Информационные технологии в СССР. Создатели советской вычислительной техники
Шрифт:
Производственный процесс был организован так. Все мы работали в одной комнате площадью около 60 кв. м, уставленной лабораторными столами, на которых находились полученные по протекции Соболева списанные осциллографы ИО-3 и источники питания УИП-1. Все прочее проектировали и строили сами — стенды для исследования и сортировки ферритов, диодов, проверки ячеек, блоков. Рабочий день начинался „зарядкой“: каждый сотрудник лаборатории* не исключая заведующего, получал пять ферритовых сердечников диаметром три миллиметра, предварительно проверенных на стенде, и при помощи обычной иголки наматывал на каждый пятьдесят два витка обмотки. Затем эти сердечники использовались лаборантами и техниками, которые наматывали на них обмотку питания и управляющие обмотки с меньшим числом витков (5 и 12 соответственно), монтировали ячейку на плате, припаивали диоды, проверяли кондиционность параметров, проставляли маркировку и личное клеймо контролера. Затем ячейки устанавливались в блоках (до 15 штук), и производился монтаж сигнальных и питающих проводов по монтажной схеме. Далее на стенде проверялась выполняемая блочком логическая функция (сумматор, дешифратор, распределитель управляющих импульсов того или иного типа…). Блочки устанавливались в блок, и проверялись функции, выполняемые блоком. Наконец, блоки устанавливались в стойку,
Внутри лаборатории функции распределялись так. Запоминающими устройствами занимались С. П. Маслов и В. В. Веригин, к которым позднее подключилась поступившая к нам Н. С. Карцева (жена М. А. Карцева, окончившая вместе с ним наш РТФ МЭИ); управлением внешних устройств занималась А. М. Тишулина, выпускница ЭВПФ МЭИ, выполнившая в нашей лаборатории дипломную работу по созданию устройства быстрого умножения. Дипломники из МЭИ, МВТУ, МИФИ, МИЭМ, Лесотехнического института и др. работали в лаборатории регулярно и немало делали, надеюсь, не без пользы для себя. В. П. Розин, окончивший физфак МГУ по ядерной физике, достался нам в качестве лаборанта, которому не находилось применения, однако он явился для меня надежной опорой в ответственнейшем деле бездефектного изготовления элементов, включая отбраковку ферритовых сердечников и диодов».
Постановлением Совмина СССР серийное производство ЭВМ «Сетунь» было поручено Казанскому заводу математических машин. Первый образец машины демонстрировался на ВДНХ. Второй пришлось сдавать на заводе, потому что заводские начальники при помощи присланной из Минрадиопрома комиссии пытались доказать, что машина (принятая Межведомственной комиссией и успешно работающая на ВДНХ) неработоспособна и не годится для производства. «Пришлось собственными руками привести заводской (второй) образец в соответствие с нашей документацией, — вспоминает Брусенцов. — И на испытаниях он показал 98 % полезного времени при единственном отказе (пробился диод на телетайпе), а также солидный запас по сравнению с ТУ по климатике и вариациях напряжения сети. 30.11.61 г. директор завода вынужден был подписать акт, положивший конец его стараниям похоронить неугодную машину».
Желания наладить крупносерийное производство у завода не было, выпускали по 15–20 машин и год. Вскоре и от этого отказались: «Сетунь» поставляли за 27,5 тыс. руб., так что смысла отстаивать ее не было — слишком дешева. Тот факт, что машины надежно и продуктивно работали во всех климатических зонах от Калининграда до Магадана и от Одессы и Ашхабада до Новосибирска и Якутска, причем, без какого-либо сервиса и, по существу, без запасных частей, говорит сам за себя. Казанский завод выпустил 50 ЭВМ «Сетунь», 30 из них работали в высших учебных заведениях СССР.
ЭВМ «Сетунь», серийный образец. ВДНХ, 1961 год
К машине проявили значительный интерес за рубежом. Внешторг получил заявки из ряда стран Европы, не говоря уж о соцстранах. Но ни одна из них не была реализована.
Из интервью Н. П. Брусенцова журналу «Upgrade»:
UP: Американский аналог «Сетуни» — это PDP-8, на которой тинэйджер Билл Гейтс составлял свои первые программы?
Н. Б.: Да. Кстати, интересно сравнить «Сетунь» и PDP-8. Процессор PDP-8 — восьмибитный. У «Сетуни» процессор в пересчете на биты был 30-битным. PDP-8 стоила 20 тысяч долларов без всякой периферии [72] , только один процессорный блок. Считалось, что это рекордно низкая цена.
