Очерки истории КЗЭВМ. Статья 13.
Шестая ЭВМ – М-222
В предыдущей статье Очерков истории КЗЭВМ «Пятая ЭВМ – М-220» мы утверждали, что ЭВМ М-222 – самостоятельная марка машины, а не очередная модификация М-220. Ниже доказательства этого утверждения.
Под самостоятельной разработкой ЭВМ мы понимаем процесс: идея - доказательство жизнеспособности идеи - официальное признание – ТЗ – получение финансирования – разработка документации – макет – опытный образец – испытания опытного образца – документация серийного образца – подготовка производства - установочная партия – устойчивый серийный выпуск машины – организация сервисного обслуживания потребителя.
Бытует мнение, что первую часть этой работы должны выполнить НИИ или КБ, а другую, фактически наиболее трудоёмкую, завод-изготовитель. Поэтому и получаются «сырые», убыточные, нежизнеспособные изделия. Идеальный случай, когда «разработчик» и «изготовитель» - одно предприятие. Именно КЗЭВМ и стал таким предприятием, единым в двух лицах за счёт наличия в своём составе специального конструкторского бюро (СКБ).
В упомянутой выше статье перечислены выявленные в процессе производства и эксплуатации недостатки ЭВМ М-220. Но главным её недостатком являлось то, что выявилось с течением времени и развитием тенденций построения ЭВМ, а именно её «однозадачность». Машина могла решать одновременно только одну единственную задачу. Исходные данные вводились с колоды перфокарт, их «перемалывала» ВЧУ, после чего шел вывод результатов на печать, ленту или перфокарты. При скорости обработки данных 27 000 операций в секунду, ввод данных и вывод результатов занимал минуты и даже десятки минут во время которых «вычислитель» простаивал.
На период проектирования М-20 и М-220 это казалось вполне естественным.
Однако уже появились понятия «разделение времени», «пакетная обработка», «система прерываний» и другие подобные идеи. Неразумно было терять драгоценное время «вычислителя» на простой в ожидании пока механические внешние устройства выполнят свою работу. Как не совершенствуй механику (карточный ввод ВУ-700 пропускал 700 карт в минуту!), за электроникой ей не угнаться. В серьёзных организациях, например «Галицино-2» (ныне Краснознаменск) «машинное время» расписывалось по минутам. Приходилось видеть такую картину: «очередник» стоял у пульта со своей колодой перфокарт и требовал немедленно освободить машину. А «предочередник» чуть не на колеях просил дать ещё минут 10 «потому что на АЦПУ идёт вывод результатов нескольких часов работы вычислителя».
Чтобы заставить машину работать эффективно, необходимо было совместить время ввода-вывода и обмена с внешними ЗУ с процессом счёта, то есть обрабатывать одновременно несколько задач.
А это требует наличие системного программного обеспечения – планировщика заданий, диспетчера и т.д. И, конечно, соответствующего аппаратного обеспечения – многоуровневой системы прерываний, отделения аппаратуры «вычислителя» от аппаратуры «ввода-вывода», позволявшей их независимую одновременную работу. Ничего этого в М-220 не было.
В это время группа рацонализаторов в составе В.Ф. Гусева (центр), М.З. Шагивалеева (элементная база), И.А.Файзуллина (оперативная память) и С.А. Пантюхина подготовила комплекс рационализаторских предложений, которые существенно сокращали электронную аппаратуру ВЧУ и значительно улучшали технические характеристики выпускаемой машины М-220.
По заявлению рационализаторов внедрением этих предложений достигалось:
- повышение производительности на 40% с 27 тыс. оп./сек. до 40 тыс. оп./сек.;
- увеличение ёмкости оперативной памяти базового комплекта с 4 до 8 Кслов (длина слова 48 разрядов);
- сокращение энергопотребления примерно на 30%;
- существенное уменьшение электронного оборудования (6 стоек ВЧУ сокращалось до 4).
Все эти существенные изменения в электронике не затрагивали конструктивной базы (печатные платы, шкафы и пр.), что должно было обеспечить безболезненный переход для производства. Целью этой разработки группой энтузиастов было полагающееся авторам рацпредложений довольно приличное по тем временам вознаграждение за достигнутый экономический эффект.
