Imaginarijum nauke. Dio 2

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Nakon uvođenja sistema kopiranja za američke uzorke i pojave serije EU mašina - kopija američkog IBM360 / IBM370, sopstveni razvoj SSSR-a u oblasti računarske tehnologije nije prestao. Međutim, oni su gotovo u potpunosti otišli u okvire vojnih projekata - vojska nije htjela koristiti samo kopije, pa čak i gore od vlastitih razvoja. Uvoz im nije odgovarao zbog mogućih "markera" - nedokumentiranih karakteristika elektronike koje bi mogle onemogućiti elektroniku u interesu potencijalnog neprijatelja. ITM i VT, čiji je direktor bio akademik Lebedev, iako je nastavio da se navodi kao akademski institut, postali su u suštini vojni odsek i tamo se nastavio rad na poboljšanju BESM-6 i vojnih M-40, M-50. Rezultat takvog rada bila je linija Elbrus, čiji su glavni zadaci bili zadaci za sistem protivraketne odbrane. Prvo, na bazi vojnih računara 5E261 i 5E262 stvoren je višeprocesorski računarski kompleks "Elbrus-1" sa produktivnošću od 15 miliona operacija / s. U drugoj fazi stvoren je Elbrus-2 MVK kapaciteta 120 miliona operacija/s. Elbrus-3, čiji je razvoj završen do kraja 80-ih, imao je performanse od 500 MFLOPS (miliona operacija s plutajućim zarezom u sekundi).

Indikatori performansi za računar su vrlo relativna stvar, zavise i od arhitektonskih karakteristika i od efikasnosti kompajlera iz programskih jezika. Stoga se mjerila često koriste za poređenje performansi u stvarnom svijetu. 1988. S. V. Kalin je izmjerio performanse CPU-a MVK "Elbrus-2" na 24 "Livermore ciklusa" i, prema rezultatima ovih ispitivanja, prosječna harmonska vrijednost performansi bila je 2,7 MFLOPS. Poređenja radi, procesor Cray-X MP (najpoznatiji razvoj Seymour Kraya iz 1982.) ima sličan pokazatelj - 9,3 MFLOPS (na frekvenciji takta 5 puta većoj od one kod Elbrus-2 MVK). Ovaj odnos ukazuje na visoku efikasnost Elbrus arhitekture, koja omogućava da se izvrši više operacija po ciklusu procesora.

Arhitektura Elbrus procesora već je bila značajno drugačija od starog BESM-6 i veoma se razlikovala od tradicionalne. Jezgro "Elbrusa 3-1" bio je modularni transportni procesor (MCP), koji je dizajnirao Andrej Andrejevič Sokolov. Sokolov je bio učesnik svih najznačajnijih projekata Instituta Lebedev, od BESM-1 do AS-6. I upravo su Sokolovljev inžinjerski talenat kolege često upoređivali sa talentom Seymoura Kreya - Lebedevovog stalnog rivala u takmičenju super-brzine računarstva. "MCP je bio moćan procesor sposoban da obrađuje dva nezavisna toka instrukcija. Uređaji cevovoda procesora radili su sa dve vrste objekata - vektorima i skalarima. Činilo se da su skalari uglavljeni u vektorski cevovod i obrađeni između dve susedne vektorske komponente. Nekoliko pristupnih kanala omogućilo je do 8 paralelnih poziva memoriji u jednom ciklusu." Gotovo sve arhitektonske karakteristike Elbrusa bile su apsolutno originalne, ali se često nazivaju pozajmljivanjem principa od CDC-a i Burroughsa, što je očigledna laž. Lebedev je ranije počeo da koristi i cevovod i principe paralelnog računarstva.

Institut Lebedev je i dalje u svom najboljem izdanju, prošao je eru jeljcinizma, doduše sa značajnim gubicima, ali bez gubitka kreativnog potencijala. Istina, u novoj inkarnaciji - u aprilu 1992. godine, na bazi odjela Lebedevovog instituta za preciznu mehaniku i računarsku tehnologiju, stvoren je MCST, koji je nastavio razvoj arhitekture Elbrusa. Te godine jedan od vodećih radnika instituta B. A. Babayana i većinu stručnjaka MCST-a angažovala je gigantska Intel korporacija da rade u njenom ruskom ogranku. Možda se čini smiješnim, ali upravo je Intel tada omogućio zadržavanje domaćeg kadra u elektronici, pozajmivši, naravno, značajna dostignuća instituta uz dio kadrova. Na osnovu arhitekture Elbrus MVK, stručnjaci nove kompanije su 2007. godine kreirali mikroprocesor Elbrus, koji je poslužio kao osnova za računarske sisteme Elbrus-3M1, sa frekvencijom takta od 300 MHz i performansama od 4,8 GFLOPS. (za poređenje, Intel Core2Duo 2,4 GHz ima samo 1,3 gigaflopsa). Istovremeno, ruski mikroprocesor ne zahteva čak ni radijator za hlađenje. Dvoprocesorska verzija računarskog kompleksa, nazvana UVK/S, ima vršne performanse od 19 GFLOPS (za 32-bitne podatke). Ovo je odgovor onima koji misle da naša vojska danas mora da koristi personalne računare kompanije IBM sa mikroprocesorima kompanije Intel. Na sreću, to nije slučaj. Iako sam za to morao kupiti uvezenu opremu za proizvodnju mikro krugova.

