Как называется первая отечественная эвм разработанная под руководством академика с а лебедева

Советская вычислительная школа Сергея Лебедева

Сергей Алексеевич Лебедев был советским академиком и основоположником вычислительной техники в СССР. Он создал первый в континентальной Европе компьютер с хранимой в памяти программой (МЭСМ) и был одним из разработчиков первых цифровых электронных вычислительных машин с динамически изменяемой программой вычислений. Под руководством и самоличном участии этого выдающегося ученого было создано 18 ЭВМ, причем 15 из них выпускались серийно.

Лебедев стоял у истоков развития и становления отечественной вычислительной техники. Опыт его работы уникален, так как охватывает период от создания первых ламповых компьютеров, выполнявших сотни и тысячи операций в секунду, до быстродействующих супер-ЭВМ на больших интегральных схемах.

Сергей Лебедев родился 2 ноября 1902 г. в городе Нижний Новгород. Отец Алексей Иванович был известным автором «Азбуки» и «Словаря непонятных слов», а мать Анастасия Петровна (в девичестве Маврина, из дворян) преподавала общие предметы в младших классах народного училища. В послереволюционные годы главу семейства пригласили на работу наркомом просвещения и Лебедевы переехали в Москву.

Сергей Лебедев (1920 г.)

Начало пути

В 1921 г. Сергей сдал экзамены экстерном за среднюю школу и поступил в Московское высшее техническое училище (МВТУ) им. Н.Э.Баумана на электротехнический факультет. Его учителями и научными руководителями были выдающиеся русские ученые-электротехники, профессора Карл Адольфович Круг, Леонид Иванович Сиротинский и Александр Александрович Глазунов. Все они трудились над разработкой плана электрификации СССР (план ГОЭЛРО). Для успешного осуществления потребовались уникальные теоретические и экспериментальные исследования. Лебедев был еще студентом, но уже тогда основное внимание уделял проблеме устойчивости параллельной работы электростанций. Первые результаты по данной проблеме были отражены в его дипломном проекте, который выполнялся под руководством профессора К.А.Круга.

В 1928 г. Лебедев получил диплом инженера-электрика и остался преподавать в родной альма-матер, параллельно занимая должность младшего научного сотрудника Всесоюзного электротехнического института (ВЭИ). Именно в этом ВУЗе он возглавил лабораторию электрических сетей, где продолжил работу над проблемой устойчивости. Тематика лаборатории постепенно расширялась, охватывая также и проблемы автоматического регулирования. И в результате в 1936 г. на ее базе сформировался отдел автоматики, руководить которым поручили Сергею Алексеевичу.

К этому времени Лебедев уже стал профессором и автором (совместно с Петром Сергеевичем Ждановым) широко известной среди специалистов-электротехников монографии “Устойчивость параллельной работы электрических систем”.

Лебедев в своем кабинете

У научной деятельности Лебедева замечалась характерная особенность, которая заключалась в органическом сочетании большой глубины теоретической проработки с конкретной практической направленностью. Продолжая теоретические исследования, он стал активным участником подготовки сооружения Куйбышевского гидроузла.

В начале Второй мировой войны Лебедев был вынужден покинуть ВЭИ и уехать в Свердловск. Все ресурсы отдела автоматики переключили на оборонную тематику.

За поразительно короткие сроки работы в Свердловске, Алексей Сергеевич спроектировал систему стабилизации танкового орудия при прицеливании. Эта разработка усовершенствовала танк, делая его менее уязвимым и спасая тем самым многих танкистов. Система позволяла наводить и стрелять из орудия без остановки машины. За свое изобретение ученый был награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

В 1945 г. Лебедева избрали действительным членом Академии Наук УССР

После окончания войны ученый занялся реализацией давно запланированного проекта по созданию вычислительной машины с использованием двоичной системы счисления. В те годы не было достаточно полных публикаций о двоичной системе счисления и методике операций над двоичными числами. Базой для построения цифровой вычислительной машины стала методика выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления и ранее разработанные самим Лебедевым методы решения математических задач.

В 1947 г. Лебедев стал директором Института электротехники АН Украины и по совместительству возглавил руководство лабораторией Института точной механики и вычислительной техники СССР.

МЭСМ

В 1948 г. начался процесс создания малой электронной счетной машины (МЭСМ). Для научной работы Лебедеву выделили частично разрушенное здание бывшей монастырской гостиницы в Феофании (Киев). С финансовой помощью и поддержкой вице-президента АН УССР Михаила Алексеевича Лаврентьева, помещение было отремонтировано и оборудовано под лабораторию.

Здание в Феофании, где размещалась лаборатория Лебедева

Лебедев выдвинул, обосновал и реализовал в первой советской машине принципы построения ЭВМ с хранившейся в памяти программой. МЭСМ занимала целое крыло двухэтажного здания (60 м²) и состояла из 6 000 электронных ламп. Примечательно то, что проектирование, монтаж и отладка машины были выполнены в течении трех лет. При этом в разработке участвовали лишь 11 инженеров и 15 технических сотрудников. Тогда как на разработку первого в мире электронного компьютера ЭНИАК (США) ушло пять лет и было задействовано 13 разработчиков и более 200 техников.

Схема элементарной ячейки блока памяти арифметического устройства МЭСМ

МЭСМ была арифметическим устройством, производившим операции сложения, вычитания, умножения, деления, сдвига, сравнения с учётом знака, сравнения по абсолютной величине, передачи управления, передачи чисел с магнитного барабана, сложения команд, остановки. МЭСМ имела двоичное представление чисел с фиксированной запятой, 16 двоичных разрядов на число, плюс один разряд на знак.

6 ноября 1950 г. состоялся пробный пуск машины, в ходе которого решалась задача: Y» + Y = 0; Y(0) = 0; Y(pi) = 0.

Не смотря на то, что МЭСМ создавалась более как макет Большой электронной счетной машины, ей нашли практическое применение. Первой советской ЭВМ весьма заинтересовались математики, задачи которых требовали использования быстродействующего вычислителя. До 1953 г. МЭСМ была единственной вычислительной машиной в СССР.

Участники разработки МЭСМ — Лев Наумович Дашевский и Соломон Бениаминович Погребинский (Киев, 1951 г.)

Характеристики МЭСМ

Элементная база: 6 000 электронных ламп (около 3500 триодов и 2500 диодов)
Быстродействие: 3 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: около 25 кВт
Разрядность: 16
Тактовая частота: 5 кГц
Устройства ввода / вывода: ввод с перфокарты или набором кода на штекерном коммутаторе; вывод с помощью электромеханического печатающего устройства либо фотоустройства для получения данных на фотоплёнке.
Также мог использоваться магнитный барабан, хранящий до 5000 кодов чисел или команд.

БЭСМ

Следующей после МЭСМ была разработана большая электронно-счётная машина (БЭСМ). В структуре устройства уже тогда были реализованы основные решения, характерные для современных вычислительных машин.

У БЭСМ была двоичная система представления чисел с учётом порядков, то есть в форме чисел с плавающей запятой. Машина оперировала диапазон чисел примерно от 10^-9 до 10⁹. Система команд была трёхадресной, в нее входило 9 арифметических операций, 8 операций передач кодов, 6 логических операций, 9 операций управления.

Лабораторные испытания БЭСМ

БЭСМ имела 39 двоичных разрядов для представления чисел в виде мантиссы/порядка, из них 32 разряда отводилось для значащей части и 5 для порядка. Еще по одному разряду отводилось для знаков мантиссы и порядка. При написании программ для машины применялась техника самомодифицирующегося кода, когда напрямую модифицировались адресные части команд для доступа к массивам.

Один из разработчиков БЭСМ Всеволод Сергеевич Бурцев вспоминает о машине следующее:

Во многих блоках первой БЭСМ в анодной цепи были использованы не лампы сопротивления, а ферритовые трансформаторы. Так как эти трансформаторы были изготовлены кустарным способом, они часто выгорали, при этом выделяли едкий специфический запах. Сергей Алексеевич обладал замечательным обонянием и, обнюхивая стойку, с точностью до блока указывал на дефектный. Он практически никогда не ошибался.

Характеристики БЭСМ

Элементная база: 4 000 электронных ламп, 5 000 полупроводниковых диодов
Быстродействие: 8 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: около 35 кВт
Разрядность: 39
Тактовая частота: 9 МГц
Внешняя память: на магнитных барабанах (2 барабана по 5120 слов) и магнитных лентах (4 по 30 000 слов)
Устройства ввода / вывода: ввод с перфокарты, цифро-печать и фото-печатное устройство.

