Система малых машин

Система малых машин

Наталия Дубова

В 1975 году произошел переход от АСВТ-М к международной программе по разработке СМ ЭВМ

В середине 70-х в стране полным ходом шла работа над машинами Единой серии. Однако при всей универсальности этих ЭВМ не все сферы применения оказывались им подвластны. По-прежнему своей дорогой двигался основанный Бруком Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ), продолжая развивать линию машин для управления производством, технологическими процессами и автоматизации научных экспериментов. В 1975 году на выставке «Интероргтехника-75» большой успех имела созданная в ИНЭУМ машина М-4030, которая предназначалась для АСУ энергосистем, машиностроения и др. М-4030 была одной из моделей серии управляющих машин АСВТ-М, работу на которой ИНЭУМ начал в конце 60-х. Однако 1975 год стал годом окончательного перехода ИНЭУМ от АСВТ-М к международной программе по разработке системы малых ЭВМ — СМ ЭВМ. 

АСВТ-М («агрегатная система средств вычислительной техники на микроэлектронной базе») — последнее творение ИНЭУМ, в котором своими советами и рекомендациями принимал участие сам Брук. В 1974 году его не стало. А генеральным конструктором АСВТ-М был Борис Николаевич Наумов, возглавивший институт в 1967 году. Он стремился реализовать в области малых управляющих машин те же преобразования, которые вел НИЦЭВТ в сфере универсальных ЭВМ, — создать основы семейства ЭВМ для управления технологическими объектами и процессами в различных отраслях промышленности. АСВТ-М включала три основные модели (М-4000/4030, М-400 и М-40) с общим набором устройств ввода/вывода, отображения информации, устройств связи с объектами. М-4000 была первой в СССР машиной на интегральных схемах, по производительности не уступавшуй системам ЕС среднего уровня. В качестве прототипа для мини-машины М-400 была взята 16-разрядная PDP-11/40 производства корпорации DEC. 

Независимость и активность ИНЭУМ (в определенном смысле продолжающая традиции стиля работы его основателя, Исаака Семеновича Брука) вызывала даже некоторое раздражение высшего руководства, но в конце концов удалось доказать, что потребности страны в вычислительной технике невозможно покрыть машинами Единой серии и что уже выпускаемые рядом заводов малые управляющие ЭВМ действительно необходимы. И в 1974 году на правительственном уровне было принято решение организовать производство еще одного ряда машин — СМ ЭВМ, в котором получили развитие принципы АСВТ-М. Как и в случае с ЕС ЭВМ, к созданию СМ ЭВМ привлекли соцстраны. Возглавил весь процесс работ ИНЭУМ, а его директор стал генеральным конструктором СМ ЭВМ. 

В отличие от «старшей сестры», СМ ЭВМ представляла собой не один ряд машин, различающихся по производительности, а, по существу, несколько семейств управляющих малых и микроЭВМ разной архитектуры. Это связано со спецификой применения — управляющие системы на производстве или, скажем, в энергетике имеют сложную многоуровневую структуру (грубо говоря, технологический объект — технологический процесс — цех или энергоблок — ряд энергоблоков — энергетическое объединение). Ставилась задача обеспечить каждый из уровней вычислительным комплексом с соответствующими возможностями. 

Создатели СМ ЭВМ делали ставку на международные фактические стандарты архитектур мини- и микромашин, ориентируясь на принципы построения компьютеров DEC. Модели СМ3, СМ4, СМ1410 основывались на тех же принципах, что и машина М400 из АСВТ-М. В них была воспроизведена архитектура PDP-11, где все связи процессора с оперативной памятью и контроллерами внешних устройств базировались на едином интерфейсе — общей шине. Общая шина реализована и в 32-разрядной мини-машине СМ-1700 на микропроцессорной базе, которая была программно совместима с VAX-11 и появилась в конце 80-х. В последние годы развития СМ ЭВМ была выпущена также микроЭВМ СМ-1800 на базе аналога шины Multibus, предназначенная для использования на самых нижних уровнях иерархии системы управления. 

Нынешний директор ИНЭУМ и генеральный конструктор СМ ЭВМ в 80-е годы Николай Леонидович Прохоров вспоминает, что в стране не было, по существу, ни одной отрасли народного хозяйства, где бы не применялись СМ ЭВМ. Особенно масштабным было использование СМ в энергетике — автоматизация единой энергосистемы СССР целиком и полностью основывалась на СМ ЭВМ. Говорят, на отечественных электростанциях до сих пор можно встретить работающие экземпляры этих машин. 

Во всем мире мини-машины, благодаря их малым габаритам и относительной простоте, в 70-х «пошли в массы» — в научные и учебные институты, лаборатории. Эта тенденция не могла не затронуть и СМ ЭВМ. Машины этой серии стали основой для автоматизации научных исследований и экспериментов. Делались специальные комплексы по заказам Академии наук. Младшие модели СМ ЭВМ могли применяться в качестве офисного компьютера, как сказали бы сегодня. В зависимости от масштаба решаемых задач вычислительный комплекс мог соединять в себе машины разных линий — СМ и ЕС. А в области САПР, например, где требовались особо сложные расчеты, можно было совместно использовать СМ с суперЭВМ БЭСМ-6 или «Эльбрус». Именно эта область приложений стимулировала появление микропроцессорной высокопроизводительной суперминиЭВМ СМ 1700. 

СМ работали и в ведомствах ВПК, которому по существовавшей в те годы системе отраслевого подчинения ИНЭУМ не принадлежал. Потому и объем средств, выделяемых на разработку СМ ЭВМ, на порядок отличался от расходов на ту же ЕС. Тем не менее ИНЭУМ и возглавляемая им подотрасль выпускали хорошие и нужные машины. Основные производители вычислительных комплексов СМ располагались в Киеве и Вильнюсе, и между головными заводами существовала даже определенная конкуренция, что благоприятно сказывалось на качестве ЭВМ. Вообще же по всей стране не менее 70 заводов занимались выпуском комплектующих и периферии для СМ ЭВМ. В нескольких городах, от Новосибирска до Минска, производились элементы машин. К «чистоте» элементной базы подходили тогда предельно строго, требуя, чтобы она была исключительно отечественного производства, хотя при разработке допускалось использование западных образцов. При сдаче очередной машины на завод целый отдел ИНЭУМ занимался сбором справок для каждого используемого элемента, документально подтверждающих, что он произведен в СССР.

Невысокое качество электронных комплектующих было слабым местом СМ ЭВМ, как и всех советских машин третьего поколения. Отсюда постоянное отставание от западных разработок по быстродействию, весу и габаритам, но, как настаивают разработчики СМ, не по функциональным возможностям. Для того чтобы компенсировать это отставание, в ИНЭУМ разрабатывались спецпроцессоры, позволяющие строить высокопроизводительные системы для частных задач. Оснащенная спецпроцессором Фурье-преобразований СМ-4, например, использовалась для радиолокационного картографирования Венеры.