Информационные технологии в СССР. Создатели советской вычислительной техники
Шрифт:
По оценкам Института прикладной математики АН СССР, быстродействие М-10 на 64-разрядном формате превосходит БЭСМ-6 (48 разрядов) в 3,6–4,6 раза, ЕС-1060 — в 3–5,6 раза, ЭВМ «Эльбрус-1» (48 разрядов) — в 2,4 раза.
Разработки М. А. Карцева были основаны на новых технических решениях, опережавших свое время: страничная организация памяти, сочетание операций с плавающей и фиксированной запятой в М-2 (1952–1956 гг.), микроэлементная структура команд («модальности операций») в машине М-4 (1957–1959 гг.), магистральная («конвейерная») структура в М-4М (1962–1964 гг.), программно-перестраиваемая линейка синхронных процессоров, векторная структура, быстродействующая оперативная память 2-го уровня в М-10.
В многопроцессорной системе 4-го поколения М-13 впервые реализована аппаратура пооперационных циклов (обеспечивающая независимость программы от числа процессоров в системе), аппаратура сегментно-страничной организации памяти (перекрывающая возможности файловой системы), программно-управляемый периферийный процессор для операций типа преобразования Фурье, Уолша, Адамара, Френеля, вычисления корреляционных функций, пространственной фильтрации и т. п. Среднее быстродействие центральной части — до 50 млн операций
М. А. Карцев — автор фундаментальных теоретических работ по вычислительной технике (5 монографий, 55 статей и отчетов, 16 изобретений). Книги «Арифметические устройства электронных цифровых машин» (русское издание — 1958 год, позднее переиздавалась за рубежом), «Арифметика цифровых машин» (1969) заложили основы теории арифметических устройств; их выводы вошли в учебники. В последних монографиях «Архитектура цифровых вычислительных машин» и «Вычислительные системы и синхронная арифметика» (1978) практически впервые сделана попытка поставить на научную основу проектирование общей структуры ЭВМ и аппаратуры для выполнения параллельных вычислений.
М. А. Карцев — один из инициаторов развертывания в СССР работ по использованию достижений оптоэлектроники в вычислительной технике. Впервые в СССР в НИИ вычислительных комплексов была создана волоконно-оптическая система для многомашинного комплекса из шести ЭВМ М-10.
Трудовые достижения М. А. Карцева отмечены орденом Ленина (1978), орденом Трудового Красного Знамени (1971), орденом «Знак почета» (1966) и медалью «За доблестный труд». В 1967 году ему была присуждена Государственная премия СССР.
М. А. Карцев, 1980-е годы
В 1993 году Научно-исследовательскому институту вычислительных комплексов присвоено имя его основателя.
Рассказ о М. А. Карцеве я завершаю словами из письма его сына Владимира:
«Те немногие страницы, что я Вам посылаю, — это, конечно, гораздо меньше, чем заслужил отец.
Чем больше я думаю о нем, тем труднее мне ответить самому себе на вопрос, каким же он был. Несомненно, основным для него была его работа, но так же несомненно и то, что он достиг бы успехов и в ином деле, если бы судьбе было угодно заменить ему конструирование вычислительных машин на что-нибудь другое.
Отец очень ценил в человеке любой талант и умение, будь то способность решить теоретическую проблему или хорошо водить машину. К сожалению, очень часто ему приходилось общаться с теми, кто этими талантами не обладал, но от них зависела судьба его дела. В этих случаях многое приходилось ему брать на себя. Была и другая причина такого поведения отца. Однажды он прочитал мне вслух примерно такой эпиграф, предваряющий книгу по теории графов: „Узнав, что его собирается посетить тетушка, ковбой Джон развил бурную деятельность, и когда тетушка приехала, ее встретили обедом. Тетушка была удивлена только тем, что тарелки были прибиты к столу гвоздями. После трапезы Джон свистнул собак, они примчались и вылизали все тарелки. «Приучить вас прибегать к столу, — сказал Джон, обращаясь к собакам, — было не так просто. Но дело того стоило. Тетушка тотчас уехала». Прочитав эпиграф, отец добавил: «Руководитель каждого проекта должен быть готов к тому, чтобы выполнить его весь своими руками. Это не так просто, но дело того стоит!»“.
