Immaginario della scienza. Parte 2

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Dopo l'introduzione del sistema di copiatura per campioni americani e la comparsa di una serie di macchine UE - copie dell'americano IBM360 / IBM370, gli sviluppi dell'URSS nel campo della tecnologia informatica non si sono fermati. Tuttavia, sono entrati quasi completamente nel quadro dei progetti militari: i militari non volevano usare solo copie, e anche peggio dei propri sviluppi. L'importazione non era adatta a loro a causa di possibili "segnalibri" - caratteristiche non documentate dell'elettronica che potrebbero disabilitare l'elettronica nell'interesse di un potenziale nemico. ITM e VT, il cui direttore era l'accademico Lebedev, sebbene continuasse ad essere elencato come istituto accademico, divennero essenzialmente un dipartimento militare e il lavoro continuò lì per migliorare il BESM-6 e l'M-40 militare, M-50. Il risultato di tale lavoro fu la linea Elbrus, i cui compiti principali erano i compiti per il sistema di difesa antimissilistico. Innanzitutto, sulla base dei computer militari 5E261 e 5E262, è stato creato un complesso di computer multiprocessore "Elbrus-1" con una produttività di 15 milioni di operazioni / s. Nella seconda fase, è stato creato l'Elbrus-2 MVK con una capacità di 120 milioni di operazioni / s. Elbrus-3, il cui sviluppo è stato completato entro la fine degli anni '80, ha avuto una prestazione di 500 MFLOPS (milioni di operazioni in virgola mobile al secondo).

Gli indicatori di prestazione per un computer sono una cosa molto relativa, che dipende sia dalle caratteristiche dell'architettura che dall'efficienza dei compilatori dei linguaggi di programmazione. Pertanto, i benchmark vengono spesso utilizzati per confrontare le prestazioni del mondo reale. Nel 1988, S. V. Kalin ha misurato le prestazioni della CPU dell'MVK "Elbrus-2" a 24 "cicli di Livermore" e, in base ai risultati di questi test, il valore armonico medio delle prestazioni era di 2,7 MFLOPS. Per fare un confronto, il processore Cray-X MP (lo sviluppo più famoso di Seymour Kray nel 1982) ha un indicatore simile: 9,3 MFLOPS (a una frequenza di clock 5 volte superiore a quella dell'Elbrus-2 MVK). Questo rapporto indica l'elevata efficienza dell'architettura Elbrus, che consente di eseguire più operazioni per ciclo del processore.

L'architettura dei processori Elbrus era già notevolmente diversa dal vecchio BESM-6 ed era molto diversa da quella tradizionale. Il nucleo di "Elbrus 3-1" era un processore di trasporto modulare (MCP), progettato da Andrey Andreevich Sokolov. Sokolov ha partecipato a tutti i progetti più significativi dell'Istituto Lebedev, da BESM-1 a AS-6. Ed è stato il talento ingegneristico di Sokolov che i colleghi hanno spesso paragonato al talento di Seymour Krey, il costante rivale di Lebedev nella competizione informatica a super velocità. "L'MCP era un potente processore in grado di elaborare due flussi di istruzioni indipendenti. I dispositivi pipeline del processore funzionavano con due tipi di oggetti: vettori e scalari. Gli scalari sembravano essere incastrati in una pipeline vettoriale ed elaborati tra due componenti vettoriali adiacenti. Diversi canali di accesso fornivano fino a 8 chiamate parallele alla memoria in un ciclo. " Quasi tutte le caratteristiche architettoniche di Elbrus erano assolutamente originali, ma sono spesso chiamate principi presi in prestito da CDC e Burroughs, il che è un'ovvia bugia. Lebedev ha iniziato a utilizzare sia la pipeline che i principi del calcolo parallelo in precedenza.

L'Istituto Lebedev è ancora al suo meglio, avendo attraversato l'era di Eltsinismo, anche se con perdite significative, ma senza perdere il suo potenziale creativo. È vero, in una nuova incarnazione - nell'aprile 1992, sulla base dei dipartimenti del Lebedev Institute of Precision Mechanics and Computer Technology, è stato creato MCST, che ha continuato lo sviluppo dell'architettura Elbrus. Quell'anno, uno dei principali dipendenti dell'istituto B. A. Babayan e la maggior parte degli specialisti MCST sono stati assunti dalla gigantesca società Intel per lavorare nella sua filiale russa. Può sembrare ridicolo, ma è stata poi Intel che ha permesso di trattenere il personale domestico nell'elettronica, prendendo in prestito, ovviamente, i significativi sviluppi dell'istituto insieme a una parte del personale. Sulla base dell'architettura dell'Elbrus MVK, gli specialisti della nuova società nel 2007 hanno creato il microprocessore Elbrus, che è servito come base per i sistemi informatici Elbrus-3M1, con una frequenza di clock di 300 MHz e una prestazione di 4,8 GFLOPS (per confronto, Intel Core2Duo 2.4 GHz ha solo 1.3 gigaflop). Allo stesso tempo, il microprocessore russo non richiede nemmeno un radiatore per il raffreddamento. La versione a due processori del complesso di computer, denominata UVK/S, ha prestazioni di picco di 19 GFLOPS (per dati a 32 bit). Questa è la risposta a chi pensa che i nostri militari oggi debbano utilizzare personal computer IBM con microprocessori Intel. Fortunatamente, non è questo il caso. Anche se per questo ho dovuto acquistare attrezzature importate per la produzione di microcircuiti.

