Imaginari de la Ciència. Part 2

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Després de la introducció del sistema de còpia de mostres nord-americanes i l'aparició d'una sèrie de màquines de la UE: còpies de l'IBM360 / IBM370 nord-americà, els desenvolupaments propis de l'URSS en el camp de la tecnologia informàtica no es van aturar. No obstant això, van entrar gairebé completament en el marc dels projectes militars: els militars no volien utilitzar només còpies, i encara pitjor que els seus propis desenvolupaments. La importació no els va adequar a causa de possibles "adreces d'interès": característiques no documentades de l'electrònica que podrien desactivar l'electrònica en interès d'un enemic potencial. ITM i VT, el director del qual era l'acadèmic Lebedev, encara que va continuar figurant com a institut acadèmic, es va convertir essencialment en un departament militar i allà va continuar treballant per millorar el BESM-6 i l'M-40, M-50 militar. El resultat d'aquest treball va ser la línia Elbrus, les tasques principals de la qual eren les tasques del sistema de defensa antimíssils. En primer lloc, a partir dels ordinadors militars 5E261 i 5E262, es va crear un complex informàtic multiprocessador "Elbrus-1" amb una productivitat de 15 milions d'operacions / s. En la segona etapa, es va crear l'Elbrus-2 MVK amb una capacitat de 120 milions d'operacions/s. Elbrus-3, el desenvolupament del qual es va completar a finals dels anys 80, tenia un rendiment de 500 MFLOPS (milions d'operacions de coma flotant per segon).

Els indicadors de rendiment d'un ordinador són una cosa molt relativa, depenent tant de les característiques arquitectòniques com de l'eficiència dels compiladors dels llenguatges de programació. Per tant, sovint s'utilitzen punts de referència per comparar el rendiment del món real. L'any 1988, S. V. Kalin va mesurar el rendiment de la CPU de l'MVK "Elbrus-2" a 24 "cicles de Livermore" i, segons els resultats d'aquestes proves, el valor harmònic mitjà de rendiment era de 2,7 MFLOPS. En comparació, el processador Cray-X MP (el desenvolupament més famós de Seymour Kray el 1982) té un indicador similar: 9,3 MFLOPS (a una freqüència de rellotge 5 vegades superior a la de l'Elbrus-2 MVK). Aquesta relació indica l'alta eficiència de l'arquitectura Elbrus, que permet realitzar més operacions per cicle del processador.

L'arquitectura dels processadors Elbrus ja era molt diferent de l'antic BESM-6 i molt diferent de la tradicional. El nucli de "Elbrus 3-1" era un processador de transport modular (MCP), dissenyat per Andrey Andreevich Sokolov. Sokolov va participar en tots els projectes més significatius de l'Institut Lebedev, des de BESM-1 fins a AS-6. I va ser el talent d'enginyeria de Sokolov el que els col·legues sovint han comparat amb el talent de Seymour Krey, el rival constant de Lebedev a la competició de computació de gran velocitat. "L'MCP era un potent processador capaç de processar dos fluxos d'instruccions independents. Els dispositius de canalització del processador treballaven amb dos tipus d'objectes: vectors i escalars. Els escalars semblaven estar encaixats en un conducte vectorial i processats entre dos components vectorials adjacents. Diversos canals d'accés van proporcionar fins a 8 trucades paral·leles a la memòria en un cicle". Gairebé totes les característiques arquitectòniques d'Elbrus eren absolutament originals, però sovint s'anomenen principis de préstec de CDC i Burroughs, la qual cosa és una mentida òbvia. Lebedev va començar a utilitzar tant el pipeline com els principis de la computació paral·lela abans.

L'Institut Lebedev encara es troba en el seu millor moment, després d'haver passat per l'era del ieltsinisme, encara que amb pèrdues importants, però sense perdre el seu potencial creatiu. És cert que en una nova encarnació, l'abril de 1992, sobre la base dels departaments de l'Institut Lebedev de Mecànica de Precisió i Tecnologia Informàtica, es va crear MCST, que va continuar el desenvolupament de l'arquitectura Elbrus. Aquell any, un dels principals empleats de l'institut B. A. Babayan i la majoria dels especialistes de MCST van ser contractats per la gegant corporació Intel per treballar a la seva sucursal russa. Pot semblar ridícul, però va ser Intel aleshores qui va permetre retenir el personal domèstic en electrònica, agafant en préstec, és clar, les importants novetats de l'institut juntament amb una part del personal. Sobre la base de l'arquitectura de l'Elbrus MVK, els especialistes de la nova empresa van crear el 2007 el microprocessador Elbrus, que va servir de base per als sistemes informàtics Elbrus-3M1, amb una freqüència de rellotge de 300 MHz i un rendiment de 4,8 GFLOPS. (Per comparació, Intel Core2Duo 2,4 GHz només té 1,3 gigaflops). Al mateix temps, el microprocessador rus ni tan sols requereix un radiador per refredar-se. La versió de dos processadors del complex informàtic, anomenada UVK / S, té un rendiment màxim de 19 GFLOPS (per a dades de 32 bits). Aquesta és la resposta a aquells que pensen que avui els nostres militars han d'utilitzar ordinadors personals d'IBM amb microprocessadors d'Intel. Afortunadament, aquest no és el cas. Encara que per això vaig haver de comprar equips importats per a la producció de microcircuits.