Группа сотрудников ИТМ и ВТ АН СССР в день награждения за создание БЭСМ (1956 г.)

В 1956 г. БЭСМ получила награду и была принята Государственной комиссией в эксплуатацию.

БЭСМ-2, М-20 и БЭСМ-4

В 1958 г. БЭСМ была подготовлена к серийному производству. Коллектив ИТМиВТ под руководством Лебедева разработал и презентовал две ЭВМ: БЭСМ-2 и М-20. Их характерной особенностью было то, что они разрабатывались в тесном контакте с промышленностью (особенно М-20). Специалисты завода и академического института вместе участвовали в создании машины. Этот принцип был хорош тем, что улучшал качество документации, т. к. в ней учитывались технологические возможности завода.

Вычислительная машина БЭСМ-2 сохранила систему команд и все основные параметры предыдущего устройства, но конструкция стала более технологичной и удобной для серийного выпуска. В БЭСМ-2 было реализовано оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках, широко применялись полупроводниковые диоды, а также была усовершенствована конструкция (мелкоблочная). На БЭСМ-2 проводились расчеты, связанные с запуском искусственных спутников, первых пилотируемых космических кораблей. Именно на одной из упомянутых ЭВМ был произведён расчёт траектории ракеты, доставившей вымпел СССР на Луну.

БЭСМ-2 имела около 4 000 электронных ламп, и была собрана на трех основных стойках

Характеристики БЭСМ-2

Элементная база: 4 000 электронных ламп, 5 000 полупроводниковых диодов
Быстродействие: 20 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: 35 кВт
Разрядность: 45
Тактовая частота: 10 МГц
Внешняя память: на магнитных барабанах и магнитных лентах
Устройства ввода / вывода: ввод с перфоленты, которую печатает устройство.

М-20 стала первой советской машиной, которая поставлялась в комплекте со специальным математическим обеспечением (по своей сути — ОС). В новое устройство Лебедев заложил рад конструктивных решений, расширяющих функциональность и почти не увеличивающих количество электронных ламп.

М-20 обладала производительностью 20 000 операций в секунду за счет совмещения работы отдельных устройств и более быстрого выполнения арифметических операций. В машине впервые были применены: автоматическая модификация адреса; совмещение работы арифметического устройства и выборки команд из памяти; использование буферной памяти для массивов, выдаваемых на печать.

М-20

Характеристики М-20

Элементная база: электронные лампы, полупроводниковые схемы
Быстродействие: 20 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: 50 кВт
Разрядность: 45
Тактовая частота: 0.6667 мГц
Внешняя память: на магнитных барабанах и магнитных лентах
Устройства ввода / вывода: ввод с перфоленты, которую печатает устройство

После вручения наград в Кремле (1962 г.)

В 1965 г. появилась серийная ЭВМ на полупроводниковых элементах БЭСМ-4, которая унаследовала архитектуру М-20. Для БЭСМ-4 существовало не менее 3 разных компиляторов с языка Алгол-60, компилятор Fortran, не менее 2 разных ассемблеров, компилятор с оригинального языка Эпсилон.

Характеристики БЭСМ-4

Элементная база: электронные лампы, полупроводниковые схемы
Быстродействие: до 40 000 операций в секунду
Потребляемая мощность: 50 кВт
Разрядность: 45
Тактовая частота: 9 МГц
Внешняя память: на магнитных барабанах и магнитных лентах
Устройства ввода / вывода: ввод с перфоленты, которую печатает устройство

БЭСМ-6

Разработка БЭСМ-6 завершилась в конце 1965 г. Эта машина стала первой советской супер-ЭВМ на элементной базе второго поколения (полупроводниковых транзисторах). В электронных схемах БЭСМ-6 использовалось 60 000 транзисторов и 180 000 полупроводников-диодов. Элементная база была новой для того времени.

У БЭСМ-6 имелся магистральный или водопроводный принцип организации управления. С его помощью потоки команд и операндов обрабатывались параллельно. В разработке использовалась ассоциативная память на сверхбыстрых регистрах, что сократило количество обращений к ферритной памяти и позволило осуществить локальную оптимизацию вычислений в динамике счета. Оперативная память имела расслоение (8-слойная) на автономные модули, что дало возможность одновременно обращаться к блокам памяти по нескольким направлениям. Многопрограммный режим работы БЭСМ-6 позволил решать несколько задач с заданными приоритетами. Аппаратный механизм преобразования математического адреса в физический дал возможность динамически распределять оперативную память в процессе вычислений средствами ОС.

У БЭСМ-6 был конвейерный центральный процессор с отдельными конвейерами для устройства управления и арифметического устройства. Он позволял совмещать обработку нескольких команд, находящихся на разных стадиях выполнения. Имелся кеш на 16 48-битных слов (4 чтения данных, 4 чтения команд, 8 — буфер записи). Система команд включала в себя 50 24-битных команд.

Лаборатория для проведения финишных испытаний знаменитой БЭСМ-6

С 1968 г. начался выпуск БЭСМ-6 на заводе Счётно-аналитических машин (САМ) в Москве.

Характеристики БЭСМ-6

Элементная база: транзисторный парафазный усилитель с диодной логикой на входе
Быстродействие: около 1 млн операций в секунду
Потребляемая мощность: 60 кВт
Разрядность: 48
Тактовая частота: 10 МГц
Внешняя память: на магнитных лентах и магнитных дисках
Устройства ввода / вывода: ввод с перфокарты, цифропечать и фотопечатное устройство

На Дне открытых дверей факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ Владимир Пономарев демонстрирует игру «Калах» на экране терминала БЭСМ-6

С 1967 г. практически все крупные вычислительные центры СССР стали оснащаться компьютерами БЭСМ-6. И даже спустя годы на заседании отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации Академии наук (1983 г.) академик Е. П. Велихов сказал, что создание БЭСМ-6 явилось одним из основных вкладов АН СССР в развитие советской индустрии.

В 1990 г. один из экземпляров БЭСМ-6 был перевезен в Лондон и установлен в Музее науки, как лучший в Европе суперкомпьютер своего времени.

Серия 5Э26

ЭВМ 5Э26 была последней прижизненной разработкой Лебедева, которую он успел запустить в серийное производство.

В 1968 г. Лебедев принял предложение Генерального конструктора зенитных ракетных комплексов для ПВО Бориса Васильевича Бункина. Он согласился разработать специализированный управляющий малогабаритный мобильный высокопроизводительный цифровой вычислительный комплекс (ЦВК) 5Э26. О реализации такой возможности Сергей Алексеевич мечтал еще при создании МЭСМ. Благодаря этой работе, была проведена крупнейшая реорганизация института. Объединение ресурсов множества различных лабораторий привело к фактическому созданию отделений:
— по ЭВМ общего назначения
— по ЭВМ специального назначения (включая архитектуру)
— по электронному конструированию
— по запоминающим устройствам
— по САПР и технологии.

Всеволодом Сергеевичем Бурцевым (заместитель Лебедева) была предложена многопроцессорная архитектура ЦВК 5Э26, обеспечивающая работу до трех модулей центральных процессоров и двух специальных процессоров ввода-вывода информации с общей памятью.

Конструктивно ЦВК серии 5Э26 представлял собой шкаф высотой 1885 мм, шириной 2870 мм, глубиной 655 мм, который ставился у стенки транспортного средства.

У 5Э26 имелась высокоэффективная система автоматического резервирования, базирующаяся на аппаратном контроле. Система давала возможность восстанавливать процесс управления при сбоях и отказах аппаратуры, работающей в широком диапазоне климатических и механических воздействий, с развитым математическим обеспечением автоматизации программирования.

ЦКВ 5Э261

ЦКВ 5Э26 легко адаптировался к различным требованиям по производительности и памяти в системах управления специального назначения. Устройство также работало в реальном времени, снабжалось развитым математическим обеспечением, эффективной системой автоматизации программирования и возможностью работы с языками высокого уровня. В 5Э26 была реализована энергонезависимая память команд на микробиаксах с возможностью электрической перезаписи информации внешней аппаратурой записи и введена эффективная система эксплуатации с двухуровневой локализацией неисправной ячейки, обеспечивающая эффективность восстановления аппаратуры среднетехническим персоналом.

В качестве интегральных схем использовались в основном полупроводниковые микросхемы одних из первых отечественных серий-133 и 130 (ТТЛ-типа).

Лебедев во время поездки в Англию (Кембридж, 1964 г.)

