“Nếu chúng ta xem xét các mẫu vũ khí của các loại quân, và thậm chí trên khía cạnh lịch sử, thì có bao nhiêu mẫu thiết bị quân sự của Liên Xô là tốt nhất so với cùng loại của Mỹ? Ở đâu có nhiều tiền hơn, thiết bị nghiên cứu và sản xuất hiện đại, thưa các nhà khoa học? Có thể Liên Xô là người đi đầu trong việc tạo ra máy tính, phần mềm?"
Tôi muốn nói lời cảm ơn đặc biệt tới sevtrash, người đã khuyến khích tôi viết bài này và những cụm từ nhận xét mà tôi đã sử dụng làm epigraph.
Thật không may, cụm từ “bộ xử lý Nga” hoặc “máy tính Liên Xô” gợi lên một số liên tưởng cụ thể được giới thiệu bởi các phương tiện truyền thông của chúng tôi, một cách thiếu suy nghĩ (hoặc ngược lại, cố tình) sao chép các bài báo phương Tây. Ai cũng quen nghĩ đây là những thiết bị thời xưa, cồng kềnh, yếu ớt, bất tiện và nhìn chung, công nghệ trong nước luôn là lý do để mỉa mai, mỉa mai. Thật không may, ít người biết rằng Liên Xô tại một số thời điểm nhất định trong lịch sử công nghệ máy tính đã "đi trước phần còn lại của hành tinh." Và bạn sẽ tìm thấy ít thông tin hơn nữa về những phát triển trong nước hiện đại trong lĩnh vực này.
Liên Xô được mệnh danh là quốc gia sở hữu một trong những trường phái khoa học hùng mạnh nhất thế giới, không chỉ bởi những nhà ái quốc “có men”. Đây là thực tế khách quan dựa trên những phân tích sâu sắc về hệ thống giáo dục của các chuyên gia thuộc Hiệp hội các nhà giáo dục Anh. Về mặt lịch sử, ở Liên Xô, đặc biệt chú trọng đào tạo các chuyên gia trong lĩnh vực khoa học tự nhiên, kỹ sư và nhà toán học. Vào giữa thế kỷ 20, ở đất nước của Liên Xô, có một số trường đào tạo phát triển công nghệ máy tính, và không thiếu nhân lực có trình độ chuyên môn cho họ, đó là lý do tại sao có tất cả các điều kiện tiên quyết để phát triển thành công ngành công nghiệp mới. Hàng chục nhà khoa học và kỹ sư tài năng đã tham gia vào việc tạo ra nhiều hệ thống máy tính điện tử khác nhau. Bây giờ chúng ta sẽ chỉ nói về những cột mốc chính trong sự phát triển của máy tính kỹ thuật số ở Liên Xô. Công việc trên máy tương tự đã được bắt đầu ngay cả trước chiến tranh, và vào năm 1945, máy tương tự đầu tiên ở Liên Xô đã được đưa vào hoạt động. Trước chiến tranh, việc nghiên cứu và phát triển các bộ kích hoạt tốc độ cao, yếu tố chính của máy tính kỹ thuật số, đã bắt đầu.
Sergei Alekseevich Lebedev (1902 - 1974) được gọi một cách hợp lý là người sáng lập ra sự phát triển của công nghệ máy tính ở Liên Xô - dưới sự lãnh đạo của ông, 15 loại máy tính đã được phát triển, từ chiếc đèn đơn giản nhất đến siêu máy tính chạy mạch tích hợp.
Ở Liên Xô, người ta biết đến việc người Mỹ tạo ra máy ENIAC vào năm 1946 - máy tính đầu tiên trên thế giới có các ống điện tử làm cơ sở phần tử và điều khiển chương trình tự động. Mặc dù thực tế là các nhà khoa học Liên Xô đã biết về sự tồn tại của cỗ máy này, tuy nhiên, giống như bất kỳ thông tin nào khác bị rò rỉ vào Nga trong Chiến tranh Lạnh, dữ liệu này rất khan hiếm và không rõ ràng. Do đó, người ta nói rằng công nghệ máy tính của Liên Xô được sao chép từ các mô hình phương Tây không gì khác hơn là ám chỉ. Và chúng ta có thể nói về loại "mẫu" nào nếu các mô hình hoạt động của máy tính vào thời điểm đó chiếm hai hoặc ba tầng và chỉ một vòng rất hạn chế người được tiếp cận với chúng? Tối đa mà các điệp viên trong nước có thể nhận được thông tin rời rạc từ các tài liệu kỹ thuật và bảng điểm từ các hội nghị khoa học.
