ЕС ЭВМ — советский "ответ Чемберлену"

Автор: Иван Васильев Чуть более 40 лет назад (18 марта 1968 года) вышел поворотный для развития электронной вычислительной техники СССР и других соцстран приказ Министра радиопромышленности № 138 о создании НИЦЭВТ и назначении его головной организацией по разработке Единой системы ЭВМ (ЕС ЭВМ) "Ряд". И все эти годы не утихают споры и дискуссии о целесообразности решения выпускать машины ЕС путем копирования архитектуры мейнфреймов IBM S/360. Попытаемся же дать по возможности беспристрастную оценку происходивших в то время событий.

Предыстория

Стоит начать с того, что к середине 60-х годов прошлого века назрела необходимость перехода от ЭВМ второго поколения к машинам с общей архитектурой, т.е. программно-совместимым. Сегодня мы даже не задумываемся, почему разные по конфигурации компьютеры (и собранные в разных частях света) могут без проблем взаимодействовать между собой, а полвека назад о такой совместимости можно было только мечтать. ЭВМ второго поколения, создававшиеся на полупроводниковых элементах (транзисторно-диодные), представляли собой отдельные системы, не годящиеся для массового выпуска. А компьютеры уже требовались не только для научных вычислений и оборонных нужд, они нужны были на предприятиях и прочих организациях, причем в больших количествах. В ряде современных публикаций, в той или иной степени освещающих историю развития ЕС ЭВМ, делается не совсем верный акцент на излишней централизованности тогдашней советской системы. Подобные замечания кажутся абсолютными истинами только на первый взгляд. До поворотного 1968 года советское компьютеростроение развивалось вовсе не в жестких рамках актов и приказов. Каждое конструкторское бюро в разных точках СССР стремилось доказать, что именно их электронно-вычислительная техника - лучшая. Такое "разноголосье" и вынудило централизованно проводить в жизнь создание ЭВМ третьего поколения. Но и до приказа №138 в стране шли дискуссии, столкновение мнений. Чтобы лучше понять ситуацию конца 60-х, нужно обратиться к советским ЭВМ второго поколения. Хотя их создание началось еще в 1959 году, лишь в 1967-м мощная БЭСМ-6 прошла государственные испытания. Эта машина обладала быстродействием около миллиона операций в секунду, а оперативной памяти могла иметь от 32 Кб до 128 Кб (большая часть БЭСМ-6 использовала два сегмента памяти по 32 Кб каждый). Московская ЭВМ "Весна", тоже обладающая высокой производительностью, прошла государственные испытания в 1964-м. Помимо Москвы, ЭВМ второго поколения активно создавались в Ереване ("Наири"), Минске ("Минск-22" и др.), Пензе ("Урал-11", "Урал-14", "Урал-16"), Вильнюсе ("РУТА-110"), на Украине (МИР, МИР-1). Создание все более совершенных ЭВМ второго поколения шло постоянно, например, МИР-1 был создан в 1968-м. В сложившейся ситуации конструкторы были увлечены разработкой и совершенствованием своих машин, а стране уже требовались ЭВМ третьего поколения, причем с единой архитектурой. И свести эту "разноголосицу" в единый хор можно было лишь волей центра. О "Ряде" (как аванпроекте) было упомянуто уже в 1966 году, в народнохозяйственном плане. Уже тогда говорилось о том, что новые ЭВМ должны быть построены на "единой структурной и микроэлектронной технологической базе и совместимых системах программирования для вычислительных центров и автоматизированных систем обработки информации". Сложную задачу возложили на ИТМиВТ во главе с академиком С. А. Лебедевым. Отчет ИТМиВТ, датированный серединой 1966-го, не внес ясности насчет того, как же строить "Ряд". Лебедев был с головой занят БЭСМ-6, однако он справедливо указывал (наряду с академиком В. М. Глушковым), что копирование компьютеров третьего поколения IBM S/360 