Imaginarium Ilmu. Bagian 2

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Setelah pengenalan sistem penyalinan untuk sampel Amerika dan munculnya serangkaian mesin UE - salinan IBM360 / IBM370 Amerika, perkembangan USSR sendiri di bidang teknologi komputer tidak berhenti. Namun, mereka hampir sepenuhnya masuk ke dalam kerangka proyek militer - militer tidak ingin hanya menggunakan salinan, dan bahkan lebih buruk daripada perkembangan mereka sendiri. Impor tidak cocok untuk mereka karena kemungkinan "penanda" - fitur elektronik tidak berdokumen yang dapat menonaktifkan elektronik untuk kepentingan musuh potensial. ITM dan VT, yang direkturnya adalah Academician Lebedev, meskipun ia terus terdaftar sebagai lembaga akademis, pada dasarnya menjadi departemen militer dan pekerjaan berlanjut di sana untuk meningkatkan BESM-6 dan militer M-40, M-50. Hasil dari pekerjaan tersebut adalah garis Elbrus, yang tugas utamanya adalah tugas untuk sistem pertahanan anti-rudal. Pertama, atas dasar komputer militer 5E261 dan 5E262, kompleks komputer multiprosesor "Elbrus-1" dengan produktivitas 15 juta operasi / s telah dibuat. Pada tahap kedua, MVK Elbrus-2 dibuat dengan kapasitas 120 juta operasi / dtk. Elbrus-3, yang pengembangannya selesai pada akhir tahun 80-an, memiliki kinerja 500 MFLOPS (jutaan operasi floating point per detik).

Indikator kinerja untuk komputer adalah hal yang sangat relatif, tergantung baik pada fitur arsitektural maupun pada efisiensi kompiler dari bahasa pemrograman. Oleh karena itu, benchmark sering digunakan untuk membandingkan kinerja dunia nyata. Pada tahun 1988, S. V. Kalin mengukur kinerja CPU MVK "Elbrus-2" pada 24 "siklus Livermore" dan, menurut hasil tes ini, nilai harmonik kinerja rata-rata adalah 2,7 MFLOPS. Sebagai perbandingan, prosesor Cray-X MP (pengembangan Seymour Kray yang paling terkenal pada tahun 1982) memiliki indikator serupa - 9,3 MFLOPS (pada frekuensi clock 5 kali lebih tinggi daripada Elbrus-2 MVK). Rasio ini menunjukkan efisiensi tinggi arsitektur Elbrus, yang memungkinkan lebih banyak operasi dilakukan per siklus prosesor.

Arsitektur prosesor Elbrus sudah sangat berbeda dari BESM-6 lama dan sangat berbeda dari yang tradisional. Inti dari "Elbrus 3-1" adalah prosesor konveyor modular (MCP), yang dirancang oleh Andrey Andreevich Sokolov. Sokolov adalah peserta dalam semua proyek paling signifikan dari Institut Lebedev, dari BESM-1 hingga AS-6. Dan itu adalah bakat teknik Sokolov yang sering dibandingkan dengan bakat Seymour Krey - saingan konstan Lebedev dalam kompetisi komputasi kecepatan super. "MCP adalah prosesor yang kuat yang mampu memproses dua aliran instruksi independen. Perangkat pipa prosesor bekerja dengan dua jenis objek - vektor dan skalar. Skalar tampaknya terjepit ke dalam pipa vektor dan diproses di antara dua komponen vektor yang berdekatan. Beberapa saluran akses menyediakan hingga 8 panggilan paralel ke memori dalam satu siklus. Hampir semua fitur arsitektur Elbrus benar-benar orisinal, tetapi mereka sering disebut prinsip pinjaman dari CDC dan Burroughs, yang jelas merupakan kebohongan. Lebedev mulai menggunakan pipa dan prinsip-prinsip komputasi paralel sebelumnya.