Cuối năm 1948, Viện sĩ S. A. Lebedev bắt tay vào chế tạo chiếc máy nội địa đầu tiên. Một năm sau, kiến trúc đã được phát triển (từ đầu, không vay mượn), cũng như các biểu đồ sơ đồ của các khối riêng lẻ. Năm 1950, chiếc máy tính này đã được lắp ráp trong thời gian kỷ lục chỉ bằng nỗ lực của 12 nhà khoa học và 15 kỹ thuật viên. Lebedev gọi đứa con tinh thần của mình là "Máy tính điện tử nhỏ", hay MESM. "Baby", bao gồm sáu nghìn ống chân không, chiếm toàn bộ một cánh của tòa nhà hai tầng. Để không ai bị sốc bởi những kích thước như vậy. Các thiết kế phương Tây cũng không kém. Đã năm mươi năm trên sân và những chiếc ống radio vẫn ngự trị trái bóng tròn.
Cần lưu ý rằng ở Liên Xô, MESM đã được đưa ra vào thời điểm chỉ có một máy tính duy nhất ở châu Âu - EDSAK của Anh, được đưa ra chỉ một năm trước đó. Nhưng bộ xử lý MESM mạnh hơn nhiều do quá trình tính toán song song. Một cỗ máy tương tự EDSAK, TsEM-1, được đưa vào vận hành tại Viện Năng lượng Nguyên tử vào năm 1953, và nó cũng vượt qua EDSAK ở một số thông số.
Khi tạo MESM, tất cả các nguyên tắc cơ bản của việc tạo máy tính đã được sử dụng, chẳng hạn như sự hiện diện của các thiết bị đầu vào và đầu ra, mã hóa và lưu trữ một chương trình trong bộ nhớ, tự động thực hiện các phép tính dựa trên một chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ, v.v. Điều chính là nó là một máy tính dựa trên logic nhị phân hiện đang được sử dụng trong máy tính (ENIAC của Mỹ đã sử dụng hệ thống thập phân (!!!) và ngoài ra, nguyên tắc xử lý đường ống, được phát triển bởi các toán hạng S. A. song song, nó hiện được sử dụng trong tất cả các máy tính trên thế giới.
Tiếp theo là máy tính toán điện tử nhỏ là máy lớn - BESM-1. Quá trình phát triển được hoàn thành vào mùa thu năm 1952, sau đó Lebedev trở thành thành viên chính thức của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô.
Trong máy mới, trải nghiệm tạo MESM đã được tính đến và áp dụng cơ sở phần tử cải tiến. Máy tính có tốc độ 8-10 nghìn thao tác / giây (so với chỉ 50 thao tác / giây đối với MESM), các thiết bị lưu trữ bên ngoài dựa trên băng từ và trống từ. Một thời gian sau, các nhà khoa học đã thử nghiệm tích lũy trên ống thủy ngân, máy chiết áp và lõi ferit.
Nếu ở Liên Xô ít người biết đến máy tính phương Tây, thì ở châu Âu và Mỹ, thực tế họ không biết gì về máy tính của Liên Xô. Vì vậy, báo cáo của Lebedev tại một hội nghị khoa học ở Darmstadt đã trở thành một cảm giác thực sự: hóa ra BESM-1 được lắp ráp tại Liên Xô là chiếc máy tính hiệu quả và mạnh mẽ nhất ở châu Âu.