«Сетунь» стоила 27,5 тысяч рублей со всей периферией. Чехи считали, что могли хорошо продавать «Сетунь» в соответствии с рыночными ценами и получать порядка полумиллиона долларов прибыли с каждой машины. По их приглашению я ездил в Чехословакию, мне показали завод, который планировалось использовать для производства машины «Сетунь», — «Зброевка Яна Швермы». Этот завод, кстати, во время войны делал самые лучшие пушки для немецкой армии, вроде нашей ЗИС-3. Завод меня просто восхитил. Они уже приготовили для «Сетуни» магнитные барабаны, печатающее устройство, устройство ввода. В общем, все было готово для производства «Сетуни». И они мне задают вопрос: «Ну, когда же, наконец, мы получим документацию? Нам обещали еще в декабре, а ее до сих пор нет». А я молиться готов был на такой завод — настоящая высокая культура производства.
Когда я вернулся в СССР, меня вызвал референт Косыгина и попросил передать чешским товарищам, как тогда говорилось, что документацию на «Сетунь» они получат сразу после освоения крупносерийного производства этой машины в Советском Союзе. Но какое к черту крупносерийное производство, когда принимались все возможные меры, чтобы заморозить «Сетунь». Понятно, что тут не обошлось без ГКРЭ. Тот же самый Сулим был заместителем главного конструктора М-20. А с М-20 в КБ провозились 2,5 года, прежде чем передать ее на завод. Для «Сетуни» никакого КБ не дали — завод указан, езжайте и выпускайте. Хорошо В. М. Глушков предложил свое КБ за символическую плату в сто тысяч рублей, чтобы выпустить конструкторскую документацию.
UP: Сто тысяч рублей — это символическая плата?
Н. Б.: Ну конечно! Те 2,5 года, которые в КБ разрабатывали М-20, обошлись в десятки миллионов рублей. Что такое КБ того времени? Это несколько сот человек с высокой оплатой по первой категории и т. д. Позднее я узнал, что чехам говорили: все равно мы эту машину снимем с производства, так что вы ее не заказывайте. Вот так все и закончилось с «Сетунью». В начале 70-х нас из главного корпуса ВЦ переселили на чердак. «Сетунь», несмотря на то, что она была полностью исправной и загруженной задачами, через пару лет была уничтожена — ее разрезали и выкинули на свалку.
72
Николай Петрович преувеличивает, но не намного: в начале 1970-х PDP-8 поставлялась в максимальной конфигурации почти за 15 тыс. долларов. — Прим. сост.
В 1961–1968 годах на основе опыта «Сетуни» Брусенцов вместе с Жоголевым разработали архитектуру новой машины, названной затем «Сетунь-70». Алгоритм ее функционирования был с исчерпывающей полнотой записан на несколько расширенном «Алголе-60» (за рубежом подобное делали затем на специально изобретаемых языках описания архитектуры, например, на ISP). Это описание заведующий ВЦ МГУ И. С. Березин утвердил в 1968 году в качестве ТЗ на машину. Оно задавало инженерам предписание того, какую машину надлежит сделать,
а программисты имели точное до битов описание, позволявшее заблаговременно создавать для нее программное оснащение, готовить эмуляторы ее архитектуры на имевшихся машинах и т. д. Было намечено, что к 1970 году лаборатория Брусенцова создаст действующий образец, а отдел Жоголева — систему программного обеспечения. «Сроки были в обрез, но в апреле 1970 г. образец уже действовал, — писал Н. П. Брусенцов. — Работал он на тестах, которые мне пришлось написать самому, потому что Жоголев не сделал по своей части буквально ничего. Он увлекся другой работой в сотрудничестве с Дубной. Машину мы все же „оседлали“, помог программист из команды Жоголева — Рамиль Альварес Хосе, а еще через год, „слегка“ модернизировав „Сетунь-70“, сделали ее машиной структурированного программирования [73] .73
Об этом подробно см. статью Н. П. Брусенцова и др. в сборнике «Вычислительная техника и вопросы кибернетики», вып. 15. МГУ, 1978; там же — о преимуществах троичности. — Прим. авт.
Машина задумана так, что обеспечивалась эффективная возможность ее программного развития. Теперь это называют RISC-архитектурой. Троичность в ней играет ключевую роль. Команд в традиционном понимании нет — они виртуально складываются из слогов (слоги-адреса, слоги-операции, длина слога — 6 тритов, иначе; трайт — троичный аналог байта). Длина и адресность команд варьируются по необходимости, начиная с нульадресной. На самом деле программист не думает о командах, а пишет в постфиксной форме (ПОЛИЗ) выражения, задающие вычисления над стеком операндов. Для процессора эти алгебраические выражения являются готовой программой, но алгебра дополнена операциями тестирования, управления, ввода-вывода. Пользователь может пополнять набор слогов своими операциями и вводить (определять) постфиксные процедуры, использование которых практически не снижает быстродействия, но обеспечивает идеальные условия для структурированного программирования — то, чего не обеспечил Э. Дейкстра, провозглашая великую идею. Результат — трудоемкость программ уменьшилась в 5–10 раз при небывалой надежности, понятности, модифицируемости и т. п., а также компактности и скорости. Это действительно совершенная архитектура, и к ней всё равно придут».