Как бы между делом отец читал лекции студентам-вечерникам (днем он был на работе) и также между делом стал профессором. Тогда мне казалось это естественным, я думал, что с возрастом все становятся профессорами. Как-то я все же спросил его, когда он готовится к лекциям. „Да я просто рассказываю студентам главу за главой из моей новой книжки“, — ответил отец. Действительно просто! Но и я был не лыком шит. „А что ты будешь делать, когда все главы кончатся, ведь книжка-то еще не дописана?“ — спросил я. „А к тому времени и курс кончится“, — отшутился отец. Больше вопросов у меня не было. А теперь их появляется все больше. Когда же отец успевал писать свои книги и статьи? Очень сомневаюсь, чтобы он мог хоть что-нибудь написать на работе.
Вот чего ему не надо было делать, так это „врабатываться“ в дело. Этот термин поймут многие люди творческих профессий, которым надо ловить вдохновение, чтобы взяться за перо. Он же писал книги в любую свободную минуту. Писал без черновиков. Рукопись сразу шла машинистке. Теперь уже никто не узнает, какой процесс предшествовал тому моменту, когда мысли переходили на бумагу, и действительно ли легко отцу писалось. У него не было хобби типа коллекционирования марок или строительства дачи. Наверное, в этом секрет того, что он постоянно был в форме и ему не надо было „врабатываться“: в какой-то мере создание книг и являлось его хобби.
Непрофессионализма отец не любил в любой области. Помню слова негодования, когда он собирал приемник из детского набора, в котором ни одна деталь не помещалась на отведенное ей место. Зато в преодолении трудностей, заслуживающих, на его взгляд, внимания, отец бывал безгранично терпелив. Когда отец занимался, он был удивительно спокоен.
Принимая экзамен у студентов, отец разрешал им приносить с собой любые книги. И уж конечно — я безгранично уверен в этом — он не требовал, чтобы они знали столько же, сколько он сам. И все же его экзамен не считали самым легким. Он требовал не запоминания информации, а понимания предмета. Многие ли могут похвастаться этим?
Интеллект отца остался в его разработках и книгах, работах его последователей, интеллигентность — только в памяти тех, кто знал его. Последнее качество делало отца более уязвимым в тех случаях, когда надо было
Одними из любимых книг отца были „Двенадцать стульев“ и „Золотой теленок“ Ильфа и Петрова. Читали мы также их „Одноэтажную Америку“, „Двух капитанов“ Каверина (одно время у нас была привычка читать вслух). „Евгения Онегина“ отец знал наизусть. Пожалуй, не только научные книги, но и литературу в более широком смысле можно назвать его увлечением. Довольно свободно читал также по-английски (научную литературу), а однажды довольно ловко и поговорил на этом языке с двумя арабами, с которыми мы попали за один столик в кафе. Когда я учил в школе немецкий и зубрил текст, отец, запомнив его на слух раньше меня, вдруг стал подсказывать мне и по-немецки. Вообще-то он учил только английский, но давным-давно заинтересовался популярным в те годы немецким и прочитал все школьные учебники. Этого оказалось достаточно.
По особому отец относился к „Педагогической поэме“ Макаренко. Он находил здесь много параллелей со своей работой и своими трудностями в становлении нового дела. Цитировал то место, где говорится, что можно относиться к своим воспитанникам как угодно, но они никогда не будут уважать тебя, если ты не специалист в своем деле. Это не случайная цитата. На первом месте у отца была наука, администрирование (политика) было вторичным. Создавая свои машины, он был готов работать бесплатно. И уж потом к идеям приложились институт, место в депутатском корпусе, поздравления министра в полагающихся случаях. При отцовской интеллигентности (это качество вкралось в мое повествование почти как постулат — очень трудно его доказывать) быть преуспевающим начальником было для него также неестественно, как печь блины на крышке от котелка, что пришлось ему делать как-то во время войны. Однако он пек их. Я-то, ничего не понимая в его науке, видел, как ему было непросто. И все же я берусь утверждать, что его друзья любили его сильнее, чем не любили враги. Возможно, по степени такой асимметрии и следует в итоге судить людей. Но кто возьмется судить? Предполагаю, что его занятие преподаванием было подготовкой запасных позиций, если бы Институт, ныне носящий его имя, не состоялся. Но он, к счастью, состоялся.