Institut Lebedev masih dalam kondisi terbaiknya, telah melewati era Yeltsinisme, meskipun dengan kerugian yang signifikan, tetapi tanpa kehilangan potensi kreatifnya. Benar, dalam inkarnasi baru - pada bulan April 1992, atas dasar departemen Institut Mekanika Presisi dan Teknologi Komputer Lebedev, MCST diciptakan, yang melanjutkan pengembangan arsitektur Elbrus. Tahun itu, salah satu karyawan terkemuka institut B. A. Babayan dan sebagian besar spesialis MCST dipekerjakan oleh perusahaan raksasa Intel untuk bekerja di cabangnya di Rusia. Ini mungkin tampak konyol, tetapi Intel saat itu yang memungkinkan untuk mempertahankan personel domestik di bidang elektronik, meminjam, tentu saja, perkembangan signifikan institut bersama dengan sebagian personel. Berdasarkan arsitektur Elbrus MVK, spesialis perusahaan baru pada tahun 2007 menciptakan mikroprosesor Elbrus, yang berfungsi sebagai dasar untuk sistem komputasi Elbrus-3M1, dengan frekuensi clock 300 MHz dan kinerja 4,8 GFLOPS (sebagai perbandingan, Intel Core2Duo 2,4 GHz hanya memiliki 1,3 gigaflops). Pada saat yang sama, mikroprosesor Rusia bahkan tidak memerlukan radiator untuk pendinginan. Versi dua prosesor dari kompleks komputer, yang disebut UVK / S, memiliki kinerja puncak 19 GFLOPS (untuk data 32-bit). Ini adalah jawaban bagi mereka yang berpikir bahwa militer kita saat ini harus menggunakan komputer pribadi dari IBM dengan mikroprosesor dari Intel. Untungnya, ini tidak terjadi. Meskipun untuk ini saya harus membeli peralatan impor untuk produksi sirkuit mikro.

Modul sistem dengan dua mikroprosesor "Elbrus" dan kompleks komputasi "Elbrus-3M1":

Mikroprosesor dibuat menggunakan teknologi 0,13 mikron, yang bukan merupakan rekor teknologi untuk saat ini, tetapi juga tidak ketinggalan jauh di belakang mereka (teknologi ini dianggap sebagai hal baru sekitar 5 tahun yang lalu). Sekarang pengembangan mikroprosesor Elbrus-S sedang berlangsung pada teknologi 0,09 mikron, yang sudah menjadi "sistem pada chip", yaitu, termasuk pengontrol peralatan periferal. Ini dirancang untuk membuat komputer papan tunggal berkinerja tinggi untuk aplikasi "dapat dipakai dan disematkan", yang berarti pesawat dan rudal kami tidak akan dilengkapi dengan komponen impor.

Tapi mari kita kembali ke tahun 60-an. Uni Soviet kemudian menjadi yang pertama dalam banyak perkembangan teknis di bidang elektronik, yang sebagian besar dilakukan dalam kerangka proyek militer dan karenanya bersifat rahasia. Dan karena kerahasiaannya, pencapaian ini tetap berada di luar perhatian sejarawan. Pencipta BESM-6, perancang teknologi komputer Soviet yang luar biasa, Sergei Alekseevich Lebedev, juga merancang komputer militer murni untuk sistem pertahanan anti-rudal (ABM) pertama yang masih eksperimental:

"Komputer khusus, dibuat di bawah kepemimpinan S. A. Lebedev untuk sistem pertahanan anti-rudal, menjadi dasar untuk mencapai keseimbangan strategis antara Uni Soviet dan Amerika Serikat selama Perang Dingin." komputer khusus "Diana-1" dan "Diana- 2" dikembangkan untuk pengambilan data otomatis dari radar dan pelacakan target otomatis. -40, dan sedikit kemudian M-50 (floating point). Kemungkinan mengenai rudal balistik, yang disediakan oleh pertahanan rudal, memaksa Amerika Serikat untuk melihat cara untuk menyimpulkan kesepakatan dengan Uni Soviet tentang pembatasan pertahanan rudal, yang muncul pada tahun 1972."