Mòdul del sistema amb dos microprocessadors "Elbrus" i complex informàtic "Elbrus-3M1":

El microprocessador està fet amb la tecnologia de 0,13 micres, que no és un rècord tecnològic per a l'actualitat, però tampoc se'n queda molt enrere (la tecnologia es considerava una novetat fa uns 5 anys). Ara està en marxa el desenvolupament del microprocessador Elbrus-S amb la tecnologia de 0,09 micres, que ja és un "sistema en xip", és a dir, inclou controladors d'equips perifèrics. Està dissenyat per crear ordinadors de placa única d'alt rendiment per a aplicacions "portables i incrustades", el que significa que els nostres avions i míssils no estaran equipats amb components importats.

Però tornem als anys 60. L'URSS va ser llavors la primera en molts desenvolupaments tècnics en el camp de l'electrònica, la majoria dels quals es van dur a terme en el marc de projectes militars i, per tant, eren secrets. I a causa del secretisme, aquests èxits han quedat fora de l'atenció dels historiadors. El creador de BESM-6, un destacat dissenyador soviètic de tecnologia informàtica, Sergei Alekseevich Lebedev, també va dissenyar ordinadors purament militars per al primer sistema de defensa antimíssils (ABM) encara experimental:

"Els ordinadors especialitzats, creats sota el lideratge de S. A. Lebedev per al sistema de defensa antimíssils, es van convertir en la base per aconseguir la paritat estratègica entre l'URSS i els Estats Units durant la Guerra Freda." ordinadors especialitzats "Diana-1" i "Diana- 2" es van desenvolupar per a la recuperació automàtica de dades del radar i el seguiment automàtic d'objectius. -40, i una mica més tard M-50 (punt flotant). La possibilitat de colpejar míssils balístics, proporcionats per la defensa de míssils, va obligar els Estats Units a mirar per a la manera de concloure un acord amb l'URSS sobre la limitació de la defensa antimíssils, que va aparèixer el 1972".

Els èxits de l'URSS en tecnologia informàtica van ser de la màxima importància per a la defensa i van servir com a argument important per a la conclusió d'un tractat sobre la limitació de la defensa antimíssils.… I just quan teníem un avantatge important en això. L'URSS pràcticament ja tenia la seva pròpia defensa antimíssils a mitjans dels anys 60, quan els Estats Units només podien somiar-ho. El tractat limitava principalment l'URSS, no els Estats Units; com a resultat del tractat, el sistema de defensa de míssils només es va desplegar al voltant de Moscou. Quan els Estats Units finalment van poder fer alguna cosa en aquest àmbit (això és 30 anys després!), es va retirar immediatament del tractat. La pregunta és: tenia sentit que l'URSS signés aquest acord? Vam renunciar a l'escut de defensa antimíssils i no vam rebre res a canvi! Els Estats Units simplement no podien crear el seu propi aleshores. La direcció de l'URSS ho sabia? Si ho sabés, el Tractat ABM ja es pot considerar un acte de traïció als interessos del país. La situació recorda molt a l'any 1987, quan la Unió Soviètica estava preparada per posar en òrbita els components d'un sistema de defensa de míssils espacials: satèl·lits amb armes làser "SKIF". Aleshores Gorbatxov, convençut del possible èxit del programa, li va imposar immediatament una moratòria unilateral, anunciant des de la tribuna de l'ONU que l'URSS abandonaria la "cursa armamentística a l'espai". Els Estats Units planegen llançar satèl·lits similars en òrbita només el 2012, 25 anys després del tancament d'un programa soviètic similar. No perquè de sobte tinguessin tal desig. Perquè les seves tecnologies, no sense l'ajuda d'especialistes russos, només ara ho han permès. Per què la direcció de l'URSS va fer concessions unilaterals? No hi ha cap versió oficial de la resposta a aquesta pregunta.

A principis dels anys 60, els nostres ordinadors van aconseguir calcular les trajectòries dels míssils balístics, malgrat que inicialment el nostre sistema de defensa antimíssils funcionava amb ordinadors força lents. Les màquines M-40 i M-50 tenien una productivitat de només 40 mil i 50 mil operacions per segon, respectivament. No obstant això, el 5E92b, una modificació militar de l'M-50, va tenir una productivitat de 500 mil operacions per segon, que per a l'any 1966, a partir del qual va començar la seva producció, va estar a prop d'un rècord mundial, si no. I aquí hi ha un altre detall poc conegut.