Одним из отцовских любимых фильмов была киноэпопея „Укрощение огня“. Нет, отец вовсе не был чужд романтики, я бы сказал, романтики интеллектуалов. Вероятно, отец увидел в этом фильме много близкого ему. За это он любил и книгу Виктора Некрасова „В окопах Сталинграда“, хотя обычно книг о войне не читал, говоря, что в них нет ничего общего с тем, что ему довелось видеть самому. Заботиться о своем здоровье отец терпеть не мог. Наверное, если бы он для профилактики выезжал в санаторий, посещал бассейн, совершал прогулки, он прожил бы дольше. Однако это был бы не совсем он. А он хотел жить и умереть, не поступившись своим отношением к жизни, хотел оставаться настоящим директором созданного им института и лидером собственного направления в вычислительной технике».
Он был дорог всем, работавшим с ним, не только как авторитетнейший лидер и великий труженик, но и как добрый, внимательный к людям человек, очень честный и очень скромный. И если был у него недостаток, то только один — он был очень доверчив и считал, что все люди прекрасны, честны, добры и справедливы, как и он сам.
Памятник на могиле М. А. Карцева на Новокузнецком кладбище в Москве
М. А. Карцев был и останется крупнейшей фигурой в мировой компьютерной науке и технике. Его имя золотыми буквами вписано в историю ее становления и развития.
В сборнике «Вопросы радиоэлектроники» [6.3], посвященном 70-летию со дня рождения М. А. Карцева, д-р техн. наук Л. B. Иванов справедливо написал: «…Он относился к той немногочисленной категории людей, которые составляют цвет нации и без которых нация не может существовать».
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЭУМ М-4
Система счисления — двоичная, с фиксированной запятой, 23 разряда Скорость работы — 50 тыс. операций сложения или вычитания в секунду; 15 тыс. операций умножения в секунду; 5,2 тыс. операций деления или извлечения квадратного корня в секунду; средняя скорость в режиме универсального счета — 10–15 тыс. операций в секунду.
Объем внутренней памяти: оперативная память — 1024 24-разрядных числа; постоянная память — 1024 23-разрядных числа.
Ввод информации — с перфоленты со скоростью 45–50 чисел в секунду.
Вывод информации — на устройство БП-20 со скоростью 42 слова в секунду.
В качестве элементной базы использовались транзисторы П14, П15, П16, П203, диоды Д2, Д9, Д12 и некоторые другие. Оперативная и постоянная памяти строились на ферритовых сердечниках, в качестве генераторов тока в этих ЗУ использовались радиолампы (всего около 100 штук).
Главный конструктор машины М. А. Карцев, старший конструктор В. В. Белынский.
Участники разработки: ст. научн. сотрудник, д-р. физ. — мат. наук А. Л. Брудно, научный сотрудник, канд. физ. — мат. наук Е. В. Гливенко, научный сотрудник, канд. физ. — мат. наук Д. М. Гробман, ст. научн. сотрудник, канд. техн. наук Ю. В. Поляк; ведущие инженеры Г. И. Танетов, Н. А. Дорохова, Л. В. Иванов, Р. П. Шидловский, Е. Н. Филинов; инженеры: Ю. Н. Глухов, А. Н. Чернов, Л. Я. Чумаков, Ю. В. Рогачев, И. З. Блох, Р. П. Макарова, В. П. Кузнецов, Е. С. Шерихов; конструкторы: Е. И. Цибуль, Ю. И. Ларионов, В. Ф. Сититков, Ю. А. Шмульян.
На различных этапах разработки и настройки принимало участие от 10 до 40 человек научных сотрудников, инженеров, конструкторов, техников и лаборантов ИНЭУМ.
ЭВМ М-4М
Разрядность — 29 двоичных разряда.
Объем внутренней памяти: постоянная память — 819–16 384 слова, оперативная память — 4096–16 384 слова.
Быстродействие — 220 тыс. операций в секунду.
Скорость ввода-вывода при межмашинном обмене — 3125 29-разрядных слов в секунду или 6250 14-разрядных слов в секунду.