Терминальная ЭВМ ЕС1007
Виртуальный Казанский компьютерный музей
The terminal computer ES1007
Kazan Virtual Computer Museum
Yarmukhametov A.U.
Время неумолимо. Многие непосредственные участники создания наших, отечественных ЭВМ уходят, некоторые публикации делаются лицами, которые знают о тех временах только понаслышке, а, порой, просто компилируют чужие статьи. Остаются уголки истории создания оригинальной техники, неизвестные широкой общественности. Это объясняется отчасти тем, что многие изделия были закрытыми, имели двойное назначение и, естественно, сведения о них циркулировали в ограниченном кругу. Да и большинство создателей оригинальных технических решений одновременно не обладали даром печатного слова.
С течением времени интерес приобретают не тактико-технические данные изделия, а человеческий фактор – взаимоотношения в коллективе разработчиков, отношение руководителей к разработке, кто мешал, кто помогал, борьба мнений, кто в самом деле был автором оригинальных решений, изобретений. Как известно из фольклора конструкторов, последним этапом любой разработки является «награждение непричастных». В этом контексте интересна и поучительна и история создания ЕС1007.
Основным тезисом является утверждение, что машина ЕС1007 была исключительным явлением в ряду Единой Системы ЭВМ соцстран (ЕС ЭВМ). Напомню, что машины серии ЕС назывались «РЯД»: Ряд 1, Ряд 2, Ряд 3. В основном это были отечественные клоны серии IBM/360, 370. Некоторые из них просто «передирали» американские образцы (мы их называли «цельнотянутая конструкция»), но случались и оригинальные разработки, например ЕС–1033. Изобретения, заложенные в конструкции этой машины, были защищены более чем в 90 патентах в разных странах.
Первый тезис: машина была задумана и сделана как сетевая. То есть, как элемент компьютерных сетей. Почему и получила название «терминальная» (англ. terminal – оконечная, крайняя, пограничная, ТЭВМ). Машина, работающая в сети, но максимально приближенная к человеку. Теперь, в век Интернета, трудно представить себе, что в те времена серьёзной компьютерной сети, предназначенной для совместной работы ЭВМ, кроме ARPANET, не было. Были, конечно, специализированные сети, в том числе и у нас. Например, сеть ЭВМ КИК – командно измерительного комплекса космических войск СССР.
Все ЭВМ Ряда проектировались как стационарные вычислители. От поколения к поколению Ряд1—Ряд3 росла их вычислительная мощность. А, значит, и занимаемая площадь, энергопотребление, и, конечно, стоимость. Возник парадокс: не выполнялась основная концепция Единой Системы ЭВМ – обеспечить доступность всего огромного пакета программ для широкого спектра пользователей за счёт полной программной совместимости машин Ряда. Большинство потребителей было не в состоянии приобрести, устанавливать и эксплуатировать таких монстров. А небольшие машины с архитектурой ЕС (ЕС-1020, ЕС-1030) исчерпали ресурс.
Второй тезис: ЕС1007 была задумана и сделана исключительно компактной. Это было достигнуто за счёт глубокой интеграции ресурсов. Как это сделано – будет сказано ниже.
Третий тезис: Машина была задумана и сделана для надёжной эксплуатации малоподготовленным техническим персоналом. Это было достигнуто следующим образом: установка представляла собой связку из двух машин, одна из которых выполняла работу в соответствии с архитектурой ЕС на соответствующих операционных системах ЕС Ряда 3. Вторая же управляла первой и имела собственную операционную систему как управляющая ЭВМ, пакет программ контроля и диагностики, в том числе эвристические, автономные сетевые средства для связи с региональным центром техобслуживания.
 |
| Блок-схема ТЭВМ ЕС1007 |
Четвёртый тезис: машина имела элементную базу с применением серийных микропроцессорных комплектов, слайсовых микропроцессорных БИС, БИС памяти. Причём были применены малопотребляющие элементы – КМОП, ИИЛ, ТТЛ. Больше ни в одной ЭВМ ЕС такой элементной базы применено не было.
Естественно, что все вышеуказанные характерные особенности модели привлекли пристальное внимание Минобороны, которое заинтересовалось разработкой. Заинтересован в ЕС1007 был и Госплан – в целях массового оснащения народнохозяйственных структур современными и доступными вычислительными средствами.
Говоря об «исключительности», «оригинальности» и т.п. характеристиках изделия необходимо, прежде всего, иметь в виду уровень техники того периода. Например: в ЕС1007 была применена полупроводниковая оперативная память объёмом в 1 панель (1/8 объёма шкафа машины) ёмкостью в 1 Мегабайт, позже в 4 Мегабайта. Сейчас в фотоаппаратах-«мыльницах» нередко установлена память в 4 Гигабайта.