Характеристики 5Э261

Элементная база: стандартная серия ТТЛ-микросхем
Быстродействие: 1,5 млн операций в секунду
Потребляемая мощность: 5,5 кВт
Разрядность: 32
Объем оперативной памяти: 32-34 Кб
Объем командной памяти: 64-256 Кб
Независимый процессор ввода-вывода информации по 12 каналам связи: максимальный темп обмена свыше 1 Мб/с.

Опыт создания ЭВМ 5Э26 стал базой для конструирования семейства супер-ЭВМ «Эльбрус». Название было предложено Лебедевым. Появление «Эльбруса» завершило создание ПРО СССР, однако сам он уже не успел принять участие в их разработке.

Послесловие

Лебедев с семьей

По воспоминаниям сотрудников, работавших с Сергеем Алексеевичем в Киеве, он был идеальным руководителем. В работе доводил все до совершенства, большое внимание уделял мелочам. Он никогда не повышал голос и относился ко всем исключительно ровно, справедливо, без предвзятости. Всегда отмечал даже небольшие успехи своих сотрудников. В процессе отладки машины равных ему не было. Лебедев превосходил всех в понимании неполадок и сбоев в машине.

Сергей Алексеевич на протяжении всей своей жизни вел большую работу по подготовке научных кадров. Он был одним из инициаторов создания Московского физико-технического института, основателем и руководителем кафедры вычислительной техники в этом институте, руководил работой многих аспирантов и дипломников.

Лебедев с дочерьми Екатериной и Натальей

В начале 70-х Сергей Алексеевич уже не мог руководить Институтом точной механики и вычислительной техники, в 1973 г. тяжелая болезнь вынудила его оставить пост директора. Но он продолжал работать дома.

Сергей Алексеевич Лебедев скончался 3 июля 1974 г. в Москве. Похоронен на Новодевичьем кладбище.

В Киеве на здании, где располагался Институт электротехники АН Украины, висит мемориальная доска, текст которой гласит: ” В этом здании в Институте электротехники АН УССР в 1946—1951 г.г. работал выдающийся ученый, создатель первой отечественной электронной вычислительной машины, Герой Социалистического Труда, академик Сергей Алексеевич Лебедев”.

Мозаика с изображением Лебедева в ИТМиВТ

В год 95-летия со дня рождения Сергея Алексеевича Лебедева заслуги ученого признали и за рубежом. Как новатор вычислительной техники, он был отмечен именной медалью Международного компьютерного общества с надписью: «Сергей Алексеевич Лебедев 1902–1974 г.г… Разработчик и конструктор первого компьютера в Советском Союзе. Основоположник советского компьютеростроения».

1951 год. Молодые кибернетики за пультом МЭСМ. Фото: Информационные технологии в Украине

Исаак Брук. Фото: Политехнический музей

Фотография первой программы, выполненной на М-1. Фото: Великая страна СССР

1. М-1 была первым аппаратом, логические схемы которого были построены полностью на полупроводниковых диодах. Этому способствовал недостаток материалов и изобретательность самого Брука. Руководитель проекта распорядился «прошерстить» склады института, где хранилось огромное количество радиотехники, переданной по репарациям из Германии — и набрал там медно-закисных выпрямителей (диодов) для своей машины.
2. В М-1 впервые была использована двухадресная система команд, в отличии от трехадресной на МЭСМ: такую особенность предложил молодой математик Юлий Шрейдер, осваивавший основы программирования на ЭВМ. У такой системы есть ряд преимуществ по сравнению с трех- и четырехадресной: упрощается устройство управления, рациональнее используется память и отсутствует необходимость записывать малоинформативные адреса.
3. У М-1 была интегрированная оперативная память на электронно-лучевых трубках, которая позволяла записывать до 256 слов. Аналогичный объем данных умещался и на магнитном барабане, который выполнял роль медленной памяти. У первой версии МЭСМ, для сравнения, в оперативной и долговременной памяти умещалось лишь по 31 числу.

Так выглядела ЭВМ М-1. Слева направо: ссторона АУ и сторона магнитного барабана. Фото: Виртуальный компьютерный музей

Роковое решение 1966 года отбросило советскую компьютерную индустрию на годы назад. Фото: IT History

Возможно вы читали или видели на портале статьи про то, как развивалась отечественная индустрия электронно-вычислительной техники. Если нет, то перед прочтением этого материала рекомендую ознакомиться, как минимум, с первой частью Истории развития Советских ЭВМ.

Так вот, главной фигурой в этой истории был ученый Сергей Алексеевич Лебедев, проложивший путь для всех нынешних разработок России и бывшего Советского Союза. Им в 1948-м году была спроектирована первая в СССР ЭВМ «МЭСМ» — Малая Электронная Счетная Машина. Его заслуги и труд помнят по сей день. В его честь называют престижные премии, улицы в городах, а самое главное его имя гордо несет «ИТМиВТ» — Московский Институт Точной Механики и Вычислительной Техники имени Лебедева.

В его стенах Сергеем Алексеевичем была разработана самая производительная в СССР ЭВМ «БЭСМ» — Большая Электронная Счетная Машина, которая во многом превосходила даже западные аналоги того времени. В Советском Союзе и вовсе это был нонсенс. Несмотря на свое название, «БЭСМ» была более компактной относительно другой популярной ЭВМ «Стрела». Для «БЭСМ» требовалось 100 кв.метров в помещении, а для «Стрелы» целых 800. Несмотря на уменьшенные габариты, «БЭСМ» была намного производительнее «Стрелы». Повторюсь, более подробно о «железках» вы можете почитать здесь.

Сегодня мы будем говорить о тихом, скромном человеке, который делал свое дело не желая славы или денег. Он делал это для себя, для своей Родины, для будущего, ставшего для нас с вами уже настоящим. Здесь не будет красивой истории «Американской мечты» амбициозного предпринимателя, который ради своего дела бросил все. Эта история об обычном человеке, таком, как мы с вами, который любил семью, любил свое дело, любил учиться и учить, много и усердно работал, мечтая изменить мир.

Детство

Сергей Лебедев родился 20-го октября 1902-го года в Нижнем Новгороде еще в Царское время.

Отец Алексей Лебедев был учителем и литератором, а мать Анастасия Петровна потомственной дворянкой. Кроме Сергея у Алексея и Анастасии также была старшая дочь Татьяна.

Татьяна Алексеевна Лебедева (Маврина)

Также как и Сергей, Татьяна Алексеевна была выдающимся человеком, но в области абсолютно противоположной — в творческой. Всю свою жизнь она занималась иллюстрированием книг и живописью.

Татьяна Лебедева в молодости

С 1921-го по 1929-е года она училась в московском высшем художественно-техническом заведении «ВХУТЕМАС», ныне известным как РАЖВиЗ (Российская академия живописи, ваяния и зодчества) имени Ильи Глазунова. За свои труды, в 1981-м году Татьяна была награждена почетным орденом Заслуженного художника РСФСР.

Так что у Сергея в семье были достойные люди, послужившие для него примером, благодаря которому воспитали в юноше любовь к родине, мужество и терпение, без которого он не смог бы добиться таких высот. В тот же год, что и сестра, Сергей поступает в Московское высшее техническое училище имени Баумана.

Студенческие годы

Во время учебы Сергей обожал спорт. Активные увлечения были неотъемлемой частью его жизни. Он часто принимал участие в групповых походах в горы, катании на лыжах и сплавах по реке. И это все не мешало занятиям наукой.

Темой его дипломной работы стала проблема установок энергосистем. Весь процесс написания дипломной работы занял два года. Процессом руководил русский и советский электротехник Карл Адольфович Круг, которому принадлежит множество научных трудов по асинхронным двигателям, а также по проблемам преобразования электрического тока.

После защиты диплома Сергей становится преподавателем в Московском Энергетическом Институте (МЭИ). В 1936-м году он получил звание профессора, защитив докторскую, посвященную теории устойчивости энергетических систем. В 1939-м году защитил диссертацию на докторскую степень. В начале 1940-х Сергей занимался проектированием знаменитой Куйбышевской ГЭС (ныне Жигулевской ГЭС) на реке Волга. Даже на сегодняшний день эта ГЭС является второй по мощности среди всех гидроэлектростанций в Европе.

Свою основную работу он совмещал с хобби, которое заключалось в разработке устройства предназначенного для вычисления дифференциальных уравнений. Этот проект, над которым работал Сергей, стал отправной точкой перед проектированием знаменитой МЭСМ (Малой электронной счетной машины).

