#статьи
-
0
Башир Рамеев: как сын «врага народа» «Урал» прославил
Об учёном без образования, который решил повторить успех американских коллег и создал первое в СССР поколение компьютеров.
Иллюстрация: Мининский университет / Wikimedia Commons / Habr / Annie для Skillbox Media
Любитель научной фантастики и технологического прогресса. Хорошо сочетает в себе заумного технаря и утончённого гуманитария. Пишет про IT и радуется этому.
Башир Искандарович Рамеев родился в Башкортостане, в деревне Баймак. Родословная его была, по советским временам, подозрительной. Дед — богатый золотопромышленник, иначе говоря — буржуй. Отец — квалифицированный горный инженер, выпускник одной из самых престижных немецких академий во Фрайберге, в 1938 году был осуждён как враг народа.
На момент ареста Рамеев-младший учился в Московском энергетическом институте. Под давлением ректората ему пришлось бросить учёбу, поэтому высшего образования он так и не получил.
Фото: Мининский университет
Рамеев пытался найти работу, но «сына врага народа» никуда не брали. Лишь в 1940 году он наконец устроился техником в московский Центральный НИИ. Помогли юношеские увлечения радиотехникой — с 1935 года Башир Искандарович был участником Всесоюзного общества изобретателей.
С началом войны он добровольно отправился на фронт в составе батальона Министерства связи СССР. Воевал на Первом Украинском фронте до 1944 года, когда его освободили от службы и командировали на восстановление народного хозяйства.
Первым послевоенным местом работы стал ЦНИИ №108, которым руководил академик Аксель Берг. Он помог Рамееву восполнить пробелы в математике, физике и электротехнике.
Фото: Wikimedia Commons
Через три года молодой инженер услышал по радио об ЭВМ ENIAC, созданной под руководством легендарного Алана Тьюринга.
Загоревшись идеей сделать отечественный аналог этой машины, Рамеев обратился к Бергу с просьбой инициировать работу над проектом. Тот рекомендовал его коллеге — членкору АН СССР Исааку Бруку. Под его патронажем Башир Искандарович поступил инженером-конструктором в Лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР.
Фото: Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского
Уже через год работы на новом месте Рамеев под руководством Брука создал первый в СССР прототип компьютера — автоматическую цифровую электронную машину.
Это была абстрактная ЭВМ, которая умела выполнять математические операции с двоичными числами. Управлялась она через специальный программный датчик, позволявший записывать программы на перфоленту, подавать их машине на считывание и выводить результаты обратно на перфоленту.
Фото: «История информационных технологий в СССР и России»
Однако после первого успеха работа приостановилась: в 1949 году учёного вновь призвали в армию и отправили преподавать радиолокацию в школе подводников на Дальнем Востоке. Служил Рамеев недолго.
Уже через год по приказу министра машиностроения Паршина его назначили заведующим лабораторией СКБ-245 московского завода САМ. Лаборатория занималась производством цифровых вычислительных машин. Министр лично поручился за учёного и даже ходатайствовал о том, чтобы ему дали доступ к секретным сведениям о советских разработках.
Фото: Wikimedia Commons
Через некоторое время Рамеев предоставил схему «Стрелы» — первой советской ЭВМ. Идею новой машины они вместе с Бруком заложили ещё на прошлом месте работы. В «Стреле», по задумке Башира Искандаровича, вместо реле использовались электронные лампы, а вычислительное устройство и блок памяти были выполнены в виде магнитных барабанов.
Фото: Wikimedia Commons
Первый образец «Стрелы» прошёл государственные испытания и получил «одобрение к производству». Всего выпустили семь таких ЭВМ, которые разместили в ведущих советских научных центрах: Институте прикладной математики АН СССР, ВЦ АН СССР и вычислительных центрах министерств по атомной энергетике и космическим исследованиям.
За эту разработку Рамеева наградили Государственной премией СССР.
Фото: Wikimedia Commons
Вскоре учёный возглавил новый проект — по созданию ЭВМ «Урал-1», которую разрабатывали на Пензенском заводе ВЭМ. Рамеев стал заместителем директора по научной работе Пензенского НИИ управляющих вычислительных машин, собрал группу молодых талантливых инженеров и приступил к работе.
«Урал-1» вышел в свет в 1957 году. Эта малая ЭВМ для инженерных расчётов имела следующие характеристики:
- скорость работы — 100 операций в секунду;
- оперативная память в виде магнитного барабана на 1024 слова по 36 разрядов каждое;
- одноадресная система команд;
- способность обрабатывать числа с фиксированной точкой;
- внешняя память на магнитной ленте на 40 тысяч слов.
Фото: Wikimedia Commons
Позже вышли «Урал-2», «Урал-3» и «Урал-4». Все они были ламповыми, с ферритовой оперативной памятью и внешней памятью на магнитных барабанах (64 тысячи слов) и магнитной ленте (260 тысяч слов).
Кроме того, на заводе создали другие специализированные ЭВМ:
- «Погода» — для расчёта метеорологических данных;
- «Гранит» — для вычисления вероятностных характеристик по результатам геологических наблюдений;
- «Кристалл» — для проведения рентгеноструктурного анализа кристаллов.
Фото: Иркутский государственный университет
За все достижения Рамееву в 1962 году присвоили докторскую степень без защиты диссертации. Так он стал чуть ли не единственным доктором наук без высшего образования.
Проанализировав недочёты «Уралов», Башир Искандарович взялся их улучшать. В результате появились ЭВМ второго поколения: «Урал-11», «Урал-14» и «Урал-16».
Рамеев переделал практически всё: интерфейсы, архитектуру, структуру и принципы унификации. Главным новшеством новых «Уралов» стал унифицированный полупроводниковый комплект элементов «Урал-10». С его помощью получилось автоматизировать производство машин. Всего на пензенском заводе выпустили несколько миллионов таких комплектов.
Фото: Wikimedia Commons
Новые «Уралы» строились на общей конструктивной, технологической и схемной базе, с одними и теми же устройствами ввода, вывода и хранения информации. Во всех ЭВМ использовался единый входной и выходной алфавит, а также кодировка информации на перфокартах и магнитных лентах.
Рамеев отмечал, что его инженеры впервые в истории СССР предложили формально описывать системы команд, чтобы архитектура системы была понятна всем — и системным программистам, и конструкторам ЭВМ.
Машины следующих модификаций — «Урал-21» и «Урал-25» — строились на интегральных схемах и обладали многопроцессорной архитектурой.
К концу 1960-х «Уралы» использовали практически везде — в вычислительных центрах НИИ, в банках, на заводах и военных объектах. На их основе даже создали специальные системы «Банк» и «Строитель» и несколько систем обработки данных со спутников.
Рамеев считал, что для создания нового, прорывного поколения ЭВМ нужно объединить работы учёных из разных коллективов. Он верил, что международное сотрудничество продвинет разработки СССР в области ЭВМ на один уровень с IBM и даже вытолкнет часть её продукции с рынка Восточной Европы. Так родился проект «Единая Система ЭВМ» — ЕС ЭВМ.
Параллельно учёный вёл активные переговоры с британской компанией ICL. Производитель мейнфреймов согласился передать советской стороне документацию на ПО для машин System 4 и планировал выделить специалистов для помощи в их освоении.
Фото: Wikimedia Commons
Однако советская власть думала по-другому: вместо разработки ЕС ЭВМ решили закупать IBM-360.
После этой неудачи Рамеев попросил освободить его от обязанностей заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ. Оставшуюся часть карьеры он занимался тестированием новых советских компьютеров, а новые разработки оставил окончательно.
К счастью, время расставило всё на свои места, и современное русскоязычное IT-сообщество оценило вклад Башира Искандаровича в развитие индустрии куда выше, чем чиновники в СССР. Его имя, наряду с именем Брука, упоминают на всех торжественных мероприятиях, посвящённых Дню информатики — 4 декабря. В его честь установлена мемориальная доска на главном здании НПП «Рубин», где он провёл самые продуктивные годы. Его именем в Пензе названы улица, проезд в микрорайоне «Заря-1» и Технопарк высоких технологий. Не забывают учёного и на малой родине, в Поволжье: открывшемуся в конце августа 2022 года казанскому IT-парку также присвоено имя Башира Рамеева.
Фото: Виртуальный компьютерный музей
Как зарабатывать больше с помощью нейросетей?
Бесплатный вебинар: 15 экспертов, 7 топ-нейросетей. Научитесь использовать ИИ в своей работе и увеличьте доход.
Узнать больше
Серийная ЭВМ “Стрела”
Время на прочтение
11 мин
Количество просмотров 16K
«Стрела» — советская ЭВМ первого поколения, которая являлась одной из первых отечественных вычислительных машин. Главным конструктором был Юрий Яковлевич Базилевский, а его заместителем — Башир Искандарович Рамаев. ЭВМ «Стрела» принадлежала к классу больших машин, обладающих высокоразвитой и логически законченной структурой. Это обеспечивало большую производительность при решении сложных и громоздких по объему вычислений задач. Кроме того «Стрела» была также первенцем среди машин, выпускаемых промышленностью серийно. Предшествующие ей модели изготавливались в единственных экземплярах.
В начале 50-х гг. Б.И. Рамеев начал разработку эскизного проекта цифровой электронной вычислительной машины. После рассмотрения техническим советом СКБ-245, проект ученого был утвержден. Примечательно, что это произошло в первый день выхода на работу будущего главного конструктора машины Ю.Я. Базилевского, назначенного руководителем отдела цифровых машин СКБ-245.
Башир Искандарович Рамеев (1918 — 1994 гг.) — советский ученый-изобретатель, разработчик первых советских ЭВМ (Стрела, Урал-1). Доктор технических наук. Лауреат Сталинской премии.
Юрий Яковлевич Базилевский (1912 — 1983 гг.) — советский ученый, главный конструктором ЭВМ «Стрела» и автоматизированного вычислительного комплекса для системы противовоздушной обороны «Даль-111». Был героем Социалистического труда, лауреатом Сталинской премии.
Команда разработчиков ЭВМ «Стрела» состояла из специалистов: главного конструктора Ю.Я. Базилевского, зам. главного конструктора Б.И. Рамеева, конструкторов Г.М. Прокудаева, А.М. Литвинова, Д.А. Жучкова, А.В. Шилейко, основных исполнителей А.П. Цыганкина, Н.Б. Трубникова, Б.Ф. Мельникова, Г.Д. Монахова, И.Ф. Лыгина, Л.А. Ларионовой, А.М. Ларионова, Е.Т. Семеновой и других.
Структура СКБ-24
В конце 40-х — начале 50-х гг. на базе Московского завода счетно-аналитических машин (САМ) было создано СКБ-245. Данная аббревиатура расшифровывалась, как специальное конструкторское бюро разработки и обеспечения изготовления средств вычислительной техники и систем управления военного назначения. В организации функционировало 6 отделов, которые обозначались номерами (в связи с полной секретностью).
В 1-м отделе обеспечивали секретность разработок и осуществлял проверку все структуры. Ежедневно сотрудникам других отделов выдавались чемоданы с бумагами и прошитыми, пронумерованными, опечатанными тетрадями, которые по окончанию рабочего дня сдавались. Во 2-ом отделе проводились работы по аналоговым вычислительным средствам. Разработкой вычислительной машины «Стрела» занимался 3-й отдел, под руководством Ю.Я. Базилевского. 4-й отдел был математическим, находился под руководством И.А. Глузберга (а позже — Д.А. Жучкова). Он занимался разработкой стандартных программ для «Стрелы» и проводил оценки выполнения операций. Материальным обеспечением лежало на 5-м отделе. А 6-й — разрабатывал дифференциальный анализатор, им руководил А.А. Бедняков. Со временем были организованы и другие отделы.
Разработка «Стрелы»
Работа по созданию «Стрелы» велась с невероятным энтузиазмом. Интерес сотрудников подогревало своеобразное соперничество с ИТМиВТ АН СССР, где в это же время разрабатывалась БЭСМ.
Михаил Авксентьевич Лесечко — директор завода САМ и начальник СКБ-245, отдал работе весь свой неподражаемый талант организатора. За несколько ночей проводилось монтирование аппаратуры для охлаждения огромных помещений, в которых для отладки устанавливали собранные устройства «Стрелы».
В 6-м отделе, занимающимся непосредственно разработкой «Стрелы», было несколько лабораторий. Б.И. Рамеев руководил лабораторией, отвечающей за арифметическое устройство и блок оперативной памяти, а также устройство умножения-деления. Б. Зайцев разрабатывал блок сложения-вычитания. Еще была лаборатория Г.М. Прокудаева, которая разрабатывала внешние запоминающие устройства на электронных трубках. Внешними устройствами занималась лаборатория Трубникова.
На фото основные создатели машины “Стрела”: Б.И. Рамеев, В.В. Александров, Ю.Я. Базилевский, Д.А. Жучков, А.П. Цыганкин, стоят Ю.Ф. Щербаков, Н.Б. Трубников, Г.М. Прокудаев, Б.Ф. Мельников, Г.Я. Марков и И.Ф. Лыгин.
Стоит также отметить, что разработка «Стрелы» проходила в рекордно короткие сроки. Проект стартовал в начале пятидесятого года. В конце 1951 г. документацию передали на завод САМ и уже в 1952 г. первый экземпляр машины был готов к отладке. Сотрудники СКБ-245 разрабатывали не только логику, но конструировали, рассчитывали все элементы.
В 1953 г. комиссии по Сталинским премиям была представлена работающая ЭВМ «Стрела». Ей удалось обойти БЭСМ Лебедева за счет большей подготовленности к промышленному выпуску. Кроме того разработка «Стрелы» требовала меньше средств. Поэтому премию дали СКБ-245.
Архитектура и принципы работы
В «Стреле» использовалось около 6000 электронных ламп и несколько десятков тысяч полупроводниковых выпрямителей (диодов).
В процессе работы
Машина «Стрела» была собрана на трех основных стойках, расположенных в виде буквы «П». Она делилась на стойку арифметического устройства (справа), стойку внешнего накопителя и некоторых вспомогательных устройств (слева) и стойку оперативного запоминающего устройства и управления (посередине). Пульт ручного управления, устройства ввода данных и вывода результатов размещался по центру. Он позволял оператору запускать и останавливать машину, следить за ходом выполнения команд программы, а также вводить в оперативное запоминающее устройство и выводить из него отдельные числа (данные и команды) во время остановки машины.
Устройство для подготовки перфокарт состояло из клавишного устройства и входного перфоратора. Это позволяло оператору с помощью клавиш набивать на перфокартах нужную информацию. После чего подготовленная колода вынималась из входного перфоратора и помещалась в устройство ввода данных (читающее) машины. Далее данные вводились в оперативное запоминающее устройство (емкостью до 2048 слов). Результаты решения задачи передавались в виде электрических сигналов в выходной перфоратор и там представлялись в виде системы отверстий на перфокартах.
Лента магнитная от ЭВМ «Стрела», ширина 125 мм Политехнический музей
Производительность машины достигала 2000 трехадресных операций в секунду. Арифметическое устройство выполняло арифметические операции (сложение, вычитание, умножение) и ряд дополнительных операций (вычитание модулей чисел, сдвиг числа, выделение части числа и др.).
На внешнем накопителе имелось два блока с магнитной лентой шириной 125 мм и длиной до 100 м. Числа располагались на магнитной ленте группами по зонам. То есть на каждой ленте могли быть 253 зоны различного размера, при этом на каждой ленте размещалось до 100 000 чисел. Всего внешний накопитель мог вмещать до 200 000 чисел.