Năm 1958, sau một lần hiện đại hóa RAM BESM, vốn đã được đặt tên là BESM-2, nó đã được sản xuất hàng loạt tại một trong những nhà máy của Union. Kết quả của quá trình làm việc tiếp theo của nhóm dưới sự lãnh đạo của Lebedev là sự phát triển và cải tiến BESM đầu tiên. Một dòng siêu máy tính mới đã được tạo ra với thương hiệu "M", có model nối tiếp M-20, thực hiện tới 20 nghìn phép toán mỗi giây, trở thành máy tính hoạt động nhanh nhất vào thời điểm đó.
Năm 1958 là một cột mốc quan trọng khác, mặc dù ít được biết đến, trong sự phát triển của máy tính. Dưới sự dẫn dắt của V. S. khoảng cách lên đến 200 km. Đồng thời, người ta chính thức tin rằng mạng máy tính đầu tiên trên thế giới chỉ bắt đầu hoạt động vào năm 1965, khi các máy tính TX-2 của Viện Công nghệ Massachusetts và Q-32 của tập đoàn SDC ở Santa Monica được kết nối với nhau. Do đó, trái với huyền thoại của Mỹ, mạng máy tính lần đầu tiên được phát triển và triển khai ở Liên Xô, nhiều nhất là 7 năm trước đó.
Đặc biệt cho nhu cầu của quân đội, bao gồm cả cho Trung tâm Kiểm soát Không gian, một số mô hình máy tính dựa trên M-40 và M-50 đã được phát triển, trở thành "bộ não điều khiển học" của hệ thống chống tên lửa Liên Xô, được tạo ra dưới sự lãnh đạo. của VGKisunko và bắn hạ một tên lửa thật vào năm 1961 - người Mỹ đã có thể lặp lại điều này chỉ 23 năm sau đó.
Máy thế hệ thứ hai chính thức đầu tiên (trên cơ sở bán dẫn) là BESM-6. Máy này đạt tốc độ kỷ lục vào thời điểm đó - khoảng một triệu thao tác mỗi giây. Nhiều nguyên tắc về kiến trúc và tổ chức cấu trúc của nó đã trở thành một cuộc cách mạng thực sự trong công nghệ máy tính của thời kỳ đó và trên thực tế, đã là một bước tiến của thế hệ máy tính thứ ba.
BESM-6, được tạo ra tại Liên Xô vào năm 1966, có tốc độ kỷ lục vào thời điểm đó - khoảng một triệu hoạt động mỗi giây
Trong BESM-6, việc phân tầng bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên thành các khối được thực hiện, cho phép truy xuất thông tin đồng thời, giúp tăng đáng kể tốc độ truy cập vào hệ thống bộ nhớ, nguyên tắc kết hợp thực thi lệnh được sử dụng rộng rãi (tối đa 14 lệnh máy có thể đồng thời trong bộ xử lý ở các giai đoạn thực thi khác nhau). Nguyên tắc này, được đặt tên bởi nhà thiết kế chính của BESM-6, viện sĩ S. A. Lebedev, nguyên tắc "đường ống dẫn nước", sau đó được sử dụng rộng rãi để tăng năng suất của các máy tính đa năng, đã được gọi là "băng tải lệnh" trong thuật ngữ hiện đại. Lần đầu tiên, một phương pháp để đệm các yêu cầu đã được giới thiệu, một nguyên mẫu của bộ nhớ đệm hiện đại đã được tạo ra, một hệ thống đa nhiệm và truy cập hiệu quả vào các thiết bị bên ngoài đã được triển khai và nhiều cải tiến khác, một số trong số đó vẫn đang được sử dụng. BESM-6 hóa ra thành công đến mức nó đã được sản xuất nối tiếp trong 20 năm và hoạt động hiệu quả trong các cơ cấu và tổ chức nhà nước khác nhau.