Однако для руководства СКБ было очевидно, что такие кардинальные изменения выпускаемой модели ЭВМ потребуют полной переработки документации, массу согласования проводимой работы на всех уровнях, серии испытаний, в том числе и с военным заказчиком. Потребуется открытие финансирования разработки и привлечение к работе целиком всего состава Специального конструкторского бюро. Практически предстояло пройти все этапы, положенные при разработке новой машины.
В тоже время такой хороший задел упускать было неразумно. Назревала идея разработки силами СКБ новой современной, многозадачной машины с системой разделения времени (СРВ). Специалистам было очевидно, что основная трудность ляжет на плечи программистов. Необходимо было разработать совершенно новый класс матобеспечения, управляющего – фактически прообраз современных операционных систем. Такого коллектива математиков в СКБ ещё не было, его только предстояло создать. Или привлечь к работе ведущих программистов СССР (Новосибирск, Москва, Питер).
И такие возможности были. Дело в том, что ранее была создана Ассоциации пользователей программ ЭВМ семейства М-20. С согласия директора Института математики АН СССР М.С. Келдыша в отдел М. Р. Шура-Бура приняли в качестве ответственного секретаря Ассоциации Н. В. Дмитриеву. Нина Васильевна поименно знала основных разработчиков программ, находилась с ними в тесной связи, фондировала программы, стыковала пользователей с разработчиками в случае возникновения проблем и необходимости доработок, отслеживала внесение соответствующих изменений. Там же, в Ассоциации, начали скапливаться и предложения программистов о введении некоторых доработок в схемотехнические решения ЭВМ.
Для ознакомления с этими предложениями в Ассоциацию был направлен заместитель начальника СКБ по научной работе Э.А. Ситницкий, где он и познакомился со многими ведущими программистами СССР (Шура-Бура, Штаркман, Товбис, Чесалин, Ершов). Последний (будущий академик) говорил о необходимости серьезной модернизации схемотехнических решений М-220, о необходимости введения системы прерываний и дополнительных регистров для пакетной обработки задач, о необходимости увеличения объема памятей всех уровней.
В предыдущей статье Очерков истории КЗЭВМ «Пятая ЭВМ – М-220» мы утверждали, что ЭВМ М-222 – самостоятельная марка машины, а не очередная модификация М-220. Ниже доказательства этого утверждения.
Под самостоятельной разработкой ЭВМ мы понимаем процесс: идея - доказательство жизнеспособности идеи - официальное признание – ТЗ – получение финансирования – разработка документации – макет – опытный образец – испытания опытного образца – документация серийного образца – подготовка производства - установочная партия – устойчивый серийный выпуск машины – организация сервисного обслуживания потребителя.
Бытует мнение, что первую часть этой работы должны выполнить НИИ или КБ, а другую, фактически наиболее трудоёмкую, завод-изготовитель. Поэтому и получаются «сырые», убыточные, нежизнеспособные изделия. Идеальный случай, когда «разработчик» и «изготовитель» - одно предприятие. Именно КЗЭВМ и стал таким предприятием, единым в двух лицах за счёт наличия в своём составе специального конструкторского бюро (СКБ).
В упомянутой выше статье перечислены выявленные в процессе производства и эксплуатации недостатки ЭВМ М-220. Но главным её недостатком являлось то, что выявилось с течением времени и развитием тенденций построения ЭВМ, а именно её «однозадачность». Машина могла решать одновременно только одну единственную задачу. Исходные данные вводились с колоды перфокарт, их «перемалывала» ВЧУ, после чего шел вывод результатов на печать, ленту или перфокарты. При скорости обработки данных 27 000 операций в секунду, ввод данных и вывод результатов занимал минуты и даже десятки минут во время которых «вычислитель» простаивал.
На период проектирования М-20 и М-220 это казалось вполне естественным.
Однако уже появились понятия «разделение времени», «пакетная обработка», «система прерываний» и другие подобные идеи. Неразумно было терять драгоценное время «вычислителя» на простой в ожидании пока механические внешние устройства выполнят свою работу. Как не совершенствуй механику (карточный ввод ВУ-700 пропускал 700 карт в минуту!), за электроникой ей не угнаться. В серьёзных организациях, например «Галицино-2» (ныне Краснознаменск) «машинное время» расписывалось по минутам. Приходилось видеть такую картину: «очередник» стоял у пульта со своей колодой перфокарт и требовал немедленно освободить машину. А «предочередник» чуть не на колеях просил дать ещё минут 10 «потому что на АЦПУ идёт вывод результатов нескольких часов работы вычислителя».