Я думаю, что далеко не все представляют себе что такое Единая Система ЭВМ (ЕС ЭВМ). Не буду вдаваться в дискуссию о правильности и целесообразности принятого решения о развитии этого направления вычислительной техники в СССР. Отмечу только, что идея ряда программно совместимых машин была правильная и блестяще реализованная в масштабах стран СЭВ.
Итак: Разрабатывался некий набор устройств ВТ, которые могли сопрягаться друг с другом через стандартизованные правила сопряжения – интерфейсы. Примерно как кусочки игры-мозаики «пазл». Причём из этих пазлов можно было собрать любую картину. Центром этой картины являлся центральный процессор (ЦП). От характеристик ЦП зависела производительность полученной установки, которая собственно и называлась вычислительной машиной. Планировалось выпускать ряд ЦП разной мощности для удовлетворения потребностей широкого круга потребителей. Все устройства должны были удовлетворять единым правилам – Принципам работы. В связи с этим все программы, написанные для ЕС ЭВМ, должны были работать на любой установке независимо от мощности ЦП. Таким образом, разработка новой модели ЕС ЭВМ фактически сводилась к разработке нового центрального процессора. Всё остальное уже было.
Рассмотрим типичную конфигурацию машины ЕС ЭВМ. В центре схемы находится центральный процессор (ЦП), связанный с оперативной памятью (ОП), системой электропитания (СЭП) и каналами ввода-вывода (блок-мультиплексный БЛМК и селекторный СК). У большинства ЭВМ имелся электромеханический пульт управления системой. К каналам подключаются все периферийные устройства через свои устройства управления УУВУ. Связь каналы – УУВУ стандартизирована. Связь УУВУ с устройством индивидуальная, но также стандартизированная в пределах типа.
Такое построение системы наряду с очевидными удобствами имело и вполне очевидные недостатки. Каждое устройство имело свой ящик, иногда вполне ощутимых размеров и веса, свою систему электропитания, комплект кабелей и т.д. Установка занимала большую площадь, имела высокую потребляемую мощность, невысокую интегральную надёжность и приличную стоимость. Обслуживать установку должна была целая бригада специалистов различного профиля, оснащённая КИП и ЗИП, объём которого порой позволял собрать ещё одну машину.
Чем же отличается ЕС1007 от других машин Ряда? Глубокой интеграцией ресурсов. Был сделан достаточно мощный вычислитель, назовём его «Центральное обрабатывающее устройство, ЦОУ». Как и в других ЭВМ ЕС, он выполнял функции центрального процессора, т.е. выполнял команды программ. Но не только. Одновременно он выполнял функции канала ввода-вывода, используя механизм микропрерываний. Физически обособленного устройства «Каналы ввода-вывода» у ЕС1007 не было. Каналы – это комплект микропрограмм ЦОУ. Конечно, пара плат (ТЭЗ) – интерфейса ввода-вывода сохранилась от типовой конфигурации – для физического подключения внешних устройств.
 |
| Физические устройства"каналы в\в"отсутствуют |
 |
| Имеются адаптеры каналов в виде 2 плат |
Адаптер 100 Мб дисков, состоящий из шести ТЭЗ ЕС 1007, заменяет стандартное устройство управления ЕС-5566 на ЭСЛ элементах в объеме полноразмерной стойки ЕС ЭВМ.
Для подключения 8 дисплеев (рабочих мест 8 операторов) вместо устройства управления (УУ) ЕС-7970 был создан Адаптер дисплейной группы (АДГ) 2 платы (ТЭЗ),
сетевой адаптер АС (два ТЭЗ) на четыре направления выполняет функции процессора телеобработки ЕС-8375.
Появилось групповое УУ на восемь накопителей на гибких магнитных дисках НГМД (адаптер ГМД) — единственное в ЕС ЭВМ.
Программное обеспечение
Операционная система ОС7 ЕС (для обеспечения резервирования больших ЭВМ).
Основная рабочая ОС СВМ (система виртуальных машин);
Основной режим работы ЕС1007: под управлением ОС СВМ восемь операторов, каждый за своим дисплейным пультом АДГ, выполняют автономные задачи на своей виртуальной машине, получая исходные данные с закрепленного за ними одного из восьми НГМД. Любой из операторов имел возможность выхода в сеть через сетевой адаптер, в том числе при установленных в ЭВМ двух комплектах АС — каждый имеет независимую линию связи, что было немаловажно в то время ввиду низких скоростей передачи данных через штатные модемы ЕС ЭВМ. АС имел также спецстык для связи с аппаратурой засекречивания ЗАС. Использовались различные линии связи, в том числе через спутник.
