал Эмилио Сегре, ученик Энрико Ферми – одного из «отцов» американской ядерной бомбы. – Поставивший нас в тупик интеграл был написан на доске, когда через приоткрытую дверь нашей комнаты мы увидели идущего по коридору фон Неймана. «Не можете ли вы помочь нам с этим интегралом?» – спросили мы у него. Фон Нейман подошел к двери, глянул на доску и продиктовал ответ. Мы совершенно остолбенели, – не понимая, как это ему удалось сделать...»
Естественно, что фон Нейман не только мгновенно смог оценить огромное практическое значение быстродействующих вычислительных машин, но и был способен помочь в их совершенствовании.
Он присоединился к группе Моучли–Эккерта, когда конструирование «ЭНИАКа» подходило к концу. И тут же стал выдвигать идеи, как его можно усовершенствовать.
В конце концов, это привело к тому, что, едва закончив работу над одной машиной, все тут же переключились на создание другой, более совершенной.
Один из наиболее ощутимых недостатков релейных машин и «ЭНИАКа» заключался в способах программного управления ходом вычислений. «ЭНИАК», например, несколько дней готовили к работе, осуществляя необходимые соединения на коммутационной доске, а собственно решение задачи длилось всего несколько минут.
Для устранения этого недостатка фон Нейман и его коллеги предложили «принцип хранимой программы», в соответствии с которым программа, как и исходные числовые данные, вводилась и хранилась в памяти машины.
В 1945 году группа начала работу над «Электронной вычислительной машиной с дискретными переменными», сокращенно «ЭДВАК». Однако вскоре коллектив разделился: фон Нейман и Гольдстайн уехали в Принстон, Беркс – в Мичиган, а Моучли и Эккерт организовали собственную компанию по производству ЭВМ. Поэтому «ЭДВАК» был закончен лишь в 1950 году – на год позже, чем английская машина «ЭДСАК», которая оказалась, таким образом, первой в мире вычислительной машиной с хранимой программой.
Сложение занимало у «ЭДСАКа» 0,07 миллисекунды, умножение – 8,5 миллисекунды (1 миллисекунда = 10~6 секунды), ввод данных в машину производился с помощью перфоленты, вывод – с помощью пищущей машинки.
Вслед за «ЭДСАК» и «ЭДВАК» в первой половине 50–х годов появляется множество других ламповых машин. Например, в США Гарвардская вычислительная лаборатория в марте 1950 года закончила работу над ЭВМ «Марк–3», в которой тоже использовался принцип «хранимой программы».
Новоявленная фирма «Эккерт–Моучли компьютер корпорейшн» начала свою деятельность с создания «БИНАКа». В начале 50–х годов к работам над вычислительными машинами приступило Национальное бюро стандартов США. Результатом этих работ явились машины «ДИСЕАК», а затем «СВАК».
И наконец, английские специалисты при непосредственном участии Тьюринга создали ЭВМ с названием «МАДАМ».
Тем временем в стране Советов
Вскоре слухи о создании вычислительных машин за рубежом проникли и в нашу страну. Однако первое время советское руководство отнеслось к созданию таких машин отрицательно. «Кибернетика – это буржуазная лженаука, а вычислительные машины нам не нужны – у нас достаточно счетоводов и бухгалтеров», – примерно такова была тогдашняя точка зрения.
Впрочем, довольно скоро ее пришлось изменить: применение за рубежом ЭВМ для расчетов самолетов, двигателей, первых ракет привело к тому, что мы стали в этих отраслях отставать. Пришлось пускаться вдогонку.
И вот в начале 50–х годов XX века появились первые советские электронные вычислительные машины. Прежде всего следует вспомнить о малой электронной вычислительной машине «МЭСМ», построенной в Киеве под руководством С. А. Лебедева, действительного члена Академии наук Украины.
Вскоре Сергей Алексеевич переехал в Москву, где организовал и возглавил Институт точной механики и вычислительной техники Академии наук СССР. Здесь под его руководством в 1952 году была завершена работа над «Быстродействующей электронной счетной машиной Академии наук СССР», или «БЭСМ».
«БЭСМ» имела память в 2048 ячеек и к моменту ввода в эксплуатацию была самой быстродействующей машиной в мире, производя 8 тыс. операций в секунду.
Примерно в одно время с машиной «БЭСМ» была завершена работа над вычислительной машиной средней мощности «М–2», созданием которой в лаборатории Энергетического института им. Г. М. Кржижановского руководили член–корреспондент Академии наук СССР И. С. Брук и М. А. Карцев.
Через год после завершения «БЭСМ» и «М–2» была построена еще одна советская электронная вычислительная машина – «Стрела», главным конструктором которой был Герой Социалистического Труда Ю. Я. Базилевский. Причем в отличие от «БЭСМ» и «М–2» «Стрела» была построена уже в нескольких экземплярах.
В 1954 году под руководством Б. И. Рамеева была завершена работа над машиной «Урал–1». А вскоре ей на смену пришла ЭВМ «Урал–2». Затем семейство «Уралов» пополнилось моделями «Урал–3» и «Урал–4»...
В общем, работы над созданием электронных вычислительных машин в Советском Союзе развернулись широким фронтом. Кроме упоминавшихся уже нами центров разработки ЭВМ, были организованы новые институты в Киеве, Минске, Ереване и других городах.
ЭВМ «Минск–32»
В Киеве работы над ЭВМ сосредоточились в созданном в 1957 году Институте кибернетики, который возглавил 34–летний доктор физико–математических наук В. М. Глушков, впоследствии ставший академиком. Первая машина вновь созданного института, получившая название «Киев», была закончена в начале 60–х годов.
Затем последовали новые разработки, среди которых наибольшее признание получили ЭВМ «Проминь» и «МИР» (машина инженерных расчетов). Они были предназначены для широкого использования в конструкторских бюро и лабораториях.
В Минске под руководством В. Пржиялковского был создан класс машин, названных именем столицы БССР.
В Ереванском институте математических машин также были сконструированы два вида ЭВМ – «Раздан» и «Наири».
Затем, вслед за США, Англией и СССР началась разработка ЭВМ и в других странах – Голландии, Австралии, Польше, Чехословакии...