Чтобы заставить машину работать эффективно, необходимо было совместить время ввода-вывода и обмена с внешними ЗУ с процессом счёта, то есть обрабатывать одновременно несколько задач.
А это требует наличие системного программного обеспечения – планировщика заданий, диспетчера и т.д. И, конечно, соответствующего аппаратного обеспечения – многоуровневой системы прерываний, отделения аппаратуры «вычислителя» от аппаратуры «ввода-вывода», позволявшей их независимую одновременную работу. Ничего этого в М-220 не было.
В это время группа рацонализаторов в составе В.Ф. Гусева (центр), М.З. Шагивалеева (элементная база), И.А.Файзуллина (оперативная память) и С.А. Пантюхина подготовила комплекс рационализаторских предложений, которые существенно сокращали электронную аппаратуру ВЧУ и значительно улучшали технические характеристики выпускаемой машины М-220.
По заявлению рационализаторов внедрением этих предложений достигалось:
- повышение производительности на 40% с 27 тыс. оп./сек. до 40 тыс. оп./сек.;
- увеличение ёмкости оперативной памяти базового комплекта с 4 до 8 Кслов (длина слова 48 разрядов);
- сокращение энергопотребления примерно на 30%;
- существенное уменьшение электронного оборудования (6 стоек ВЧУ сокращалось до 4).
Все эти существенные изменения в электронике не затрагивали конструктивной базы (печатные платы, шкафы и пр.), что должно было обеспечить безболезненный переход для производства. Целью этой разработки группой энтузиастов было полагающееся авторам рацпредложений довольно приличное по тем временам вознаграждение за достигнутый экономический эффект.
Однако для руководства СКБ было очевидно, что такие кардинальные изменения выпускаемой модели ЭВМ потребуют полной переработки документации, массу согласования проводимой работы на всех уровнях, серии испытаний, в том числе и с военным заказчиком. Потребуется открытие финансирования разработки и привлечение к работе целиком всего состава Специального конструкторского бюро. Практически предстояло пройти все этапы, положенные при разработке новой машины.
В тоже время такой хороший задел упускать было неразумно. Назревала идея разработки силами СКБ новой современной, многозадачной машины с системой разделения времени (СРВ). Специалистам было очевидно, что основная трудность ляжет на плечи программистов. Необходимо было разработать совершенно новый класс матобеспечения, управляющего – фактически прообраз современных операционных систем. Такого коллектива математиков в СКБ ещё не было, его только предстояло создать. Или привлечь к работе ведущих программистов СССР (Новосибирск, Москва, Питер).
И такие возможности были. Дело в том, что ранее была создана Ассоциации пользователей программ ЭВМ семейства М-20. С согласия директора Института математики АН СССР М.С. Келдыша в отдел М. Р. Шура-Бура приняли в качестве ответственного секретаря Ассоциации Н. В. Дмитриеву. Нина Васильевна поименно знала основных разработчиков программ, находилась с ними в тесной связи, фондировала программы, стыковала пользователей с разработчиками в случае возникновения проблем и необходимости доработок, отслеживала внесение соответствующих изменений. Там же, в Ассоциации, начали скапливаться и предложения программистов о введении некоторых доработок в схемотехнические решения ЭВМ.
Для ознакомления с этими предложениями в Ассоциацию был направлен заместитель начальника СКБ по научной работе Э.А. Ситницкий, где он и познакомился со многими ведущими программистами СССР (Шура-Бура, Штаркман, Товбис, Чесалин, Ершов). Последний (будущий академик) говорил о необходимости серьезной модернизации схемотехнических решений М-220, о необходимости введения системы прерываний и дополнительных регистров для пакетной обработки задач, о необходимости увеличения объема памятей всех уровней.Э.А.Ситницкий вышел на директора завода В.Н. Иванова, который поддержал идею разработки новой ЭВМ. Назревала серьёзная и престижная работа, которая обещала, в случае успеха, поднять планку СКБ как разработчика на более высокий уровень и обеспечить заводу устойчивую экономическую базу. Предложение было поддержано и в Министерстве радиопромышленности.