Modulo di sistema con due microprocessori "Elbrus" e complesso informatico "Elbrus-3M1":

Il microprocessore è realizzato utilizzando la tecnologia da 0,13 micron, che non è un record tecnologico per oggi, ma non è nemmeno molto indietro (la tecnologia era considerata una novità circa 5 anni fa). Ora è in corso lo sviluppo del microprocessore Elbrus-S sulla tecnologia di 0,09 micron, che è già un "sistema su un chip", ovvero include controller di apparecchiature periferiche. È progettato per creare computer a scheda singola ad alte prestazioni per applicazioni "indossabili e integrate", il che significa che i nostri aerei e missili non saranno dotati di componenti importati.

Ma torniamo agli anni '60. L'URSS fu quindi la prima di molti sviluppi tecnici nel campo dell'elettronica, la maggior parte dei quali furono realizzati nell'ambito di progetti militari e quindi erano segreti. E a causa della segretezza, questi risultati sono rimasti al di fuori dell'attenzione degli storici. Il creatore di BESM-6, un eccezionale progettista sovietico di tecnologia informatica, Sergei Alekseevich Lebedev, progettò anche computer puramente militari per il primo sistema di difesa antimissilistico (ABM) ancora sperimentale:

"I computer specializzati, creati sotto la guida di S. A. Lebedev per il sistema di difesa antimissilistico, sono diventati la base per raggiungere la parità strategica tra l'URSS e gli Stati Uniti durante la Guerra Fredda." computer specializzati "Diana-1" e "Diana- 2" sono stati sviluppati per il recupero automatico dei dati dal radar e il tracciamento automatico dei bersagli. -40, e poco dopo M-50 (virgola mobile). La possibilità di colpire missili balistici, forniti dalla difesa missilistica, ha costretto gli Stati Uniti a cercare per i modi per concludere un accordo con l'URSS sulla limitazione della difesa missilistica, apparso nel 1972."

I risultati dell'URSS nella tecnologia informatica sono stati della massima importanza per la difesa e sono serviti come argomento importante per la conclusione di un trattato sulla limitazione della difesa missilistica … E proprio quando avevamo un vantaggio significativo in questo. L'URSS aveva praticamente già una propria difesa antimissilistica a metà degli anni '60, quando gli Stati Uniti potevano solo sognarla. Il trattato limitava principalmente l'URSS, non gli Stati Uniti: a seguito del trattato, il sistema di difesa missilistica fu schierato solo intorno a Mosca. Quando gli Stati Uniti furono finalmente in grado di fare qualcosa in quest'area (questo è 30 anni dopo!), si ritirò immediatamente dal trattato. La domanda è: c'era motivo per l'URSS di firmare un tale accordo? Abbiamo rinunciato allo scudo di difesa missilistico e non abbiamo ottenuto nulla in cambio! All'epoca gli Stati Uniti semplicemente non potevano crearne uno proprio. La leadership dell'URSS lo sapeva? Se lo sapesse, allora il Trattato ABM può già essere considerato un atto di tradimento degli interessi del Paese. La situazione ricorda molto il 1987, quando l'Unione Sovietica era pronta a mettere in orbita i componenti di un sistema di difesa missilistico spaziale: i satelliti con armi laser "SKIF". Allora Gorbaciov, convinto della possibile riuscita del programma, gli impose subito una moratoria unilaterale, annunciando dalla tribuna dell'ONU che l'URSS avrebbe abbandonato la "corsa agli armamenti nello spazio". Gli Stati Uniti prevedono di lanciare in orbita satelliti simili solo nel 2012, 25 anni dopo la chiusura di un simile programma sovietico. Non perché improvvisamente avessero un tale desiderio. Perché le loro tecnologie, non senza l'aiuto di specialisti russi, lo hanno permesso solo ora. Perché la leadership dell'URSS ha fatto concessioni unilaterali? Non esiste una versione ufficiale della risposta a questa domanda.

All'inizio degli anni '60, i nostri computer riuscivano a calcolare le traiettorie dei missili balistici, nonostante il fatto che inizialmente il nostro sistema di difesa missilistico funzionasse su computer piuttosto lenti. Le macchine M-40 e M-50 avevano una produttività rispettivamente di sole 40mila e 50mila operazioni al secondo. Tuttavia, il 5E92b, una modifica militare dell'M-50, aveva una produttività di 500 mila operazioni al secondo, che per il 1966, da cui iniziò la sua produzione, era vicina a un record mondiale, se non addirittura. E qui c'è un altro dettaglio poco noto.

