Выдающиеся отечественные и зарубежные учёные, внёсшие существенный вклад в развитие и становление информатики
из первых на М-1 решал задачи по ядерным исследованиям академик С.
Л. Соболев, бывший в то время заместителем директора по научной работе в
институте И. В. Курчатова.
Н. Я. Матюхин вспоминает: "Вместе с Исааком Семеновичем мы обучали
академика Соболева основам программирования на М-1. После прохождения на
машине ряда задач мы стали ощущать реальную поддержку Бороды (прозвище
Курчатова) и его незнакомого для нас ведомства".
Три года машина М-1 находилась в эксплуатации и первые полтора года
оставалась единственной в Российской Федерации действующей ЭВМ. Она была
изготовлена в одном экземпляре, но ее архитектура и многие принципиальные
схемные решения были приняты в дальнейшем за основу при разработке серийных
машин М-3, "Минск", "Раздан" и др.
Полная техническая документация на М-3 (главный конструктор Н. Я.
Матюхин) была передана в Китайскую Народную Республику, где с 1954 г.
началось ее серийное производство.
Создатели машины М-1 - первой российской ЭВМ - стали крупными
специалистами в области вычислительной техники и внесли значительный вклад
в ее развитие, возглавляя различные научные, учебные и производственные
коллективы.
Так, например, Николай Яковлевич Матюхин (1927-1984) впоследствии стал
членом-корреспондентом АН СССР, доктором технических наук, профессором,
главным конструктором вычислительных средств для системы ПВО СССР в Научно-
исследовательском институте автоматической аппаратуры.
Созданными под его руководством вычислительными комплексами было
оснащено около 150 объектов Вооруженных сил СССР, многие из которых
функционируют до сих пор.
Михаил Александрович Карцев (1923-1983) также стал доктором технических
наук, профессором, главным конструктором вычислительных средств для системы
предупреждения о ракетном нападении (СПРН). Он - основатель и первый
директор НИИ вычислительных комплексов (НИИВК). Созданные под его
руководством сверхбыстродействующие многопроцессорные ЭВМ успешно
функционируют в составе СПРН и в настоящее время.
Труд создателей М-1 был высоко оценен - им были присвоены ученые степени
и почетные звания, присуждением государственные награды.
М-2 была разработана в Лаборатории электросистем Энергетического
института АН СССР (с 1957 г. - Лаборатория управляющих машин и систем АН
СССР, с 1958 г. - Институт электронных управляющих машин) под руководством
члена-корреспондента АН СССР И. С. Брука. В группу, работавшую над М-2,
входили на разных этапах от 7 до 10 инженеров: М. А. Карцев, Т. М.
Александриди, В. В. Белынский, А. Б. Залкинд, В. Д. Князев, В. П.
Кузнецова, Ю. А. Лавренюк, Л. С. Легезо, Г. И. Танетов, А. И. Щуров.
Группой разработки М-2 руководил М. А. Карцев.
[pic]
В. В. Белынский и Ю. А. Лавренюк у пульта М-2.
Разработка и монтаж машины были проведены с апреля по декабрь 1952 г. С
1953 г. осуществлялась круглосуточная эксплуатация М-2 при решении
прикладных задач. Зимой 1955 г., а затем в 1956 г. машина была существенно
модернизирована, после чего она имела оперативную память на ферритовых
сердечниках емкостью 4096 чисел. Ферритовая память для М-2 была разработана
группой под руководством М. А. Карцева, в состав которой входили О. В.
Росницким, Л.В. Ивановым, Е.Н. Филиновым, В.И. Золотаревским.
М-2 представляла собой цифровую вычислительную машину с хранимой
программой. При разработке М-2 частично были использованы идеи, воплощенные
в одной из первых советских машин М-1, эксплуатация которой началась весной
1952 г. Система команд М-2 была выбрана трехадресная, как наилучшим образом
отвечающая организации вычислений (указывались код операции, адреса двух
операндов и результат операции). Формат команды - 34-разрядный:
. код операции - 4 двоичных разряда;
. коды трех адресов операндов - по 10 двоичных разрядов (в расчете на
емкость оперативного запоминающего устройства - 1024 числа).
Для сокращения записи программ в кодах машины применялась смешанная
четверично-шестнадцатеричная система - первые два двоичных разряда адреса
записывались в виде четверичной цифры, а последующие восемь разрядов - в
виде двух шестнадцатеричных цифр.
Система команд М-2 включала 30 различных операций (за счет дополнения
собственно 4-разрядного кода операции признаками, указываемыми в адресах,
которые не использовались при некоторых операциях).
| |[pic] | |
| |И. С. Брук | |
В составе команд М-2 имелись:
. шесть арифметических операций;
. два вида операций сравнения (алгебраическое и сравнение по модулю);
. семь операций переключения (плавающая точка - фиксированная точка и
обратно, нормальная точность - двойная точность и обратно,
переключение на фиксированную точку и одновременно на двойную точность
и т. д.)
. операция логического умножения двух чисел;
. операции переноса числа, изменения знака числа;
. четыре операции ввода информации;
. три операции вывода информации;
. четыре операции перемотки магнитной ленты внешнего запоминающего
устройства;
. операция "стоп".