Главный инженера НИИЭМ В.К. Левин и Главный конструктор М-220 В.С. Антонов предложили выработать совместные предложения по глобальной модернизации М-220, подключив к этому вопросу Институт математики им. Стеклова (г. Москва), в котором были выполнены основные работы по программному обеспечению машин М-20 и М-220.
В конце 1967 г. в Новосибирске было заключено соглашение между СКБ и Сибирским отделением АН СССР в лице Г. П. Марчука об их участии в разработке ТЗ и новой ЭВМ с системой команд М-20. Ершов назначил Загадского Бернарда Анатольевича ответственным исполнителем программы, названной «Автодиспетчер». Со стороны СКБ этой проблемой (аппаратная реализация диспетчера) занимался Владимир Васильевич Фадеев. В Казань из Новосибирска переехала Софья Давидовна Тартаковская – будущий начальник отдела программирования СКБ (отдел № 8). В итоге ТЗ на М-222 было утверждено в 8 ГУ МРП, получено финансирование, и СКБ приступило к
разработке новой машины. Главным конструктором ЭВМ М-222 был назначен москвич В.С. Антонов. В то время СКБ ещё не созрело для того, чтобы выдвинуть собственного Главного конструктора. Между тем Антонов ни разу за всё время разработки не посетил Казань. Многие исполнители впервые увидели его живьём на банкете в ресторане «Нева» на Невском проспекте по случаю подписания акта Межведомственной комиссии по приёмке М-222. Заместителем Главного конструктора был назначен Э.А. Ситницкий (не из-за скромности, которой казанцы никогда не страдали а, видимо, из политических соображений). Фактически он и выполнял функции Главного конструктора как руководителя работ. Техническими лидерами разработки были В.Ф.Гусев (центр) и В.В. Фадеев (каналы ввода-вывода).Вскоре волевым решением начальника 8 главка МРП М.К.Сулима работы по программному комплексу «Автодиспетчер» были переданы из Новосибирска в Ленинград во ВНИИРЭ, который подчинялся МРП. Сулим мотивировал это тем, что «академики» сроки работ не выдерживают, считая это маловажным фактором, документацию по МН СЧХ выпустить не сумеют и не будут, а вот начальник вычислительного центра ВНИИРЭ Борис Аронович Кацев, представляя организацию министерства, сумеет этих недостатков избежать. Организационно решение было вполне резонным и обеспечивало контроль и управление важной разработкой за министерством. К сожалению, оно не учитывало другого важного фактора – квалификации исполнителей. Ленинградские программисты, несмотря на принадлежность к МРП, сроки сорвали, продукт получился низкого качества.
Опытный образец был разработан и по документации СКБ изготовлен в заводских условиях. В состав машины были включены новые: стойка каналов внешних устройств (до 128 устройств), оперативная память ёмкостью до 32К слов повышенного быстродействия, аппаратурная реализация системы прерывания по 16 уровням и система управления пакетной обработкой задач. Введена команда управления вводом-выводом. Фактически от М-220 осталось только ВЧУ, да и то существенно модернизированное путём применения новой безтрансформаторной элементной базы и более компактной её упаковки в ячейки (М.З. Шагивалеев).
Изготовленный опытный образец М-222 функционировал на тестах М-220, но его основная «изюминка» - пакетная обработка пока не работала ввиду отсутствия соответствующего программного обеспечения. Для ускорения разработки «мягкой части» опытный образец был доставлен в Ленинград и развёрнут на ВЦ ВНИИРЭ (Московский проспект, здание Ленсовета).
Разработка системного ПО шла трудно. Разработчики «железа» практически переселились в Ленинград, где «на лету» перепаивали свои схемы чтобы удовлетворить запросы программистов. Настал директивный срок межведомственных испытаний машины – конец 1969 года. М-222 испытания выдержала, но акт приёмки был подписан и длинным хвостом замечаний и рекомендаций по доработкам. Замечания в основном касались системного ПО.
