U osvit pojave kompjuterske tehnologije, Sovjetski Savez se osjećao prilično samouvjereno. U prvoj polovici 1950 -ih sovjetski računari bili su najbolji u Evropi, odmah iza nekih američkih komercijalnih modela. Elektronički računari su se naširoko koristili za rješavanje različitih problema, prvenstveno za proračune. Pronašli su primjenu u znanosti i industriji. Vojska je počela pokazivati interes za računare. Prvi sovjetski vojni računari, koji su se pojavili krajem 1950 -ih, korišteni su u sistemima protivraketne odbrane i protivvazdušne odbrane zemlje.
Stvaranje prvih sovjetskih računara
Poznati sovjetski naučnik Sergej Aleksejevič Lebedev, koji je bio na čelu rođenja domaće računarske tehnologije, imao je ruku u stvaranju prvih sovjetskih računara. Danas se Sergej Lebedev s pravom smatra osnivačem sovjetske industrije računalne tehnologije. Pod njegovim direktnim vodstvom 1948-1950 nastala je prva u zemlji, kao i u kontinentalnoj Evropi, Mala elektronska mašina za brojanje (MESM). Razvoj je izveden u Kijevu na Institutu za elektrotehniku Akademije nauka Ukrajinske SSR.
Razvoj nije prošao nezapaženo, pa se već 1950. godine Sergej Aleksejevič Lebedev preselio u Moskvu, na Institut za preciznu mehaniku i računarsko inženjerstvo Akademije nauka SSSR -a (ITMiVT). U glavnom gradu naučnik je počeo razvijati još napredniji računar, koji je ušao u istoriju kao velika (velika brzina) elektronska računarska mašina (BESM-1). Glavni dizajner novog računara bio je akademik Sergej Aleksejevič Lebedev, koji je brzo odabrao i ujedinio tim istomišljenika, uključujući i perspektivne studente. Konkretno, na praksu su poslani studenti Moskovskog energetskog instituta Vsevolod Burtsev i Vladimir Melnikov, koji će u budućnosti sami postati izvanredni domaći inženjeri, naučnici i dizajneri u oblasti stvaranja elektronskih računara.
Razvoj BESM-1 u potpunosti je dovršen do 1953. Ukupno je sastavljen jedan računar, montaža je izvedena u moskovskom pogonu računskih i analitičkih mašina. Računar sastavljen u jednoj kopiji bio je namijenjen rješavanju velikih proizvodnih i naučnih problema. Istovremeno, poslužio je kao osnova za razvoj budućih još moćnijih računara, kao i specijaliziranih računara za vojne svrhe.
Treba napomenuti da se početkom 1950 -ih SSSR s pravom smatrao jednim od vodećih na području razvoja računara. Sa današnje tačke gledišta, ovo zvuči u najmanju ruku neobično, budući da je do kraja svog postojanja SSSR izgubio ovu prednost, a moderna Rusija na polju stvaranja računarske tehnologije beznadno je zaostajala za najrazvijenijim zemljama svijeta. Međutim, u osvit stvaranja računara sve je bilo drugačije. Sastavljen 1953. godine, BESM-1 je bio najbrži elektronski računar u Evropi i jedan od najbržih na svijetu. Što se tiče brzine i kapaciteta memorije, ovo prvo sovjetsko superkompjuter od oktobra 1953. bilo je drugo poslije komercijalnog modela američke kompanije IBM - IBM 701, čije su isporuke kupcima počele u decembru 1952. godine.
Istovremeno, računari ranih 1950 -ih nimalo ne liče na svoje moderne kolege. BESM-1 je osigurao maksimalne performanse na nivou od 8-10 hiljada operacija u sekundi. Računalo je primilo paralelni 39-bitni aritmetički logički uređaj s pomičnim zarezom. Broj bitova za kodove instrukcija je 39. Operativna memorija (RAM) prvog punopravnog sovjetskog računara bila je zasnovana na feritnim jezgrama, a njen kapacitet je bio samo 1024 riječi (raniji sovjetski računari su koristili memoriju na živinim cijevima ili potencioskopom).