Принцип взаимодействия узлов ЭВМ (Журнал «Знание-сила» №7, 1956 г.)
Особенностью «Стрелы» была гибкость системы команд. Можно было создавать библиотеки прикладных программ разнообразного тематического направления объемом до 100 миллионов команд. Осуществлялось это благодаря наличию нескольких типов групповых арифметических и логических операций, условных переходов, сменяемых стандартных программ, системы контрольных тестов и организующих программ. «Стрела» являлась образцом оригинальных решений в элементной базе. В этой ЭВМ впервые реализовалось матричное исполнение блока умножения на диодах. Также впервые использовалось оперативное ЗУ на 43 специализированных запоминающих электронно-лучевых трубках. Кроме того, в последней модификации появился накопитель на магнитном барабане емкостью 4096 слов, имеющий частоту вращения 6000 об./мин.
Характеристики ЭВМ «Стрела»
Быстродействие: до 2000 трехадресных оп/сек;
Основной такт: 500 мкс;
Адреса команд: 12-ти разрядные;
Операции с плавающей точкой (35 — мантисса, 6 — порядок; 1 знак);
Потребляемая мощность: 150 кВт (75 кВт — процессор);
ПЗУ: на полупроводниковых диодах емкостью 15 стандартных подпрограмм по 16 команд и 256 операндов;
Оперативная память: 20 мкс;
Занимаемая площадь: 300 м2 (из которых 150 м2 — процессор);
Среднее время полезной работы: 15-18 часов в сутки;
Внешнее ЗУ: 2 накопителя на магнитной ленте емкостью 1,5 миллиона слов;
Элементная база: 6200 ламп и 60 000 полупроводниковых диодов;
Программное обеспечение: библиотека подпрограмм, часть из которых зашита в постоянной памяти.
На ЭВМ «Стрела» отрабатывались первые отечественные приемы и методы программирования, в том числе и в операторной форме.
Память и структура информации
У памяти ЭВМ “Стрела” был объем 2048 ячеек по 43 разряда, нумеруемых слева направо от 0 до 42. В результате у старшего разряда номер 0, а у младшего 43. Доступ к ячейкам памяти осуществлялся с помощью 2-разрядные адреса. Когда старший разряд адреса равнялся нулю, выполнялся доступ к соответствующей ячейке. Единичное значение этого разряда использовалось при работе с внешними устройствами и для обращения к постоянной памяти.
В каждой ячейке памяти размещалось число или код команды. В «нулевых» ячейках содержалось нулевое значение, соответственно запись в эту ячейку игнорировалась.
Эскиз «Стрелы»
Чтобы упростить запись хранимой в памяти информации и адресов, использовали восьмеричную систему счисления.
Машина обрабатывала числа с плавающей запятой в двоичной и десятичной системах счисления. При записи в машинном формате двоичное число с плавающей запятой состояло из знака мантиссы (разряд 0), абсолютной величины мантиссы (разряды 1-35), знака порядка (разряд 36) и абсолютной величины порядка (разряды 37-42).
Десятичное число с плавающей запятой также состояло из знака мантиссы (разряд 0), абсолютной величины мантиссы (разряды 1-36), знака порядка (разряд 37) и абсолютной величины порядка (разряды 38-42). Каждая десятичная цифра мантиссы записывалась в двоично-десятичном коде, по 4 бита на одну цифру. Но порядок сохранялся в двоичном виде и по абсолютной величине не мог превышать 19.
Величина мантисса всегда была меньше 1 и в памяти хранилась только ее дробная часть. Целая же считалась равной нулю.
Внешнюю память составляли две бобины магнитной ленты, каждая из которых разбивалась на зоны, куда могло записываться от 1 до 2048 чисел. У зоны первой магнитной ленты были восьмеричные номера от 4001 до 4777, у второй ленты — от 5001 до 5777. С помощью специальных команд производилось чтение и запись информации.
ЭВМ «Стрела»
Система команд
Команды выбирались из памяти и выполнялись последовательно. Естественный порядок выполнения мог изменяться с помощью команды перехода.
“Стрела” была трехадресной вычислительной машиной (в каждом коде команды задавалось три адреса операндов). Структура кода команды:
— первый адрес (разряды 0-11);
— второй адрес (разряды 12-23);
— третий адрес (разряды 24-35);
— контрольный знак (разряд 36);
— код операции (разряды 37-42).
Игнорировался контрольный знак, равный 0. Когда он равнялся 1, то при включении соответствующего тумблера на пульте управления машина останавливалась после каждого выполнения команды, содержащей его.
Использовалась восьмеричная система счисления при записи команд. Команда писалась в подобном виде:
0065 0231 1101 0 01
Проверка каких-либо условий в машине происходила по специальному признаку, обычно обозначаемому буквой w. Данный признак формировался при выполнении определенных команд (сложения, сравнения и т.п.), а затем использовался в команде условного перехода. Если признак не формировался командой, то после выполнения обнулялся. Поэтому команда условного перехода должна была выполняться сразу после формирования анализируемого признака.
Набор команд
В таблице ниже a обозначает ячейку, которая определяется адресом в разрядах 0-11 кода команды, b — ячейку, что определяется адресом в разрядах 12-23 кода команды, c — определяемую адресом в разрядах 24-35 кода команды.
Таблица с обозначением команд
| Код операции | Наименование команды | Условие установки признака w | Действия, выполняемые машиной по этой команде |
| 01 | Сложение | с < 0 | Происходит алгебраическое сложение чисел a и b, сумма нормализуется и помещается в ячейку c |
| 03 | Вычитание | c < 0 | От a отнимается b |
| 05 | Умножение | |c| >= 1 | Числа a и b умножаются |
| 04 | Вычитание модулей | c < 0 | От абсолютной величины a отнимается абсолютная величина b |
| 06 | Сложение порядков | P© >= 1 | В ячейку c записывается число с мантиссой a и порядок, равный сумме порядков чисел a и b |
| 07 | Вычитание порядков | P© >= 1 | В ячейку c записывается число с мантиссой числа a и порядок, равный разности порядков чисел a и b |
| 10 | Перенос числа с присвоением знака другого числа | P© >= 1 | 1 В ячейку c записывается число, имеющее абсолютную величину a и знак числа b |
| 12 | Сложение чисел без округления | c = 0 | Числа a и b алгебраически складываются |
| 11 | Выделение части | с = 0 | Производится операция «Логическое И» между ячейками a и b |
| 13 | Формирование | c = 0 | Производится операция «Логическое ИЛИ» между ячейками a и b |
| 16 | Сравнение | c != 0 | Производится операция «Исключающее ИЛИ» между ячейками a и b |
| 14 | Сдвиг по порядку | c = 0 | Содержимое всех разрядов ячейки a сдвигается на P(b) разрядов |
| 17 | Контрольное суммирование | Числа a и b складываются по всем разрядам с циклическим переносом из старшего разряда в младший | |
| 02 | Специальное сложение | Производится сложение адресных полей ячеек a и b | |
| 15 | Специальное вычитание | Производится вычитание адресных полей ячейки b из ячейки a | |
| 62 | Вычитание обратной величины | Вычисляется n+1 величин, обратных числам в ячейке a и следующих за ней | |
| 63 | Извлечение квадратного корня | c = 0 | Вычисляется n+1 квадратных корней из содержимого ячейки a и следующих за ней |
| 64 | Вычисление показательной функции | Вычисляется n+1 показательных функций для ячеек a и следующих за ней | |
| 66 | Вычисление логарифма | Вычисляются n+1 натуральных логарифмов чисел, содержащихся в ячейках a и следующих | |
| 67 | Вычисление синуса | Вычисляются n+1 синусов чисел, содержащихся в ячейках a и следующих | |
| 73 | Вычисление арктангенса | Вычисляются n+1 арктангенсов чисел, содержащихся в ячейках a и следующих | |
| 74 | Вычисление арксинуса | Вычисляются n+1 арксинусов чисел, содержащихся в ячейках a и следующих | |
| 72 | Перевод чисел в двоичную систему | N+1 чисел из ячеек a и следующих переводятся из двоично-десятичной системы в двоичную и записываются в ячейки c | |
| 70 | Перевод чисел в десятичную систему | N+1 чисел из ячеек a и следующих переводятся из двоичной системы в двоично-десятичную и записываются в ячейки c | |
| 43 | Перенос чисел с ленты в память | Перенос n+1 чисел из зоны a магнитной ленты в память, начиная с адреса c | |
| 46 | Перенос чисел из памяти на ленту | Перенос n+1 чисел с перфокарт в память, начиная с адреса c | |
| 44 | Перенос чисел из памяти на перфокарты | Перенос n+1 чисел из памяти, начиная с адреса c, на перфокарты | |
| 45 | Перенос чисел из памяти в память | Перенос n+1 чисел из памяти, начиная с адреса a, в память, начиная с адреса c | |
| 20 | Условный переход первого типа | Если после выполнения предыдущей операции w=0, то управление передается команде с адресом a. Если же w=1, управление получит команда с адресом b | |
| 27 | Условный переход второго типа | Если после выполнения предыдущей команды w=0, то управление передается на адрес a. Если же w=1, управление получит команда с адресом b. Одновременно в ячейку c автоматически записывается команда возврата с кодом | |
| 25 | Подвод ленты | Подводится под считывающую головку зона a магнитной ленты. Поля b и c кода команды равны нулю. Эта команда выполняется одновременно со следующими за ней командами, не относящимися к магнитной ленте | |
| 40 | Останов | Машина останавливается и выдает на пульт управления числа a и b. Поле c кода команды равно нулю | |
| 26 | Сравнение и останов при несовпадении | Команда отличается от команды с кодом операции 16 тем, что при w=1 происходит останов с выдачей на пульт управления чисел a и b |
Роль «Стрелы» в оборонной сфере СССР
В период 1953–1957 гг. ЭВМ «Стрела» была установлена в семи ключевых организациях Советского Союза. А именно: Отделение прикладной математики Математического института имени Стеклова (ОПМ МИАН СССР), Вычислительный центр №1 Министерства обороны СССР (ВЦ №1 МО СССР – в/ч 01168), Научно-исследовательский институт «Алмаз» (НИИ «Алмаз»), Вычислительный центр АН СССР (ВЦ АН СССР), Научно-исследовательский вычислительный центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (НИВЦ МГУ), Ядерный центр «Арзамас-16» и Ядерный центр «Челябинск-70». Машины использовали для ядерно-космических расчётов и решения определенных военных задач государственной важности.
Первый экземпляр ЭВМ «Стрела» был установлен в ОПМ МИАН СССР (1953 г.) — базовом советском институте проведения ядерно-космических расчетов. В середине 50-х советский ученый в области прикладной математики и механики Мстислав Всеволодович Келдыш, возглавляющий институт, совместно с отделом программирования занимался расчетами траекторий искусственных спутников Земли. Программы должны были обеспечивать круглосуточный режим обработки измерений траекторий ИСЗ. Они использовались также при расчетах полета Юрия Алексеевича Гагарина. Также на ЭВМ «Стрела» проводились аэродинамические расчеты советского пассажирского реактивного самолета Ту-104.
У пульта управления ЭВМ Стрела
Одним из наиболее важных мест установки ЭВМ «Стрелы» был вычислительный центр №1 Министерства обороны СССР поскольку там решались задачи государственной важности. В 1950 гг. на машине рассчитывались орбиты первых искусственных спутников Земли и межпланетных космических станций. Силами программистов и математиков решались разнообразные информационно-поисковые задачи для основных управлений и подразделений МО СССР (Главное артиллерийское управление, Генеральный штаб, Главное разведывательное управление, Управление тыла, Управление сухопутных войск и т.д.).
Седьмой экземпляр ЭВМ «Стрела поступил в Ядерный центр «Челябинск-70» — второй центр СССР по разработке ядерного оружия. В центре работал сильный коллектив физиков-теоретиков, специалистов по ЭВМ и учёных в области математического моделирования.
Создатели ЭВМ «Стрела» в 1954 г. получили Государственные премии I, II и III степеней. Ю.Я. Базилевскому было присвоено звание Героя Социалистического труда.
В наше время невозможно представить себе жизнь без микропроцессорной техники, которая прочно внедрилась во все сферы человеческой деятельности. Так, современные технологии позволяют создавать микрочипы, состоящие из более чем миллиарда транзисторов на одном кристалле, компьютер стал карманным устройством, а ведь ещё каких-то сорок лет назад он занимал сотни квадратных метров площади и потреблял десятки киловатт электроэнергии.
Если проанализировать информацию о производителях микропроцессоров, то прослеживается тенденция доминирования производителей США (Intel, AMD). А ведь этим доминированием они в огромной степени обязаны учёным из России, которые в тяжелейшие 1990-е уехали в «Силиконовую долину» (там до сих пор сотрудники некоторых лабораторий общаются на русском языке). В те же годы нам упорно внушали мысль об убогости отечественной истории и науки в области вычислительной техники, о сплошном «заимствовании» западных образцов. Это не совсем так.
История появления советских ЭВМ уходит корнями в 1930-е годы — к государственной программе всеобщей электрификации, а одним из их первых творцов можно справедливо назвать доктора технических наук Исаака Семёновича Брука, который в 1935 году создал свою первую вычислительную машину — «электрический стол переменного тока» — аналоговое устройство для моделирования и расчёта сетей электроснабжения.
После окончания Великой Отечественной войны в лаборатории электросистем под руководством И.С. Брука был создан электронный дифференциальный анализатор, позволявший интегрировать уравнения до 20-го порядка. Решая задачи в области электроэнергетики с помощью аналоговой вычислительной техники, И.С. Брук пришёл к выводу о необходимости создания электронных цифровых вычислительных машин и их применения для получения необходимой точности вычислений1.
В то время электронные вычислительные машины уже начали появляться на Западе: десять в США и по одной в Англии и Франции — все для военных целей, поэтому их технические описания не публиковались. Большинство из них создавались на электромеханических реле и лампах, но, скорее, это были интеграторы. Первой практически использовавшейся ЭВМ с хранившейся в памяти программой стал EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer), созданный в Кембриджском университете в 1949 году.
Идея электронного компьютера витала в воздухе, но Брук со своим научным багажом и лабораторией оставался в одиночестве. Единственным сравнимым по потенциалу учёным был его «научный близнец» академик Сергей Алексеевич Лебедев, начавший в 1948 году в Киеве теоретические семинары по разработке МЭСМ (малой электронной счётной машины) — одной из двух первых советских ЭВМ. Но, как и на Западе, работа над ЭВМ засекречивалась, и конструкторы друг о друге ничего не знали2.
В мае 1948 года начальник Московского ЦНИИ № 108 академик Аксель Иванович Берг (адмирал, основатель электронной промышленности СССР) порекомендовал И. Бруку принять в лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР талантливого конструктора Башира Рамеева, который, слушая радио ВВС на самодельном приёмнике, узнал об электронной машине ENIAC в США и рассказал Бергу о своих идеях.
Всего через три месяца, в августе 1948 года Рамеев и Брук представили первый в СССР проект «Автоматическая цифровая электронная машина» с описанием схемы ЭВМ и арифметических операций в двоичной системе, выполнявшихся на этой машине, а 4 декабря 1948 года получили авторское свидетельство № 10475, выданное Государственным комитетом Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство. Этот день теперь значится в календаре России как День информатики.