Великая Отечественная

К сожалению, Великая Отечественная Война отодвинула планы молодого ученого на несколько лет. Желая защищать родину, в 1941-м году Сергей вступил в ряды народного ополчения, так как по возрасту он не подлежал к военному призыву. В итоге на фронт его не взяли, так как ВЭИ (Всероссийский электротехнический институт) в срочном порядке на период военных действий переехал в Свердловск, где Лебедев продолжил заниматься преподавательской деятельностью.

В этом время семья Сергея бедствовала. Им приходилось жить в сараях и прочих временных укрытиях. В 1943-м году угроза нападения фашистских захватчиков на Москву миновала. И все кадры института вместе с Сергеем вернулись обратно в белокаменную.

Пережитая, невероятно ужасная и кровавая эпоха повлияла на ученого в будущем.Одним из применений его вычислительных машин стала разработка противовоздушной оборонной техники. Лебедев сам лично участвовал в работе над ними вместе с армией СССР. Его не интересовали орудия убийств. То, над чем он работал, предназначалось для охраны родины от военных вторжений с воздуха. Так что многие современные российские оборонные комплексы также берут корни у разработок Сергея Алексеевича.

Создание МЭСМ

Поначалу попытки ученого развернуть создание вычислительных устройств не воспринимались организационным бюро Советского Союза всерьез. У ученого чуть ли не опустились руки, однако по рекомендации своих друзей Лебедев переезжает в Киевский Институт энергетики, чтобы занять пост его главы.

В 1947-м институт делится на два отдельных учреждения, одно из которых стало заниматься теплоэнергетикой, а другое электротехникой. Лебедев стал директором института электротехники, что ему наконец позволило организовать лабораторию, в которой совместно со своими коллегами он приступил к разработке первой ЭВМ.

В одном из пунктов выше я упомянул, что Лебедев работал над проектированием Куйбышевской гидроэлектростанции и параллельно занимался исследованиями в области вычислительной техники. Из-за Великой Отечественной ему пришлось отложить эти исследования в долгий ящик. В то время ни в одной стране мира еще не было создано ни одной ЭВМ. Так что, если бы не нападение Фашистской Германии, то СССР могла бы стать страной, в которой была разработана первая в мире ЭВМ. Но это произошло чуть позже.

В 1949-м году Лебедев начал первые работы по проектированию МЭСМ. В её создании принимало участие около 42-х человек. После запуска велась её круглосуточная отладка. Сам Лебедев не покидал рабочего места сутками, оставаясь со своим детищем. После успешного тестирования инженерами было зафиксировано, что машина могла решать сложные уравнения, которые потребовали бы много времени для решения даже у хорошо образованного человека.

После этого отчет о проделанной работе был выслан в надзорные органы. В этот раз труд ученого был оценен властями должным образом. За это в 1952-м году Лебедев получил должность руководителя института в Москве.

Здание, в котором велись работы над МЭСМ находится в Феофании на улице Академика Лебедева, дом 19

МЭСМ является первой ЭВМ, разработанной в Европе.

БЭСМ

Получив огромный опыт в разработке МЭСМ, Сергей Лебедев незамедлительно применил его в создании другого проекта — Большой электронной счетной машины (БЭСМ). Существует легенда, что Лебедев записал всю схему новой ЭВМ на упаковках от папирос «Казбек». Сам Лебедев ехидно посмеивался, когда его спрашивали о правдивости этой легенды.

И лишь единицы видели огромные толстые тетради, исписанные схемами устройства вычислительной машины в мельчайших подробностях.

БЭСМ была самой производительной ЭВМ в Европе в то время. Она могла выполнять десять тысяч операций в секунду. Благодаря таким вычислительным возможностям, комплексы БЭСМ активно использовались в исследовательских и военных институтах для сложных расчетов, требующих высокой точности. Запуск первого искусственного спутника, а после и человека в космос были бы невозможны без созданных Лебедевым вычислительным машинам.

Позднее Лебедевым были разработаны следующие поколения БЭСМ — (БЭСМ-2 – БЭСМ-6), а также отдельная линейка суперкомпьютеров М-20, М-40, М-50. Подробно обо всем этом вы можете узнать в нашей статье про «ранние ЭВМ» выпущенные в Советском Союзе.

В начале 1970-х перед Сергеем Лебедевым, являвшимся академиком РАН, была поставлена не самая легкая задача — создать вычислительную машину, скорость вычислений которой будет составлять порядка 100 миллионов операций в секунду. В то время, даже за рубежом, не было ЭВМ с аналогичной производительностью. Так родился проект «Эльбрус», который живет и по сей день.

Лебедев неспроста выбрал такое название. В молодости, будучи любителем активного отдыха, ему удалось покорить самую высокую горную вершину России и Европы — Эльбрус.

Я должен от себя сказать, что в этом есть определенный символизм. Ведь создать высококлассную и суперпроизводительную ЭВМ, аналогов которой нет нигде, также нелегко, как и покорить Эльбрус.

В тот период появилась тенденция на копирование западных ЭВМ IBM. Лебедев был ярым противником этого, так как он считал, что без уникальных разработок и изобретений собственных технологий, отечественная наука может перестать развиваться, и начать деградировать. К сожалению, слова Лебедева особо ни на что не повлияли. И со временем основными моделями Советских ЭВМ стали становиться клоны IBM.

Благо на сегодняшний день, пускай и в очень сомнительной реализации, создание и разработка отечественной компьютерной техники начинает налаживаться. Я очень надеюсь и верю, что в будущем качественные показатели Российских технологических продуктов и производств повысятся. И возможно мы будем пользоваться устройствами, которые разрабатываются и собираются на нашей с вами родной земле.

Последние годы

Сергей Алексеевич Лебедев скончался летом 3 июля 1974-го года в возрасте 71-го года от тяжелой болезни. Всю свою жизнь он находился в окружении самых лучших людей — своей семьи, друзей, коллег. Он был очень заботливым и трудолюбивым человеком. Он любил свою Родину. Еще будучи в своих родных волжских местах он поклялся вечно служить своему отечеству и продолжал это делать до конца своих дней.

Петр Петрович Головистиков

Последний день своей жизни вместе с Сергеем провел его товарищ Петр Петрович Головистиков. Прибыв к Лебедеву в палату, он рассказывал ему о недавнем визите в Феофанию, где сам Сергей некогда был занят реализации своей судьбоносной для всех идеи. Он внимательно слушал рассказ Головистикова, но смотрел куда-то в пустоту. Этот взгляд Петр запомнил на всю жизнь.

Сергей Алексеевич Лебедев похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище.

Заслуги Сергея Лебедева в развитии компьютерной техники СССР помнят до сих пор. В 1996-м году он был посмертно награжден Орденом Пионера Компьютерной Техники за заслуги в развитии Советских ЭВМ.

Его дело продолжает жить. Институт точной механики и вычислительной техники имени С.А.Лебедева ежегодно выпускает последователей ученого, которые продолжают заниматься совершенствованием науки в России и мире.

Во время разборов документации, принадлежащей ученому, выделялась одна папка — это были чертежи и подробные описания самой первой ЭВМ МЭСМ, созданной Лебедевым. Подписана она была словами — «Хранить вечно».

Академик Сергей Лебедев чувствовал себя совсем плохо. Воспаление легких, температура 40. Но он был уверен, что найдет силы встать с постели. Он должен поехать к министру и добиться, чтобы его приняли. Он должен доказать свою правоту. Иначе перечеркнуто дело всей жизни…

На первый взгляд может показаться, что вычислительная техника разрабатывалась только в США. Но это не так. Действительно, новая научная область требовала больших финансовых вложений, что было не под силу послевоенной Европе, ставшей основным плацдармом Второй мировой войны. Одной из немногих стран, которая, несмотря ни на что, стала участником гонки в компьютеростроении, являлся СССР.

В 1948 г. академик Сергей Алексеевич Лебедев (1902-1974), пионер отечественного производства компьютеров, начал строительство первой советской (и европейской) ЭВМ – малой электронной счетной машины (МЭСМ). Работы по ее созданию носили исследовательский, экспериментальный характер. В 1950 г. в Институте электромеханики Академии наук Украины МЭСМ ввели в эксплуатацию. В 1952-1953 гг. она оставалась практически единственной регулярно эксплуатируемой ЭВМ в Европе.