Osim toga, elektroničko računalo dobilo je dugoročni memorijski uređaj (DZU) na poluvodičkim diodama, a kapacitet uređaja bio je i 1024 riječi. Neke od najčešćih potprograma i konstanti pohranjene su u DZU -u.
Osim toga, BESM-1 mogao je raditi s uređajima za pohranu informacija na magnetskim vrpcama: četiri bloka dizajnirana za svaki po 30 tisuća riječi, te na srednjem uređaju za pohranu na dva magnetska bubnja, što je osiguralo pohranu od po 5120 riječi. Brzina razmjene informacija s bubnjem dosegla je 800 brojeva u sekundi, s magnetskom trakom - do 400 brojeva u sekundi. Unos informacija u BESM-1 izvršen je pomoću uređaja za čitanje fotografija na perforiranoj traci, a izlaz podataka na posebnom elektromehaničkom uređaju za ispis. U isto vrijeme u stroju nije bilo sistemskog softvera.
Izvana je to bila prilično masivna računalna mašina, za čije je stvaranje bilo potrebno oko pet tisuća vakuumskih cijevi. Strukturno, ovaj sovjetski računar bio je montiran na jedan glavni stalak, postojao je zasebni DZU stalak, kao i ormar za napajanje, jer je računalo trošilo prilično veliku količinu električne energije - do 30 kW (to je bez uzimanja u obzir hlađenja sistem). Veličina računara je također bila prilično velika: zauzeta površina iznosila je gotovo 100 četvornih metara.
Odlučeno je da se mogućnosti računara iskoriste u sistemu protivraketne odbrane
Pojava prvog sovjetskog punopravnog računara BESM-1 poklopila se s početkom ere razvoja u Sovjetskom Savezu vlastitog sistema protivraketne odbrane (ABM). Prvi put su o ovome počeli govoriti u našoj zemlji još u avgustu 1953. godine. Tada se sedam maršala obratilo ministarstvima i institutima s uputama za stvaranje sredstava za borbu protiv neprijateljskih balističkih projektila. Takvo oružje velikog dometa s pravom se smatralo glavnim načinom isporuke nuklearnih naboja vojnim i industrijskim objektima suprotnih zemalja. Za pouzdano presretanje projektila bili su potrebni savremeni radari i novi računari koji bi bili odgovorni za proračune i kontrolu radarskih stanica.
Posebno za stvaranje sovjetskog proturaketnog odbrambenog sistema u sklopu KB-1, formiran je novi specijalni projektni biro-SKB-30. U isto vrijeme, sovjetska naučna baza i industrija proširili su saradnju u razvoju alata koji bi mogli riješiti naučne i tehničke probleme. Konkretno, ITMiVT Akademije nauka SSSR-a dobio je poseban zadatak od KB-1 da stvori novu digitalnu mašinu, koja je po svojoj brzini trebala nadmašiti prethodne modele i postati srce sistema radara za praćenje ciljeva velikog dometa.
Do 1956. završeni su prvi radovi na projektiranju novog kompleksa, odbrana idejnog projekta eksperimentalnog sistema protivraketne odbrane održana je u ožujku. Iste godine, Ministarstvo obrane SSSR-a izdalo je dozvolu da se ne gradi GNIIP-10-Državno istraživačko poligon, koje je odlučeno postaviti u nenaseljenu kazahstansku pustinju Betpak-Dala, između zapadne obale čuvenog jezera Balkhash i donji tok rijeka Sarysu i Chu. Eksperimentalni kompleks protivraketne odbrane i novi proturaketni poligon bili su blisko povezani, glavni projektant cijelog sistema bio je Grigorij Kisunko, dopisni član Akademije nauka SSSR-a. U isto vrijeme, akademik Sergej Lebedev, direktor ITMiVT-a, izdao je tehnički zadatak za stvaranje novog računara, koji je dobio oznaku M-40 i prvobitno je bio namijenjen sistemu "A". Sistem "A" je kodni naziv za prvi strateški kompleks protivraketne odbrane u Sovjetskom Savezu.