Брук и Рамеев реализовали принцип хранения управляющей программы в памяти. Программа записывалась на перфоленте и вводилась в машину, результаты вычислений выдавались на другой ленте, и полученная информация снова вводилась с неё в машину для следующего цикла. Создавалась возможность обработки команд в арифметическом устройстве машины, что соответствует принципу, называемому теперь в мире именем фон Неймана. Рамеев с Бруком, а также Лебедев разработали этот принцип независимо друг от друга!
Отечественные создатели вычислительной техники, несомненно, достойны отдельных книг и статей. В книге Б.Н. Малиновского «История вычислительной техники в лицах»3 Б. Рамееву посвящена отдельная глава «Сын эпохи». Эта статья посвящена100-летию со дня рождения Рамеева.
Башир Искандарович Рамеев родился 1 мая 1918 года в местечке Баймак (ныне Республика Татарстан). Его дед Закир Рамиев (в других источниках Рамеев), золотопромышленник и татарский поэт, был членом Российской государственной думы, мать — потомок старинного дворянского рода Дашковых. Отец — горный инженер Искандар Рамеев, в 1914 году окончил Горную академию в Германии, во Фрайберге, успешно работал, но в 1938 году был репрессирован, осуждён на 5 лет и умер в 1943 году4.
Башир ещё школьником послал на конкурс в Москву радиоуправляемую модель бронепоезда, ездившего по рельсам, стрелявшего из пушки и ставившего дымовую завесу. О нём писали газеты и журналы («Известия», «Комсомольская правда», «Огонёк»), а в 1935 году приняли в авторитетное Всесоюзное общество изобретателей5.
В 1938-м Башира исключили из Московского энергетического института как «сына врага народа», и далее всю жизнь, в любых условиях он занимался самообразованием. С трудом устроился на «Башрадио», где самостоятельно освоил полный курс радиотехники, изучал смежные науки. Благодаря целеустремлённости и таланту изобретателя в 1939 году он был принят на работу техником в Московский ЦНИИ связи.
С началом Великой Отечественной войны, не попав в действующую армию из-за слабого зрения, Рамеев пошёл добровольцем в батальон связи при Минсвязи СССР. Там сконструировал оригинальный шифровальный аппарат, а в 1943-м участвовал в освобождении Киева в группе УКВ-связи.
В 1944 году по государственному постановлению о демобилизации специалистов для восстановления народного хозяйства он вернулся в Москву и поступил в ЦНИИ № 108 к А.И. Бергу. Как опытный радиоспециалист, Рамеев быстро разобрался в основных электронных схемах: триггерах, мультивибраторах, линиях задержки, регистрах, счётчиках, дешифраторах, что потом очень помогло в работе над компьютерами. Ещё он увлёкся атомной физикой: изобрёл устройство для ускорения заряженных частиц, получил авторское свидетельство и приглашение академика А.И. Лейпунского на работу в атомный центр в Обнинске, но отдел кадров отказал (сын «врага народа»)6.
После перехода в 1948 году по рекомендации академика А.И. Берга в лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР к академику И.С. Бруку, как указано выше, Рамеев стал соавтором первого отечественного патента цифровой ЭВМ. В этот же период Б.И. Рамеев в соавторстве с И.С. Бруком подготовил проект электронного цифрового анализатора (авторское свидетельство № 15153), предложенного за рубежом только в 1950 году.
В 1949 году Б.И. Рамеева пригласили в СКБ-245 Министерства машиностроения и приборостроения. В должности заместителя главного конструктора он принимал участие в создании первой серийной ламповой ЭВМ «Стрела» и реализовал ряд собственных изобретений. В 1954 году Б.И. Рамееву в числе разработчиков ЭВМ «Стрела» была присуждена Государственная премия СССР7.
Параллельно с научной деятельностью Б.И. Рамеев, не имея высшего образования, занимался преподавательской работой в Московском инженерно-физическом институте (МИФИ, 1951—1953 гг.), читал один из первых курсов по ЭВМ «Автоматические вычислительные машины дискретного действия».
С 1955 года в течение последующих 13 лет Б.И. Рамеев работал в Пензенском НИИ математических машин сначала главным инженером, затем заместителем директора по научной работе. Здесь под его руководством были разработаны и внедрены в практику целый ряд ЭВМ: универсальные общего назначения — «Урал-1, -2, -3, -4» (1954—1961 гг.), специализированные — «56», «Кристалл», «23», «33» (1956—1961 гг.), а также семейство совместимых ЭВМ «Урал-11, -14, -16» (1964—1969 гг.) и другие8.
Деятельность Б.И. Рамеева по созданию многочисленных проектов и разработок была настолько значима для отечественной науки, техники и обороны, что при незаконченном высшем образовании, без защиты диссертации в 1962 году ему была присуждена степень доктора технических наук.
Б. Рамеев — главный конструктор ЭВМ серии «Урал». Создание электронных вычислительных машин в конце 1940 — начале 1950-х годов явилось качественно новым этапом на пути развития отечественной цифровой вычислительной техники. Появление этих машин было предопределено, с одной стороны, рядом технических предпосылок: развитием электроники и опытом, накопленным в процессе разработки перфорационных вычислительных машин. С другой стороны, социально-экономическими условиями данного периода: развитием экономики и новых областей науки и техники (ядерной физики, аэродинамики, ракетостроения и т.д.), которые способствовали значительному увеличению и усложнению инженерных и научно-технических расчётов.
Для первых ламповых ЭВМ были характерны ряд конструктивных и эксплуатационных недостатков: сложная структура, большое количество компонентов (электронных ламп и полупроводниковых элементов), высокая стоимость, значительные габариты. На их изготовление уходили долгие месяцы, т.к. фундамент новой отрасли промышленности только закладывался. Поэтому при проектировании ЭВМ «Урал-1» значительное внимание уделялось таким факторам, как простота обслуживания, экономичность эксплуатации, технологичность конструкции в связи с необходимостью серийного изготовления. Принцип построения, состав конструкции и основные параметры были выбраны на основе опыта проектирования, изготовления и эксплуатации вычислительных машин, разработанных в нашей стране и за рубежом. Конструкция ЭВМ «Урал-1» строилась на одноламповых типовых ячейках.
В отличие от предыдущей разработки Б.И. Рамеева ЭВМ «Стрела», в которой использовались около 8 тыс. электронных ламп и занимавшей площадь 150 кв. м, ЭВМ «Урал-1» располагалась на площади 60 кв. м, в состав её конструкции входили 800 электронных ламп. Для записи, хранения и выдачи информации в процессе решения задачи в машине использовались накопители на магнитной ленте и перфоленте. Носителями информации являлись стандартная 35-мм магнитная лента с краевой перфорацией и стандартная непрозрачная 35-мм киноплёнка с краевой перфорацией. В качестве оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) использовался магнитный барабан ёмкостью 1024 тридцатишестиразрядных числа и скоростью вращения 6000 об/мин. Это ограничивало быстродействие машины до 100 операций в секунду (оп/с).
ЭВМ «Урал-1» — первая отечественная машина с одноадресной системой команд (всего 29 команд), что весьма эффективно сказывалось на повышении производительности и упрощении программ. В будущем практика подтвердила правильность решения, выбранного Б.И. Рамеевым. Одноадресная система команд использовалась во всех последующих моделях серии «Урал», в ЭВМ «Проминь», ЭВМ высокого класса на полупроводниковых элементах БЭСМ-6, а также многочисленных серий бортовых ЭВМ различного назначения.
Серийный выпуск «Урала-1» продолжался до 1961 года, за это время были изготовлены 183 машины. Это была первая крупносерийная ЭВМ в нашей стране. Один из первых образцов использовался на ВЦ АН СССР. Но наиболее важным и значимым пользователем ЭВМ «Урал-1» было Министерство обороны. В этот же период на базе ЭВМ «Урал-1» создавался вычислительный центр космодрома Байконур9.
Многие видные учёные (С.А. Лебедев, И.С. Брук, А.А. Ляпунов, А.И. Берг и др.) высоко оценивали значение ЭВМ «Урал-1». Академик Н.Г. Бруевич подчёркивал, что «никакая другая цифровая машина не сыграла такой большой роли в деле внедрения средств цифровой вычислительной техники в отечественную промышленность, народное хозяйство, науку. Благодаря своей компактности, надёжности и сравнительно невысокой стоимости машина завоевала всеобщее признание и послужила мощной школой для подготовки квалифицированных кадров».
К началу 1960-х годов «Урал-1» была самой распространённой ЭВМ в нашей стране, эксплуатировалась в 128 городах. Более 30 машин работали в 25 странах: в ГДР, Болгарии, Венгрии, Чехословакии, Норвегии, Турции, Англии, Египте и др.10
В это же время в Пензенском научно-исследовательском институте управляющих вычислительных машин (ПНИИУВМ) Б.И. Рамеев продолжал работу по совершенствованию конструкции ламповых ЭВМ. С 1960 года завод «САМ» начал выпуск новой модели «Урал-2». Она отличалась оперативным запоминающим устройством, которое строилось на ферритовых сердечниках и имело в два раза большую ёмкость (2048 сорокаразрядных чисел), что позволило увеличить быстродействие до 5000 оп/с.
Накопители на магнитных барабанах (выполнявшие роль оперативной памяти в ЭВМ «Урал-1») стали использоваться как устройства внешней памяти, повышая общую производительность ЭВМ. С 1961 года на базе ЭВМ «Урал-2» начали создаваться новые модификации — «Урал-3» и «Урал-4», завершившие этап ламповых ЭВМ данной серии. Они отличались мощной сетью внешних устройств, большей ёмкостью запоминающих устройств и скоростью вычислений до 6000 оп/с.
Творческий коллектив разработчиков, который сложился в этот период в Пензенском НИИУВМ, под руководством и при непосредственном участии Б.И. Рамеева в начале 1963 года закончил проект серии ЭВМ «Урал» на полупроводниковых элементах. Она включала машины «Урал-11, -14, -16», построенные на единой конструктивной, технологической и схемной базе, использовавшие одни и те же устройства для ввода, вывода и хранения информации, единый входной и выходной алфавит, кодировку информации на картах, лентах и внутри машины.
По своим техническим характеристикам эти ЭВМ дополняли друг друга и обладали аппаратурной и программной совместимостью. Это стало одним из фундаментальных результатов научной деятельности Б.И. Рамеева.
В Пензенском НИИ математических машин при непосредственном участии Б.И. Рамеева был выполнен комплекс работ в области создания многомашинных систем, систем коллективного пользования и сетей ЭВМ. Результаты исследований по этим проблемам реализованы в ряде систем: АСУ «Банк», «Строитель», «Лотос», «Гранит» и др.
Например, ЭВМ «Гранит» — специализированная ЭВМ для статистической обработки большого количества результатов наблюдений — была заказана Главным артиллерийским управлением Министерства обороны СССР для повышения эффективности артиллерийской стрельбы.
В связи с началом создания семейства ЭВМ третьего поколения, получившего название Единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ), в 1967 году в Москве был организован Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ). В 1968 году Б.И. Рамеев, учитывая открывавшиеся возможности, дал согласие на переход в НИЦЭВТ в качестве заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ.
Имея богатый опыт разработки и организации серийного производства ламповых и полупроводниковых «Уралов», Б.И. Рамеев отчётливо понимал важность формирования и реализации единой технической политики в создании семейства отечественных ЭВМ третьего поколения.
Он принимает самое активное участие в переговорах с английской фирмой ICL, в обсуждении проблемы копирования IBM-360. На совещании у министра радиопромышленности СССР В.Д. Калмыкова в декабре 1969 года, а затем на заседании коллегии Минрадиопрома от сотрудничества с фирмой ICL в создании ЕС ЭВМ отказались в пользу ориентации ЕС ЭВМ на архитектуру IBM-360, предложенной Советом главных конструкторов ЕС ЭВМ, возглавляемым генеральным конструктором С.А. Крутовских.
Не разделяя волевого решения о копировании IBM-360 (история показала, что он был абсолютно прав), Б.И. Рамеев подал министру заявление об освобождении его от обязанностей заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ, а с 1971 года перешёл в Главное управление вычислительной техники и систем управления при Государственном комитете по науке и технике СССР. И здесь велик его вклад: он проводил большую научно-организационную работу по формированию общесоюзных научно-технических программ создания технических и программных средств ЭВМ, систем автоматизации научных исследований и проектно-конструкторских работ, а также по внедрению АСУ в практику, созданию Государственного фонда алгоритмов и программ11.
Б.И. Рамеев 70 лет назад стоял у истоков отечественной вычислительной техники, и с тех пор вся его научная и организационная деятельность была связана с этим важным направлением науки и техники. 16 мая 1994 года он ушёл из жизни — последним из плеяды основоположников отечественной вычислительной техники.
Память о Башире Искандаровиче Рамееве, которому в 2018 году исполнилось бы 100 лет, жива не только в его научных и практических трудах, музейных экспонатах ЭВМ, в памяти многочисленных учеников и последователей, но и в сердцах его соотечественников. В Пензе, где прошла значительная часть его деятельности, создан и успешно функционирует инновационный технопарк высоких технологий, названный его именем — «Рамеев».
__________________________
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Интернет-ресурс: http://www.inventor.perm.ru.
2 Интернет-ресурс: https://www.itweek.ru.
3 Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. Киев: КИТ; А.С.К., 1995. 384 с., ил.
4 Интернет-ресурс: https://www.itweek.ru.
5 Малиновский Б.Н. Указ. соч.
6 Интернет-ресурс: https://www.itweek.ru.
7 Интернет-ресурс: https://polymus.ru.
8 Там же.
9 Там же.
10 Там же.
11 Интернет-ресурс: http://www.computer-museum.ru.
ПАВЛЮЧЕНКОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ — доцент кафедры автоматизированных систем боевого управления Военной академии войсковой противовоздушной обороны Вооружённых сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского, кандидат технических наук, доцент, подполковник запаса
ИСАЙ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ — доцент кафедры автоматизированных систем боевого управления Военной академии войсковой противовоздушной обороны Вооружённых сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского, кандидат технических наук, доцент, полковник
ЖЕНДАРЕВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ
— доцент кафедры автоматизированных систем боевого управления Военной академии войсковой противовоздушной обороны Вооружённых сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского, кандидат технических наук, доцент, полковник
#статьи
- 8 сен 2022
-
0
Башир Рамеев: как сын «врага народа» «Урал» прославил
Об учёном без образования, который решил повторить успех американских коллег и создал первое в СССР поколение компьютеров.
Иллюстрация: Мининский университет / Wikimedia Commons / Habr / Annie для Skillbox Media
Любитель научной фантастики и технологического прогресса. Хорошо сочетает в себе заумного технаря и утончённого гуманитария. Пишет про IT и радуется этому.
Башир Искандарович Рамеев родился в Башкортостане, в деревне Баймак. Родословная его была, по советским временам, подозрительной. Дед — богатый золотопромышленник, иначе говоря — буржуй. Отец — квалифицированный горный инженер, выпускник одной из самых престижных немецких академий во Фрайберге, в 1938 году был осуждён как враг народа.
На момент ареста Рамеев-младший учился в Московском энергетическом институте. Под давлением ректората ему пришлось бросить учёбу, поэтому высшего образования он так и не получил.
Фото: Мининский университет
Рамеев пытался найти работу, но «сына врага народа» никуда не брали. Лишь в 1940 году он наконец устроился техником в московский Центральный НИИ. Помогли юношеские увлечения радиотехникой — с 1935 года Башир Искандарович был участником Всесоюзного общества изобретателей.
