История вычислительной техники в лицах - Борис Малиновский

Разработка проекта машины „Украина“ явилась важной вехой в развитии научной школы В.М. Глушкова в области вычислительной техники. Идеи, заложенные в проекте, предвосхитили многие идеи, использованные в американских универсальных ЭВМ 70-х годов.

По материалам разработки была подготовлена монография „Вычислительная машина с развитыми системами интерпретации“, изданная в 1970 году, т. е. примерно всего через два года после окончания работ по „Украине“, авторами которой являются В.М. Глушков, А.А. Барабанов, С.Д. Калиниченко, С.Д. Михновский, З.Л. Рабинович. В книге по истории мировой вычислительной техники (подготовленной Институтом истории техники АН СССР) она была упомянута как теоретическое обоснование развития ЭВМ в направлении реализации языков высокого уровня. В 1987 году, когда уже не стало Виктора Михайловича, в Министерстве радиопромышленности состоялось представительное совещание по вопросу дальнейшего развития вычислительной техники. От нашего института на нем присутствовал З.Л.Рабинович. В конце, когда совещание практически завершалось, совершенно неожиданно выступил академик B.C. Семенихин и сказал, что тот путь, на который сейчас все становятся, был предложен Украинской академией наук еще 15 лет назад. Раздались возгласы: „Институт кибернетики! Глушков!“ Затем один за другим выступили известные ученые тех лет — Б.А. Бабаян, Н.Я. Матюхин, М.К. Сулим. Звучала искренняя признательность В.М. Глушкову и Институту кибернетики АН Украины за большой вклад в развитие отечественной вычислительной техники.

Кроме усложнения машинного языка мы стремились перейти от последовательного принципа исполнения команд, предложенного Нейманом, к мультикомандному. Пришлось много потрудиться, пока не пришла в голову идея макроконвейера, и удалось, если не для каждого арифметического устройства, то для всей системы в целом сделать мультикомандную машину со многими потоками команд и данных.

Суть предложенного мной принципа макроконвейерной обработки данных заключается в том, что каждому отдельному процессору на очередном шаге вычислений дается такое задание, которое позволяет ему длительное время работать автономно без взаимодействия с другими процессорами.

Еще в 1959 году на Всесоюзной конференции по вычислительной технике в Киеве В.М. Глушков высказал идею мозгоподобных структур, которые станут реальностью, когда конструктор сможет объединить в единую систему не тысячи, а миллиарды элементов практически без каких-либо ограничений на число соединений между этими элементами. В таких структурах может быть осуществлено слияние памяти с обработкой данных, т. е. такое функционирование системы, при котором данные обрабатываются по всей памяти с максимально возможной степенью распараллеливания всех операций.

В 1974 году на конгрессе IFIP Глушков выступил с докладом о рекурсивной ЭВМ, основанной на новых принципах организации вычислительных систем (соавторы В.А. Мясников, И.Б. Игнатьев, В.А. Торгашев). Он высказал мнение о том, что только разработка принципиально новой ненеймановской архитектуры вычислительных систем, базирующейся на современном уровне развития технологии, позволит решить проблему построения супер-ЭВМ с неограниченным ростом производительности при наращивании аппаратных средств. Дальнейшие исследования показали, что полная и бескомпромиссная реализация принципов построения рекурсивных ЭВМ и мозгоподобных структур при имеющемся уровне электронной технологии пока преждевременна. „Необходимо было найти компромиссные решения, определяющие переходные этапы к мозгоподобным структурам будущего путем разумного отступления от принципов фон Неймана“ (из доклада В.М. Глушкова на конференции в Новосибирске в 1979 году). Такие решения были найдены Глушковым и положены в основу оригинальной структуры высокопроизводительной ЭВМ, названной им макроконвейером.

Идея макроконвейера так увлекла ученого, что он работал над ней даже находясь в Президиуме АН Украины, где выполнял обязанности вице-президента. Как-то раз, придя к нему в кабинет, я застал его в сильном возбуждении. Он сразу начал рассказывать про только что появившийся у него вариант структуры макроконвейерной ЭВМ. Этим я хочу подчеркнуть, что основополагающие принципы макроконвейерной ЭВМ исходили именно от него.

Глушков привлек к новой работе, кроме своего, отделы Молчанова, Летичев-ского, Михалевича и др., крупные силы СКВ математических машин и систем. Сам постоянно проводил научные семинары с обсуждением основных вопросов архитектуры и программного обеспечения, добился выпуска постановлений, обязывавших осуществить снабжение института необходимыми техническими средствами, финансированием и обеспечить промышленный выпуск новой ЭВМ, что было далеко не так просто. Главным конструктором макропроцессорной ЭВМ был назначен С.Б. Погребинский.