Prestasi Uni Soviet dalam teknologi komputer adalah yang paling penting untuk pertahanan dan menjadi argumen penting untuk kesimpulan perjanjian tentang pembatasan pertahanan rudal.… Dan tepat ketika kami memiliki keuntungan yang signifikan dalam hal ini. Uni Soviet praktis sudah memiliki pertahanan anti-rudalnya sendiri pada pertengahan 60-an, ketika Amerika Serikat hanya bisa memimpikannya. Perjanjian itu terutama membatasi Uni Soviet, bukan Amerika Serikat - sebagai akibat dari perjanjian itu, sistem pertahanan rudal hanya dikerahkan di sekitar Moskow. Ketika Amerika Serikat akhirnya dapat melakukan sesuatu di bidang ini (ini adalah 30 tahun kemudian!), Amerika Serikat segera menarik diri dari perjanjian itu. Pertanyaannya adalah - apakah ada gunanya bagi Uni Soviet untuk menandatangani perjanjian seperti itu? Kami menyerahkan perisai pertahanan rudal dan tidak mendapat imbalan apa pun! Amerika Serikat tidak bisa membuat sendiri saat itu. Apakah pimpinan Uni Soviet mengetahui hal ini? Jika dia tahu, maka Traktat ABM sudah bisa dianggap sebagai tindakan pengkhianatan terhadap kepentingan negara. Situasinya sangat mengingatkan pada tahun 1987, ketika Uni Soviet siap untuk mengorbitkan komponen sistem pertahanan rudal luar angkasa - satelit dengan senjata laser "SKIF". Kemudian Gorbachev, yakin akan kemungkinan keberhasilan program, segera memberlakukan moratorium sepihak, mengumumkan dari mimbar PBB bahwa Uni Soviet akan meninggalkan "perlombaan senjata di luar angkasa." Amerika Serikat berencana untuk meluncurkan satelit serupa ke orbit hanya pada 2012, 25 tahun setelah penutupan program Soviet yang serupa. Bukan karena mereka tiba-tiba memiliki keinginan seperti itu. Karena teknologi mereka, bukan tanpa bantuan spesialis Rusia, baru sekarang memungkinkannya. Mengapa kepemimpinan Uni Soviet membuat konsesi sepihak? Tidak ada versi resmi dari jawaban untuk pertanyaan ini.

Kembali di awal 60-an, komputer kami berhasil menghitung lintasan rudal balistik, terlepas dari kenyataan bahwa pada awalnya sistem pertahanan rudal kami bekerja pada komputer yang agak lambat. Mesin M-40 dan M-50 memiliki produktivitas masing-masing hanya 40 ribu dan 50 ribu operasi per detik. Namun, 5E92b, modifikasi militer dari M-50, memiliki produktivitas 500 ribu operasi per detik, yang untuk tahun 1966, dari mana produksinya dimulai, mendekati rekor dunia, jika tidak. Dan ada detail lain yang sedikit diketahui di sini.

Di antara banyak model komputer Soviet yang sering disebutkan, nama-nama seri komputer yang sangat penting yang diproduksi pada paruh kedua tahun 60-an - awal 70-an dan sepenuhnya digunakan untuk akuisisi Angkatan Bersenjata Uni Soviet jarang ditemukan. Ini adalah mesin seri 5E (5E51, 5E92b, dll.), yang dikembangkan oleh Biro Desain Lebedev. BESM-6 dikenal luas, tetapi hanya sedikit orang yang tahu bahwa BESM-6 menjadi terkenal hanya karena kalah dalam tender pasokan untuk Angkatan Bersenjata Uni Soviet - tender dimenangkan oleh "5E". Militer, setelah memilih "5E", semacam "menolak" BESM-6 dan yang terakhir masuk ke distribusi terbuka untuk industri sipil. Dan seri 5E diklasifikasikan dan dikirim hanya untuk militer. Mesin seri 5E disatukan oleh saluran "pertukaran antarmesin" ke jaringan lokal, yang pada paruh pertama tahun 70-an merupakan lingkungan komputasi multiprosesor sebagai dasar untuk sistem kontrol ruang dan objek ruang angkasa. Beberapa komputer yang disatukan dalam lingkungan komputasi seperti itu membentuk kompleks komputasi tunggal, yang memiliki kinerja beberapa kali lebih tinggi daripada BESM-6. Prinsip yang sama sekarang berfungsi sebagai dasar untuk pembuatan superkomputer modern - ini adalah prosesor individu, dikumpulkan ke dalam satu jaringan melalui saluran komunikasi cepat. Dan ini membutuhkan sarana khusus. Mesin seri M (M-40, M-50) juga memiliki sistem interupsi yang dikembangkan, mereka dapat menerima dan mengirimkan data melalui tujuh saluran yang beroperasi secara asinkron dupleks dengan total bandwidth 1 Mbit / s. Modifikasi M-50 - 5E92 dirancang khusus untuk digunakan dalam kompleks pemrosesan data semacam itu.