С началом войны он добровольно отправился на фронт в составе батальона Министерства связи СССР. Воевал на Первом Украинском фронте до 1944 года, когда его освободили от службы и командировали на восстановление народного хозяйства.
Первым послевоенным местом работы стал ЦНИИ №108, которым руководил академик Аксель Берг. Он помог Рамееву восполнить пробелы в математике, физике и электротехнике.
Фото: Wikimedia Commons
Через три года молодой инженер услышал по радио об ЭВМ ENIAC, созданной под руководством легендарного Алана Тьюринга.
Загоревшись идеей сделать отечественный аналог этой машины, Рамеев обратился к Бергу с просьбой инициировать работу над проектом. Тот рекомендовал его коллеге — членкору АН СССР Исааку Бруку. Под его патронажем Башир Искандарович поступил инженером-конструктором в Лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР.
Фото: Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского
Уже через год работы на новом месте Рамеев под руководством Брука создал первый в СССР прототип компьютера — автоматическую цифровую электронную машину.
Это была абстрактная ЭВМ, которая умела выполнять математические операции с двоичными числами. Управлялась она через специальный программный датчик, позволявший записывать программы на перфоленту, подавать их машине на считывание и выводить результаты обратно на перфоленту.
Фото: «История информационных технологий в СССР и России»
Однако после первого успеха работа приостановилась: в 1949 году учёного вновь призвали в армию и отправили преподавать радиолокацию в школе подводников на Дальнем Востоке. Служил Рамеев недолго.
Уже через год по приказу министра машиностроения Паршина его назначили заведующим лабораторией СКБ-245 московского завода САМ. Лаборатория занималась производством цифровых вычислительных машин. Министр лично поручился за учёного и даже ходатайствовал о том, чтобы ему дали доступ к секретным сведениям о советских разработках.
Фото: Wikimedia Commons
Через некоторое время Рамеев предоставил схему «Стрелы» — первой советской ЭВМ. Идею новой машины они вместе с Бруком заложили ещё на прошлом месте работы. В «Стреле», по задумке Башира Искандаровича, вместо реле использовались электронные лампы, а вычислительное устройство и блок памяти были выполнены в виде магнитных барабанов.
Фото: Wikimedia Commons
Первый образец «Стрелы» прошёл государственные испытания и получил «одобрение к производству». Всего выпустили семь таких ЭВМ, которые разместили в ведущих советских научных центрах: Институте прикладной математики АН СССР, ВЦ АН СССР и вычислительных центрах министерств по атомной энергетике и космическим исследованиям.
За эту разработку Рамеева наградили Государственной премией СССР.
Фото: Wikimedia Commons
Вскоре учёный возглавил новый проект — по созданию ЭВМ «Урал-1», которую разрабатывали на Пензенском заводе ВЭМ. Рамеев стал заместителем директора по научной работе Пензенского НИИ управляющих вычислительных машин, собрал группу молодых талантливых инженеров и приступил к работе.
«Урал-1» вышел в свет в 1957 году. Эта малая ЭВМ для инженерных расчётов имела следующие характеристики:
- скорость работы — 100 операций в секунду;
- оперативная память в виде магнитного барабана на 1024 слова по 36 разрядов каждое;
- одноадресная система команд;
- способность обрабатывать числа с фиксированной точкой;
- внешняя память на магнитной ленте на 40 тысяч слов.
Фото: Wikimedia Commons
Позже вышли «Урал-2», «Урал-3» и «Урал-4». Все они были ламповыми, с ферритовой оперативной памятью и внешней памятью на магнитных барабанах (64 тысячи слов) и магнитной ленте (260 тысяч слов).
Кроме того, на заводе создали другие специализированные ЭВМ:
- «Погода» — для расчёта метеорологических данных;
- «Гранит» — для вычисления вероятностных характеристик по результатам геологических наблюдений;
- «Кристалл» — для проведения рентгеноструктурного анализа кристаллов.
Фото: Иркутский государственный университет
За все достижения Рамееву в 1962 году присвоили докторскую степень без защиты диссертации. Так он стал чуть ли не единственным доктором наук без высшего образования.
Проанализировав недочёты «Уралов», Башир Искандарович взялся их улучшать. В результате появились ЭВМ второго поколения: «Урал-11», «Урал-14» и «Урал-16».
Рамеев переделал практически всё: интерфейсы, архитектуру, структуру и принципы унификации. Главным новшеством новых «Уралов» стал унифицированный полупроводниковый комплект элементов «Урал-10». С его помощью получилось автоматизировать производство машин. Всего на пензенском заводе выпустили несколько миллионов таких комплектов.
Фото: Wikimedia Commons
Новые «Уралы» строились на общей конструктивной, технологической и схемной базе, с одними и теми же устройствами ввода, вывода и хранения информации. Во всех ЭВМ использовался единый входной и выходной алфавит, а также кодировка информации на перфокартах и магнитных лентах.
Рамеев отмечал, что его инженеры впервые в истории СССР предложили формально описывать системы команд, чтобы архитектура системы была понятна всем — и системным программистам, и конструкторам ЭВМ.
Машины следующих модификаций — «Урал-21» и «Урал-25» — строились на интегральных схемах и обладали многопроцессорной архитектурой.
К концу 1960-х «Уралы» использовали практически везде — в вычислительных центрах НИИ, в банках, на заводах и военных объектах. На их основе даже создали специальные системы «Банк» и «Строитель» и несколько систем обработки данных со спутников.
Рамеев считал, что для создания нового, прорывного поколения ЭВМ нужно объединить работы учёных из разных коллективов. Он верил, что международное сотрудничество продвинет разработки СССР в области ЭВМ на один уровень с IBM и даже вытолкнет часть её продукции с рынка Восточной Европы. Так родился проект «Единая Система ЭВМ» — ЕС ЭВМ.
Параллельно учёный вёл активные переговоры с британской компанией ICL. Производитель мейнфреймов согласился передать советской стороне документацию на ПО для машин System 4 и планировал выделить специалистов для помощи в их освоении.
Фото: Wikimedia Commons
Однако советская власть думала по-другому: вместо разработки ЕС ЭВМ решили закупать IBM-360.
После этой неудачи Рамеев попросил освободить его от обязанностей заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ. Оставшуюся часть карьеры он занимался тестированием новых советских компьютеров, а новые разработки оставил окончательно.
К счастью, время расставило всё на свои места, и современное русскоязычное IT-сообщество оценило вклад Башира Искандаровича в развитие индустрии куда выше, чем чиновники в СССР. Его имя, наряду с именем Брука, упоминают на всех торжественных мероприятиях, посвящённых Дню информатики — 4 декабря. В его честь установлена мемориальная доска на главном здании НПП «Рубин», где он провёл самые продуктивные годы. Его именем в Пензе названы улица, проезд в микрорайоне «Заря-1» и Технопарк высоких технологий. Не забывают учёного и на малой родине, в Поволжье: открывшемуся в конце августа 2022 года казанскому IT-парку также присвоено имя Башира Рамеева.
Фото: Виртуальный компьютерный музей
Научитесь: Профессия Веб-разработчик
Узнать больше
1. Ученый, имя которого связано с созданием лаборатории по разработке ЭВМ, названной МЭСМ (Малая электронная счетная машина); создатель первого компьютера в континентальной Европе. 2. Под его руководством были разработаны: «Стрела», «Урал-1» 3. Он является одним из зачинателей теоретического и системного программирования, создателем Сибирской школы информатики. Его существенный вклад в становление информатики как новой отрасли науки и нового феномена общественной жизни широко признан в нашей стране и за рубежом. 4. Изобретатель гипертекста. 5. Изобретатель «мыши», но не только. 6. Автор проекта первой электронно-счетной машины 7. Изобретатель, впервые продемонстрировавший работу устройства под управлением перфокарт. 8. Изобретатель счетного устройства. В честь его назван язык программирования.
Серийная ЭВМ “Стрела”
Время на прочтение
11 мин
Количество просмотров 16K
«Стрела» — советская ЭВМ первого поколения, которая являлась одной из первых отечественных вычислительных машин. Главным конструктором был Юрий Яковлевич Базилевский, а его заместителем — Башир Искандарович Рамаев. ЭВМ «Стрела» принадлежала к классу больших машин, обладающих высокоразвитой и логически законченной структурой. Это обеспечивало большую производительность при решении сложных и громоздких по объему вычислений задач. Кроме того «Стрела» была также первенцем среди машин, выпускаемых промышленностью серийно. Предшествующие ей модели изготавливались в единственных экземплярах.
В начале 50-х гг. Б.И. Рамеев начал разработку эскизного проекта цифровой электронной вычислительной машины. После рассмотрения техническим советом СКБ-245, проект ученого был утвержден. Примечательно, что это произошло в первый день выхода на работу будущего главного конструктора машины Ю.Я. Базилевского, назначенного руководителем отдела цифровых машин СКБ-245.
Башир Искандарович Рамеев (1918 — 1994 гг.) — советский ученый-изобретатель, разработчик первых советских ЭВМ (Стрела, Урал-1). Доктор технических наук. Лауреат Сталинской премии.
Юрий Яковлевич Базилевский (1912 — 1983 гг.) — советский ученый, главный конструктором ЭВМ «Стрела» и автоматизированного вычислительного комплекса для системы противовоздушной обороны «Даль-111». Был героем Социалистического труда, лауреатом Сталинской премии.
Команда разработчиков ЭВМ «Стрела» состояла из специалистов: главного конструктора Ю.Я. Базилевского, зам. главного конструктора Б.И. Рамеева, конструкторов Г.М. Прокудаева, А.М. Литвинова, Д.А. Жучкова, А.В. Шилейко, основных исполнителей А.П. Цыганкина, Н.Б. Трубникова, Б.Ф. Мельникова, Г.Д. Монахова, И.Ф. Лыгина, Л.А. Ларионовой, А.М. Ларионова, Е.Т. Семеновой и других.
Структура СКБ-24
В конце 40-х — начале 50-х гг. на базе Московского завода счетно-аналитических машин (САМ) было создано СКБ-245. Данная аббревиатура расшифровывалась, как специальное конструкторское бюро разработки и обеспечения изготовления средств вычислительной техники и систем управления военного назначения. В организации функционировало 6 отделов, которые обозначались номерами (в связи с полной секретностью).
В 1-м отделе обеспечивали секретность разработок и осуществлял проверку все структуры. Ежедневно сотрудникам других отделов выдавались чемоданы с бумагами и прошитыми, пронумерованными, опечатанными тетрадями, которые по окончанию рабочего дня сдавались. Во 2-ом отделе проводились работы по аналоговым вычислительным средствам. Разработкой вычислительной машины «Стрела» занимался 3-й отдел, под руководством Ю.Я. Базилевского. 4-й отдел был математическим, находился под руководством И.А. Глузберга (а позже — Д.А. Жучкова). Он занимался разработкой стандартных программ для «Стрелы» и проводил оценки выполнения операций. Материальным обеспечением лежало на 5-м отделе. А 6-й — разрабатывал дифференциальный анализатор, им руководил А.А. Бедняков. Со временем были организованы и другие отделы.
Разработка «Стрелы»
Работа по созданию «Стрелы» велась с невероятным энтузиазмом. Интерес сотрудников подогревало своеобразное соперничество с ИТМиВТ АН СССР, где в это же время разрабатывалась БЭСМ.
Михаил Авксентьевич Лесечко — директор завода САМ и начальник СКБ-245, отдал работе весь свой неподражаемый талант организатора. За несколько ночей проводилось монтирование аппаратуры для охлаждения огромных помещений, в которых для отладки устанавливали собранные устройства «Стрелы».
В 6-м отделе, занимающимся непосредственно разработкой «Стрелы», было несколько лабораторий. Б.И. Рамеев руководил лабораторией, отвечающей за арифметическое устройство и блок оперативной памяти, а также устройство умножения-деления. Б. Зайцев разрабатывал блок сложения-вычитания. Еще была лаборатория Г.М. Прокудаева, которая разрабатывала внешние запоминающие устройства на электронных трубках. Внешними устройствами занималась лаборатория Трубникова.
На фото основные создатели машины “Стрела”: Б.И. Рамеев, В.В. Александров, Ю.Я. Базилевский, Д.А. Жучков, А.П. Цыганкин, стоят Ю.Ф. Щербаков, Н.Б. Трубников, Г.М. Прокудаев, Б.Ф. Мельников, Г.Я. Марков и И.Ф. Лыгин.
Стоит также отметить, что разработка «Стрелы» проходила в рекордно короткие сроки. Проект стартовал в начале пятидесятого года. В конце 1951 г. документацию передали на завод САМ и уже в 1952 г. первый экземпляр машины был готов к отладке. Сотрудники СКБ-245 разрабатывали не только логику, но конструировали, рассчитывали все элементы.
В 1953 г. комиссии по Сталинским премиям была представлена работающая ЭВМ «Стрела». Ей удалось обойти БЭСМ Лебедева за счет большей подготовленности к промышленному выпуску. Кроме того разработка «Стрелы» требовала меньше средств. Поэтому премию дали СКБ-245.
Архитектура и принципы работы
В «Стреле» использовалось около 6000 электронных ламп и несколько десятков тысяч полупроводниковых выпрямителей (диодов).
В процессе работы
Машина «Стрела» была собрана на трех основных стойках, расположенных в виде буквы «П». Она делилась на стойку арифметического устройства (справа), стойку внешнего накопителя и некоторых вспомогательных устройств (слева) и стойку оперативного запоминающего устройства и управления (посередине). Пульт ручного управления, устройства ввода данных и вывода результатов размещался по центру. Он позволял оператору запускать и останавливать машину, следить за ходом выполнения команд программы, а также вводить в оперативное запоминающее устройство и выводить из него отдельные числа (данные и команды) во время остановки машины.
Устройство для подготовки перфокарт состояло из клавишного устройства и входного перфоратора. Это позволяло оператору с помощью клавиш набивать на перфокартах нужную информацию. После чего подготовленная колода вынималась из входного перфоратора и помещалась в устройство ввода данных (читающее) машины. Далее данные вводились в оперативное запоминающее устройство (емкостью до 2048 слов). Результаты решения задачи передавались в виде электрических сигналов в выходной перфоратор и там представлялись в виде системы отверстий на перфокартах.
Лента магнитная от ЭВМ «Стрела», ширина 125 мм Политехнический музей
Производительность машины достигала 2000 трехадресных операций в секунду. Арифметическое устройство выполняло арифметические операции (сложение, вычитание, умножение) и ряд дополнительных операций (вычитание модулей чисел, сдвиг числа, выделение части числа и др.).
На внешнем накопителе имелось два блока с магнитной лентой шириной 125 мм и длиной до 100 м. Числа располагались на магнитной ленте группами по зонам. То есть на каждой ленте могли быть 253 зоны различного размера, при этом на каждой ленте размещалось до 100 000 чисел. Всего внешний накопитель мог вмещать до 200 000 чисел.
Принцип взаимодействия узлов ЭВМ (Журнал «Знание-сила» №7, 1956 г.)