Tra i tanti modelli di computer sovietici spesso citati, sono rari i nomi di una serie molto importante di computer che furono prodotti nella seconda metà degli anni '60 - primi anni '70 e furono interamente utilizzati per l'acquisizione delle forze armate dell'URSS. Si tratta di macchine della serie 5E (5E51, 5E92b, ecc.), sviluppate dal Lebedev Design Bureau. BESM-6 è ampiamente conosciuto, ma poche persone sanno che BESM-6 è diventato famoso solo perché ha perso la gara per le forniture per le forze armate dell'URSS - la gara vinta da "5E". I militari, avendo optato per "5E", hanno in qualche modo "rifiutato" BESM-6 e quest'ultimo è passato alla distribuzione aperta per le industrie civili. E la serie 5E è stata classificata ed è stata spedita solo ai militari. Le macchine della serie 5E erano unite da canali di "scambio intermacchina" in reti locali, che nella prima metà degli anni '70 costituivano un ambiente informatico multiprocessore come base per il controllo dello spazio e i sistemi di controllo degli oggetti spaziali. Diversi computer messi insieme in un tale ambiente informatico costituivano un unico complesso informatico, che aveva prestazioni diverse volte superiori a BESM-6. Lo stesso principio ora serve come base per la creazione di moderni supercomputer: si tratta di processori individuali, raccolti in un'unica rete da canali di comunicazione veloci. E questo richiede mezzi speciali. Le macchine della serie M (M-40, M-50) avevano anche un sistema di interruzione sviluppato, potevano ricevere e trasmettere dati su sette canali duplex funzionanti in modo asincrono con una larghezza di banda totale di 1 Mbit / s. La modifica M-50 - 5E92 è stata appositamente progettata per l'uso in tali complessi di elaborazione dati.

Per la prima volta al mondo, sono stati utilizzati canali multiplex in una rete di computer ed è stato eseguito il funzionamento parallelo di dispositivi di controllo, memoria ad accesso casuale, dispositivi esterni e canali di comunicazione. In termini di struttura e principio di funzionamento, fu il primo sistema multiprocessore al mondo … Nel 1959 fu costruita una rete di computer da computer distanti centinaia di chilometri - a quel tempo non c'erano complessi simili all'estero. Il principale centro di comando e computer del sistema "A" è stato costruito sulla base del computer 5E92. La stessa rete di computer era di natura unica, è stata lei a fungere da punto di partenza della ricerca, che in seguito ha portato alla creazione di altre reti globali di informazioni e computer. Naturalmente, questa stessa rete non assomigliava, ad esempio, alla moderna Internet, ma come insieme di macchine indipendenti che risolvono frammenti indipendenti di un problema comune e scambiano informazioni utilizzando protocolli unificati, può essere considerata il precursore delle reti globali odierne. La prima rete simile, che collega due computer TX-2 in Massachusetts e Q-32 in California tramite una linea telefonica, fu testata solo nel 1965 … Il 4 marzo 1961 fu testato con successo un sistema di difesa antimissilistico sperimentale: il la testata di un missile R-12 è stata distrutta. L'esperimento ha mostrato che il compito di combattere obiettivi balistici accoppiati costituiti da un corpo di missile balistico e da una testata nucleare separata da esso è stato tecnicamente risolto. Test simili hanno avuto luogo negli Stati Uniti 21 anni dopo.

Il sistema A è un sistema di difesa missilistico. Il lavoro sulla difesa missilistica (sistema "A") ha svolto un ruolo enorme nello sviluppo della tecnologia informatica in URSS: per ordine dell'esercito, utilizzando una base di elementi relativamente lenta, gli specialisti del Lebedev Design Bureau (ITMiVT) hanno creato strutture informatiche che erano superiori nei loro parametri a quelli stranieri. Hanno anche creato versioni mobili di tali sistemi, ad esempio 5E261 - un sistema di controllo mobile multiprocessore ad alte prestazioni costruito su base modulare. È stata lei a essere utilizzata come parte dei sistemi di difesa aerea S-300PT per terra e mare:

Ma, cosa più importante, sono stati creati mezzi per interfacciare i singoli computer in un ambiente informatico - canali di comunicazione multiplex asincroni veloci e software corrispondente. Ed eccoci ad un altro progetto importantissimo per il Paese, il sistema OGAS - "Sistema automatizzato nazionale di contabilità ed elaborazione delle informazioni", un sistema di gestione economica automatizzata in URSS, basato sui principi della cibernetica. Questo sistema, sviluppato dall'accademico Viktor Mikhailovich Glushkov, si basava proprio su tali mezzi tecnici.

Autore - Maxson