Основные параметры машины: быстродействие – 50 операций в секунду; в памяти можно было хранить 31 16-разрядное число и 63 команды длиной 20 бит; площадь помещения, занимаемого машиной, — 60 м^2; потребляемая мощность – 25 кВт. Только в ОЗУ использовалось 2,5 тыс. триодов и 1,5 тыс. диодов. Для расширения маленькой памяти можно было дополнительно использовать магнитный барабан емкостью 5 тыс. слов (по 16 бит). Машина имела сменное так называемое долговременное запоминающее устройство (позже названное ПЗУ) для хранения числовых констант и часто выполняемых команд.

Конечно, машина, по современным меркам, работала медленно, но основные принципы ее построения (Лебедев предложил их независимо от проводимых в США разработок) использовались при проектировании других ЭВМ. МЭСМ фактически явилась моделью БЭСМ – большой электронной счетной машины. Обе машины (МЭСМ и БЭСМ) были изготовлены в единичном экземпляре.

Практически весь коллектив сотрудников, создавших МЭСМ, стал ядром Вычислительного центра АН УССР, организованного на базу лаборатории С. А. Лебедева.

Работа над БЭСМ в Вычислительном центре закончилась в 1952 г., и через год в АН СССР она уже вошла в строй. БЭСМ по праву признана лучшей европейской ЭВМ 50-х гг. XX в. Машина обрабатывала 39-разрядные слова со средней скоростью 10 тыс. операций в секунду. В качестве внешних запоминающих устройств БЭСМ использовала два магнитных барабана по 5120 символов в каждом. Скорость считывания с барабана составляла 800 слов в минуту. К машине также подключались магнитные ленты общей емкостью 120 тыс. слов.

БЭСМ положила начало целой серии цифровых вычислительных машин. Ртутные линии задержки, используемые в качестве элементов оперативной памяти, в 1954 г. были заменены на запоминающие электронно-лучевые трубки. А через два года их сменили ферритовые сердечники объемом 1024 39-разрядных слова. В таком виде машина известна как БЭСМ-1. На ней решались разнообразные задачи, например, подсчитывались орбиты движения 700 малых планет Солнечной системы.

Для промышленного изготовления конструкцию машины переделали, и в 1958 г. начался серийный выпуск ламповой машины БЭСМ-2. Ее потребляемая мощность составляла 75 кВт.

В 1964 и 1966 гг. появились новые машины этого ряда – БЭСМ-3М и БЭСМ-4. В отличие от своих предшественниц, они собирались из полупроводниковых элементов. Машина БЭСМ-4 имела память 2*4096 45-разрядных слов, четыре магнитных барабана объемом 16,384 тыс. слов и потребляла всего 8 кВт мощности.

В 1967 г. для задач, требующих множества сложных вычислений, была создана полупроводниковая машина БЭСМ-6 со средним быстродействием 1 млн операций в секунду. По сравнению с БЭСМ-4 память возросла в 8 раз (разрядов было 48, а не 45), а магнитных барабанов стало 16 по 32 тыс. слов в каждом.

В БЭСМ-6 отразились все передовые тенденции развития вычислительной техники того времени: мультипрограммный режим, аппаратная система прерывания, схема «защиты памяти» и автоматического присвоения адресов (т.е. фактически диспетчер задач). Любая часть памяти могла использоваться в качестве стека. Центральный процессор использовал одноадресную систему команд и 16 быстродействующих регистров.

Для программирования применялись языки FORTRAN и Algol. Машина оказалась настолько удачна и надежна, что эксплуатировалась до 90-х гг. Редкий современный компьютер похвастает подобным долголетием!

Под руководством С. А. Лебедева в 1958 г. в Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР создали ЭВМ М20. Она стала родоначальницей семейства машин М220 и М222. Среднее быстродействие М20 было 20 тыс. операций в секунду. Память объемом 4096 45-разрядных слов выполнена на ферритовых сердечниках. Три магнитных барабана запоминали более 12 тыс. слов. Ввод происходил с перфокарт, вывод – на печатающее устройство. Машина была построена по блочному принципу, что упрощало ремонт. В ней использовалось 4,5 тыс. электронных ламп и 3,5 тыс. полупроводниковых диодов.

В 1957 г. в Пензе была создана одноадресная ламповая ЭВМ «Урал-1». Хотя машина отличалась большими размерами, по производительности ее отнесли к малым. Можно считать, что с «Урал-1» началась история малых ЭВМ. При малом быстродействии (100 операций в секунду) машина не нуждалась в быстром запоминающем устройстве, поэтому в качестве основной памяти использовался магнитный барабан объемом 1024 36-битных слова, который впоследствии заменили на ферритовое запоминающее устройство. В 1964-1971 гг. выпустили ряд программно и аппаратно совместимых между собой моделей: «Урал-11», «Урал-14», «Урал-16».

Машины серии «Минск» в 70-х гг. и 80-х гг. XX в. Применялись в основном для инженерных и научных расчетов. Одна из них, «Минск-22» (ее показатели: 5 тыс. операций в секунду, память – 8 тыс. 37-разрядных слов), долгое время являлась основным компьютером вычислительного центра ГУМа (главного универмага страны). В ней (магнитная лента вмещала 1,6 млн слов) хранилась информация о всех складах магазина, машина производила расчет заработной платы. Однако, испытывая некоторое недоверие к вычислительной технике, руководство параллельно держало обширный штат бухгалтеров, проверявших вычисления машины. Ассемблер ЭВМ имел кириллическую мнемонику и назывался ЯСК (язык символического кодирования).

Другой компьютер этого ряда «Минск-32» обладал быстродействием 25 тыс. операций в секунду и комплектовался памятью до 65 тыс. 37-разрядных слов. Машина была программно совместима с «Минском-22». Медленные и быстрые каналы позволяли подключать к ней магнитные барабаны, что существенно ускоряло производительность. ЭВМ «Минск-32» уже имела компиляторы с языков программирования высокого уровня – Алгамс (разновидность Algol) и Кобол.

К отечественным супер ЭВМ (машины, предназначенные для высокоскоростных вычислений) относят многопроцессорные вычислительные комплексы (МВК) «Эльбрус», разработанные в 1970-1980-х гг. «Эльбрус-1» достигал производительности 10 млн операций в секунду. В конфигурацию машины входило до десяти центральных процессоров, обращающихся к общей памяти. Обман с внешними устройствами производили процессоров ввода-вывода, которые фактически представляли собой специализированные. Максимально машина могла управлять четырьмя такими процессорами. Другие спец ЭВМ – процессоры передачи данных – обеспечивали связь с пользователями.

В МВК использовано много неординарных решений, например, каждая величина, хранящаяся в памяти, снабжена дополнительным признаком – тегом (управляющим разрядом). В нем содержится информация о типе хранимой величины, а также признак защиты от чтения или записи. Архитектура центрального процессора имела много общего с аналогичными комплексами американской фирмы Burroughs.

В конце 70-х гг. в Советском Союзе началось производство универсальных многопроцессорных комплексов четвертого поколения «Эльбрус-2». Производительность каждого процессора превышала 10млн операций в секунду. Суммарная производительность могла достигать 100 млн операций в секунду.

Отечественное компьютеростроение испытывало трудности, связанные с необходимостью высококачественного промышленного изготовления электронных компонентов. Вероятно, поэтому был повторен не совсем удачный опыт фирмы IBM System/360 в виде серии ЕС ЭВМ (единой серии). Многие успешные (и не очень) решения копировались с западных аналогов. Прообразом киевской мини-машины СМ-4 и зеленоградской «Электроники-79» стали машины серии PDP-11 фирмы DEC (США). Однако отечественные образцы уступали по основному критерию потребителя – надежности. А с появлением персональных компьютеров бороться с всепроникающим IBM PC не смогли ни западные конкуренты, ни российские разработчики.

Слава наших отцов

Официальной «датой рождения» советской вычислительной техники следует считать, видимо, конец 1948 года. Именно тогда в секретной лаборатории в местечке Феофания под Киевом под руководством Сергея Александровича Лебедева (в то время — директора Института электротехники АН Украины и по совместительству руководителя лаборатории Института точной механики и
вычислительной техники АН СССР) начались работы по созданию Малой Электронной Счетной Машины (МЭСМ).

С.А.Лебедев с коллегами

Лебедевым были выдвинуты, обоснованы и реализованы (независимо от Джона фон Неймана) принципы ЭВМ с хранимой в памяти программой. 