Особенностью «Стрелы» была гибкость системы команд. Можно было создавать библиотеки прикладных программ разнообразного тематического направления объемом до 100 миллионов команд. Осуществлялось это благодаря наличию нескольких типов групповых арифметических и логических операций, условных переходов, сменяемых стандартных программ, системы контрольных тестов и организующих программ. «Стрела» являлась образцом оригинальных решений в элементной базе. В этой ЭВМ впервые реализовалось матричное исполнение блока умножения на диодах. Также впервые использовалось оперативное ЗУ на 43 специализированных запоминающих электронно-лучевых трубках. Кроме того, в последней модификации появился накопитель на магнитном барабане емкостью 4096 слов, имеющий частоту вращения 6000 об./мин.
Характеристики ЭВМ «Стрела»
Быстродействие: до 2000 трехадресных оп/сек;
Основной такт: 500 мкс;
Адреса команд: 12-ти разрядные;
Операции с плавающей точкой (35 — мантисса, 6 — порядок; 1 знак);
Потребляемая мощность: 150 кВт (75 кВт — процессор);
ПЗУ: на полупроводниковых диодах емкостью 15 стандартных подпрограмм по 16 команд и 256 операндов;
Оперативная память: 20 мкс;
Занимаемая площадь: 300 м2 (из которых 150 м2 — процессор);
Среднее время полезной работы: 15-18 часов в сутки;
Внешнее ЗУ: 2 накопителя на магнитной ленте емкостью 1,5 миллиона слов;
Элементная база: 6200 ламп и 60 000 полупроводниковых диодов;
Программное обеспечение: библиотека подпрограмм, часть из которых зашита в постоянной памяти.
На ЭВМ «Стрела» отрабатывались первые отечественные приемы и методы программирования, в том числе и в операторной форме.
Память и структура информации
У памяти ЭВМ “Стрела” был объем 2048 ячеек по 43 разряда, нумеруемых слева направо от 0 до 42. В результате у старшего разряда номер 0, а у младшего 43. Доступ к ячейкам памяти осуществлялся с помощью 2-разрядные адреса. Когда старший разряд адреса равнялся нулю, выполнялся доступ к соответствующей ячейке. Единичное значение этого разряда использовалось при работе с внешними устройствами и для обращения к постоянной памяти.
В каждой ячейке памяти размещалось число или код команды. В «нулевых» ячейках содержалось нулевое значение, соответственно запись в эту ячейку игнорировалась.
Эскиз «Стрелы»
Чтобы упростить запись хранимой в памяти информации и адресов, использовали восьмеричную систему счисления.
Машина обрабатывала числа с плавающей запятой в двоичной и десятичной системах счисления. При записи в машинном формате двоичное число с плавающей запятой состояло из знака мантиссы (разряд 0), абсолютной величины мантиссы (разряды 1-35), знака порядка (разряд 36) и абсолютной величины порядка (разряды 37-42).
Десятичное число с плавающей запятой также состояло из знака мантиссы (разряд 0), абсолютной величины мантиссы (разряды 1-36), знака порядка (разряд 37) и абсолютной величины порядка (разряды 38-42). Каждая десятичная цифра мантиссы записывалась в двоично-десятичном коде, по 4 бита на одну цифру. Но порядок сохранялся в двоичном виде и по абсолютной величине не мог превышать 19.
Величина мантисса всегда была меньше 1 и в памяти хранилась только ее дробная часть. Целая же считалась равной нулю.
Внешнюю память составляли две бобины магнитной ленты, каждая из которых разбивалась на зоны, куда могло записываться от 1 до 2048 чисел. У зоны первой магнитной ленты были восьмеричные номера от 4001 до 4777, у второй ленты — от 5001 до 5777. С помощью специальных команд производилось чтение и запись информации.
ЭВМ «Стрела»
Система команд
Команды выбирались из памяти и выполнялись последовательно. Естественный порядок выполнения мог изменяться с помощью команды перехода.
“Стрела” была трехадресной вычислительной машиной (в каждом коде команды задавалось три адреса операндов). Структура кода команды:
— первый адрес (разряды 0-11);
— второй адрес (разряды 12-23);
— третий адрес (разряды 24-35);
— контрольный знак (разряд 36);
— код операции (разряды 37-42).
Игнорировался контрольный знак, равный 0. Когда он равнялся 1, то при включении соответствующего тумблера на пульте управления машина останавливалась после каждого выполнения команды, содержащей его.
Использовалась восьмеричная система счисления при записи команд. Команда писалась в подобном виде:
0065 0231 1101 0 01
Проверка каких-либо условий в машине происходила по специальному признаку, обычно обозначаемому буквой w. Данный признак формировался при выполнении определенных команд (сложения, сравнения и т.п.), а затем использовался в команде условного перехода. Если признак не формировался командой, то после выполнения обнулялся. Поэтому команда условного перехода должна была выполняться сразу после формирования анализируемого признака.
Набор команд
В таблице ниже a обозначает ячейку, которая определяется адресом в разрядах 0-11 кода команды, b — ячейку, что определяется адресом в разрядах 12-23 кода команды, c — определяемую адресом в разрядах 24-35 кода команды.
Таблица с обозначением команд
| Код операции | Наименование команды | Условие установки признака w | Действия, выполняемые машиной по этой команде |
| 01 | Сложение | с < 0 | Происходит алгебраическое сложение чисел a и b, сумма нормализуется и помещается в ячейку c |
| 03 | Вычитание | c < 0 | От a отнимается b |
| 05 | Умножение | |c| >= 1 | Числа a и b умножаются |
| 04 | Вычитание модулей | c < 0 | От абсолютной величины a отнимается абсолютная величина b |
| 06 | Сложение порядков | P© >= 1 | В ячейку c записывается число с мантиссой a и порядок, равный сумме порядков чисел a и b |
| 07 | Вычитание порядков | P© >= 1 | В ячейку c записывается число с мантиссой числа a и порядок, равный разности порядков чисел a и b |
| 10 | Перенос числа с присвоением знака другого числа | P© >= 1 | 1 В ячейку c записывается число, имеющее абсолютную величину a и знак числа b |
| 12 | Сложение чисел без округления | c = 0 | Числа a и b алгебраически складываются |
| 11 | Выделение части | с = 0 | Производится операция «Логическое И» между ячейками a и b |
| 13 | Формирование | c = 0 | Производится операция «Логическое ИЛИ» между ячейками a и b |
| 16 | Сравнение | c != 0 | Производится операция «Исключающее ИЛИ» между ячейками a и b |
| 14 | Сдвиг по порядку | c = 0 | Содержимое всех разрядов ячейки a сдвигается на P(b) разрядов |
| 17 | Контрольное суммирование | Числа a и b складываются по всем разрядам с циклическим переносом из старшего разряда в младший | |
| 02 | Специальное сложение | Производится сложение адресных полей ячеек a и b | |
| 15 | Специальное вычитание | Производится вычитание адресных полей ячейки b из ячейки a | |
| 62 | Вычитание обратной величины | Вычисляется n+1 величин, обратных числам в ячейке a и следующих за ней | |
| 63 | Извлечение квадратного корня | c = 0 | Вычисляется n+1 квадратных корней из содержимого ячейки a и следующих за ней |
| 64 | Вычисление показательной функции | Вычисляется n+1 показательных функций для ячеек a и следующих за ней | |
| 66 | Вычисление логарифма | Вычисляются n+1 натуральных логарифмов чисел, содержащихся в ячейках a и следующих | |
| 67 | Вычисление синуса | Вычисляются n+1 синусов чисел, содержащихся в ячейках a и следующих | |
| 73 | Вычисление арктангенса | Вычисляются n+1 арктангенсов чисел, содержащихся в ячейках a и следующих | |
| 74 | Вычисление арксинуса | Вычисляются n+1 арксинусов чисел, содержащихся в ячейках a и следующих | |
| 72 | Перевод чисел в двоичную систему | N+1 чисел из ячеек a и следующих переводятся из двоично-десятичной системы в двоичную и записываются в ячейки c | |
| 70 | Перевод чисел в десятичную систему | N+1 чисел из ячеек a и следующих переводятся из двоичной системы в двоично-десятичную и записываются в ячейки c | |
| 43 | Перенос чисел с ленты в память | Перенос n+1 чисел из зоны a магнитной ленты в память, начиная с адреса c | |
| 46 | Перенос чисел из памяти на ленту | Перенос n+1 чисел с перфокарт в память, начиная с адреса c | |
| 44 | Перенос чисел из памяти на перфокарты | Перенос n+1 чисел из памяти, начиная с адреса c, на перфокарты | |
| 45 | Перенос чисел из памяти в память | Перенос n+1 чисел из памяти, начиная с адреса a, в память, начиная с адреса c | |
| 20 | Условный переход первого типа | Если после выполнения предыдущей операции w=0, то управление передается команде с адресом a. Если же w=1, управление получит команда с адресом b | |
| 27 | Условный переход второго типа | Если после выполнения предыдущей команды w=0, то управление передается на адрес a. Если же w=1, управление получит команда с адресом b. Одновременно в ячейку c автоматически записывается команда возврата с кодом | |
| 25 | Подвод ленты | Подводится под считывающую головку зона a магнитной ленты. Поля b и c кода команды равны нулю. Эта команда выполняется одновременно со следующими за ней командами, не относящимися к магнитной ленте | |
| 40 | Останов | Машина останавливается и выдает на пульт управления числа a и b. Поле c кода команды равно нулю | |
| 26 | Сравнение и останов при несовпадении | Команда отличается от команды с кодом операции 16 тем, что при w=1 происходит останов с выдачей на пульт управления чисел a и b |
Роль «Стрелы» в оборонной сфере СССР
В период 1953–1957 гг. ЭВМ «Стрела» была установлена в семи ключевых организациях Советского Союза. А именно: Отделение прикладной математики Математического института имени Стеклова (ОПМ МИАН СССР), Вычислительный центр №1 Министерства обороны СССР (ВЦ №1 МО СССР – в/ч 01168), Научно-исследовательский институт «Алмаз» (НИИ «Алмаз»), Вычислительный центр АН СССР (ВЦ АН СССР), Научно-исследовательский вычислительный центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (НИВЦ МГУ), Ядерный центр «Арзамас-16» и Ядерный центр «Челябинск-70». Машины использовали для ядерно-космических расчётов и решения определенных военных задач государственной важности.
Первый экземпляр ЭВМ «Стрела» был установлен в ОПМ МИАН СССР (1953 г.) — базовом советском институте проведения ядерно-космических расчетов. В середине 50-х советский ученый в области прикладной математики и механики Мстислав Всеволодович Келдыш, возглавляющий институт, совместно с отделом программирования занимался расчетами траекторий искусственных спутников Земли. Программы должны были обеспечивать круглосуточный режим обработки измерений траекторий ИСЗ. Они использовались также при расчетах полета Юрия Алексеевича Гагарина. Также на ЭВМ «Стрела» проводились аэродинамические расчеты советского пассажирского реактивного самолета Ту-104.
У пульта управления ЭВМ Стрела
Одним из наиболее важных мест установки ЭВМ «Стрелы» был вычислительный центр №1 Министерства обороны СССР поскольку там решались задачи государственной важности. В 1950 гг. на машине рассчитывались орбиты первых искусственных спутников Земли и межпланетных космических станций. Силами программистов и математиков решались разнообразные информационно-поисковые задачи для основных управлений и подразделений МО СССР (Главное артиллерийское управление, Генеральный штаб, Главное разведывательное управление, Управление тыла, Управление сухопутных войск и т.д.).
Седьмой экземпляр ЭВМ «Стрела поступил в Ядерный центр «Челябинск-70» — второй центр СССР по разработке ядерного оружия. В центре работал сильный коллектив физиков-теоретиков, специалистов по ЭВМ и учёных в области математического моделирования.
Создатели ЭВМ «Стрела» в 1954 г. получили Государственные премии I, II и III степеней. Ю.Я. Базилевскому было присвоено звание Героя Социалистического труда.
Знаете ли вы, когда в СССР была разработана первая электронно-вычислительная машина (ЭВМ)? А кто был автором этого ошеломительного прорыва в научно-техническом прогрессе того времени? В историю советской компьютерной отрасли навсегда вписана мусульманская фамилия одного из её основателей.
Знакомьтесь, Башир Искандарович Рамеев (1 мая 1918 — 16 мая 1994) – учёный-изобретатель, разработчик первых советских ЭВМ (Стрела, Урал-1). Доктор технических наук (1962). Лауреат Сталинской премии (1954). Участник Великой Отечественной войны (войска связи).
4 декабря 1948 года, когда Башир Рамеев и член-корреспондент АН СССР Исаак Брук получили первый патент на советский прототип ЭВМ под названием «Автоматическая цифровая вычислительная машина», в России официально отмечается как День информатики, а в просторечии его именуют «Праздником компьютерщиков».
Родился Башир 1 мая 1918 года в татарской семье горного инженера в селе Баймак Орского уезда Оренбургской губернии (ныне город Баймак Баймакского района Республики Башкортостан).
Дед — Закир Садыкович Рамеев (1859—1921) был богатым золотопромышленником, членом Государственной Думы, помимо этого — поэтом (известным под псевдонимом Дэрдме́нд), классиком татарской литературы.
Отец – Искандар Закирович Рамеев учился до начала Первой мировой войны в Горной академии во Фрайберге, работал на отцовских приисках, с 1926 года — в тресте «Башкирзолото». В апреле 1938 г. был арестован, осуждён на пять лет с отбыванием наказания в одном из сибирских ИТЛ, где он и умер в 1943 году, не дожив всего 10 дней до освобождения. Лишь через 20 лет И.З. Рамеев был реабилитирован посмертно.
Самый молодой член союза изобретателей СССР
Башир с детства явно проявлял задатки вундеркинда: научился читать и писать в четыре года, любил физику и особенно математику, но самым большим увлечением стало изобретательство и создание действующих моделей боевой техники, что было тогда очень популярно и всячески поддерживалось властями.
Не только голова, но и руки у него были золотые. Созданные им действующие модели кораблей, танков, самолетов занимали первые места на городском конкурсе. А радиоуправляемый бронепоезд, который мог «стрелять» и даже ставить «дымовую завесу», попал на выставку в Москве. «Компоновкой» заинтересовались даже военные инженеры, а информация о нем была опубликована в «Огоньке», «Известиях» и «Комсомольской правде».
Сам Башир Рамеев в 1935 году в 17 лет стал самым молодым членом союза изобретателей СССР. В 1937-м он поступил в знаменитый МЭИ.
Сын «врага народа»
Но в 1938-м после ареста отца Башира немедленно исключили из института как сына врага народа, и он был вынужден перебиваться случайными заработками, но потом устроился рядовым лаборантом в один из НИИ наркомата связи. На войну его вначале не брали из-за серьёзного дефекта зрения и подозрения на туберкулёз, но он ушёл добровольно в спецбатальон наркомата связи СССР. И тут – снова неожиданный поворот судьбы. Его назначают в подразделение, которое обслуживало в 1941–1942 годах связь генштаба с фронтами, а затем канал секретной связи штаба 1-го Украинского фронта и его командующего Николая Ватутина со Ставкой Верховного командования. Командир батальона поручился перед СМЕРШ за сына врага народа, без которого при налаживании сложной системы УКВ связи обойтись было нельзя. Рамеев участвовал в обеспечении штаба фронта связью вплоть до освобождения Киева и перехода боевых действий на правобережье Днепра. Во время одной из бомбежек его контузило.
