Универсальные ЭВМ, разработанные под руководством С. А. Лебедева в московский период

Универсальные ЭВМ, разработанные под руководством С. А. Лебедева в московский период

БЭСМ

Технические характеристики: быстродействие — 8–10 тыс. операций в секунду, представление чисел с плавающей запятой, разрядность 39, система ламповых элементов, внешняя память на магнитных барабанах (2 по 512 слов) и магнитных лентах (4 по 30 тыс. слов), устройство ввода с перфоленты (1200 чисел в минуту), цифропечать (1200 чисел в минуту), фотопечатающее устройство (200 чисел в секунду).

Принята Государственной комиссией в 1953 году с оперативной памятью на ртутных трубках (1024 слова); в начале 1955 года с оперативной памятью на потенциалоскопах (1024 слова); в 1957 году с оперативной памятью на ферритных сердечниках (2047 слов). Диодное задающее устройство на 376 39-разрядных слов.

Принципиальные особенности:

1. Первая отечественная быстродействующая ЭВМ на электронных лампах (5 тыс. ламп).

2. Блочная конструкция.

3. Опробованы три вида оперативной памяти — на ртутных трубках, потенциалоскопах, ферритах.

4. Плавающая запятая; возможность работы с фиксированной запятой и удвоенной разрядностью.

5. Параллельный принцип действия. Главный конструктор — академик АН УССР С. А. Лебедев.

БЭСМ-2

Серийный вариант ЭВМ БЭСМ АН СССР. Основные технические характеристики аналогичны характеристикам БЭСМ АН СССР.

Принципиальные особенности:

1. Оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках. Емкость — 2048 39-разрядных чисел. Время выборки — 10 мс.

2. Широкое применение полупроводниковых диодов. Количество полупроводниковых диодов — 5 тыс. шт., электронных ламп — 4 тыс. шт. Количество ферритных сердечников — 200 тыс. шт.

3. Усовершенствованная (мелкоблочная) конструкция, значительно повысившая надежность и удобство эксплуатации. Применены разъемы с плавающими контактами.

На серийных машинах БЭСМ-2 решены сотни тысяч задач чисто теоретических, прикладной математики, инженерных и пр. В частности, рассчитывалась траектория полета ракеты, доставившей вымпел Советского Союза на Луну. Машина разработана и внедрена в народное хозяйство коллективами ИТМ и ВТ АН СССР и завода им. Володарского. Серийно выпускалась с 1958 года. Главный конструктор — Герой Социалистического Труда академик С. А. Лебедев.

ЭВМ М-20

Технические характеристики: быстродействие — 20 тыс. операций в секунду; оперативная память на ферритных сердечниках емкостью 4096 слов; представление чисел с плавающей запятой; разрядность — 45; система элементов — ламповые и полупроводниковые схемы; внешняя память — магнитные барабаны и ленты.

Введена в действие в 1958 году. Выпускалась серийно.

Принципиальные особенности:

1. Впервые в отечественной практике применена автоматическая модификация адреса.

2. Совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти.

3. Введение буферной памяти для массивов, выдаваемых на печать. Совмещение печати со счетом.

4. Использование полностью синхронной передачи информации в логических цепях.

5. Использование накопителя на магнитной ленте с быстрым пуском и остановом.

6. Для М-20 разработана одна из первых операционных систем ИС-2 (Институт прикладной математики АН СССР).

В постановлении президиума АН СССР от 20 февраля 1959 года говорилось: создание машины М-20 является выдающимся достижением в развитии советской техники универсальных цифровых вычислительных машин. По своему быстродействию машина М-20 превосходит существующие отечественные и серийные зарубежные математические вычислительные машины. Благодаря большому быстродействию, совершенству логической структуры и развитой системе оперативных и внешних запоминающих устройств, а также высокой степени надежности машины, она позволяет решить подавляющее большинство современных сложных задач, выдвигаемых отраслями науки и техники.

Главный конструктор — Герой Социалистического Труда академик С. А. Лебедев.

Заместители главного конструктора — М. К. Сулим, М. Р. Шура-Бура, В. Я. Алексеев, О. П. Васильев, П. П. Головистиков, В. Н. Лаут, В. А. Мельников, А. А. Соколов, М. В. Тяпкин, А. С. Федоров, O. K. Щербаков.

БЭСМ-4

Технические характеристики: быстродействие — 20 тыс. операций в секунду; оперативная память на ферритных сердечниках емкостью 16 384 слова; преставление чисел с плавающей запятой; разрядность — 48; система элементов — полупроводниковые схемы; внешняя память на магнитных барабанах.

Введена в строй в 1962 году. Выпускалась серийно.

Принципиальные особенности:

1. Использованы полупроводниковые элементы.

2. Машина программно совместима с ЭВМ М-20.

3. Предусмотрена возможность подключения второго ОЗУ на ферритных сердечниках емкостью 16 384 48-разрядных числа.

4. Работа с удаленными объектами по каналам связи. Четыре входа с телефонных и 32 входа с телеграфных линий связи с соответствующими скоростями — 1200 и 50 бод. Машины БЭСМ-4 применялись для решения различных задач в вычислительных центрах, научных лабораториях для автоматизации физического эксперимента и др.

