Информационные технологии в СССР. Создатели советской вычислительной техники - Борис Малиновский

ОЗУ дополнялось промежуточной памятью на магнитном барабане емкостью 512 тыс. слов. Кроме того, могли быть подключены 32 внешних накопителя на магнитной ленте, каждый емкостью до 1 млн слов. К БЭСМ-6 возможно было подключение дисков и графопостроителей, однако до начала семидесятых они отсутствовали: в комплектацию серийных БЭСМ-6 дисковые накопители были включены лишь в 1972 году. Для ввода-вывода в комплектацию машины входили два алфавитно-цифровых печатающих устройства (400 строк в минуту), два устройства вывода на перфокарты (ПИ-80), четыре устройства вывода на перфоленту, четыре устройства ввода с перфоленты, два устройства ввода с перфокарт (ВУ-700), 24 телетайпа.

В электронных схемах БЭСМ-6 использовано 60 тыс. германиевых транзисторов и 180 тыс. полупроводников-диодов, общая тактовая частота — 10 МГц, быстродействие — 1 млн операций с плавающей запятой в секунду. Для сравнения — в мультипроцессорной CDC 6600 (1964 год) примерно в 6 тыс. типовых модулей было упаковано около 400 тыс. транзисторов, причем более прогрессивных, чем в БЭСМ-6 — кремниевых, с временем переключения около 5 нс (хотя основная тактовая частота в этой машине была такой же, как в БЭСМ — 10 МГц) [1.17]. И все-таки CDC 6600 не превышал БЭСМ-6 по производительности. Вот что значит продуманная и тщательно оптимизированная архитектура!

Участники разработки БЭСМ-6 в день награждения Государственной премией СССР, 1969 год. Третий слева — В. А. Мельников, за ним — А. А. Соколов, второй справа — С. А. Лебедев

Типовые германиевые советские транзисторы начала 1960-х годов (например, такие, как импульсные П-16 или высокочастотные П-416) имели время переключения в единицы микросекунд. Чтобы заставить их работать на частотах порядка тактовой частоты БЭСМ-6, разработчикам приходилось идти на ухищрения. Участник разработки В. Н. Лаут вспоминает [18.1]:

«Трудность с использованием транзисторов заключалась в том, что в режиме насыщения они работали очень медленно, а логические элементы с ненасыщенными триодами получались сложными из-за необходимости согласования уровней входных и выходных сигналов. И не только сложными, но и ненадежными. Некоторое время мы не видели выхода из тупика. Но тут возникла абсолютно новая идея, никогда и нигде ранее не описанная, по крайней мере, для элементов вычислительной техники. По-моему, первым ее высказал А. А. Соколов.

Суть идеи заключалась в том, чтобы в известный элемент „токовый переключатель“ ввести автономный источник питания, гальванически не связанный с другими цепями питания. Например, для этой цели можно было бы использовать миниатюрную батарейку от электронных часов. Включение батарейки между коллектором транзистора и коллекторной нагрузкой (резистором) делало переключатель элементом с согласованными уровнями входных и выходных сигналов, причем к автономному источнику питания не предъявлялось особенно сложных требований. Конечно, батарейку ставить было нельзя, так как она со временем разрядится, поэтому в реальной схеме ее заменил крошечный выпрямитель, состоящий из миниатюрного трансформатора на ферритовом кольце, двух полупроводниковых диодов и конденсатора. Назвали эти выпрямители „подвешенными источниками питания“ (ПИП)».

Участники разработки В. А. Иванов (слева), В. М. Семешкин и генеральный конструктор С. А. Лебедев на фоне БЭСМ-6

БЭСМ выпускалась московским заводом САМ в течение девятнадцати лет, с 1968 по 1987 год. В 1975 году совместным полетом «Союз — Аполлон» управляли с помощью вычислительного комплекса АС-6, в состав которого входила БЭСМ-6, причем информация обрабатывалась почти на полчаса раньше, чем у коллег в США. На БЭСМ-6 появились первые полноценные операционные системы, мощные трансляторы, ценнейшая библиотека численных методов. Основные участники разработки БЭСМ-6 (С. А. Лебедев, В. А. Мельников, Л. Н. Королев, Л. А. Зак, В. Н. Лаут, А. А. Соколов, В. И. Смирнов, А. Н. Томилин, М. В. Тяпкин, В. Я. Семешкин, В. А. Иванов) в 1969 году получили Государственную премию.

БЭСМ-6 и западные разработки

Существует (и периодически реанимируется) миф о том, что БЭСМ-6 была скопирована с первого американского коммерчески успешного полупроводникового компьютера CDC 1604, разработанного в 1960 году Сеймуром Креем. Миф базируется на совпадении некоторых технических характеристик: числа двоичных разрядов для представления числа (48), разрядности адреса (15), числа регистров общего назначения (1) и т. п., а также на том факте, что разработчикам, адаптировавшим транслятор языка «Фортран» для БЭСМ-6, была поставлена задача обеспечения полной совместимости с CDC 1604. Однако прямое сопоставление характеристик не оставляет от этой версии камня на камне: набор и формат команд у этих машин полностью различен, не совпадает представление чисел, в БЭСМ-6 (как и во всем семействе БЭСМ) отсутствует целочисленная арифметика, имеющаяся в CDC 1604, и т. д. Зато в отличие от CDC, БЭСМ-6 имела виртуальную память, режимы пользователя и супервизора, механизмы защиты памяти, кэш-память и многие другие преимущества. На Западе признают, что БЭСМ-6 — оригинальная советская разработка: в англоязычной статье «Википедии» о CDC 1604 написано по поводу БЭСМ-6 следующее: «BESM-6 computer, which entered production in 1968, was designed to be somewhat software compatible with the CDC 1604, but it ran 10 times faster and had additional registers» («Компьютер БЭСМ-6, который выпускался, начиная с 1968 года, был спроектирован так, чтобы некоторые программы были совместимы с CDC 1604, однако он был в 10 раз быстрее и имел дополнительные регистры»).

Генеральные конструкторы советских ЭВМ в США знакомятся с компьютерами IBM, 1959 год. Третий справа — Сергей Алексеевич Лебедев, далее по порядку Виктор Михайлович Глушков и Юрий Яковлевич Базилевский

Разумеется, и сам Лебедев, и его сотрудники внимательно следили за западными разработками. Более того, западные источники были часто более доступны, чем отечественные. Владимир Иванович Смирнов, один из разработчиков БЭСМ-6, вспоминал, что в начале работ над машиной он вместе со своими коллегами внимательно следил за всей поступающей литературой, и больше всего ценной информации почерпнул из иностранных источников, а не отечественных, многие из которых несли на себе гриф «секретно». Однако точно известно, что ключевые идеи (такие, как «водопроводный» принцип) наши разработчики, включая и С. А. Лебедева, выдвинули совершенно самостоятельно: у них не было ни возможностей, ни необходимости в копировании.

В 1992 году Россию посетил известный историк, куратор лондонского научного музея Дорон Свейд, много сделавший для сохранения памяти о компьютерных пионерах. Он приехал специально с целью приобретения БЭСМ-6 для музея. Публикация его заметок[16] об этом посещении предваряется словами, что «пресловутое технологическое превосходство США в период холодной войны было в значительной степени мифом». Свейд пишет о БЭСМ-6: «детальное изучение этого мощного советского суперкомпьютера, возможно, поможет нам вернуться к утверждениям времен холодной войны о якобы отставании российских технологий, и развеять или подтвердить некоторые мифы о технологических достижениях новых союзников».