Из интервью Н. П. Брусенцова журналу «Upgrade»:
UP: А «Сетунь-70»?
Н. Б.: К 100-летию со дня рождения Ленина все должны были делать всякие производственные подарки. Разумеется, и мы взяли обязательство к этой дате сделать «Сетунь-70». Но это уже совсем другая машина. Это была стековая машина, вроде наших «Эльбрусов». Но у «Эльбруса» был всего один стек — стек операндов. У PDP-11 также был всего один стек — процедурный. А «Сетунь-70» имела два стека — команд и операндов. Надо сказать, что эти стеки мы сделали независимо от PDP-11, которая появилась позднее. Когда Дейкстра выступил с идеей структурного программирования, мы увидели, что сделали машину как раз для реализации его идеи. Программирование на «Сетунь-70» было даже не структурированное, а структурирующее. Программы получались легко читаемыми и осваиваемыми, легко модифицированными. Главное, что программы не подвергались отладке, а делалась так называемая контрольная сборка. После того как программу сверху вниз написали, ее проходили снизу вверх. В хороших КБ всегда так делается — типичный конструкторский прием. После этого программа оказывается, как правило, безошибочной. Позднее «Сетунь-70» была эмулирована на двоичных машинах в форме диалоговой системы структурного программирования ДССП.
К сожалению, лаборатория Н. П. Брусенцова после создания машины «Сетунь-70» была лишена возможности, а точнее — права заниматься разработкой компьютеров и выселена из помещений ВЦ МГУ на чердак студенческого общежития, лишенный дневного света. Создание ЭВМ — не дело университетской науки, так полагало новое начальство. Первое детище Брусенцова — машина «Сетунь» (экспериментальный образец, проработавший безотказно 17 лет) была варварски уничтожена, — ее разрезали на куски и выбросили на свалку. «Сетунь-70» сотрудники лаборатории забрали на чердак и там на ее основе создали «Наставник» — систему обучения с помощью компьютера. «Наставником» занялись по рекомендации Б. В. Анисимова, который был тогда заместителем председателя НТС Министерства высшего образования СССР. Выслушав Брусенцова, он сказал ему: «Займитесь обучением с помощью компьютера, этого никто не запретит».
ЭВМ «Сетунь-70»
«Мне, конечно, было горько от того, что нас не поняли, но затем я увидел, что это нормальное положение в человеческом обществе, и что я еще легко отделался, — с горьким юмором написал Брусенцов. — А вот Уильям Оккам, проповедовавший трехзначную логику в XIII веке, с большим трудом избежал костра и всю жизнь прожил изгоем. Другой пример — Льюис Кэррол, которому только под личиной детской сказки удалось внедрить его замечательные находки в логике, а ведь эта наука до сих пор их замалчивает и делает вид, что никакого Кэррола не было и нет. Последний пример, показывающий, что и в наши дни дело обстоит так же (если не хуже), — Э. Дейкстра, открывший (в который раз!) идеи структурирования. Сколько было шума — конференция НАТО, сотни статей и десятки монографий, „структурированная революция“ бушевала едва ли не 20 лет, а теперь опять все так, будто ничего и не было.
Полноценная информатика не может ограничиться общепринятой сегодня по техническим причинам двоичной системой — основа должна быть троичной. Как-то я встретился с Глушковым и попытался поговорить об этом. Как истинный алгебраист Глушков сказал тогда, что вопрос о том, включать пустое или не включать, давно решен: включать! Но в действительности все не так просто. Современные математики, в особенности Н. Бурбаки, в самом деле считают, что Аристотель не знал „пустого“, поэтому его логика несовместима с математической логикой и математикой вообще. Если бы они почитали Аристотеля, то могли бы узнать, что именно им введено не только это понятие, но и буквенные обозначения переменных и прочих абстрактных сущностей, которыми кормится современная математика, не всегда осознавая их смысл. Оказалось, что Аристотель за 2300 лет до появления компьютеров и расхожего теперь термина „информатика“ не только заложил достоверные основы этой науки (у него это называлось „аналитика“, „диалектика“, „топика“, „первая философия“), но и поразительно эффективно применил ее методы к исследованию таких областей, как этика, поэтика, психология, политика, о чем мы со своими ЭВМ пока и мечтать боимся.