В своей первой машине Лебедев реализовал основополагающие принципы построения компьютеров, такие как:
— наличие арифметических устройств, памяти, устройств ввода/вывода и управления;
— кодирование и хранение программы в памяти, подобно числам;
— двоичная система счисления для кодирования чисел и команд;
— автоматическое выполнение вычислений на основе хранимой программы;
— наличие как арифметических, так и логических операций;
— иерархический принцип построения памяти;
— использование численных методов для реализации вычислений.

Проектирование, монтаж и отладка МЭСМ были выполнены в рекордно короткие сроки (примерно 2 года) и проведены силами всего 17 человек (12 научных сотрудников и 5 техников). Пробный пуск машины МЭСМ состоялся 6 ноября 1950 года, а регулярная эксплуатация — 25 декабря 1951 года .

Первое детище С.А.Лебедева — МЭСМ, За пультом Л.Н.Дашевский и С.Б.Погребинский, 1948-1951гг

В 1953 году коллективом, возглавляемым С.А.Лебедевым, была создана первая большая ЭВМ — БЭСМ-1 (от Большая Электронная Счетная Машина), выпущенная в одном экземпляре. Она создавалась уже в Москве, в Институте точной механики (сокращенно — ИТМ) и Вычислительном центре АН СССР, директором которого и стал С.А.Лебедев, а собрана была на Московском заводе счетно-аналитических машин (сокращенно — САМ). 

Лебедев у одной из стоек БЕСМ-1

После комплектации оперативной памяти БЭСМ-1 усовершенствованной элементной базой ее быстродействие достигло 10000 операций в секунду — на уровне лучших в США и лучшее в Европе. В 1958 году после еще одной модернизации оперативной памяти БЭСМ, уже получившая название БЭСМ-2, была подготовлена к серийному производству на одном из заводов Союза, которое и
было осуществлено в количестве нескольких десятков.

Параллельно шла работа в подмосковном Специальном конструкторском бюро № 245, которым руководил М.А.Лесечко, основанном также в декабре 1948 года приказом И.В.Сталина. В 1950-1953 гг. коллектив этого конструкторского бюро, но
уже под руководством Базилевского Ю.Я. разработал цифровую вычислительную машину общего назначения «Стрела» с быстродействием в 2 тысячи операций в секунду. Эта машина выпускалась до 1956 года, а всего было сделано 7
экземпляров. Таким образом, «Стрела» была первой промышленной ЭВМ, — МЭСМ, БЭСМ существовали в то время всего в одном экземпляре. 

ЭВМ «Стрела».

Вообще, конец 1948 года был крайне продуктивным временем для создателей первых советских компьютеров. Несмотря на то, что обе упомянутые выше ЭВМ были одними из лучших в мире, опять-таки параллельно с ними развивалась еще одна ветвь советского компьютеростроения — М-1, «Автоматическая цифровая вычислительная машина», которой руководил И.С.Брук.

И.С.Брук

М-1 была запущена в декабре 1951 года — одновременно с МЭСМ и почти два года была единственной в
СССР действующей ЭВМ (МЭСМ территориально располагалась на Украине, под Киевом).

Первая задача, решенная на М1

Однако быстродействие М-1 оказалось крайне низким — всего 20 операций в секунду, что, впрочем, не помешало решать на ней задачи ядерных исследований в институте И. В. Курчатова. Вместе с тем М-1 занимала довольно мало места — всего 9 квадратных метров (сравните со 100 кв.м. у БЭСМ-1) и потребляла значительно меньше энергии, чем детище Лебедева. М-1 стала родоначальником целого класса «малых ЭВМ», сторонником которых был ее создатель И.С.Брук. Такие машины, по мысли Брука, должны были предназначаться для небольших конструкторских бюро и научных организаций, не имеющих средств и помещений для приобретения машин типа БЭСМ.

В скором времени М-1 была серьезно усовершенствована, и ее быстродействие достигло уровня «Стрелы» — 2 тысячи операций в секунду, в то же время размеры и энергопотребление выросли незначительно. Новая машина получила закономерное название М-2 и введена в эксплуатацию в 1953 году. По соотношению стоимости, размеров и производительности М-2 стала наилучшим компьютером Союза. Именно М-2 победила в первом международном шахматном турнире между компьютерами.

В результате в 1953 году серьезные вычислительные задачи для нужд обороны страны, науки и народного хозяйства можно было решать на трех типах вычислительных машин — БЭСМ, «Стрела» и М-2. Все эти ЭВМ — это вычислительная техника первого поколения. Элементная база — электронные лампы — определяла их большие габариты, значительное энергопотребление, низкую надежность и, как следствие, небольшие объемы производства и узкий круг пользователей, главным образом, из мира науки. 

В таких машинах практически не было средств совмещения операций выполняемой программы и распараллеливания работы различных устройств; команды выполнялись одна за другой, АЛУ («арифметико-логическое устройство», блок, непосредственно
выполняющий преобразования данных) простаивало в процессе обмена данными с внешними устройствами, набор которых был очень ограниченным. Объем оперативной памяти БЭСМ-2, например, составлял 2048 39-разрядных слов, в качестве внешней памяти использовались магнитные барабаны и накопители на магнитной ленте.

Сетунь — первая и единственная в мире троичная ЭВМ. МГУ. СССР.

Завод-изготовитель: Казанский завод математических машин Минрадиопрома СССР. Изготовитель логических элементов — Астраханский завод электронной аппаратуры и электронных приборов Минрадиопрома СССР. Изготовитель магнитных барабанов — Пензенский завод ЭВМ Минрадиопрома СССР. Изготовитель печатающего устройства — Московский завод пишущих машин Минприборпрома СССР. 
Год окончания разработки: 1959.
Год начала выпуска: 1961.
Год прекращения выпуска: 1965.
Число выпущенных машин: 50.

В наше время «Сетунь» не имеет аналогов — развитие информатики ушло в русло двоичной логики.

На Западе дело в то время обстояло не слишком лучше. Вот пример из воспоминаний академика Н.Н.Моисеева, ознакомившегося с опытом своих коллег из США: «Я увидел, что в технике мы практически не проигрываем: те же самые ламповые вычислительные монстры, те же бесконечные сбои, те же маги-инженеры в белых халатах, которые исправляют поломки, и мудрые математики, которые пытаются выйти из трудных положений.» 

IBM 701.

Напомним, что в 1953 г. в США был выпущен компьютер IBM 701 с быстродействием до 15 тысяч операций в секунду, построенный на электронно-вакуумных лампах, бывший наиболее производительным в мире.  Но более производительной была следующая разработка Лебедева — ЭВМ М-20, серийный выпуск которой начался в 1959 году.

ЭВМ М-20

Число 20 в названии означает быстродействие — 20 тысяч операций в секунду, объем оперативной памяти в два раза превышал ОП БЭСМ, предусматривалось также некоторое совмещение выполняемых команд. В то время это была одна из наиболее мощных и надежных машин в мире, и на ней решалось немало важнейших теоретических и прикладных задач науки и техники того времени. В машине М20 были реализованы возможности написания программ в мнемокодах. Это значительно расширило круг специалистов, которые смогли воспользоваться преимуществами вычислительной техники. По иронии судьбы компьютеров М-20 было выпущено ровно 20 штук.

ЭВМ первого поколения выпускались в СССР довольно долго. Даже в 1964 году в Пензе еще продолжала производиться ЭВМ «Урал-4», служившая для экономических расчетов.

«Урал-1».

Победной поступью.

В 1948 году в США был изобретен полупроводниковый транзистор, который стал использоваться в качестве элементной базы ЭВМ. Это позволило разработать ЭВМ с существенно меньших габаритов, энергопотребления, при существенно более высокой (по сравнению с ламповыми компьютерами) надежности и производительности. Чрезвычайно актуальной стала задача автоматизации программирования, так как разрыв между временем на разработку программ и временем собственно расчета увеличивался.

Второй этап развития вычислительной техники конца 50-х — начала 60-х годов характеризуется созданием развитых языков программирования (Алгол, Фортран, Кобол) и освоением процесса автоматизации управления потоком задач с помощью самой ЭВМ, то есть разработкой операционных систем. Первые ОС автоматизировали работу пользователя по выполнению задания, а затем были созданы средства ввода нескольких заданий сразу (пакета заданий) и распределения между ними вычислительных ресурсов. Появился мультипрограммный режим обработки данных.  Наиболее характерные черты этих ЭВМ, обычно называемых «ЭВМ второгопоколения»:

совмещение операций ввода/вывода с вычислениями в центральном процессоре;

увеличение объема оперативной и внешней памяти;

использование алфавитно-цифровых устройств для ввода/вывода данных;

«закрытый» режим для пользователей: программист уже не допускался в машинный зал, а сдавал программу на алгоритмическом языке (языке высокого уровня) оператору для ее дальнейшего пропуска на машине.