Nhân tiện, Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Quốc tế, được thành lập ở Thụy Sĩ, đã sử dụng máy BESM để tính toán. Và một thực tế đáng chú ý nữa, gây ra huyền thoại về sự lạc hậu của công nghệ máy tính của chúng ta … Trong chuyến bay vũ trụ Xô-Mỹ Soyuz-Apollo, phía Liên Xô, sử dụng BESM-6, đã nhận được kết quả xử lý thông tin đo từ xa trong một phút - sớm hơn bên Mỹ nửa tiếng …
Về vấn đề này, một bài báo của người phụ trách Bảo tàng Khoa học Máy tính ở Anh, Doron Sweid, về cách ông mua một trong những chiếc BESM-6 đang hoạt động cuối cùng ở Novosibirsk thật thú vị. Tiêu đề của bài báo đã nói lên điều đó: "Loạt siêu máy tính BESM của Nga, được phát triển hơn 40 năm trước, có thể là minh chứng cho những lời nói dối của Hoa Kỳ, quốc gia đã tuyên bố vượt trội về công nghệ trong những năm Chiến tranh Lạnh".
Có rất nhiều tập thể sáng tạo ở Liên Xô. Các viện của S. A. Lebedev, I. S. Bruk, V. M. Glushkov chỉ là những viện lớn nhất trong số đó. Đôi khi họ cạnh tranh, đôi khi họ bổ sung cho nhau. Và mọi người đều làm việc đi đầu trong khoa học thế giới. Cho đến nay, chúng tôi chủ yếu nói về sự phát triển của Viện sĩ Lebedev, nhưng các nhóm còn lại trong công việc của họ đã đi trước những phát triển của nước ngoài.
Vì vậy, ví dụ, vào cuối năm 1948, các nhân viên của Viện Năng lượng. Krizhizhanovsky Brook và Rameev nhận chứng chỉ nhà phát minh trên máy tính có bus chung vào năm 1950-1951. tạo ra nó. Trong chiếc máy này, lần đầu tiên trên thế giới, điốt bán dẫn (cuprox) được sử dụng thay cho ống chân không.
Và trong cùng thời kỳ S. A. Lebedev tạo ra BESM-6, Viện sĩ V. M. Glushkov đã hoàn thành việc phát triển máy tính lớn "Ukraine", những ý tưởng về nó sau này được sử dụng trong máy tính lớn của Mỹ vào những năm 1970. Dòng máy tính MIR do Viện sĩ Glushkov tạo ra đã đi trước người Mỹ hai mươi năm - đây là những nguyên mẫu của máy tính cá nhân. Năm 1967, IBM mua MIR-1 tại một cuộc triển lãm ở London: IBM có tranh chấp ưu tiên với các đối thủ cạnh tranh và chiếc máy này được mua để chứng minh rằng nguyên tắc lập trình vi mô từng bước, được cấp bằng sáng chế bởi các đối thủ cạnh tranh vào năm 1963, từ lâu đã được biết đến là tiếng Nga và được sử dụng trong các phương tiện sản xuất.
Nhà tiên phong của khoa học máy tính và điều khiển học, viện sĩ Viktor Mikhailovich Glushkov (1923-1982) được các chuyên gia trên toàn thế giới biết đến với những kết quả khoa học có ý nghĩa thế giới về toán học, khoa học máy tính và điều khiển học, công nghệ máy tính và lập trình.
Giai đoạn tiếp theo trong quá trình phát triển công nghệ máy tính ở Liên Xô là nghiên cứu tạo ra một siêu máy tính, họ của nó được đặt tên là "Elbrus". Dự án này được bắt đầu bởi Lebedev, và sau khi ông qua đời, nó do Burtsev đứng đầu.
Tổ hợp máy tính đa xử lý đầu tiên "Elbrus-1" được ra mắt vào năm 1979. Nó bao gồm 10 bộ vi xử lý và có tốc độ khoảng 15 triệu hoạt động mỗi giây. Máy này đi trước các máy tính hàng đầu của phương Tây vài năm. Kiến trúc đa xử lý đối xứng với bộ nhớ dùng chung, thực hiện lập trình an toàn với các kiểu dữ liệu phần cứng, tính siêu cấp của xử lý vi xử lý, một hệ điều hành thống nhất cho các phức hợp đa xử lý - tất cả những khả năng này được triển khai trong dòng Elbrus xuất hiện sớm hơn nhiều so với ở phương Tây, nguyên tắc của nó được sử dụng cho đến ngày nay trong các siêu máy tính hiện đại.
