Лев Николаевич Богословский
Александр Степанович Горшков
Основные черты нового поколения машин, воплощенные Б.И. Рамеевым в новой серии «Уралов», кратко сводятся к следующему:
машины должны представлять собой конструктивно, схемно и программно совместимый ряд ЭВМ различной производительности, с гибкой блочной структурой и широкой номенклатурой устройств со стандартизованным способом подключения, позволяющим подобрать комплект машины, наиболее подходящей для данного конкретного применения, и поддержать в процессе эксплуатации параметры машины на уровне изменяющихся потребностей заказчика и новых разработок устройств;
конструктивные и схемные возможности должны позволять комплектовать системы обработки информации, состоящие из нескольких одинаковых или разных машин, обеспечивая плавное изменение количественных характеристик ряда и существенно расширяя ряд в сторону увеличения производительности, расширения круга решаемых задач и областей применения;
возможности резервирования отдельных устройств и машин должны обеспечить создание систем повышенной надежности для обработки информации в заданное время.
Должны быть предусмотрены:
система схемной защиты информации, независимость программ от места в памяти, система относительных адресов, развитая система прерываний и приостановок и соответствующая система команд, позволяющая организовать сложную систему одновременно работающих устройств и одновременное решение многих задач;
возможность работы в режимах с плавающей и фиксированной запятой, в двоичной и десятичной системах счисления, выборку и выполнение операций со словами фиксированной и переменной длины, что позволяет эффективно решать как планово-экономические, информационные, так и научно-технические задачи;
система аппаратного контроля устройств хранения, адресации, передачи, ввода и обработки информации;
большая емкость оперативной памяти с непосредственной выборкой слов переменной длины, эффективные аппаратные средства контроля и защиты программ друг от друга, ступенчатая адресация, развитая система прерываний и приостановок, возможность подключения памяти большой емкости с произвольной выборкой на магнитных барабанах и дисках, наличие датчика времени, аппаратуры сопряжения с каналами связи и пультов операторов для связи с машиной, что дает возможность строить различные системы обработки информации коллективного пользования, работающие в режиме разделения времени;
высокая степень унификации элементов, блоков и устройств для организации технологичных, хорошо контролируемых и рассчитанных на массовое производство технологических процессов, обеспечивающих качество и надежность изделия.
Основные черты нового поколения машин были изложены в аван-проекте на семейство ЭВМ «Урал-11», «Урал-14», «Урал-16» (см. копию титульного листа аванпроекта. Приложение 14.). Он появился на полтора года раньше публикаций об американском семействе машин IBM-360. Таким образом идея создания семейства программно и конструктивно совместимых ЭВМ была высказана Рамеевым независимо от американских ученых и реализована практически одновременно. Важно отметить и то, что в отличие от первых моделей семейства IBM-360 семейство «Уралов» обеспечивало возможность создания систем обработки информации, состоящих из нескольких одинаковых или разных машин, было рассчитано на работу в сетях и, наконец, было «открытым» для дальнейшего наращивания технических средств. Математическое обеспечение «Уралов» находилось на достаточно высоком уровне, о чем свидетельствует акт Государственной комиссии, подписанный академиком А.А. Дородницыным:
«Впервые в СССР реализован системный подход к разработке математического обеспечения для ряда ЭВМ. В разработанной системе использованы собственные оригинальные решения. Разработанная операционная система выполняет основные функции, реализуемые в современных операционных системах. Документация по математическому обеспечению отличается высоким качеством, полнотой и единством оформления».
Пензенский НИИММ занимался также разработкой многочисленных систем для народного хозяйства и обороны. Не случайно академик В.С. Семенихин как-то сказал: «С точки зрения систем ИММ — самый сильный». Эта сторона деятельности Б.И. Рамеева заслуживает отдельного описания.
В 1962 г. ему была присвоена ученая степень доктора технических наук без защиты диссертации.
Академик А.И. Берг в своем отзыве о научно-технической деятельности Рамеева писал:
«Башира Искандаровича Рамеева я знаю в течение 17-ти лет… По характеру научно-технической деятельности и объему выполненных работ Б.И. Рамеев давно находится на уровне требований, предъявляемых к доктору наук. Поэтому считаю, что Б.И. Рамеев вполне заслуживает присвоения ему ученой степени доктора технических наук без защиты диссертации».
Академик Лебедев и член-корреспондент АН СССР Брук в своих отзывах также сочли, что Рамеев безусловно заслуживает присвоения степени доктора наук без защиты диссертации.