означает отставание в области компьютеростроения от мировых стандартов на несколько лет, поскольку серия S/360 начала выпускаться в 1964 году. В то же время, нельзя было определенно сказать, сколько времени потребовалось бы на создание своих ЭВМ третьего поколения, хотя элементы аппаратной совместимости демонстрировали уже машины "Урал" ("Урал-11", "Урал-14", "Урал-16"). К тому же, копирование S/360 все равно подразумевало создание оригинальных советских машин - законным путем приобрести компьютеры IBM и документацию к ним было в то время невозможно. Однако существовало довольно много переводной литературы. Безусловно, велись переговоры с другими компаниями. Вплоть до конца 1969 года рассматривался вопрос о приобретении лицензий у фирм Siemens (ФРГ) и ICL (Великобритания), выпускавших собственные совместимые компьютеры и ПО. Однако необходимого количества валюты отыскать не удалось. В институте Б. Н. Наумова все же скопировали одну модель Siemens, но дальше дело не пошло. В общем и целом, позиции IBM как мирового лидера в производстве ЭВМ третьего поколения были неоспоримы. К тому же, библиотека ПО для S/360 была на тот момент необычайно богатой. Создание IBM-совместимых машин сулило СССР быструю информатизацию, охват компьютерами самых разных сфер деятельности. Все эти частности неизбежно подталкивали руководителей высшего уровня к принятию серии S/360 как самой удобной и плодотворной платформы, на основе которой можно развернуть построение отечественных ЭВМ. Стоит обратить внимание еще на один немаловажный факт. В семействе IBM S/360 использовался 8-битный байт, "завоевавший", если можно так выразиться, всемирное признание. В БЭСМ-6 байт был 6-битным. В самой распространенной ЭВМ второго поколения - "Минск-32" - использовался 7-битный байт. Всего компьютеров "Минск-32" было выпущено порядка трех тысяч, по тем временам - очень много (такого количества удалось добиться за счет поточного производства). Таким образом, и в плане разрядности будущих ЕС ЭВМ принятие за образец S/360 было шагом прогрессивным. Находясь в сложных отношениях с Западом, СССР имел и союзников - в лице дружественных стран, занятых, в той или иной степени, постройкой социализма. Уже в конце 60-х к созданию новых ЭВМ стали подключаться члены СЭВ: Народная Республика Болгария, Венгерская Народная Республика, Польская Народная Республика, Чехословацкая Советская Социалистическая Республика, Германская Демократическая Республика. В 70-х примкнули Куба (1973 год) и Румыния (1974 год). Особенно плодотворным получилось сотрудничество со специалистами ГДР (в области создания программного обеспечения) и Народной Республики Болгария (в области разработки памяти на магнитных лентах и дисках). Созданный НИЦЭВТ фактически заменил собой Научно-исследовательский институт электронных математических машин (НИЭМ). Потому логично, что директором НИЦЭВТ назначили С. А. Крутовских, который ранее возглавлял НИЭМ. Кроме того, Крутовских стал Генеральным конструктором ЕС ЭВМ. Заместителем директора НИЦЭВТ по научной работе и заместителем Генерального конструктора ЕС ЭВМ в 1968 году назначили В. К. Левина. Последний в 1966-67 годах участвовал в разработке аванпроекта "Ряд". В марте 1971-го директором НИЦЭВТ, Генеральным конструктором ЕС ЭВМ и Главным конструктором бортовых ЭВМ комплекса "Аргон" стал А. М. Ларионов, а его в конце 1977 года сменил В. В. Пржиялковский. Структурно НИЦЭВТ был "поделен" на три головных отделения, каждое из которых решало свои задачи. Помимо создания старших моделей ЕС ЭВМ разрабатывались бортовые цифровые машины серии "Аргон", а также мобильные вычислительные комплексы для Министерства обороны. В июне 1969 года были созданы филиалы НИЦЭВТ в Минске и Астрахани.