Untuk pertama kalinya di dunia, saluran multipleks digunakan dalam jaringan komputer dan operasi paralel perangkat kontrol, memori akses acak, perangkat eksternal, dan saluran komunikasi dilakukan. Dalam hal struktur dan prinsip operasi, itu adalah sistem multiprosesor pertama di dunia … Pada tahun 1959, jaringan komputer dibangun dari komputer yang terpisah ratusan kilometer - tidak ada kompleks serupa di luar negeri pada waktu itu. Pusat komando dan komputer utama dari sistem "A" dibangun berdasarkan komputer 5E92. Jaringan komputer itu sendiri bersifat unik, dialah yang menjadi titik awal penelitian, yang kemudian mengarah pada penciptaan informasi global dan jaringan komputer lainnya. Tentu saja, jaringan ini sendiri tidak menyerupai, misalnya, Internet modern, tetapi sebagai satu set mesin independen yang memecahkan fragmen independen dari masalah umum dan bertukar informasi menggunakan protokol terpadu, itu dapat dianggap sebagai pelopor jaringan global saat ini. Jaringan serupa pertama, menghubungkan dua komputer TX-2 di Massachusetts dan Q-32 di California melalui saluran telepon, diuji hanya pada tahun 1965 … Pada tanggal 4 Maret 1961, sistem pertahanan anti-rudal eksperimental berhasil diuji - jaringan hulu ledak rudal R-12 hancur. Eksperimen menunjukkan bahwa tugas memerangi target balistik berpasangan yang terdiri dari badan rudal balistik dan hulu ledak nuklir yang terpisah darinya telah diselesaikan secara teknis. Tes serupa terjadi di Amerika Serikat 21 tahun kemudian.

Sistem A adalah sistem pertahanan rudal. Bekerja pada pertahanan rudal (sistem "A") memainkan peran besar dalam pengembangan teknologi komputer di Uni Soviet: atas perintah militer, menggunakan basis elemen yang relatif lambat, spesialis dari Biro Desain Lebedev (ITMiVT) menciptakan fasilitas komputasi yang lebih unggul dalam parameter mereka untuk yang asing. Mereka juga membuat versi seluler dari sistem tersebut, misalnya 5E261 - sistem kontrol kinerja tinggi multiprosesor seluler yang dibangun secara modular. Dialah yang digunakan sebagai bagian dari sistem pertahanan udara S-300PT untuk berbasis darat dan laut:

Tetapi yang paling penting, sarana untuk menghubungkan komputer individu ke dalam lingkungan komputasi - saluran komunikasi multipleks asinkron yang cepat dan perangkat lunak yang sesuai - telah dibuat. Dan di sini kita sampai pada proyek lain yang sangat penting bagi negara, sistem OGAS - "Sistem akuntansi dan pemrosesan informasi otomatis nasional", sistem manajemen ekonomi otomatis di Uni Soviet, berdasarkan prinsip-prinsip sibernetika. Sistem ini, yang dikembangkan oleh Akademisi Viktor Mikhailovich Glushkov, didasarkan pada sarana teknis semacam itu.

Pengarang - Maxson