В 1981 году Институт кибернетики АН Украины посетил известный физик-атомщик академик Ю.Б. Харитон, которого заинтересовала необычная макро-конвейерная машина, позволяющая увеличить во много раз скорость вычислений, а следовательно, сократить сроки важнейших в то время работ. В.М.Глушков понимал важность такого визита для дальнейшей судьбы макроконвейерной ЭВМ и института в целом. Он был уже очень болен, с трудом говорил, речь прерывалась кашлем. И тем не менее он сам принял академика, заразив его своим энтузиазмом, верой в то, что мощная отечественная супер-ЭВМ обязательно появится и поможет физикам.

Глушков не смог увидеть созданные по его идеям макроконвейерные ЭВМ ЕС-2701 и ЕС-1766, не имеющие аналогов в мировой практике (по оценке Государственной комиссии, принимавшей работы). В тот период (начало 80-х годов) это были самые мощные в бывшем Советском Союзе вычислительные системы. Производительность ЕС-1766 при использовании полного комплекта процессоров (256 устройств) оценивалась в полмиллиарда операций в секунду! ЕС-2701 и ЕС-1766 были переданы на завод ВЭМ (г. Пенза) в серийное производство в 1984-м и 1987 годах, соответственно. К сожалению, машины, столь мощные, соперничающие с лучшими американскими и столь нужные науке и технике, были выпущены на заводе лишь малой серией.

Талант и труд выдающегося ученого, многих сотен работавших с ним людей, большие затраты материальных и финансовых средств остались неиспользованными…

Большую роль в быстрой реализации идей Глушкова в области вычислительной техники сыграли кадры специалистов, подготовленных Лебедевым, и в первую очередь Погребинский, участник разработки МЭСМ, отладки БЭСМ, создания ЭВМ „Киев“. Путь его в науку был обычным для того времени: война, ранения, демобилизация, а затем учеба в Киевском политехническом институте. В 1948 году начал работать в лаборатории Лебедева. Ему была поручена разработка элементов, макетирование и отладка главной части МЭСМ — арифметического устройства, с чем он отлично справился. Таким неординарным было второе „боевое крещение“ молодого специалиста, на этот раз не на поле боя, а в науке. Став научным руководителем работ на завершающем этапе конструирования ЭВМ „Киев“, Глушков сразу обратил внимание на молодого, активного, весьма организованного и знающего себе цену инженера.

Когда работы по ЭВМ „Киев“ закончились, он назначил Погребинского главным конструктором ЭВМ „Промшь“ (а затем и МИРов). Вряд ли Глушков ожидал, что его идея личной машины для инженера (сейчас ее назвали бы персональной) будет реализована в ЭВМ „Промшь“ всего за восемь месяцев!

Будучи главным конструктором макроконвейерной ЭВМ, Погребинский отлично справился и с этой, вероятно, самой сложной в его жизни работой.

Быстродействие и надежность — главные параметры ЭВМ — в значительной степени определяются элементной базой: десятками и сотнями тысяч элементарных электронных схем, из которых строится ЭВМ. В разработку элементной базы первых ЭВМ („Днепр“, МИР и др.) основной вклад внес С.С. Забара. Он появился в бывшей лаборатории Лебедева в 1956 году еще до прихода Глушкова и попал в группу, эксплуатировавшую СЭСМ. Машина работала очень ненадежно.

Намучавшись с ней, он решился на отчаянный поступок. „Когда все ушли в отпуск и среди двух оставшихся я оказался старшим, — вспоминает он, — я срезал весь старый монтаж, разработал новые элементы, но смонтировать, конечно, не успел. То-то были гром и молнии, когда вернулся мой руководитель Рабинович! Но пути были отрезаны, нужно было идти напролом. И затея удалась! Это была первая, маленькая, но очень приятная победа!“.

Постепенно С.С.Забара стал, как тогда говорили, „элементщиком“, т. е. разработчиком элементной базы машин. Был главным конструктором элементной базы ЭВМ „Днепр“, „Днепр-2“, ЭВМ семейства МИР, „Искра“ и др. Руководил работой по созданию системы потенциальных элементов (МИР-10), сменивших потенциально-импульсные. На элементах МИР-10 создавались все машины второго поколения, выпускаемые Министерством приборостроения СССР. (В этой работе активно участвовал А.Г. Кухарчук, разработавший базовые методы проектирования цифровых устройств на потенциальных элементах).