В 1944 году Башир Рамеев был неожиданно демобилизован в числе группы особо ценных специалистов, необходимых для восстановления народного хозяйства и развития науки. Очевидно, этому способствовали ходатайства видных учёных, занимавшихся сверхсекретной тогда радиолокацией и её информационным обеспечением, и в первую очередь — заместителя наркома электротехнической промышленности, отца советской радиолокации адмирала Акселя Ивановича Берга, который хорошо знал его лично. Он сразу же зачислил Рамеева в свой сверхсекретный НИИ-108, где был разработан ряд советских радиолокаторов различного назначения, в том числе и первый в стране автоматизированный зенитный комплекс. Он включал 100-миллиметровые орудия, радиолокатор СОН-4 (станция орудийной наводки) и счетно-решающий прибор «Малахит». Эти комплексы, которые обнаруживали самолеты на расстоянии более 100 км и автоматически «вели» цель с 60 км, были поставлены в 1951 году на охрану неба Москвы.
Первый компьютер в СССР
В 1947 году в СССР ещё не глушили западное радио и Башир любил слушать «Би-би-си». Однажды там крутили передачу о вычислительной машине ЭНИАК — первом цифровом компьютере, созданном в США к концу 1945 года. Загоревшись идеей, он по рекомендации А.И. Берга обратился к члену-корреспонденту АН СССР И.С. Бруку и в мае 1948 г. был принят инженером-конструктором в Лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР. Вскоре он и Брук совместно представили необычный проект программируемого компьютера.
Компьютеры в те годы мало походили на современные. Тот же ЭНИАК весил 27 т и содержал 17 468 электронных ламп. Каждую неделю две-три из них сгорали, машина останавливалась. Гарантированное бесперебойное время ее работы было равно всего 20 часам: длинные вычисления было просто невозможно довести до конца. Половину времени ЭНИАК вообще простаивал: искали сгоревшие лампы.
Рамеев и Брук придумали, как заменить лампы полупроводниковыми деталями. Это упрощало конструкцию компьютера, повышало надёжность и долговечность, снижало расходы энергии (лампы для работы нужно было прогревать). Вдобавок полупроводниковые элементы способны работать на очень высоких частотах, что ускоряет вычисления.
Уже в августе 1948 г. И.С. Брук и Б.И. Рамеев представили первый в СССР проект «Автоматическая цифровая электронная машина». В нём было дано описание принципиальной схемы машины, определены арифметические операции в двоичной системе счисления, управление работой машины от главного программного датчика, считывающего программу, записанную на перфоленту и обеспечивающего выдачу результатов на такую же ленту и ввод с неё полученных чисел снова в машину для последующих вычислений. Авторское свидетельство № 10475 с приоритетом от 4 декабря 1948 г. на имя И.С. Брука и Б.И. Рамеева было первым в СССР зарегистрированным изобретением в области цифровой электронной вычислительной техники. Продолжить совместные работы с Бруком Рамееву не удалось из-за того, что в начале 1949 г. его снова призвали в армию как специалиста по радиолокации, работавшего в ЦНИИ № 108 у А.И. Берга, и зачислили преподавателем в школу подводников на Дальнем Востоке.
ЭВМ «Стрела»
В начале 1950 г. на базе Московского завода САМ было создано СКБ-245, которому поручалось создание цифровых вычислительных машин. На должность заведующего одной из лабораторий СКБ-245 был приглашен Б.И. Рамеев, возвращенный из армии по ходатайству министра машиностроения и приборостроения СССР П.И. Паршина. При этом министр дал подписку о своей личной ответственности за деятельность Рамеева, чего требовали правила выполнения секретных исследований, которые в те годы распространялись на разработки ЭВМ.
Б.И. Рамеев предложил эскизный проект машины, использовав ряд идей, выдвинутых им ранее совместно с И.С. Бруком. Этот проект был положен в основу машины «Стрела», первой ЭВМ, освоенной в промышленном производстве в СССР. Как заместитель главного конструктора «Стрелы» Башир Рамеев участвовал в создании машины в целом. Под его руководством и при непосредственном участии были разработаны арифметическое устройство машины и память на магнитном барабане. Решение по выбору элементной базы на электронных лампах (а не на реле) было предложено Рамеевым.
Всего было выпущено семь экземпляров «Стрелы». Они были установлены в Институте прикладной математики АН СССР, ВЦ АН , ВЦ министерств, решавших задачи, связанные с атомной энергетикой и космическими исследованиями.
В 1954 г. за создание ЭВМ «Стрела» Б.И. Рамеев в составе коллектива разработчиков был удостоен Государственной премии СССР.
Преподавание
В 1951-1953 гг. Башир Рамеев прочитал курс лекций по цифровой вычислительной технике в МИФИ. В те годы подобные курсы читались только в двух институтах — МИФИ и МЭИ, где их организовал С.А. Лебедев, директор ИТМ и ВТ АН СССР. Многие из подготовленных тогда Б.И. Рамеевым выпускников МИФИ стали в дальнейшем ведущими разработчиками отечественных ЭВМ. Часть из них пришла в СКБ-245, где участвовала в отладке ЭВМ «Стрела» и проектировании ЭВМ «Урал-1». Впоследствии они составили ядро пензенской школы разработчиков ЭВМ, созданной Б.И. Рамеевым. Многие ведущие конструкторы ЭВМ начинали свою деятельность в пензенской школе: В.В. Пржиялковский, В.Я. Пыхтин и др. (Минск), В.В. Резанов (Северодонецк).
Серия малых ЭВМ «Урал»
В 1953-1954 гг. Рамеев в СКБ-245 начал разработку малой ЭВМ «Урал-1». Он был назначен главным конструктором машины. Для её производства был выделен Пензенский завод ВЭМ.
ЭВМ «Урал-1», созданная в 1957 г., относилась к классу малых ЭВМ. За «Урал-1» последовали универсальные ЭВМ, созданные в Пензе на той же ламповой элементной базе: «Урал-2» (1959 г.), «Урал-3», «Урал-4» (1961 г.).
В 1962 г. Б.И. Рамееву по совокупности работ была присвоена учёная степень доктора технических наук без защиты диссертации. Этому не помешал и тот факт, что Башир Рамеев в своё время остался формально без высшего образования.
В апреле 1963 г. был завершен аванпроект ряда цифровых вычислительных машин на полупроводниковых элементах «Урал-11, Урал-14, Урал-16», взамен ламповых машин, выпускавшихся до этого времени. С 1964 г. «Урал-11» и «Урал-14» выпускались серийно Пензенским заводом ВЭМ, производство «Урал-16» было начато в 1969 г. Всего, с 1955 по 1975 год было выпущено почти 700 ЭВМ «Урал».
Единая Система ЭВМ
К середине 60-х годов прошлого века назрела необходимость перехода от ЭВМ второго поколения к машинам с общей архитектурой, т. е. программно-совместимым. В 60-е в СССР существовало более десятка различных КБ, разрабатывавших различные типы ЭВМ. И все они были совершенно несовместимы по системе команд и характеристикам. А значит требовали различное программное обеспечение.
Началась подготовка создания семейства ЭВМ третьего поколения, получившего название Единая Система ЭВМ (ЕС ЭВМ). В 1967 г. в Москве был организован Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ). Б.И. Рамеев, учитывая открывающиеся возможности, дал согласие на переход в НИЦЭВТ в качестве заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ.
Б.И. Рамеев отчетливо понимал важность создания единого стандарта. Он считал, что объединение усилий многих коллективов разработчиков ЭВМ позволит резко увеличить производство компьютеров в стране, благодаря единой конструктивной и технической основе, элементной базе, использованию единого программного обеспечения.
Копирование – тупиковый путь
Б.И. Рамеев был также сторонником широкого международного сотрудничества в развитии вычислительной техники, прежде всего с фирмами Западной Европы, которые, желая обеспечить конкурентноспособность своих машин с техникой американской фирмы IBM и учитывая неудовлетворенный спрос на ЭВМ в СССР и странах Восточной Европы, предлагали такое сотрудничество.
Предлагалось скооперироваться с английской фирмой ICL и вести совместные разработки ЭВМ уже четвёртого поколения. Б.И. Рамеев считал, что основные силы НИИ и СКБ страны можно направить на создание совместно с фирмой ICL нового, более совершенного ряда машин на базе имеющегося у них опыта с учетом новейших зарубежных достижений.
Однако на совещании у министра радиопромышленности СССР В.Д. Калмыкова в декабре 1969 г., а затем на заседании Коллегии Минрадиопрома от сотрудничества с фирмой ICL в создании ЕС ЭВМ отказались в пользу копирования архитектуры американской IBM-360.
Этим решением власти целенаправленно лишила заказов отечественных разработчиков. Заставила «интегрироваться» в мировую индустрию путём воспроизводства чужих разработок. Сейчас уже очевидно, что это было тупиковое решение, повлёкшее затем к хроническому отставанию СССР в развитии вычислительной техники. Тот, кто копирует, не имеет шансов обогнать…
Б.И. Рамеев вскоре подал министру заявление об освобождении его от обязанностей заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ.
В 1971 г. Рамеев перешёл в Главное управление вычислительной техники и систем управления Госкомитета СССР по науке и технике. Он стал заместителем начальника управления и в течение более 20 лет занимался координацией разработок и применения отечественных ЭВМ, оценкой их технического уровня и эффективности, формированием научно-технических программ и Государственного фонда алгоритмов и программ.
Этот светила науки ушёл из жизни 16 мая 1994 г. в Москве и похоронен на Новокунцевском кладбище. В Политехническом музее создается фонд Б.И. Рамеева, в котором будут собраны исторические материалы из его архива.
Источники:
Башир Рамеев: отец советских компьютеров, внук Дэрдменда и друг Ботвинника
Башир Искандарович Рамеев
70 лет назад в СССР изобрели полупроводниковый компьютер. Почему у нас нет своей IBM?
Антисоветский проект: диверсия в сфере ЭВТ (1)
Понравился материал? Пожалуйста, расскажите об этом окружающим, сделайте репост в соцсетях!
Читайте нас в Телеграм: t.me/newislamru
http://islam.ru/content/person…
Учёные
17 Апр 2019
Знаете ли вы, когда в СССР была разработана первая электронно-вычислительная машина (ЭВМ)? А кто был автором этого ошеломительного прорыва в научно-техническом прогрессе того времени? В историю советской компьютерной отрасли навсегда вписана мусульманская фамилия одного из её основателей.
Знакомьтесь, Башир Искандарович Рамеев (1 мая 1918 — 16 мая 1994) – учёный-изобретатель, разработчик первых советских ЭВМ (Стрела, Урал-1). Доктор технических наук (1962). Лауреат Сталинской премии (1954). Участник Великой Отечественной войны (войска связи).
4 декабря 1948 года, когда Башир Рамеев и член-корреспондент АН СССР Исаак Брук получили первый патент на советский прототип ЭВМ под названием «Автоматическая цифровая вычислительная машина», в России официально отмечается как День информатики, а в просторечии его именуют «Праздником компьютерщиков».
Родился Башир 1 мая 1918 года в татарской семье горного инженера в селе Баймак Орского уезда Оренбургской губернии (ныне город Баймак Баймакского района Республики Башкортостан).
Дед — Закир Садыкович Рамеев (1859—1921) был богатым золотопромышленником, членом Государственной Думы, помимо этого — поэтом (известным под псевдонимом Дэрдме́нд), классиком татарской литературы.
Отец – Искандар Закирович Рамеев учился до начала Первой мировой войны в Горной академии во Фрайберге, работал на отцовских приисках, с 1926 года — в тресте «Башкирзолото». В апреле 1938 г. был арестован, осуждён на пять лет с отбыванием наказания в одном из сибирских ИТЛ, где он и умер в 1943 году, не дожив всего 10 дней до освобождения. Лишь через 20 лет И.З. Рамеев был реабилитирован посмертно.
Самый молодой член союза изобретателей СССР
Башир Рамеев, 1929 год
Башир с детства явно проявлял задатки вундеркинда: научился читать и писать в четыре года, любил физику и особенно математику, но самым большим увлечением стало изобретательство и создание действующих моделей боевой техники, что было тогда очень популярно и всячески поддерживалось властями.
Не только голова, но и руки у него были золотые. Созданные им действующие модели кораблей, танков, самолетов занимали первые места на городском конкурсе. А радиоуправляемый бронепоезд, который мог «стрелять» и даже ставить «дымовую завесу», попал на выставку в Москве. «Компоновкой» заинтересовались даже военные инженеры, а информация о нем была опубликована в «Огоньке», «Известиях» и «Комсомольской правде».
Сам Башир Рамеев в 1935 году в 17 лет стал самым молодым членом союза изобретателей СССР. В 1937-м он поступил в знаменитый МЭИ.
Сын «врага народа»
Но в 1938-м после ареста отца Башира немедленно исключили из института как сына врага народа, и он был вынужден перебиваться случайными заработками, но потом устроился рядовым лаборантом в один из НИИ наркомата связи. На войну его вначале не брали из-за серьёзного дефекта зрения и подозрения на туберкулёз, но он ушёл добровольно в спецбатальон наркомата связи СССР. И тут – снова неожиданный поворот судьбы. Его назначают в подразделение, которое обслуживало в 1941–1942 годах связь генштаба с фронтами, а затем канал секретной связи штаба 1-го Украинского фронта и его командующего Николая Ватутина со Ставкой Верховного командования. Командир батальона поручился перед СМЕРШ за сына врага народа, без которого при налаживании сложной системы УКВ связи обойтись было нельзя. Рамеев участвовал в обеспечении штаба фронта связью вплоть до освобождения Киева и перехода боевых действий на правобережье Днепра. Во время одной из бомбежек его контузило.
В 1944 году Башир Рамеев был неожиданно демобилизован в числе группы особо ценных специалистов, необходимых для восстановления народного хозяйства и развития науки. Очевидно, этому способствовали ходатайства видных учёных, занимавшихся сверхсекретной тогда радиолокацией и её информационным обеспечением, и в первую очередь — заместителя наркома электротехнической промышленности, отца советской радиолокации адмирала Акселя Ивановича Берга, который хорошо знал его лично. Он сразу же зачислил Рамеева в свой сверхсекретный НИИ-108, где был разработан ряд советских радиолокаторов различного назначения, в том числе и первый в стране автоматизированный зенитный комплекс. Он включал 100-миллиметровые орудия, радиолокатор СОН-4 (станция орудийной наводки) и счетно-решающий прибор «Малахит». Эти комплексы, которые обнаруживали самолеты на расстоянии более 100 км и автоматически «вели» цель с 60 км, были поставлены в 1951 году на охрану неба Москвы.
Первый компьютер в СССР
В 1947 году в СССР ещё не глушили западное радио и Башир любил слушать «Би-би-си». Однажды там крутили передачу о вычислительной машине ЭНИАК — первом цифровом компьютере, созданном в США к концу 1945 года. Загоревшись идеей, он по рекомендации А.И. Берга обратился к члену-корреспонденту АН СССР И.С. Бруку и в мае 1948 г. был принят инженером-конструктором в Лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР. Вскоре он и Брук совместно представили необычный проект программируемого компьютера.
Компьютеры в те годы мало походили на современные. Тот же ЭНИАК весил 27 т и содержал 17 468 электронных ламп. Каждую неделю две-три из них сгорали, машина останавливалась. Гарантированное бесперебойное время ее работы было равно всего 20 часам: длинные вычисления было просто невозможно довести до конца. Половину времени ЭНИАК вообще простаивал: искали сгоревшие лампы.