В среде СВМ возможно было использовать другие операционные системы и системно-независимые программы. Подсистема дистанционной передачи файлов (ПДП) обеспечивала возможность организации распределённой обработки данных между ЕС1007 и более мощной ЭВМ Ряда, позволяя передавать задания от виртуальной машины в операционную среду большой ЭВМ и получать от неё результаты исполнения. Подсистема дистанционной передачи файлов, доработанная с учётом аппаратурных возможностей ЕС1007, обеспечивала функционирование машины в качестве группового абонентского пункта сети.
Надёжность и техническое обслуживание TC1007.
В ЭВМ были применены средства для обеспечения повышения надёжности. Применены методы дублирования (ЦОУ задублирован), контроля передачи данных по трактам, элементы деградации ресурсов. Приведу пример обеспечения надёжности системы электропитания. Центр потреблял 130-150 ампер. В машине установлено 2 блока по 200 ампер каждый. Блоки могли работать на общую нагрузку. В случае аварии одного из блоков, второй полностью обеспечивал работоспособность центра, дефектный мог быть заменён «на ходу». В ЭВМ ЕС1007 в качестве сервисной подсистемы (СПС) была применена микро-ЭВМ на основе комплекта 580 под управлением ОС РВ RMX, фактически персональная ЭВМ, которых в то время, тем более с военной приемкой, в СССР не производилось. Дисплейный пульт СПС работал как в режимах пульта СПС, пульта системы диагностики, так и пульта оператора ОС СВМ (как девятый пульт АДГ). Электромеханического (лампочно-кнопочного) пульта ЕС1007 вообще не имела впервые в ЕС ЭВМ. Всё управление установкой выполнялось через дисплейный пульт. Имелась только одна кнопка: ВКЛ/ВЫКЛ. Загрузка микропрограмм и диагностических тестов выполнялась с НГМД СПС. Собственный сетевой адаптер СПС, подключенный через модем к линии связи, обеспечивал удаленное обслуживание ЕС 1007, в том числе запуск диагностики, считывание и установку состояния технических средств с целью удаленного анализа ситуации квалифицированными специалистами и выдачи рекомендаций штатному обслуживающему персоналу по ликвидации неисправностей.
В ЭВМ были применены система контроля и восстановления, работающая на аппаратном и микропрограммном уровнях процессора и программ сервисной подсистемы, а также впервые в ЕС ЭВМ — метод “сдвиговых регистров” диагностирования и тестирования оборудования, обеспечивающий доступ (считывание и установку) к любому запоминающему элементу ЭВМ. Состояние машины или отдельного блока могло быть считано по технологическому каналу в СПС, проанализировано средствами диагностики СПС, введены тестовые установки, выполнены тесты, в том числе эвристические, выданы рекомендации обслуживающему персоналу по замене дефектного блока. Если местная диагностика не давала результатов, состояние машины могло быть передано в центр дистанционного обслуживания для анализа ситуации квалифицированным персоналом и выдачи рекомендаций. Такая особенность позволяла уменьшить численность обслуживающего персонала до минимума, что было необходимо при использовании ЭВМ в спецприменениях.
Машина разрабатывалась НИИ Вычислительных Систем в Казани для производства на Казанском производственном объединении вычислительных систем (КПО ВС). Основные технические решения защищены 15-ю АС СССР и свидетельством на промобразец. Машина получила золотую медаль ВДНХ.
 |
| Коллектив отдела 17 - головной отдел по разработке ЕС1007 |
Одновременно с разработкой и испытаниями машины проводилась подготовка производства. Были освоены новые техпроцессы, разработаны и изготовлены стенды для входного контроля микропроцессоров, для наладки отдельных блоков и ЭВМ в целом, подготовлен коллектив специалистов – наладчиков, построен цех наладки. Кстати, генеральный директор ОАО ICL КПОВС В. Дьячков был начальником этого цеха.
Производство было подготовлено для серийного выпуска до 1000 машин в год. Однако наступили времена, когда отечественные ЭВМ стали не нужны. Предприятия боролись за выживание и максимально экономили на всём. Выпущено было 250 серийных машин, и в 1995 году выпуск прекратили. Вскоре и КПО ВС прекратил свое существование.
Музей истории вычислительной техники в Казани. Здесь собраны элементы ЭВМ, выпускавшихся в Казани, от ламповых до последних моделей третьего поколения. Имеется большой архив документов. Музей охотно посещают школьники и студенты, для сотрудников ОАО ICL КПОВС знакомство с музеем обязательно. Ветераны объединения с волнением вспоминают свои трудовые будни. Поскольку доступ в реальный музей ограничен, был создан виртуальный «Казанский компьютерный музей», который я приглашаю посетить при случае. Адрес а Сети http://kazan-computer-museum.blogspot.com./ А можно просто набрать в любом поисковике «Казанский компьютерный музей»!