Годы плодотворного созидания

Первые ЕС ЭВМ появились в 1971 году. ЕС-1020 создал минский филиал, главным конструктором которого являлся В. В. Пржиялковский. Эта машина обладала производительностью 20 тысяч операций в секунду и памятью емкостью 64-256 Кб. С 1972 года вместе с ЕС-1020 стала поставляться операционная система ДОС, включавшая трансляторы с языков Кобол, ПЛ-1, Фортран-4, РПГ и Ассемблер и позволявшая одновременно выполнять три задания. В том же 1972-м Ереванский НИИММ (главный конструктор - М. А. Семерджян) выпустил ЕС-1030 - с производительностью 70 тысяч операций в секунду и памятью емкостью 128-512 Кб. В 1973 году появились ЕС-1040 и ЕС-1050. Первую создали в восточногерманском Карлмарксштадте (теперь Хемниц), главный конструктор - М. Гюнтер. Вторую сконструировал московский НИЦЭВТ под руководством главного конструктора В. С. Антонова. Эта ЭВМ обладала операционной системой ОC ЕС, которая содержала трансляторы с языков Алгол-60, Кобол-65, Фортран-4, ПЛ-1, РПГ, Ассемблер и обеспечивала мультипрограммный режим с фиксированным числом задач (до 15), а позже - с переменным числом задач. Уже в июне 1973 года успехи программы создания Единой Серии позволили открыть выставку "ЕС ЭВМ-73". Однако еще летом 1972-го на совещании главных конструкторов соцстран был поднят вопрос о необходимости создания ЕС ЭВМ-2 ("Ряд-2"). "Вторая серия" Единой Системы должна была быть полностью программно совместима с машинами IBM S/370, обладать увеличенной оперативной памятью с виртуальной организацией, а также увеличенной производительностью и точностью вычислений. В середине 70-х имел место контакт представителей IBM и руководства МРП СССР и НИЦЭВТ. К сожалению, власти США не позволили IBM пойти на сотрудничество с советскими коллегами, а ввод ограниченного контингента советских войск в Афганистан поставил жирный крест на переговорах. Кроме того, против СССР было введено эмбарго, которое сильно осложнило возможность получения оригинальных западных ЭВМ. Тем не менее, уже в 1977-1978 годах машины "второй серии" были созданы. Советскому Союзу принадлежали ЕС-1035, ЕС-1045 и ЕС-1060, венгры сделали ЕС-1025, восточные немцы - ЕС-1055. ЕС-1060 выделялась на фоне своих "собратьев". Ее производительность составляла 1050 тысяч операций в секунду, емкость ОЗУ равнялась 1-8 Мб, общая пропускная способность каналов - 9 Мб/с. Правда, и занимала эта ЭВМ площадь размером 200 м2. В качестве операционной системы использовалась ОС 6.1. Она обладала режимом виртуальной памяти, имела средства диагностики и восстановления, монитор динамической отладки, оптимизирующий транслятор с языка PL-1 и пакет прикладных программ, который поставлялся вместе с ней. Позднее ЕС-1060 усовершенствовали до ЕС-1061. Эта машина отличалась вдвое большей производительностью, надежностью, меньшими габаритами, стоимостью и потреблением энергии. Задачи, решаемые в процессе создания ЕС ЭВМ-2, неизбежно влекли за собой рост технологической базы. Так, в Минске построили самый крупный на то время в Европе завод по выпуску печатных плат. В год завод выдавал миллион восьмислойных плат ТЭЗов. Выставка 1979 года наглядно показала, насколько серьезно и полно было освоено производство Единой Серии, а также периферии и программного обеспечения для нее. На тот момент в СССР выпускалось 42 типа периферийных устройств. В 1984 году появились первые ЕС ЭВМ-3. Это советские ЕС-1036, ЕС-1046 и ЕС-1066, чехословацкая ЕС-1026 и венгерская ЕС-1016. Самая мощная ЕС-1066 обладала производительностью 5,5 миллионов операций в секунду. В качестве ОС использовалась ОС-7, которая состояла из базовой операционной системы (БОС) и системы виртуальных машин (СВМ). Во второй половине 80-х началось создание "Ряда-4", куда были отнесены ЕС-1130, ЕС-1170 и ЕС-1181. Однако с ходом перестройки экономическая ситуация в СССР резко ухудшилась. Финансирование Единой Серии осуществлялось хуже некуда. В 1989 году прекратилось финансирование работ по ЕС-1170 (Ереванский НИИММ) и по ЕС-1107 (СКБ Казанского завода). Впрочем, в том же году завершили создание ЕС-1130. Микросхемы к ней выпускало Вильнюсское объединение "Вента", потому распад СССР привел к сложностям их получения из-за границы. В общем, трудностей (самого разного толка) хватило с избытком. На несколько лет распад СССР пережили ЕС ПЭВМ, программно совместимые с персональными компьютерами IBM PC/XT, IBM PC/AT и IBM XT/370. Успех IBM PC (появился в августе 1981 года) провозгласил эру "персоналок", и пройти мимо этого факта советская индустрия не могла. Правда, и здесь не обошлось без дискуссий: руководители Министерства электронной промышленности настаивали на выборе архитектуры PDP-11, в то время как МРП стояло за IBM PC. Окончательный выбор был сделан в пользу IBM PC, и создание ПЭВМ поручили Минскому НИИЭВМ. В 1986 году появилась первая ПЭВМ - ЕС-1840, затем последовали ЕС-1841 (1987), ЕС-1842 (1988), ЕС-1843, ЕС-1849 (обе в 1990-м), ЕС-1851 и ЕС-1863 (обе в 1991-м). Больше всего (свыше 80 тысяч) было выпущено ЕС-1841. Ее производство закончилось только в 1995 году, а окончательно перестали выпускать ЕС ПЭВМ в 1997-м (ЕС-1849, ЕС-1851 и ЕС-1863). Безусловно, пользовательский спрос на эти машины имелся стабильный, но хлынувшие на свободный пост-советский рынок западные образцы были гораздо лучше своих "клонов". Кроме того, государственные предприятия в начале 90-х оказались в очень сложном экономическом положении, потому ни о каком развитии "персоналок" из Единой Серии речи быть не могло.