Казалось, справедливость восторжествовала. Сорокачетырехлетний ученый был полон сил и новых творческих замыслов…
Несбывшиеся надежды
Накопленный огромный опыт по созданию. «Уралов», сравнение достигнутого с новыми средствами зарубежной вычислительной техники подсказывали Рамееву, что есть возможность создать вычислительные средства нового поколения, отвечающие мировому техническому уровню. Так думал не только он, но и многие другие выдающиеся ученые того времени — Лебедев, Дородницын, Глушков и др. Они исходили из весьма благоприятной ситуации, сложившейся в стране.
Правительство выделяло на развитие важной отрасли науки и техники значительные средства. Существовали (частично — в стадии завершения) десятки заводов, несколько крупных научно-исследовательских институтов в Москве, Минске, Киеве, Ленинграде, Пензе, Ереване, получивших опыт разработки ЭВМ второго поколения, и только что развернутая в Москве самая
крупная научная организация страны — НИЦЭВТ. К этому следует добавить немаловажную деталь: отрицание кибернетики (а вместе с ней и вычислительной техники) ушло в прошлое. Компьютеризация народного хозяйства, науки, техники рассматривалась как одна из самых актуальных задач. На правительственном уровне было принято решение о создании Единой системы ЭВМ (ЕС ЭВМ, сокращенно — РЯД) — нового поколения машин на интегральных схемах.
К созданию семейств (систем, рядов) ЭВМ в странах Запада первыми приступили США, затем подключились Англия и ФРГ. В США в 1963–1964 гг. фирмой IBM была разработана система машин (моделей) IBM-360. Она включала модели различной производительности, для которых было разработано обширное математическое обеспечение. Для малых моделей предлагалась операционная система ДОС/360 (объем программ до 1 млн. команд), для больших — ОС/360 (объем программ до 2 млн. команд). Последняя понадобилась потому, что ДОС/360 оказалась недостаточной для больших моделей. Опыт разработки сложных и объемных операционных систем показал, что на их создание требуется труда даже больше (тысячи человеко-лет), чем на разработку собственно технических средств.
А.М.Литвинов
Несколько позднее в Англии фирмой ICL был разработан более простой в плане математического обеспечения ряд ЭВМ третьего поколения под названием «Система-4». В ФРГ почти одновременно появился аналогичный ряд ЭВМ фирмы «Сименс».
Первой страной в Восточной Европе, приступившей к разработке ряда совместимых ЭВМ, стала ГДР, которая решила скопировать одну из моделей американской системы IBM-360.
Дискуссия о третьем поколении ЭВМ — по их структуре и архитектуре — развернулась в СССР в конце 60-х годов. 26 января 1967 г. состоялось совместное заседание Комиссии по вычислительной технике АН СССР (председатель А.А. Дородницын) и Совета по вычислительной технике ГКНТ при Совете Министров СССР (председатель В.М. Глушков). Вел его Глушков. Обсуждался единственный вопрос: какой должна быть ЕС ЭВМ, которая намечалась к созданию в СССР совместно со странами СЭВ? Было принято решение использовать как прототип логическую структуру и систему команд, принятую в IBM-360. Единственным оппонентом, написавшим свое особое (отрицательное) мнение, был… председательствующий на дискуссии Глушков, считавший, что использовать зарубежный опыт, безусловно, надо, но не в такой степени, чтобы просто копировать зарубежные системы, к тому же созданные несколько лет назад.
Кстати, в Академии наук СССР силы специалистов в области электронной техники в то время были значительно ослаблены, если не с казать жестче — подорваны. По правительственному решению, инициатором которого был Н.С. Хрущев, ряд институтов был передан промышленным министерствам. Так, ИТМ и ВТ АН СССР был передан Минрадиопрому и лишь номинально оставался в составе Академии наук СССР.
Разработчики «Уралов» во главе с Рамеевым так же, как Глушков, предложили вести новую разработку на основе отечественного опыта с учетом зарубежных достижений. В октябре 1967 г. они написали в Минрадиопром, которому была поручена разработка ЕС ЭВМ:
«Решение о разработке единого ряда электронных математических машин, предназначенных для использования в народном хозяйстве, правильное и своевременное. Оно призывает к объединению усилий коллективов разработчиков математических машин. Нужно ожидать, что это позволит резко увеличить производство математических машин благодаря единой технологической и конструктивной основе и даст возможность использовать единое математическое обеспечение для большинства применений.
Успех, который предполагается достигнуть в результате разработки единого ряда машин, целиком определяется путями решения этого вопроса. Не может не вызвать серьезных возражений решение о копировании моделей машин системы IBM-360, предложенное комиссией по вычислительной технике при Президиуме АН СССР 26.1.67 г.