В конце 50-х годов в СССР было также налажено серийное производство транзисторов. 

Отечественные транзисторы (1956 г).

Это позволило приступить к созданию ЭВМ второго поколения с большей производительностью, но меньшими занимаемой площадью и энергопотреблением. Развитие вычислительной техники в Союзе пошло едва ли не «взрывными» темпами: в короткий срок число различных моделей ЭВМ, пущенных в разработку, стало исчисляться десятками: это и М-220 — наследница лебедевской М-20, и «Минск-2» с последующими версиями, и ереванская «Наири», и множество ЭВМ военного назначения — М-40 с быстродействием 40 тысяч операций в секунду и М-50 (еще имевшие в себе ламповые компоненты).

Именно благодаря последним в 1961 году удалось создать полностью работоспособную систему противоракетной обороны (во время испытаний неоднократно удалось сбить реальные баллистические ракеты прямым попаданием в боеголовку обьемом в половину кубического метра). Но в первую очередь хотелось бы упомянуть серию «БЭСМ», разрабатываемую коллективом разработчиков ИТМ и ВТ АН СССР под общим руководством С.А.Лебедева, вершиной труда которых стала ЭВМ БЭСМ-6 созданная в 1967 году. Это была первая советская ЭВМ, достигшая быстродействия в 1 миллион операций в секунду (показатель, превзойденный отечественными ЭВМ последующих выпусков только в начале 80-х годов при значительно более низкой, чем у БЭСМ-6, надежности в эксплуатации). 

БЭСМ-6

Кроме высокого быстродействия (лучший показатель в Европе и один из лучших в мире), структурная организация БЭСМ-6 отличалась целым рядом особенностей, революционных для своего времени и предвосхитивших архитектурные особенности ЭВМ следующего поколения (элементную базу которых составляли интегральные схемы). Так, впервые в отечественной практике и полностью независимо от зарубежных ЭВМ был широко использован принцип совмещения выполнения команд (до 14 машинных команд могли одновременно находиться в процессоре на разных стадиях выполнения). Этот принцип, названный главным конструктором БЭСМ-6 академиком С.А.Лебедевым принципом «водопровода», стал впоследствии широко использоваться для повышения производительности универсальных ЭВМ, получив в современной терминологии название «конвейера команд».

БЭСМ-6 выпускалась серийно на московском заводе САМ с 1968 по 1987 год (всего было выпущено 355 машин) — своего рода рекорд! Последняя БЭСМ-6 была демонтирована уже в наши дни — в 1995 году на московском вертолетном заводе Миля. БЭСМ-6 были оснащены крупнейшие академические (например, Вычислительный Центр АН СССР, Обьединенный Институт Ядерных Исследований) и отраслевые (Центральный Институт Авиационного Машиностроения — ЦИАМ) научно-исследовательские институты, заводы и конструкторские бюро.

Интересна в этой связи статья куратора Музея вычислительной техники в Великобритании Дорона Свейда о том, как он покупал в Новосибирске одну из последних работающих БЭСМ-6:

«Российская серия суперкомпьютеров БЭСМ, разрабатывавшаяся более чем 40 лет тому назад, может
свидетельствовать о лжи Соединенных Штатов, объявлявших технологическое
превосходство в течение лет холодной войны» (статья целиком).

5Э261 — первая в СССР мобильная многопроцессорная высокопроизводительная управляющая система.

Предательство и конец — читать дальше  на Dreamwidth (ЖЖ ограничивает размер статьи).

Исторические факты:

1948 — 1958 гг., первое поколение ЭВМ

1947-1948 г. — начало работ по созданию в Институте электроники Академии наук Украины под руководством академика Сергея Алексеевича Лебедева первой отечественной первая универсальной ламповой ЭВМ — МЭСМ (малой электронной счетной машины).

1948 г. — И. С. Брука получил диплом на изобретение ЭВМ и представил проект создания такой машины, названной М-1. В декабре И. С. Брук и Б. И. Рамеев получили авторское свидетельство на изобретение «Автоматическая цифровая электронная машина». Из-за организационных трудностей работы затянулись.

1950 г. — вступает в действие первая в СССР вычислительная электронная цифровая машина МЭСМ, самая быстродействующая тогда в Европе, а в 1951 году она официально вводится в эксплуатацию.

1952 г. — началась практическая эксплуатация ЭВМ М-1, разработанной под руководством И. С. Брук. За М-1 последовали М-2. Ее разработку выполнила группа выпускников МЭИ, возглавляемая М.А.Карцевым. Затем была выпушена машина М-3. ЭВМ М-3 занимает особое место в развитии вычислительной техники. С некоторыми модификациями она была повторена в Ереване, Минске, а также за рубежом — в Китае и Венгрии, где послужила основой для развития математического машиностроения.

1953 г. — в Академии наук СССР (Москва), вводится в эксплуатацию БЭСМ (большая электронная счетная вычислительная машина), разработанная в Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР. под руководством С.А.Лебедева. БЭСМ относится к классу цифровых вычислительных машин общего назначения, ориентированных на решение сложных задач науки и техники.

1953 г. в Москве, в СКБ Министерства машиностроения и приборостроения под руководством Ю. Я. Базилевского и Б. И. Рамеева закончена разработка серийной ЭВМ «Стрела» общего назначения.

1954 г. — начался серийный выпуск ЭВМ «Стрела». Серия оказалась очень маленькой: всего за четыре года было выпущено семь машин. Тем не менее 1954 г. — это год становления отечественной индустрии ЭВМ.

1955 г. — институт точной механики и вычислительный техники АН СССР ввел усовершенствования в Большую ЭВМ «БЭСМ», повысившие её быстродействие до 8000 операций в секунду.

1956 г. — в СССР Госкомиссии представлена ЭВМ М-3, разработанная инициативной группой (И. С. Брук, Н.Я.Матюхин, В.В.Белынский, Г.П.Лопато, Б.М.Каган, В.М.Долкарт, Б.Б.Мелик-Шахназаров).

1956 г. — разработана ЭВМ БЭСМ-2. Руководитель разработки — С.А.Лебедева 

1957 г. — завершена разработка одной из наиболее совершенных чисто релейных вычислительных машин РВМ-1. Машина сконструирована и построена под руководством советского инженера И. И. Бессонова (начало постройки относится к 1954 году).

1957 г. — в Пензе под руководством Б. И. Рамеева создана одноадресная ламповая ЭВМ «Урал-1″общего назначения, ориентированных на решение инженерно-технических и планово-экономических задач. Она положилая начало целому семейству малых ЭВМ «Урал».

1958 г. — введена в эксплуатацию ЭВМ M-20 (Казань) Разработка выполнена ИТМ и ВТ совместно с СКБ-245. Руководитель: С.А.Лебедев, заместитель главного конструктора М. К. Сулим, М. Р. Шура-Бура. М-20 — цифровая электронная вычислительная машина общего назначения, ориентированная на решение сложных математических задач. Она послужила исходной моделью семейства совместимых вычислительных машин М-220 и М-222. 

1958 г. — начало выпуска в Ульяновске БЭСМ-2 (С.А.Лебедев, В.А.Мельников). 

1958 г. — в институте кибернетики АН УССР разработана электронная цифровая вычислительная машина “КИЕВ”, предназначенная для решения широкого круга научных и инженерных задач.

1958 г. — в Ереване под руководством Ф.Т. Саркисяна (Б.Б.Мелик-Шахназаров) создана ЭВМ «Раздан». 

Раздан-2

1958 г. — под руководством Н.П. Брусенцова в вычислительном центре Московского университета была создана и запущена в производство первая и единственная в мире троичная ЭВМ «Сетунь». “Сетунь” — малая цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения научно-технических и экономических задач средней сложности. Серийно выпускалась 1962-1964. 

1959 г. — созданы опытные образцы ЭВМ М-40, М-50 для систем противоракетной обороны (ПРО). Разработчики — С.А.Лебедев и В.С.Бурцев (Ленинская премия 1966 г. за специализированный автоматизированный комплекс обработки информации для
системы ПРО на базе этих ЭВМ).  

1959 г. — начало выпуска в Минске ЭВМ «Минск-1» применялась в основном для решения инженерных, научных и конструкторских задач математического и логического характера. (Г.П.Лопато). 