Смерть и бессмертие

Закат ЕС ЭВМ практически совпал с уходом мейнфреймов с мировой сцены. Персональные компьютеры вошли офисы и домашние квартиры всерьез и надолго, их мощь росла с каждым годом, позволяя им справляться с самыми разнообразными задачами. Сектор очень сложных, длительных вычислений заняли суперкомпьютеры. Развитие локальных сетей привело к появлению серверов для централизованного хранения и обработки данных. Таким образом, необходимость в мейнфреймах с терминалами отпала. Конечно, сейчас сложно спрогнозировать ход вероятных событий, однако совершенно ясно, что свою задачу по информатизации страны ЕС ЭВМ выполнили полностью. Советским специалистам удалось создать оригинальный вариант мейнфреймов IBM. Многие разработки запатентованы, что абсолютно не подтверждает расхожие утверждения о "воровстве" технологий. В короткие сроки удалось наполнить государственный сектор не только компьютерами, но также периферийными устройствами и богатым ПО. Особенно стоит сделать упор на том, что советское руководство ориентировалось на мировые стандарты, а не на создание некой обособленной архитектуры, которая затем оказалась бы на обочине IT-индустрии. Безусловно, в истории ЕС ЭВМ хватало и проблем. В частности, имели место несогласованности между странами соцлагеря. А Министерство обороны СССР, также контролировавшее выпуск Единой Серии, требовало создавать ЕС ЭВМ с ударной нагрузкой 15g по трем осям. В результате, машины становились более тяжелыми и дорогостоящими. Однако историю советских IBM-совместимых ЭВМ нельзя считать законченной. Еще в 1999 году в России насчитывалось, по разным оценкам, около пяти тысяч функционирующих ЕС ЭВМ. А с конца 90-х годов прошлого века начался обратный процесс - экономическая неразбериха в НИЦЭВТ была прекращена, во многом благодаря генеральному директору В. В. Митрофанову, вошедшему в должность в мае 1997 года. Самое главное - началась полномасштабная поддержка старых работающих ЕС ЭВМ и производство новых машин. Специалисты НИЦЭВТ продолжают вести активную работу по замене устаревших моделей на западные образцы, решают проблему сохранения работоспособности старых программ на новых машинах. Также ведется замена периферийного оборудования. Что касается новых систем, появившихся уже в третьем тысячелетии, то нельзя не отметить появления мощных кластеров серии ЕC-17xx, разработанных под руководством главного конструктора К. А. Ларионова. СВК (Система Вычислительная Кластерная) ЕС-1710, ЕC-1720 и ЕС1721 являются мультипроцессорными системами и предназначаются для вычислений в больших объемах. Могут быть использованы в качестве базы для систем управления и систем коллективного пользования. Модель СВК ЕС-1710.03, состоящая из 36 вычислительных узлов и управляющей машины, может достигать пиковой производительности 403,2 Гфлопс. Объем оперативной памяти равняется 72 Гб, а внешней памяти - 3440 Гб. Машины серии СВК ЕС охотно приобретают различные конструкторские бюро, вузы (МГУ, СПБГУ и др.), научно-исследовательские учреждения, ибо западные аналоги стоят намного дороже. Наконец, не будем забывать и о персональных портативных ЭВМ - ППЭВМ ЕС-1866. Эта серия, работающая на мобильном процессоре Pentium M, выпускается с экраном 12", 13,3" и 15". ЕС-1866 принадлежит к классу промышленных защищенных ноутбуков, т.е. ориентирована на использование в жестких условиях. В базовой конфигурации ноутбук поставляется с высокопрочным байонетным ("военным") разъемом питания. Выпускается и персональная портативная ЭВМ ЕС-1866.01 (КУЛОН) - промышленный защищенный карманный компьютер. Он совместим с ОС Windows CE.net 5.0 и Windows Mobile 2005, весит 450 граммов и легко размещается в руке человека. История ЕС ЭВМ продолжается...