"Elbrus" nói chung đã giới thiệu một số đổi mới mang tính cách mạng vào lý thuyết về máy tính. Đó là tính siêu cấp (xử lý nhiều hơn một lệnh mỗi chu kỳ), thực hiện lập trình an toàn với các kiểu dữ liệu phần cứng, pipelining (xử lý song song một số lệnh), v.v … Tất cả những tính năng này lần đầu tiên xuất hiện trong máy tính Liên Xô. Một điểm khác biệt chính khác của hệ thống Elbrus so với những hệ thống tương tự được sản xuất trước đây trong Liên minh là tập trung vào các ngôn ngữ lập trình cấp cao. Ngôn ngữ cơ bản ("Autocode Elbrus El-76") được tạo ra bởi V. M. Pentkovsky, người sau này trở thành kiến trúc sư chính của bộ vi xử lý Pentium.
Mẫu tiếp theo trong loạt này, Elbrus-2, đã thực hiện 125 triệu thao tác mỗi giây. "Elbrus" hoạt động trong một số hệ thống quan trọng liên quan đến việc xử lý thông tin radar, chúng được tính trong biển số xe của Arzamas và Chelyabinsk, và nhiều máy tính của dòng máy này vẫn cung cấp chức năng của các hệ thống phòng thủ chống tên lửa và lực lượng vũ trụ.
Mô hình cuối cùng trong loạt bài này là Elbrus 3-1, được phân biệt bởi thiết kế mô-đun và được thiết kế để giải quyết các vấn đề khoa học và kinh tế lớn, bao gồm cả mô hình hóa các quá trình vật lý. Tốc độ của nó đạt 500 triệu thao tác mỗi giây (ở một số đội), nhanh gấp đôi so với siêu xe năng suất cao nhất của Mỹ lúc bấy giờ, Cray Y-MP.
Sau khi Liên Xô sụp đổ, một trong những nhà phát triển Elbrus, Vladimir Pentkovsky, đã di cư đến Hoa Kỳ và nhận một công việc tại Tập đoàn Intel. Ông nhanh chóng trở thành kỹ sư cấp cao của tập đoàn và dưới sự lãnh đạo của ông vào năm 1993, Intel đã phát triển bộ vi xử lý Pentium, được đồn đoán là được đặt theo tên của Pentkovsky.
Pentkovsky đã thể hiện trong bộ vi xử lý của Intel bí quyết của Liên Xô mà ông biết, và đến năm 1995, Intel đã phát hành bộ vi xử lý Pentium Pro tiên tiến hơn, gần giống với bộ vi xử lý El-90 của Nga vào năm 1990, nhưng chưa bao giờ bắt kịp nó., mặc dù nó đã được tạo ra 5 năm sau đó.
Theo Keith Diffendorf, biên tập viên của Báo cáo Vi xử lý, Intel đã áp dụng kinh nghiệm rộng lớn và các công nghệ tiên tiến được phát triển ở Liên Xô, bao gồm các nguyên tắc cơ bản của kiến trúc hiện đại như SMP (xử lý đa xử lý đối xứng), superscalar và EPIC (Mã hướng dẫn song song rõ ràng - mã với kiến trúc song song hướng dẫn rõ ràng). Trên cơ sở những nguyên tắc này, máy tính đã được sản xuất ở Liên minh, trong khi ở Mỹ, những công nghệ này chỉ "lơ lửng trong đầu các nhà khoa học (!!!)".
Tôi muốn nhấn mạnh rằng bài báo nói riêng về máy tính có trong phần cứng và máy tính sản xuất hàng loạt. Vì vậy, khi biết lịch sử thực tế của công nghệ máy tính Liên Xô, rất khó để đồng tình với ý kiến về sự lạc hậu của nó. Hơn nữa, rõ ràng là trong ngành này, chúng tôi luôn dẫn đầu. Rất tiếc, chúng tôi không nghe thấy điều này từ màn hình TV hoặc từ các phương tiện khác.