Первый в СССР проект «Автоматическая цифровая электронная машина»
Рамеев и Брук придумали, как заменить лампы полупроводниковыми деталями. Это упрощало конструкцию компьютера, повышало надёжность и долговечность, снижало расходы энергии (лампы для работы нужно было прогревать). Вдобавок полупроводниковые элементы способны работать на очень высоких частотах, что ускоряет вычисления.
Уже в августе 1948 г. И.С. Брук и Б.И. Рамеев представили первый в СССР проект «Автоматическая цифровая электронная машина». В нём было дано описание принципиальной схемы машины, определены арифметические операции в двоичной системе счисления, управление работой машины от главного программного датчика, считывающего программу, записанную на перфоленту и обеспечивающего выдачу результатов на такую же ленту и ввод с неё полученных чисел снова в машину для последующих вычислений. Авторское свидетельство № 10475 с приоритетом от 4 декабря 1948 г. на имя И.С. Брука и Б.И. Рамеева было первым в СССР зарегистрированным изобретением в области цифровой электронной вычислительной техники. Продолжить совместные работы с Бруком Рамееву не удалось из-за того, что в начале 1949 г. его снова призвали в армию как специалиста по радиолокации, работавшего в ЦНИИ № 108 у А.И. Берга, и зачислили преподавателем в школу подводников на Дальнем Востоке.
ЭВМ «Стрела»
В начале 1950 г. на базе Московского завода САМ было создано СКБ-245, которому поручалось создание цифровых вычислительных машин. На должность заведующего одной из лабораторий СКБ-245 был приглашен Б.И. Рамеев, возвращенный из армии по ходатайству министра машиностроения и приборостроения СССР П.И. Паршина. При этом министр дал подписку о своей личной ответственности за деятельность Рамеева, чего требовали правила выполнения секретных исследований, которые в те годы распространялись на разработки ЭВМ.
Б.И. Рамеев предложил эскизный проект машины, использовав ряд идей, выдвинутых им ранее совместно с И.С. Бруком. Этот проект был положен в основу машины «Стрела», первой ЭВМ, освоенной в промышленном производстве в СССР. Как заместитель главного конструктора «Стрелы» Башир Рамеев участвовал в создании машины в целом. Под его руководством и при непосредственном участии были разработаны арифметическое устройство машины и память на магнитном барабане. Решение по выбору элементной базы на электронных лампах (а не на реле) было предложено Рамеевым.
Всего было выпущено семь экземпляров «Стрелы». Они были установлены в Институте прикладной математики АН СССР, ВЦ АН , ВЦ министерств, решавших задачи, связанные с атомной энергетикой и космическими исследованиями.
В 1954 г. за создание ЭВМ «Стрела» Б.И. Рамеев в составе коллектива разработчиков был удостоен Государственной премии СССР.
Преподавание
В 1951-1953 гг. Башир Рамеев прочитал курс лекций по цифровой вычислительной технике в МИФИ. В те годы подобные курсы читались только в двух институтах — МИФИ и МЭИ, где их организовал С.А. Лебедев, директор ИТМ и ВТ АН СССР. Многие из подготовленных тогда Б.И. Рамеевым выпускников МИФИ стали в дальнейшем ведущими разработчиками отечественных ЭВМ. Часть из них пришла в СКБ-245, где участвовала в отладке ЭВМ «Стрела» и проектировании ЭВМ «Урал-1». Впоследствии они составили ядро пензенской школы разработчиков ЭВМ, созданной Б.И. Рамеевым. Многие ведущие конструкторы ЭВМ начинали свою деятельность в пензенской школе: В.В. Пржиялковский, В.Я. Пыхтин и др. (Минск), В.В. Резанов (Северодонецк).
Серия малых ЭВМ «Урал»
В 1953-1954 гг. Рамеев в СКБ-245 начал разработку малой ЭВМ «Урал-1». Он был назначен главным конструктором машины. Для её производства был выделен Пензенский завод ВЭМ.
ЭВМ «Урал-1», созданная в 1957 г., относилась к классу малых ЭВМ. За «Урал-1» последовали универсальные ЭВМ, созданные в Пензе на той же ламповой элементной базе: «Урал-2» (1959 г.), «Урал-3», «Урал-4» (1961 г.).
В 1962 г. Б.И. Рамееву по совокупности работ была присвоена учёная степень доктора технических наук без защиты диссертации. Этому не помешал и тот факт, что Башир Рамеев в своё время остался формально без высшего образования.
В апреле 1963 г. был завершен аванпроект ряда цифровых вычислительных машин на полупроводниковых элементах «Урал-11, Урал-14, Урал-16», взамен ламповых машин, выпускавшихся до этого времени. С 1964 г. «Урал-11» и «Урал-14» выпускались серийно Пензенским заводом ВЭМ, производство «Урал-16» было начато в 1969 г. Всего, с 1955 по 1975 год было выпущено почти 700 ЭВМ «Урал».
Единая Система ЭВМ
К середине 60-х годов прошлого века назрела необходимость перехода от ЭВМ второго поколения к машинам с общей архитектурой, т. е. программно-совместимым. В 60-е в СССР существовало более десятка различных КБ, разрабатывавших различные типы ЭВМ. И все они были совершенно несовместимы по системе команд и характеристикам. А значит требовали различное программное обеспечение.
Началась подготовка создания семейства ЭВМ третьего поколения, получившего название Единая Система ЭВМ (ЕС ЭВМ). В 1967 г. в Москве был организован Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ). Б.И. Рамеев, учитывая открывающиеся возможности, дал согласие на переход в НИЦЭВТ в качестве заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ.
Б.И. Рамеев отчетливо понимал важность создания единого стандарта. Он считал, что объединение усилий многих коллективов разработчиков ЭВМ позволит резко увеличить производство компьютеров в стране, благодаря единой конструктивной и технической основе, элементной базе, использованию единого программного обеспечения.
Копирование – тупиковый путь
Б.И. Рамеев был также сторонником широкого международного сотрудничества в развитии вычислительной техники, прежде всего с фирмами Западной Европы, которые, желая обеспечить конкурентноспособность своих машин с техникой американской фирмы IBM и учитывая неудовлетворенный спрос на ЭВМ в СССР и странах Восточной Европы, предлагали такое сотрудничество.
Предлагалось скооперироваться с английской фирмой ICL и вести совместные разработки ЭВМ уже четвёртого поколения. Б.И. Рамеев считал, что основные силы НИИ и СКБ страны можно направить на создание совместно с фирмой ICL нового, более совершенного ряда машин на базе имеющегося у них опыта с учетом новейших зарубежных достижений.
Однако на совещании у министра радиопромышленности СССР В.Д. Калмыкова в декабре 1969 г., а затем на заседании Коллегии Минрадиопрома от сотрудничества с фирмой ICL в создании ЕС ЭВМ отказались в пользу копирования архитектуры американской IBM-360.
Этим решением власти целенаправленно лишила заказов отечественных разработчиков. Заставила «интегрироваться» в мировую индустрию путём воспроизводства чужих разработок. Сейчас уже очевидно, что это было тупиковое решение, повлёкшее затем к хроническому отставанию СССР в развитии вычислительной техники. Тот, кто копирует, не имеет шансов обогнать…
Б.И. Рамеев вскоре подал министру заявление об освобождении его от обязанностей заместителя генерального конструктора ЕС ЭВМ.
В 1971 г. Рамеев перешёл в Главное управление вычислительной техники и систем управления Госкомитета СССР по науке и технике. Он стал заместителем начальника управления и в течение более 20 лет занимался координацией разработок и применения отечественных ЭВМ, оценкой их технического уровня и эффективности, формированием научно-технических программ и Государственного фонда алгоритмов и программ.
Этот светила науки [Так в оргигинале. — М.З.] ушёл из жизни 16 мая 1994 г. в Москве и похоронен на Новокунцевском кладбище. В Политехническом музее создается фонд Б.И. Рамеева, в котором будут собраны исторические материалы из его архива.
Источники:
Башир Рамеев: отец советских компьютеров, внук Дэрдменда и друг Ботвинника https://www.business-gazeta.ru…
Башир Искандарович Рамеев http://www.computer-museum.ru/…
70 лет назад в СССР изобрели полупроводниковый компьютер. Почему у нас нет своей IBM? https://tass.ru/nauka/5868700
Антисоветский проект: диверсия в сфере ЭВТ (1) https://ckychnovosti.livejourn…
***************************
Вот такая история.
Угадайте, как озаглавлен материал?
Мусульманин – создатель первого компьютера в СССР
Т.е. стремление паразитировать на достижениях СССР не чуждо всем традиционным конфессиям в равной мере. И сколько тут наивного и благочестивого цинизма!
Разработчики ЭВМ «Урал-1». В нижнем ряду Б.И. Рамеев
ЭВМ «Урал-1»
Ю.Я. Базилевскому было присвоено звание Героя Социалистического труда. «Стрела» стала первой ЭВМ, выпущенной промышленностью.
Рамееву запомнился такой любопытный эпизод. В 1954 г., когда сдавали первую ЭВМ «Стрела», установленную в ИПМ АН СССР, во время отладочных работ часто заходили М.В. Келдыш и М.А. Лесечко. Результаты решения контрольных задач из области ядерной физики были чрезвычайно впечатляющими и, по-видимому, в связи с этим Келдыш во время одной из бесед сказал: «Если бы таких ЭВМ выпустить 5 –7 штук, то для Советского Союза этого было бы вполне достаточно». А ведь «Стрела» по своим возможностям была меньше первых моделей персональных ЭВМ!
В 1951–1953 гг. Б.И. Рамеев прочитал курс лекций по цифровой вычислительной технике в МИФИ (по совместительству). В эти годы лекции по только что возникшей новой области знаний читались лишь в двух институтах — МИФИ и МЭИ (в последнем их организовал С.А. Лебедев). Для слушания курса отбирались лучшие студенты, среди них было немало бывших фронтовиков. По предложению Башира Искандаровича был проведен эксперимент — дипломники объединялись в группу, которой предлагалось спроектировать ЭВМ. Таким образом достигалась главная цель — освоение студентами не только отдельных устройств, но и ЭВМ в целом.
Многие из подготовленных им молодых специалистов впоследствии стали ведущими разработчиками отечественных ЭВМ.
Работа на кафедре МИФИ привела его к мысли обратиться в Министерство культуры (тогда в его составе было Главное управление высшего образования) с просьбой разрешить завершить свое образование сдачей необходимых экзаменов экстерном. Его просьбу поддержали М.А. Лесечко и кафедра МИФИ, где он читал лекции.
Ответ чиновников от культуры был не только неутешителен, но и оскорбителен, — ему не разрешили сдану экзаменов экстерном и запретили чтение лекций как не имеющему высшее образование.
Главный конструктор «Уралов»
После завершения работ по «Стреле» он с удвоенной энергией берется за создание машины «Урал-1» (той самой, что на много лет стала потом «рабочей лошадкой» во многих ВЦ страны) с дальним прицелом создать семейство машин начиная от ЭВМ малой производительности и кончая мощными универсальными ЭВМ. На этот раз он назначается главным конструктором новой машины.
Для производства «Урала-1» был выделен завод в Пензе. В 1955 г. Башир Искандарович переехал в этот город вместе с группой талантливых молодых специалистов, работавших с ним в Москве в СКБ -245. Именно здесь, в. Пензе, где он стал главным
инженером и заместителем директора по научной работе НИИ математических машин (вначале Пензенского филиала СКБ-245, потом Пензенского НИИ управляющих машин), под его руководством в течение тринадцати лет одна за другой рождались и выпускались новые ЭВМ — за «Уралом-1» «Урал-2», «Урал-4», ряд специализированных ЭВМ, а затем «Урал-П», «Урал-14», «Урал-16» — целое семейство совместимых ЭВМ, в котором воплотились его идеи, опережавшие в ряде случаев то, что было за рубежом.
ЭВМ «Урал-16»
В письме на мое имя он сообщил: «Коллектив разработчиков, который составил затем Пензенскую школу, начал складываться в 1952–1954 годах еще в Москве в СКБ-245. Часть ребят, которые учились у меня в МИФИ и проходили преддипломную практику в моем отделе, после окончания института были направлены в СКБ-245 и приняли участие в наладке арифметического устройства „Стрелы“. К ним присоединились молодые специалисты-выпускники других институтоа В 1953–1954 гг. начались работы над „Уралом-1“. Учитывая, что машина предназначалась для серийного производства, я обращал особое внимание на унификацию ячеек, узлов и конструкций. На этой стадии лично участвовал в разработке схем, экспериментах и наладке. Активное участие в разработке „Урал-1“ принимали В.С. Антонов, В.И. Мухин, А.Н. Невский, А.А. Лазарев и другие. В Пензе, по мере того, как они набирались опыта и вырастали в талантливых разработчиков, я стал доверять им разработку машин, вначале специализированных. На унифицированных элементах были разработаны специализированная ЭВМ для метеорологических расчетов „Погода“ (ведущий разработчик Н.Г.Маслов); специализированная ЭВМ для расчета вероятностных характеристик результатов наблюдений „Гранит“ (ведущий разработчик Ю.Н. Беликов, продолжал в Пензе — В.В. Пржиалковский); специализированная ЭВМ для рентгеноструктурного анализа кристаллов „Кристалл“ (ведущий разработчик Е.Т. Семенова); специализированная ЭВМ для определения координат по радиопеленгам (ведущий разработчик В.С. Маккавеев); ЭВМ специального назначения № 56 (ведущий разработчик В.С. Антонов); ЭВМ специального назначения № 46 (ведущий разработчик А.И. Лазарев); ЭВМ специального назначения № 17 (ведущий разработчик В.С. Маккавеев); ЭВМ специального назначения № 27 (ведущий разработчик В.С. Маккавеев).
На той же элементной базе (ламповой) были разработаны универсальные ЭВМ „Урал-2“ (1959 г.), „Урал-4“ (1961 г.). Основными разработчиками были: А.Н. Невский, В.И. Мухин, Г.С. Смирнов, А.С. Горшков, А.Г. Калмыков, Л.Н. Богословский, М.Н. Князев, О.Ф. Лобов и другие.
Владимир Иванович Бурков
Благодаря сложившемуся молодому и талантливому коллективу за первые 10 лет моей работы в Пензе были созданы, сданы заказчику и внедрены в производство 11 ЭВМ и около 100 периферийных устройств.
Вэто же время начались работы над системами. По заказу Центральной аэрологической лаборатории под руководством Ю.Н. Беликова была создана система для обработки результатов вертикального зондирования атмосферы с помощью шаропилотных зондов — „Централизованно-кустовая вычислительно-телеметрическая система „Атмосфера““.
В1960 году были начаты работы по созданию семейства полупроводниковых „Уралов“. Основные черты нового
поколения машин были сформулированы мною еще в 1959 г. В соответствии с ними я определил состав семейства машин, их структуру, архитектуру, интерфейсы, установил принципы унификации, утвердил технические задания на устройства, ограничения на типономиналы используемых комплектующих изделий, некоторые другие документы. В процессе проектирования обсуждал с разработчиками основные решения и ход работы. В остальном ведущие разработчики и руководители подразделений имели полную свободу.
Вноябре 1962 г. была закончена разработка унифицированного комплекса элементов „Урал-10“, рассчитанного на автоматизированное производство. Хотя элементы разрабатывались для использования в серии ЭВМ „Урал-П“- „Урал-16“, они нашли широкое применение и в других средствах вычислительной техники и автоматике. Для этих целей было выпущено несколько миллионов штук элементов.