1959 г. — в СССР была введена в эксплуатацию первая ламповая специализированная стационарная ЭВМ СПЕКТР-4 предназначенная для наведения истребителей-перехватчиков.

1959 г. — под руководством Я.А.Хетагурова (ЦМНИИ-1) создана первая в СССР мобильная полупроводниковая ЭВМ «КУРС» для обработки радиолокационной информации.

1959 г. — универсальная ЭВМ «Киев» 

ЭВМ «Киев»

1960 г. — в СССР разработана первая полупроводниковая управляющая машина «Днепр» (В.М.Глушков, Б.Н. Малиновский).

1960 г. — создана первая микропрограммная специализированная ЭВМ «Тетива» для системы ПВО. Производство в Минске. Главный конструктор Н.Я.Матюхин.

1961 г. — начат серийный выпуск ЦВМ “Раздан-2”, предназначена для решения научно-технических и инженерных задач, малой производительности (скорость вычислений — до 5 тысяч операций в 1 секунд). 

1961 г. — в СССР создана первая в стране серийная универсальная полупроводниковая управляющая ЭВМ широкого назначения «Днепр-1» (В.М.Глушков, Б.Н. Малиновский). Выпускалась на протяжении 10 лет. 

1961 г. — начало выпуска «Урал-4» (Пенза). Руководитель работ — Б.И.Рамеев.

1962 г. — в ИТМиВТ выпущена ЭВМ БЭСМ-4. 

1962 г. — в Северодонецком научно-исследовательском институте управляющих вычислительных машин создана “МППИ-1” — машина первичной переработки информации — информационно-вычислительная машина. Применялась “МППИ-1” в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности. 

1962 г. — создан опытный образец ЭВМ «Восток» (А.Н.Мямлин).

1962 г. — в Институте кибернетики АН УССР разработано семейство малых цифровых электронных вычислительных машин “Промiнь”, предназначенных для автоматизации инженерных расчетов средней
сложности. 

1962 г. — разработана первая в Украине ЭВМ с асинхронным управлением «Киев» (В.М.Глушков, Е.Л.Ющенко, Л.Н.Дашевский). Запуск ее в ОИЯИ (Дубна).

1962 г. — начало выпуска ЭВМ «Минск-2» с использованием импульсно потенциальной элементной базы и введением представления данных в виде двоично-десятичных чисел и алфавитно-цифровых слов (Минск) (С 1965 г. – «Минск-22»). В.В.Пржиялковский.

1963 г. — начало серийного производства малой ЭВМ для инженерных расчетов «Промiнь» на Северодонецком заводе вычислительных машин. В ней использовалось ступенчатое микропрограммное управление (С.Б.Погребинский, В.Д.Лосев).

1963 г. — начало выпуска ЭВМ «Минск-32» (Минск) с внешней памятью на сменных магнитных дисках (В.Я.Пыхтин).

1963 г. — создан многомашинный вычислительный комплекс «Минск-222» (Г.П.Лопато).

1964 г. — в Ереванском научно-исследовательском институте математических машин разработана и запущена в производство ЭВМ с микропрограммным управлением «Наири».

1964 г. — начало выпуска ряда ЭВМ Урал; Урал-11, Урал-14, Урал-16 (с 1969 г.) с операциями над словами переменной длины и структурной адресацией (Б.И.Рамеев, В.И.Бурков, А.Н.Невский, Г.С.Горшков, А.С.Горшков, В.И.Мухин).

1964 г. — начало выпуска электронная цифровая вычислительная машина общего назначения «Весна». Производство в Минске. Гавный конструктор В.С.Полин (В.К.Левин, М.Р.Шура-Бура, В.С.Штаркман, В.А.Слепушкин, Ю.А.Котов).

1965 г. — группой инженеров в Институте точной механики и вычислительной техники под руководством С.А.Лебедева была создана мощная полупроводниковая ЭВМ  БЭСМ-6 («Быстродействующая электронно-счетная машина»). БЭСМ-6 занимает особенно важное место в развитии и использовании вычислительной техники в СССР. Это первая в СССР суперЭВМ с производительностью 1 миллион оп/сек.

1965 г. — в Киеве Институте кибернетики АН УССР создана машина МИР-1. Разработчики В.М.Глушков, Ю.В.Благовещенский, А.А.Летичевский, А.А.Летинский, В.Д.Лосев, И.Н. Молчанов, С.Б. Погребинский, А.А.Стогний,. З.Л.Рабинович.

1965 г. — начало выпуска в Казани полупроводниковых ЭВМ М-220 и М-222 с производительностью до 200 тыс. оп/сек, продолжающих линию ЭВМ М-20. Предназначены для решения научно-технических, а также отдельных классов экономических задач. Главный конструктор М.К.Сулим. 

1965 г. — в Ереванском научно-исследовательском институте математических машин выпущена модификация ЭВМ «Наири-М».

1965 г. — создан макет ЭВМ с системой счисления в остаточных классах (И.Я.Акушский, Д.И.Юдицкий). Технический проект ЭВМ «Украина» с развитыми системами интерпретации. В.М.Глушков, З.Л.Рабинович, А.А.Стогний. 

1966 г. — завершается разработка проекта большой ЭВМ «Украина», предвосхитившего многие идеи американских больших ЭВМ 70-х годов.

1966 г. — начат серийный выпуск ЦВМ “Раздан-3”, предназначенной для решения научно-технических, планово-экономических и статистических задач. 

1966 г. — для командных пунктов ПВО в СССР была создана мощная по тем временам специализированная ЭВМ ГРАНИТ (А.З.Шостак).

1967 г. — начало выпуска в Киеве заводе ВУМ управляющей ЭВМ «Днепр-2». Разработка Института кибернетики АН Украины (В.М.Глушков, А.Г.Кухарчук). 

1967 г. — в Ереванском научно-исследовательском институте математических машин выпущена модификации ЭВМ «Наири-С» и «Наири-2». 

1967 г. — ввод в действие электронной счетной машины БЭСМ-6 в Вычислительном центре АН СССР. Начало ее серийного производства на заводе счетно-аналитических машин (САМ) в Москве. За все время (до начала 80-х гг.) было построено около
350 БЭСМ-6. 

1968 — 1973 гг., третье поколение ЭВМ

1968 г. — проект полностью параллельной вычислительной системы М-9 с производительностью порядка 10 оп/сек. В М-9 операции задавались над функциями двух переменных. М.А.Карцев.

1968 г .- начало производства ЭВМ МИР-2, созданной под руководством В.М.Глушкова в Киеве.

1969 г. — “РУТА-110” — комплекс устройств обработки, ввода, хранения, вывода, а также дистанционного сбора и выдачи алфавитно-цифровой информации, предназначенный для создания локальных систем обработки данных. Разработан СКВ вычислительных машин (г. Вильнюс).

1969 г. 5Э92Б — двухпроцессорный компьютер на дискретных полупроводниковых схемах, основной компьютер в первой системе ПРО Москвы;

1970 г. — создана многомашинная система коллективного пользования «АИСТ-0» на базе нескольких М-20 под управлением
«Минск-32». Разработчики А.П.Ершов, Г.И.Кожухин, Г.П.Макаров, М.И. Нечепуренко, И.В.Поттосин.

1970 г. — в Ереванском научно-исследовательском институте математических машин выпущена модификации ЭВМ «Наири-3» и «Наири-3-1» (на интегральных гибридных микросхемах). 

1971 г. — начало выпуска модели ЕС-1020 (20 тыс. оп/сек), Минск. В.В.Пржиялковский.

 1973 г. — начало выпуска модели ЕС-1030 (100 тыс. оп/сек), Казань (разработка выполнена в Ереване, М. Семирджан).

1973 г. — с использованием БЭСМ-6 была создана многомашинная система с переменной структурой АС-6 для задач управления космическими полетами в СССР. 

1973 г. — начало выпуска ЭВМ ЕС-1050 (Москва, Пенза). В.С.Антонов.

1973 г. — начало выпуска высокопроизводительной ЭВМ с многоформатной векторной RISC-архитектурой для систем предупреждения о ракетном нападении и общего наблюдения за космическим пространством М-10 (Загорск, М.А.Карцев).

Разумеется, не все еще потеряно. Остались и описания технологий, иной раз даже по прошествии десяти лет превосходящих западные, и действующие образцы. К счастью, не все разработчики отечественной вычислительной техники уехали за границу или
умерли. Так что шанс еще есть.  А будет ли он реализован — зависит уже от нас.

Владимир Сосновский, Антон Орлов