Sistemski modul sa dva mikroprocesora "Elbrus" i računarskim kompleksom "Elbrus-3M1":

Mikroprocesor je napravljen po tehnologiji od 0,13 mikrona, što za danas nije tehnološki rekord, ali ni ne zaostaje mnogo za njima (tehnologija se smatrala novitetom prije nekih 5 godina). Sada je u toku razvoj mikroprocesora Elbrus-S na tehnologiji od 0,09 mikrona, koji je već "sistem na čipu", odnosno uključuje kontrolere periferne opreme. Dizajniran je za kreiranje računara sa jednim pločama visokih performansi za "nosive i ugrađene" aplikacije, što znači da naši avioni i projektili neće biti opremljeni uvezenim komponentama.

No, vratimo se u šezdesete. SSSR je tada bio prvi u mnogim tehničkim dostignućima u oblasti elektronike, od kojih je većina izvedena u okviru vojnih projekata i stoga je bila tajna. A zbog tajnovitosti, ova dostignuća ostala su izvan pažnje istoričara. Tvorac BESM-6, izvanredni sovjetski dizajner računarske tehnologije, Sergej Aleksejevič Lebedev, takođe je dizajnirao čisto vojne računare za prvi, još uvek eksperimentalni, sistem protivraketne odbrane (ABM):

"Specijalizovani računari, stvoreni pod rukovodstvom S. A. Lebedeva za sistem protivraketne odbrane, postali su osnova za postizanje strateškog pariteta između SSSR-a i Sjedinjenih Država tokom Hladnog rata." specijalizovani računari "Diana-1" i "Diana- 2" razvijeni su za automatsko dohvaćanje podataka sa radara i automatsko praćenje ciljeva. -40, a nešto kasnije i M-50 (pokretna točka). Mogućnost gađanja balističkih projektila, koju je pružala protivraketna odbrana, natjerala je SAD da pogledaju za načine sklapanja sporazuma sa SSSR-om o ograničenju protivraketne odbrane, koji se pojavio 1972.

Dostignuća SSSR-a u kompjuterskoj tehnici bila su od najveće važnosti za odbranu i poslužila su kao važan argument za zaključivanje ugovora o ograničenju protivraketne odbrane.… I taman kada smo u tome imali značajnu prednost. SSSR je praktički već imao vlastitu proturaketnu odbranu sredinom 60-ih, kada su Sjedinjene Države o tome mogle samo sanjati. Ugovor je prvenstveno ograničavao SSSR, a ne Sjedinjene Države - kao rezultat sporazuma, sistem protivraketne odbrane bio je raspoređen samo oko Moskve. Kada su Sjedinjene Države konačno mogle nešto učiniti u ovoj oblasti (ovo je 30 godina kasnije!), odmah su se povukle iz sporazuma. Pitanje je da li je SSSR imao smisla da potpiše takav sporazum? Odrekli smo se protivraketnog štita i ništa nismo dobili zauzvrat! Sjedinjene Države jednostavno nisu mogle stvoriti vlastitu tada. Da li je rukovodstvo SSSR-a znalo za ovo? Ako je znala, onda se Ugovor o ABM već može smatrati činom izdaje interesa zemlje. Situacija veoma podseća na 1987. godinu, kada je Sovjetski Savez bio spreman da u orbitu stavi komponente svemirskog raketnog odbrambenog sistema - satelite sa laserskim oružjem "SKIF". Tada je Gorbačov, uvjeren u mogući uspjeh programa, odmah uveo jednostrani moratorijum na njega, najavljujući sa govornice UN-a da će SSSR odustati od „trke u naoružanju u svemiru“. Sjedinjene Države planiraju lansirati slične satelite u orbitu tek 2012. godine, 25 godina nakon zatvaranja sličnog sovjetskog programa. Ne zato što su odjednom imali takvu želju. Jer njihove tehnologije, ne bez pomoći ruskih stručnjaka, to su tek sada dozvolile. Zašto je rukovodstvo SSSR-a učinilo jednostrane ustupke? Ne postoji zvanična verzija odgovora na ovo pitanje.

Još ranih 60-ih, naši kompjuteri su uspjeli izračunati putanje balističkih projektila, uprkos činjenici da je u početku naš sistem protivraketne odbrane radio na prilično sporim računarima. Mašine M-40 i M-50 imale su produktivnost od samo 40 hiljada, odnosno 50 hiljada operacija u sekundi. Međutim, 5E92b, vojna modifikacija M-50, imala je produktivnost od 500 hiljada operacija u sekundi, što je za 1966. godinu, od koje je počela njegova proizvodnja, bilo blizu svjetskog rekorda, ako ne. A tu je još jedan malo poznat detalj.