Необходимо учитывать, что система IBM-360, являясь разработкой 1963–1964 годов, уже в настоящий момент начинает отставать от уровня требований, предъявляемых к математическим машинам.
… Предложение о копировании системы IBM-360 эквивалентно планированию производства математических машин в семидесятые годы на уровне математических машин начала шестидесятых годов. Учитывая тенденцию развития науки и техники, можно смело утверждать, что в семидесятые годы архитектура системы IBM-360 будет устаревшей, не способной удовлетворить требования, предъявляемые к вычислительной технике.
Андрей Николаевич Невский
…Архитектура системы IBM-360 имеет ряд недостатков, без устранения которых недопустима разработка ряда машин, предназначенных для использования в ближайшее десятилетие, так как совокупность этих недостатков делает систему не соответствующей даже сегодняшним требованиям.
Копирование зарубежной разработки исключит возможность использования собственного опыта, накопленного коллективами разработчиков математических машин, и на ближайшие годы приведет к отказу от начала разработок, использующих новые принципы. Все это приведет к торможению развития вычислительной техники в стране.
Коллективы разработчиков отечественных математических машин имеют достаточный опыт для разработки рядов машин, соответствующих уровню требований, которые будут предъявлены к вычислительной технике в ближайшие годы.
…Правильным явилось бы решение о разработке архитектуры единого ряда отечественных машин на базе опыта, накопленного в стране с учетом новейших зарубежных достижений».
Разработчики «Уралов» имели все основания для такого вывода. Они уже реализовали идею ряда программно совместимых ЭВМ в полупроводниковых «Уралах-11», — 14, -16. При всех обсуждениях серии «Уралов» в АН СССР, НТС Госкомрадиокомитета и междуведомственных комиссиях не было ни одного принципиального замечания по техническим решениям, структуре, функциональным возможностям, операционной системе и т. д. Сравнение архитектурных решений и функциональных возможностей «Уралов» с соответствующими параметрами зарубежных систем (IBM-360 и «Система-4») показывало, что «Уралы» не уступают им по этим показателям, а по некоторым даже превосходят их (возможность создания многомашинных систем, работа по каналам связи и др.). К тому же в Пензенском НИИ математических машин заканчивалась разработка проекта многопроцессорной ЭВМ «Урал-25», завершавшей серию «Урал-11» — «Урал-16» (разработчики — ученики Б.И. Рамеева В.И. Бурков, А.С. Горшков, А.Н. Невский), успешно шла проработка ЭВМ «Урал-21» на интегральных схемах.
Олег Федорович Лобов
Василий Иванович Мухин
Системные возможности семейства ЭВМ «Урал 11–25» обеспечивали создание мощных многомашинных автоматизированных систем, в которых ЭВМ объединялись через каналы связи. Пензенские «Уралы» уже работали в многочисленных вычислительных центрах, на заводах, в банках, в системах военного назначения. На полупроводниковых «Уралах» были созданы многомашинные системы «Банк», «Строитель», специальные системы для обработки данных со спутников и др.
На ЭВМ семейства IBM-360, выпускаемых в те годы, такие системы построить было невозможно! Они предназначались в основном для пакетной обработки в вычислительных центрах.
Переход на интегральную элементную базу и дальнейшее развитие структуры и архитектуры «Уралов» безусловно обеспечили бы возможность создания весьма совершенной системы средств вычислительной техники. Что касается отмечавшейся недостаточности библиотеки программ, то этот недостаток по мере серийного выпуска «Уралов» и расширения круга пользователей постепенно перестал бы быть существенным.
Идея создания ЕС ЭВМ получила полную поддержку стран СЭВ. Причем все они (за исключением ГДР) высказались против копирования IBM-360. Это видно из сохранившихся у Б.И. Рамеева протоколов двухсторонних совещаний (даются в сокращении).
«…Так как в функциональном отношении серия машин „Ряд“ проектируется в виде, напоминающем в значительной степени серию машины IBM-360, представляет интерес вопрос об уместности использования полностью разработанного фирмой IBM математического обеспечения. По нашему мнению, это нецелесообразно, а в известном смысле, и невозможно по следующим причинам:
1. Нельзя рассчитывать, что серии „Ряд“ и IBM-360 будут вполне идентичны, а, как известно, даже незначительные несоответствия между двумя машинами приводят к серьезным переменам в математическом обеспечении. Внесение этих перемен предполагает глубокое изучение соответствующих служебных программ, что требует много времени и затрудняется невозможностью рассчитывать на наличие полной документации для математического обеспечения серии IBM-360.