Представление двоичных чисел в М-2 было как с фиксированной точкой, так
и с плавающей точкой. При этом точность вычислений составляла около 8
десятичных знаков при работе с плавающей точкой и около 10 десятичных
знаков с фиксированной точкой. Были возможны вычисления с удвоенной
точностью.
Внутренние запоминающие устройства - основное электростатическое
(серийные ЭЛТ) на 512 чисел с временем обращения 25 мкс, дополнительное на
512 чисел - магнитный барабан с частотой вращения 2860 об/мин.
Внешнее запоминающее устройство емкостью 50 тыс. чисел - на магнитной
ленте.
Ввод данных - фотосчитывающее устройство с перфоленты. Вывод данных -
телетайп.
| |[pic] | |
| |УУ и АУ М-2. А.| |
| |Б. Залкинд | |
Арифметический узел М-2 параллельного типа с четырьмя триггерными
регистрами.
Скорость работы М-2 составляла в среднем 2 тыс. операций/с.
Схемотехника - электронные лампы и полупроводниковые диоды в логических
схемах арифметики и управления.
Общее число электронных ламп - 1879, из них - 203 в источниках питания.
Питание осуществлялось от 3-фазной сети переменного тока 127/220 В,
потребляемая мощность - 29 кВт.
Площадь, занимаемая машиной, - 22 м2. Основные узлы и блоки размещались
в четырех шкафах на одном постаменте, в который был вмонтирован шкаф
электропитания. Кроме того, машина имела пульт управления со световыми
индикаторами состояния триггеров регистров арифметики, селекционного и
пускового регистров и тумблерами управления. Система охлаждения - воздушная
с замкнутым циклом.
Конструктивно каждый узел машины состоял из отдельных блоков, которые
располагались на шасси, прикрепленных к рамам шкафов. Электронная часть
машины была собрана на съемных ламповых субблоках с 14-контактными или 20-
контактными разъемами. Принятые конструктивные решения обеспечили легкость
замены отказавших электронных ламп, контроля и диагностики схем с помощью
стендов.
По мере эксплуатации машины, начиная с 1953 года, накапливалось ее
программное обеспечение в виде библиотеки стандартных программ и
подпрограмм (А. Л. Брудно, М. М. Владимирова при участии А. С. Кронрода и
Г. М. Адельсон-Вельского).
На М-2 проводились расчеты для Института атомной энергии (академик С. Л.
Соболев), Института теоретической и экспериментальной физики АН СССР
(академик А. И. Алиханов), Института проблем механики АН СССР (расчеты
прочности плотин Куйбышевской и Волжской гидроэлектростанций),
Теплотехнической лаборатории АН СССР (академик М. А. Михеев), Военно-
воздушной академии, Артиллерийской академии, института "Стальпроект",
предприятия академика А. И. Берга и многих других научных и промышленных
организаций. В 1953 г. серьезные вычислительные задачи для нужд обороны
страны, науки и народного хозяйства можно было решать на трех экземплярах
вычислительных машин - БЭСМ, "Стрела" и М-2.
| |[pic] | |
| |УУ и АУ М-2. | |
Вокруг М-2 сложился неформальный круг программистов, работавших в разных
организациях, в который входили Г. М. Адельсон-Вельский, В. Л. Арлазаров,
М. М. Бонгард, А. Л. Брудно, М. Я. Вайнштейн, Д. М. Гробман, А. С. Кронрод,
Е. М. Ландис, И. Я. Ландау, А. Л. Лунц и другие. Помимо чисто практических
приемов программирования вычислительных задач в кодах машины М-2, они
занимались программированием игровых задач, задач распознавания и
диагностики. Результаты этих исследований привели к находкам оригинальных
методов перебора, в частности метода ветвей и границ, построения справочных
систем с логарифмическими записью и поиском и т. д.
В первом международном матче шахматных программ победила программа, А.
С. Кронрода, В. Л. Арлазарова, разработанная для машины М-2.
Опыт программирования задач в кодах М-2 привел к программированию в
содержательных обозначениях (А. Л. Брудно).
Основные особенности М-2
М-2 имела примерно такую же производительность, как ЭВМ "Стрела", но
занимала в 6 раз меньшую площадь, потребляла в 8 раз меньше электроэнергии
и стоила в 10 раз меньше.
Использование полупроводниковых диодов для построения логических схем
арифметики и управления позволило значительно сократить число электронных
ламп. Диодная логика, примененная в М-1, М-2 и М-3, в дальнейшем послужила
прототипом диодно-транзисторной логики (DTL) ЭВМ второго и третьего
поколений.
Идея укороченных кодов команд и кодов адресов в 34-разрядном формате
трехадресной команды в сочетании с операциями переключения, которая была
предложена и реализована М.А. Карцевым в М-2, послужила в дальнейшем
прототипом принципа формирования исполнительных адресов в архитектуре ЭВМ
второго и третьего поколений.
Оперативная память М-2 была разработана с использованием 34 обычных
электронно-лучевых трубок типа 13 Л037, а не специальных потенциалоскопов
(которые применялис
| |  скачать работу |
Выдающиеся отечественные и зарубежные учёные, внёсшие существенный вклад в развитие и становление информатики |