Među brojnim često spominjanim modelima sovjetskih računara, rijetki su nazivi vrlo važne serije računara koji su proizvedeni u drugoj polovini 60-ih - ranih 70-ih i koji su u potpunosti korišteni za nabavku Oružanih snaga SSSR-a. To su mašine serije 5E (5E51, 5E92b, itd.), koje je razvio Dizajnerski biro Lebedev. BESM-6 je nadaleko poznat, ali malo ljudi zna da je BESM-6 postao poznat samo zato što je izgubio na tenderu za snabdevanje Oružanih snaga SSSR-a - na tenderu koji je dobio "5E". Vojska je, odlučivši se za "5E", nekako "odbacila" BESM-6 i ovaj je otišao u otvorenu distribuciju za civilne industrije. A serija 5E je bila povjerljiva i isporučena samo vojsci. Mašine serije 5E bile su ujedinjene kanalima "međumašinske razmjene" u lokalne mreže, koje su u prvoj polovini 70-ih godina činile multiprocesorsko računarsko okruženje kao osnovu za upravljanje prostorom i sistemima upravljanja svemirskim objektima. Nekoliko računara sastavljenih u takvom računarskom okruženju činilo je jedan računarski kompleks, koji je imao nekoliko puta veće performanse od BESM-6. Isti princip sada služi kao osnova za stvaranje modernih superračunara - to su pojedinačni procesori, skupljeni u jednu mrežu brzim komunikacijskim kanalima. A za to su potrebna posebna sredstva. Mašine serije M (M-40, M-50) takođe su imale razvijen sistem prekida, mogli su primati i prenositi podatke preko sedam dupleks asinhrono operativnih kanala sa ukupnom propusnošću od 1 Mbit/s. Modifikacija M-50 - 5E92 je posebno dizajnirana za upotrebu u takvim kompleksima za obradu podataka.

Po prvi put u svijetu korišteni su multipleks kanali u kompjuterskoj mreži i obavljen je paralelni rad upravljačkih uređaja, random access memorije, eksternih uređaja i komunikacijskih kanala. Po strukturi i principu rada, bio je to prvi multiprocesorski sistem na svetu… Godine 1959. izgrađena je kompjuterska mreža od računara koji su bili udaljeni stotinama kilometara - u to vreme u inostranstvu nije bilo sličnih kompleksa. Glavni komandno-računarski centar sistema "A" izgrađen je na bazi računara 5E92. Sama kompjuterska mreža bila je jedinstvena po prirodi, upravo je ona poslužila kao polazna tačka istraživanja, što je kasnije dovelo do stvaranja drugih globalnih informacionih i kompjuterskih mreža. Naravno, sama ova mreža nije ličila, na primjer, na moderni Internet, ali kao skup nezavisnih mašina koje rješavaju nezavisne fragmente zajedničkog problema i razmjenjuju informacije korištenjem unificiranih protokola, može se smatrati pretečom današnjih globalnih mreža. Prva slična mreža, koja povezuje dva računara TX-2 u Massachusettsu i Q-32 u Kaliforniji putem telefonske linije, testirana je tek 1965. godine… 4. marta 1961. uspješno je testiran eksperimentalni sistem protivraketne odbrane - uništena je bojeva glava projektila R-12. Eksperiment je pokazao da je zadatak borbe protiv uparenih balističkih ciljeva koji se sastoje od tijela balističke rakete i od njega odvojene nuklearne bojeve glave tehnički riješen. Slični testovi održani su u Sjedinjenim Državama 21 godinu kasnije.

Sistem A je sistem protivraketne odbrane. Rad na protivraketnoj odbrani (sistem "A") odigrao je ogromnu ulogu u razvoju računarske tehnologije u SSSR-u: po nalogu vojske, koristeći relativno sporu bazu elemenata, stručnjaci iz Projektnog biroa Lebedev (ITMiVT) stvorili su računarske objekte koji su bili superiorniji po svojim parametrima od stranih. Također su kreirali mobilne verzije takvih sistema, na primjer 5E261 - mobilni multiprocesorski sistem upravljanja visokih performansi izgrađen na modularnoj osnovi. Upravo je ona korišćena kao deo sistema protivvazdušne odbrane S-300PT za kopnenu i morsku bazu:

Ali što je najvažnije, stvorena su sredstva za povezivanje pojedinačnih računara u računarsko okruženje – brzi asinhroni multipleks komunikacioni kanali i odgovarajući softver. I tu dolazimo do još jednog veoma važnog projekta za državu, sistema OGAS - "Nacionalni automatizovani sistem računovodstva i obrade informacija", sistem automatizovanog upravljanja ekonomijom u SSSR-u, zasnovan na principima kibernetike. Ovaj sistem, koji je razvio akademik Viktor Mihajlovič Gluškov, bio je zasnovan upravo na takvim tehničkim sredstvima.

Autor - Maxson