Документирование всех схемных изменений в опытном образце было организовано чётко (начальник отд. №2 В.Д. Шурыгин, начлаб Ю.Н.Савватеев) и СКБ оперативно отслеживало изменения и корректировало серийную документацию машины. По подписанию акта МВК немедленно была запущена в производство установочная партия из четырёх ЭВМ М-222, которая была изготовлена в основном производстве завода
Одну из 4 машин в конце 1969 года установили в отделе наладки на «деревянный стенд», изолированный от общего зала цеха. Собственно на этом образце и было доведено до ума системное ПО «Диспетчер» Львом Сергеевичем Чесалиным, которого и надо считать автором первой в стране операционной системы для ЭВМ общего назначения.
.jpg)
Первая М-222 была установлена в МВТУ им. Баумана, вторая на ВДНХ. Первые ЭВМ налаживались по три месяца, в конце выпуска – 2-3 дня. Массовый выпуск был прекращён в 1973 году, но в 1976 году по заказу МО (который, естественно, не подлежал никакому обсуждению) был возобновлён и продолжался малыми партиями до 1978 года. Всего было выпущено 551 ЭВМ М-222.
Машина заслужила высокую популярность у потребителя. За счёт совмещения процесса счёта с вводом-выводом и автоматическим запуском очередной программы из введённого пакета эффективное быстродействие М-222 по сравнению с М-220 возросло в 2 раза. Высока была надёжность ЭВМ. Даже в начале третьего тысячелетия (когда уже многие ЭВМ серии ЕС были списаны как выработавшие ресурс) на объектах МО приходилось видеть «живые» М-222. Машины семейства М-220, М-220А, М-220М, М-222 использовались на важнейших объектах МО СССР. Они стали основными моделями, с применением которых была создана вычислительная сеть центров НИП, обслуживающих космическую программу страны.
Хорошую службу сослужила М-222 и для завода, обеспечив прочную экономическую базу и позволив достаточно безболезненно (с точки зрения экономики) перейти к выпуску третьего поколения ЭВМ серии «Ряд». Проектная трудоёмкость производства ЭВМ М-222 была на 30% меньше трудоёмкости производства ЭВМ М-220М (последняя модификация М-220), а сокращение проектной трудоёмкости М-222 в сравнении с М-220 (первые полупроводниковые ЭВМ семейства) составило 90%. Это дало заводу возможность сделать значительный шаг в наращивании объёмов промышленного производства ЭВМ, увеличив за четыре года выпуск машин этого семейства в 12 раз.
Комплекс работ, выполненный по серии М-220А, М-220М и М-222 сыграл особую роль в становлении коллектива СКБ как интеллектуального ядра завода, способного профессионально выполнить разработки сложных изделий с учётом особенностей конкретного производства в предельно сжатые сроки. В 1972 году коллектив основных разработчиков машин семейства М-220, М-220А, М-220М, М-222 был представлен на соискание звания лауреатов Государственной премии СССР. Представленная работа прошла успешно первый тур голосования в комиссии по присуждению званий лауреатов Государственной и Ленинской премий. Результаты были опубликованы в открытой печати («Правда», «Известия»). Разработчиков машины поздравляли их коллеги из разных городов страны, а также многочисленные пользователи. Все считали решение очевидным. Однако в результате вмешательства ЦК КПСС Государственная премия была присуждена коллективу разработчиков ЭВМ «Наири» из Армении.
Всё сказанное выше подтверждает наш тезис, что М-222 – это самостоятельная марка ЭВМ, а не модернизация М-220. Да, Главным конструктором обеих моделей был один и тот же человек – В. Антонов. Но ведь никто не говорит, что сверхзвуковой самолёт ТУ-144 является модернизацией ТУ-104, потому что Генеральным конструктором этих машин был А. Туполев.
Участников разработки и освоения М-222 и тех, кто работал на этих машинах, просим поделиться воспоминаниями или, на худой конец, дать свои замечания на эту статью. Ещё лучше, если у вас сохранились фото на фоне машины. Пришлите, и мы поместим их в нашем виртуальном музее.
На другие статьи серии «Очерки истории КЗЭВМ» >>
Ссылки по теме статьи:
Пятая ЭВМ – М-220 >>
*************************************************************
Для тех посетителей музея, которые зашли в первый раз, или заглядывают нерегулярно необходимо обязательно заглянуть на эту сраничку
Все права защищены © 2009 Казанский компьютерный музей
.jpg){kind=link}