Zadatak za razvoj novog superračunara dobili su dvije razvojne grupe, od kojih je jednu vodio Vsevolod Burtsev. Obje grupe uspješno su se nosile sa zadatkom. Do 1958. godine bila su spremna dva nova elektronska računara M-40. Računare su sastavili stručnjaci iz Zagorskog elektromehaničkog pogona.
Prvi vojni računar M-40
U vrijeme svog stvaranja, stroj M-40 postao je najbrži među svim sovjetskim računarima koji su se masovno proizvodili u zemlji. Istovremeno, Vsevolod Burtsev predložio je i u praksi proveo niz rješenja koja su vrlo važna za razvoj domaće računarske tehnologije. U vojnom računaru M-40 po prvi put su u praksi implementirani principi paralelizacije procesa računanja na hardverskom nivou elektronskog računara. Svi glavni uređaji M-40 (aritmetika, upravljanje vanjskom memorijom, RAM, kontrola) dobili su autonomne upravljačke jedinice i mogli su raditi paralelno. Također, po prvi put u SSSR -u, implementiran je kanal za prijenos multipleksnih podataka. Ovo rješenje je omogućilo, bez usporavanja računarskog procesa računara, primanje i slanje primljenih informacija i podataka odmah s 10 asinhrono operativnih kanala, čija je ukupna propusnost procijenjena na milion bit / s.
M-40, kao i njegova dalja modernizacija, M-50 (50 hiljada operacija s plutajućim zarezom), bili su složeni vojni kompleksi za kontrolu radara velikog dometa i precizno gađanje proturaketa. Oni su bili odgovorni za proračune potrebne za izgradnju putanja i ciljanje protivraketnih projektila na neprijateljske balističke rakete. 4. marta 1961. godine, na uspješno napravljenom poligonu "A" u Kazahstanu, izvedeno je prvo uspješno presretanje balističke rakete u svjetskoj i domaćoj istoriji. Sistem, u kojem je računar M-40 bio odgovoran za izračunavanje putanje proturakete, uspio je presresti balističku raketu R-12. Presretanje je izvedeno 60 kilometara od mjesta lansiranja projektila. Prema podacima opreme za snimanje, promašaj projektila je iznosio 31,8 metara lijevo i 2,2 metra visine s dozvoljenim radijusom od 75 metara. Nabojem fragmentacije proturakete V-1000 uspješno je uništena bojna glava R-12, koja je sadržavala simulator težine nuklearnog naboja.
Govoreći o tehničkim aspektima vojnog računara M-40, može se primijetiti da je nastao na bazi mješovitih elemenata, koja je koristila vakuumske cijevi, ferite, poluvodičke tranzistore i diode. Istodobno, brzina stroja povećala se na 40 tisuća operacija u sekundi s fiksnom točkom, što je bilo oko 4 puta veće od vršnih vrijednosti za BESM-1. Prvi punopravni vojni računar dobio je memoriju sa slučajnim pristupom na feritnim jezgrama ukupnog kapaciteta 4096 40-bitnih riječi. Vanjska memorija bila je magnetski bubanj kapaciteta 6 tisuća riječi. Vojni računar M-40 radio je zajedno sa opremom procesora za razmjenu sa pretplatnicima sistema i opremom za čuvanje vremena.
Za stvaranje i uspješno testiranje kompleksa, čiji su mozak bili računari M-40 i M-50, tim vodećih programera računara M-40 nagrađen je prestižnom Lenjinovom nagradom. Primili su ga Sergej Lebedev i Vladislav Burtsev.