Вапреле 1963 г. была закончена разработка аван-проекта новой серии „Уралов“, который состоял из 5 частей: элементы, узлы и блоки; устройства; машины; системы передачи дискретной информации по линиям связи; материалы по стоимости и трудоемкости изготовления элементов, блоков, устройства и машин, рассмотренных в аван-проекте.
21-22 мая 1963 года аван-проект был рассмотрен на Координационном междуведомственном НТС Госкомитета по радиоэлектронике СССР.
НТС постановил:
1. Одобрить аван-проект ряда универсальных цифровых вычислительных машин на полупроводниковых элементах для народного хозяйства и рекомендовать положить в основу для проведения ОКР.
7. С целью сокращения сроков разработки машин и освоения их в серийном производстве просить Госкомитет по радиоэлектронике СССР, СНХ СССР и СНХ РСФСР решить вопрос о подключении к разработке научно-исследовательских институтов ГКРЭ и КБ заводов совнархозов, имея в виду окончание разработки и внедрения в серийное производство всех машин ряда в 1964–1965 гг.
8. Считать первоочередной задачей, с целью удовлетворения текущих потребностей народного хозяйства, разработку и внедрение в народное хозяйство машин типа „Урал-11“ и „Урал-14“ с учетом обеспечения их серийного производства с 1964–1965 гг. взамен выпускаемых в настоящее время ламповых машин. (Краткие данные о семействе ЭВМ
„Урал“ приведены в Приложении 13. — Прим. авт.)
С1964 г. „Урал-11“ и „Урал-14“ выпускались серийно, а производство „Урал-16“ началось с 1969 г. Вот фамилии тех, кто сделал основной вклад в создание семейства ЭВМ „Урал-П“ — „Урал-16“ и составлял основной костяк
Пензенской школы цифровых вычислительных машин: Б.И. Рамеев — руководитель разработки, главный конструктор машин „Урал“, В.И. Бурков, А.Н. Невский, Г.С. Смирнов, А.С. Горшков, В.И. Мухин — заместители Главного конструктора, Л.Н. Богословский, В.К. Елисеев, В.Г. Жел-нов, А.Г. Калмыков, М.П. Князев, Н.М. Коноплян, О.Ф. Лобов, А.И. Плет-минцев, Ю.В. Пинигин.
Особо хотел бы отметить выдающиеся способности и вклад В.И. Буркова в разработку структуры, системы команд, операционной системы и программное обеспечение. Им предложено, кажется, впервые в СССР, формальное описание команд для одинакового понимания их как математиками, так и конструкторами.
Важно отметить, что Пензенский институт явился „кузницей кадров“ для многих институтов по вычислительной технике в ряде городов Союза: в Минске (Пржиалковский, братья А.Я. и В.Я. Пыхтины и другие, до 10 человек), Ереване (Цехновицер, Торопов и др.), Тбилиси (Бруси-ловский и др.), Лисичанске (Рязанов и др.).
Судовольствием отмечаю, что в период моей конструкторской деятельности и в Москве и в Пензе я работал в организациях, которые с полным основанием можно назвать научно-производственными объединениями. Научно-исследовательский институт, СКВ и завод возглавлялись одним директором (в Москве — М.А. Лесечко, в Пензе — Н.А. Разумов
ипозже В.А. Шумов) и поэтому не возникало проблем с внедрением в серийное производство новых разработок. В этом отношении я, возможно, был в лучшем положении, чем другие главные конструкторы. Во всей конструкторской деятельности одним из главных принципов я считал унификацию. Так было, когда разрабатывали ламповые „Ура-лы“, и это позволило на базе унифицированных элементов и конструкций в короткий срок создать ряд ЭВМ. Вопросу унификации было уделено особое внимание, когда разрабатывали новую серию „Урал-11“ — „Урал-16“. Максимальная унификация элементов, узлов, устройств, машин, стандартизация связей (интерфейсов) дала возможность минимизировать номенклатуру и тем самым облегчить компоновку систем и облегчить серийное производство. Расширение и развитие идей такой глубокой унификации и стандартизации и привели меня к определению основных системных, структурных, логических, конструктивных и технологических особенностей будущих ЭВМ».
Лев Николаевич Богословский
Александр Степанович Горшков
Основные черты нового поколения машин, воплощенные Б.И. Рамеевым в новой серии «Уралов», кратко сводятся к следующему:
машины должны представлять собой конструктивно, схемно и программно совместимый ряд ЭВМ различной производительности, с гибкой блочной структурой и широкой номенклатурой устройств со стандартизованным способом подключения, позволяющим подобрать комплект машины, наиболее подходящей для данного конкретного применения, и поддержать в процессе эксплуатации параметры машины на уровне изменяющихся потребностей заказчика и новых разработок устройств;
конструктивные и схемные возможности должны позволять комплектовать системы обработки информации, состоящие из нескольких одинаковых или разных машин, обеспечивая плавное изменение количественных характеристик ряда и существенно расширяя ряд в сторону увеличения производительности, расширения круга решаемых задач и областей применения;
возможности резервирования отдельных устройств и машин должны обеспечить создание систем повышенной надежности для обработки информации в заданное время.
Должны быть предусмотрены:
система схемной защиты информации, независимость программ от места в памяти, система относительных адресов, развитая система прерываний и приостановок и соответствующая система команд, позволяющая организовать сложную систему одновременно работающих устройств и одновременное решение многих задач;
возможность работы в режимах с плавающей и фиксированной запятой, в двоичной и десятичной системах счисления, выборку и выполнение операций со словами фиксированной и переменной длины, что позволяет эффективно решать как планово-экономические, информационные, так и научно-технические задачи;
система аппаратного контроля устройств хранения, адресации, передачи, ввода и обработки информации;
большая емкость оперативной памяти с непосредственной выборкой слов переменной длины, эффективные аппаратные средства контроля и защиты программ друг от друга, ступенчатая адресация, развитая система прерываний и приостановок, возможность подключения памяти большой емкости с произвольной выборкой на магнитных барабанах и дисках, наличие датчика времени, аппаратуры сопряжения с каналами связи и пультов операторов для связи с машиной, что дает возможность строить различные системы обработки информации коллективного пользования, работающие в режиме разделения времени;
высокая степень унификации элементов, блоков и устройств для организации технологичных, хорошо контролируемых и рассчитанных на массовое производство технологических процессов, обеспечивающих качество и надежность изделия.
Основные черты нового поколения машин были изложены в аван-проекте на семейство ЭВМ «Урал-11», «Урал-14», «Урал-16» (см. копию титульного листа аванпроекта. Приложение 14.). Он появился на полтора года раньше публикаций об американском
семействе машин IBM-360. Таким образом идея создания семейства программно и конструктивно совместимых ЭВМ была высказана Рамеевым независимо от американских ученых и реализована практически одновременно. Важно отметить и то, что в отличие от первых моделей семейства IBM-360 семейство «Уралов» обеспечивало возможность создания систем обработки информации, состоящих из нескольких одинаковых или разных машин, было рассчитано на работу в сетях и, наконец, было «открытым» для дальнейшего наращивания технических средств. Математическое обеспечение «Уралов» находилось на достаточно высоком уровне, о чем свидетельствует акт Государственной комиссии, подписанный академиком А.А. Дородницыным:
«Впервые в СССР реализован системный подход к разработке математического обеспечения для ряда ЭВМ. В разработанной системе использованы собственные оригинальные решения. Разработанная операционная система выполняет основные функции, реализуемые в современных операционных системах. Документация по математическому обеспечению отличается высоким качеством, полнотой и единством оформления».
Пензенский НИИММ занимался также разработкой многочисленных систем для народного хозяйства и обороны. Не случайно академик В.С. Семенихин как-то сказал: «С точки зрения систем ИММ — самый сильный». Эта сторона деятельности Б.И. Рамеева заслуживает отдельного описания.
В 1962 г. ему была присвоена ученая степень доктора технических наук без защиты диссертации.
Академик А.И. Берг в своем отзыве о научно-технической деятельности Рамеева писал: «Башира Искандаровича Рамеева я знаю в течение 17-ти лет… По характеру научно-технической деятельности и объему выполненных работ Б.И. Рамеев давно находится на уровне требований, предъявляемых к доктору наук. Поэтому считаю, что Б.И. Рамеев вполне заслуживает присвоения ему ученой степени доктора технических наук без
защиты диссертации».
Академик Лебедев и член-корреспондент АН СССР Брук в своих отзывах та кже сочли, что Рамеев безусловно заслуживает присвоения степени доктора наук без защиты диссертации.
Казалось, справедливость восторжествовала. Сорокачетырехлетний ученый был полон сил и новых творческих замыслов…
Несбывшиеся надежды
Накопленный огромный опыт по созданию. «Уралов», сравнение достигнутого с новыми средствами зарубежной вычислительной техники подсказывали Рамееву, что есть возможность создать вычислительные средства нового поколения, отвечающие мировому техническому уровню. Так думал не только он, но и многие другие выдающиеся ученые того времени — Лебедев, Дородницын, Глушков и др. Они исходили из весьма благоприятной ситуации, сложившейся в стране.
Правительство выделяло на развитие важной отрасли науки и техники значительные средства. Существовали (частично — в стадии завершения) десятки заводов, несколько крупных научно-исследовательских институтов в Москве, Минске, Киеве, Ленинграде, Пензе, Ереване, получивших опыт разработки ЭВМ второго поколения, и только что развернутая в Москве самая
крупная научная организация страны — НИЦЭВТ. К этому следует добавить немаловажную деталь: отрицание кибернетики (а вместе с ней и вычислительной техники) ушло в прошлое. Компьютеризация народного хозяйства, науки, техники рассматривалась как одна из самых актуальных задач. На правительственном уровне было принято решение о создании Единой системы ЭВМ (ЕС ЭВМ, сокращенно — РЯД) — нового поколения машин на интегральных схемах.
К созданию семейств (систем, рядов) ЭВМ в странах Запада первыми приступили США, затем подключились Англия и ФРГ. В США в 1963 –1964 гг. фирмой IBM была
разработана система машин (моделей) IBM-360. Она включала модели различной производительности, для которых было разработано обширное математическое обеспечение. Для малых моделей предлагалась операционная система ДОС/360 (объем программ до 1 млн. команд), для больших — ОС/360 (объем программ до 2 млн. команд). Последняя понадобилась потому, что ДОС/360 оказалась недостаточной для больших моделей. Опыт разработки сложных и объемных операционных систем показал, что на их создание требуется труда даже больше (тысячи человеко-лет), чем на разработку собственно технических средств.
А.М.Литвинов
Несколько позднее в Англии фирмой ICL был разработан более простой в плане математического обеспечения ряд ЭВМ третьего поколения под названием «Система-4». В ФРГ почти одновременно появился аналогичный ряд ЭВМ фирмы «Сименс».
Первой страной в Восточной Европе, приступившей к разработке ряда совместимых ЭВМ, стала ГДР, которая решила скопировать одну из моделей американской системы
IBM-360.
Дискуссия о третьем поколении ЭВМ — по их структуре и архитектуре — развернулась в СССР в конце 60 -х годов. 26 января 1967 г. состоялось совместное заседание Комиссии по вычислительной технике АН СССР (председатель А.А. Дородницын) и Совета по вычислительной технике ГКНТ при Совете Министров СССР (председатель В.М. Глушков). Вел его Глушков. Обсуждался единственный вопрос: какой должна быть ЕС ЭВМ, которая намечалась к созданию в СССР совместно со странами СЭВ? Было принято решение использовать как прототип логическую структуру и систему команд, принятую в IBM-360. Единственным оппонентом, написавшим свое особое (отрицательное) мнение, был… председательствующий на дискуссии Глушков, считавший, что использовать зарубежный опыт, безусловно, надо, но не в такой степени, чтобы просто копировать зарубежные системы, к тому же созданные несколько лет назад.
Кстати, в Академии наук СССР силы специалистов в области электронной техники в то время были значительно ослаблены, если не с казать жестче — подорваны. По правительственному решению, инициатором которого был Н.С. Хрущев, ряд институтов был передан промышленным министерствам. Так, ИТМ и ВТ АН СССР был передан Минрадиопрому и лишь номинально оставался в составе Академии наук СССР.
Разработчики «Уралов» во главе с Рамеевым так же, как Глушков, предложили вести новую разработку на основе отечественного опыта с учетом зарубежных достижений. В октябре 1967 г. они написали в Минрадиопром, которому была поручена разработка ЕС ЭВМ:
«Решение о разработке единого ряда электронных математических машин, предназначенных для использования в народном хозяйстве, правильное и своевременное. Оно призывает к объединению усилий коллективов разработчиков математических машин. Нужно ожидать, что это позволит резко увеличить производство математических машин благодаря единой технологической и конструктивной основе и даст возможность
использовать единое математическое обеспечение для большинства применений.
Успех, который предполагается достигнуть в результате разработки единого ряда машин, целиком определяется путями решения этого вопроса. Не может не вызвать серьезных возражений решение о копировании моделей машин системы IBM-360, предложенное комиссией по вычислительной технике при Президиуме АН СССР 26.1.67 г.
Необходимо учитывать, что система IBM-360, являясь разработкой 1963–1964 годов, уже в настоящий момент начинает отставать от уровня требований, предъявляемых к математическим машинам.
… Предложение о копировании системы IBM-360 эквивалентно планированию производства математических машин в семидесятые годы на уровне математических машин начала шестидесятых годов. Учитывая тенденцию развития науки и техники, можно смело утверждать, что в семидесятые годы архитектура системы IBM-360 будет устаревшей, не способной удовлетворить требования, предъявляемые к вычислительной технике.
Андрей Николаевич Невский
…Архитектура системы IBM-360 имеет ряд недостатков, без устранения которых недопустима разработка ряда машин, предназначенных для использования в ближайшее десятилетие, так как совокупность этих недостатков делает систему не соответствующей даже сегодняшним требованиям.
Копирование зарубежной разработки исключит возможность использования собственного опыта, накопленного коллективами разработчиков математических машин, и на ближайшие годы приведет к отказу от начала разработок, использующих новые принципы. Все это приведет к торможению развития вычислительной техники в стране.
Коллективы разработчиков отечественных математических машин имеют достаточный опыт для разработки рядов машин, соответствующих уровню требований, которые будут предъявлены к вычислительной технике в ближайшие годы.
…Правильным явилось бы решение о разработке архитектуры единого ряда отечественных машин на базе опыта, накопленного в стране с учетом новейших зарубежных достижений».
Разработчики «Уралов» имели все основания для такого вывода. Они уже реализовали идею ряда программно совместимых ЭВМ в полупроводниковых «Уралах-11», — 14, -16. При всех обсуждениях серии «Уралов» в АН СССР, НТС Госкомрадиокомитета и междуведомственных комиссиях не было ни одного принципиального замечания по техническим решениям, структуре, функциональным возможностям, операционной системе и т. д. Сравнение архитектурных решений и функциональных возможностей «Уралов» с соответствующими параметрами зарубежных систем (IBM-360 и «Система-4») показывало, что «Уралы» не уступают им по этим показателям, а по некоторым даже превосходят их (возможность создания многомашинных систем, работа по каналам связи и др.). К тому же в Пензенском НИИ математических машин заканчивалась разработка проекта многопроцессорной ЭВМ «Урал-25», завершавшей серию «Урал-11» — «Урал-16» (разработчики — ученики Б.И. Рамеева В.И. Бурков, А.С. Горшков, А.Н. Невский), успешно
Соседние файлы в папке Biblio
- #
- #
- #