Машина разработана и внедрена в народное хозяйство коллективами СКБ ИТМ и ВТ АН СССР и завода им. Володарского.

Главный конструктор — канд. техн. наук О. П. Васильев. Научный руководитель — академик С. А. Лебедев.

БЭСМ-6

Технические характеристики: быстродействие 1 млн операций в секунду; оперативная память — 64–128 К 50-разрядных слов; время цикла ОЗУ — 2 мкс; время выборки — 0,8 мкс; представление чисел с плавающей запятой; разрядность — 48; параллельный обмен по шести каналам внешней памяти и 32-м каналам связи.

Принципиальные особенности:

1. Система элементов с широкими логическими возможностями и парафазной синхронизацией.

2. Глубокое совмещение выполнения команд на основе асинхронной конвейерной структуры.

3. Использование ассоциативной сверхбыстродействующей буферной памяти.

4. Первое использование виртуальной памяти в отечественных машинах.

5. Использование «магазинного» способа обращения к памяти.

6. Совмещенный со счетом параллельный обмен массивами с двумя магнитными барабанами и четырьмя магнитными лентами.

7. Операционная система с многопрограммным режимом работы.

В акте Государственной комиссии, принимавшей БЭСМ-6, отмечено: «БЭСМ-6 стала первой в стране машиной, имеющей быстродействие около 1 млн одноадресных операций в секунду и использующей систему элементов с тактовой частотой 9 МГц. Высокая тактовая частота элементов потребовала от разработчиков новых оригинальных конструктивных решений для сокращения длин соединений элементов и уменьшения паразитных емкостей. Высокое быстродействие машины обеспечивается рациональным построением арифметического устройства, совмещением работы отдельных устройств машины, согласованием времени работы памяти и арифметического устройства за счет разделения оперативной памяти на ряд блоков и применением самоорганизующей сверхбыстродействующей буферной памяти на быстрых регистрах. Комиссия с удовлетворением отмечает, что БЭСМ-6 обладает основными структурными особенностями современных высокопроизводительных машин, позволяющими использовать ее в мультипрограммном режиме и в режиме разделения времени: системой прерывания, аппаратом защиты памяти, аппаратом защиты команд, аппаратом присвоения адресов, магазинной организацией выполнения команд. Высокие показатели машины получены при сравнительно небольшом количестве полупроводниковых приборов (около 60 тыс. триодов и 180 тыс. диодов), что показывает рациональность принятых схемных решений».

Вычислительные машины БЭСМ-6 выпускались 17 лет и использовались в вычислительных центрах и многих отраслях народного хозяйства.

Разработана коллективом ИТМ и ВТ АН СССР совместно с заводом САМ. Выпускается серийно с 1967 года.

Главный конструктор — Герой Социалистического Труда академик С. А. Лебедев, заместители главного конструктора — В. А. Мельников, Л. Н. Королев.

За разработку и внедрение машины БЭСМ-6 С. А. Лебедев, В. А. Мельников, Л. Н. Королев, Л. А. Зак, В. Н. Лаут, А. А. Соколов, В. И. Смирнов, А. Н. Томилин, М. В. Тяпкин были удостоены Государственной премии.

АС-6

Технические характеристики: модульная организация; унифицированные каналы обмена; быстродействие центрального процессора — 1,5 млн операций в секунду; емкость оперативной памяти — 7752 Кбайт; длина слова центрального процессора — 48 разрядов; быстродействие периферийного процессора — 150 тыс. операций в секунду; максимальная пропускная способность канала первого уровня — 1,3 млн слов в секунду, второго — 1,5 Мбайт/с; количество внешних абонентов периферийной машины — до 256.

Принципиальные особенности:

1. Объединение модулей с помощью унифицированных каналов позволило организовать децентрализованные многомашинные комплексы сетевого типа, адаптируемые к требованиям заказчиков.

2. Эффективная реализация языков высокого уровня и многоуровневой системы защиты на основе механизмов стека состояния.

3. Операционная система, построенная по принципу децентрализации, обеспечивает работу в пакетном режиме, режиме удалений пакетной обработки, в режиме разделения времени и в режиме реального времени.

4. Аппаратура и операционная система восстанавливают работоспособность системы при сбоях процессоров, сбоях и отказах внешних устройств, выходе из строя аппаратных модулей.

5. Гибкая аппаратно-программная организация периферийной системы на основе использования унифицированных каналов и периферийных машин, позволяющих реализовать практически любые алгоритмы обслуживания устройств и абонентов.

Использовалась для обработки информации и управления в системах космического эксперимента, а также в ряде вычислительных центров для решения задач в различных областях науки и техники.

Машина разработана коллективом ИТМ и ВТ АН СССР совместно с заводом САМ.

Главные конструкторы — Герой Социалистического Труда академик С. А. Лебедев, В. А. Мельников, А. А. Соколов. Заместители главных конструкторов — Л. Н. Королев, В. П. Иванников, В. И. Смирнов, Л. А. Теплицкий, Л. А. Зак, В. Л. Ли.