Entre els molts models d'ordinador soviètics que s'esmenten sovint, els noms d'una sèrie molt important d'ordinadors que es van produir a la segona meitat dels anys 60 - principis dels 70 i que es van utilitzar completament per a l'adquisició de les Forces Armades de l'URSS són rars. Es tracta de màquines de la sèrie 5E (5E51, 5E92b, etc.), desenvolupades per Lebedev Design Bureau. BESM-6 és àmpliament conegut, però poca gent sap que BESM-6 es va fer famós només perquè va perdre la licitació de subministraments per a les Forces Armades de l'URSS, la licitació guanyada per "5E". Els militars, després d'haver optat pel "5E", van "rebutjar" BESM-6 i aquest últim va passar a la distribució oberta per a les indústries civils. I la sèrie 5E es va classificar i es va enviar només a l'exèrcit. Les màquines de la sèrie 5E estaven unides per canals d'"intercanvi entre màquines" en xarxes locals, que a la primera meitat dels anys 70 van constituir un entorn informàtic multiprocessador com a base per al control espacial i els sistemes de control d'objectes espacials. Diversos ordinadors reunits en aquest entorn informàtic formaven un únic complex informàtic, que tenia un rendiment diverses vegades més gran que el BESM-6. El mateix principi ara serveix de base per a la creació de superordinadors moderns: es tracta de processadors individuals, recollits en una única xarxa per canals de comunicació ràpids. I això requereix mitjans especials. Les màquines de la sèrie M (M-40, M-50) també tenien un sistema d'interrupció desenvolupat, podien rebre i transmetre dades a través de set canals dúplex de funcionament asíncron amb una amplada de banda total d'1 Mbit/s. La modificació M-50 - 5E92 va ser especialment dissenyada per al seu ús en aquests complexos de processament de dades.

Per primera vegada al món, es van utilitzar canals multiplex en una xarxa informàtica i es va dur a terme el funcionament paral·lel de dispositius de control, memòria d'accés aleatori, dispositius externs i canals de comunicació. Pel que fa a l'estructura i el principi de funcionament, va ser el primer sistema multiprocessador del món… L'any 1959, es va construir una xarxa d'ordinadors a partir d'ordinadors separats a centenars de quilòmetres; en aquell moment no hi havia complexos similars a l'estranger. El centre de comandament i ordinador principal del sistema "A" es va construir sobre la base de l'ordinador 5E92. La pròpia xarxa d'ordinadors era única per naturalesa, va ser ella qui va servir com a punt de partida de la investigació, que posteriorment va portar a la creació d'altres xarxes d'informació i ordinadors globals. Per descomptat, aquesta xarxa en si no s'assemblava, per exemple, a Internet moderna, però com un conjunt de màquines independents que resolen fragments independents d'un problema comú i intercanvien informació mitjançant protocols unificats, es pot considerar la precursora de les xarxes globals actuals. La primera xarxa similar, que connectava dos ordinadors TX-2 a Massachusetts i Q-32 a Califòrnia mitjançant una línia telefònica, es va provar només el 1965 … El 4 de març de 1961 es va provar amb èxit un sistema experimental de defensa antimíssils: el la capçalera d'un míssil R-12 va ser destruïda. L'experiment va demostrar que s'ha resolt tècnicament la tasca de combatre objectius balístics aparellats que consisteixen en un cos de míssils balístics i una ogiva nuclear separada d'aquest. Proves similars van tenir lloc als Estats Units 21 anys després.

El sistema A és un sistema de defensa antimíssils. El treball en defensa de míssils (sistema "A") va tenir un paper important en el desenvolupament de la tecnologia informàtica a l'URSS: per ordre de l'exèrcit, utilitzant una base d'elements relativament lenta, els especialistes de l'Oficina de Disseny de Lebedev (ITMiVT) van crear instal·lacions informàtiques que eren superiors en els seus paràmetres als estrangers. També van crear versions mòbils d'aquests sistemes, per exemple 5E261, un sistema de control multiprocessador mòbil d'alt rendiment construït sobre una base modular. Va ser ella qui es va utilitzar com a part dels sistemes de defensa aèria S-300PT per a terra i mar:

Però el més important, es van crear mitjans per connectar ordinadors individuals a un entorn informàtic: canals de comunicació multiplex aixíncrons ràpids i programari corresponent. I aquí arribem a un altre projecte molt important per al país, el sistema OGAS - "Sistema automatitzat nacional de comptabilitat i tractament de la informació", un sistema de gestió econòmica automatitzada a l'URSS, basat en els principis de la cibernètica. Aquest sistema, desenvolupat per l'acadèmic Viktor Mikhailovich Glushkov, es basava precisament en aquests mitjans tècnics.

Autor - Maxson