Первые отечественные ЭВМ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Сегодня, когда ЭВМ свободно размещается на письменном столе, в портфеле и даже на ладони, превратившись в предмет бытовой техники подобно радиоприемнику или телевизору, интересно оглянуться на 50 лет назад, в эпоху зарождения электронно-вычислительных машин.

Уже перед окончанием второй мировой войны в ведущих странах мира начались интенсивные научно-исследовательские работы в области автоматизации вычислений. Холодная война! Надо наращивать боевую мощь. Возникла огромная потребность в сложных расчетах. Математика из абстрактной науки превращалась в важное техническое средство. Несмотря на послевоенную разруху, такие работы велись и в СССР. Научно-исследовательские институты Академии наук в Москве и Киеве начали собственными силами создавать макетные образцы отдельных устройств цифровых вычислительных машин.

Конец 40-х - начало 50-х годов. Идут научные споры об элементной базе и принципах построения ЭВМ будущего. Но жизнь требует большего - необходимо организовать серийное производство ЭВМ. Распоряжением правительства создается мощное объединение из СКБ-245 и Московского завода счетно-аналитических машин. В результате в 1953 г. завод САМ выпускает первую пригодную к серийному производству ЭВМ "Стрела". Ее проект был разработан авторским коллективом СКБ-245.

Вспоминают ветераны: "Нас после окончания радиотехнических факультетов московских ВУЗов, в обстановке строжайшей секретности, ничего не говоря о роде будущей деятельности, направили на дополнительное обучение в ИТМ и ВТ АН СССР и на практику на московский завод САМ. Там мы узнали о существовании двоичной системы счисления и зарождении новой отрасли промышленности. Хорошая вузовская подготовка позволила быстро освоить новые премудрости". Оглядываясь назад, поражаешься объему инженерно-технического труда, вложенного в создание этой ЭВМ.

Приведем некоторые характеристики "Стрелы", отражающие смелость технической мысли инженеров середины прошлого века. Все активные элементы были выполнены на обычных для того времени радиолампах типа 6Н8 и 6ПЗ с октальным цоколем. Общее их количество достигало 6000 штук (обычный радиоприемник тех лет содержал 4 радиолампы). По мнению академических скептиков, при гарантийном сроке службы каждой радиолампы 500 часов ЭВМ не должна бы работать вообще из-за отказов ламп, но тем не менее удалось достичь средней продолжительности полезной работы до 20 часов в сутки.

Общая потребляемая ЭВМ мощность составляла 150 кВ-А. Вся она, естественно, превращалась в тепло. Для отвода тепла предназначалась специальная система воздушного охлаждения. Площадь, занимаемая "Стрелой", составляла 300 квадратных метров.

Конструктивная реализация тоже производит впечатление. Вся электрическая схема ЭВМ была разбита на конструктивно законченные стандартные ячейки, содержащие 3 или 9 ламп. Ячейка состояла из лицевой панели, на которой размещались ламповые панельки, и монтажной платы, на которой навесным монтажом крепились радиодетали. Монтажная плата заканчивалась разъемом типа "лист".

Такая конструкция позволяла оперативно устранять неисправности. Ячейки размещались в вертикальных стойках высотой 2,5 м. Лицевые панели ячеек своими краями плотно прилегали друг к другу, отделяя радиолампы от остальных деталей. Межячеечный монтаж проводился с задней стороны стоек. Для придания ЭВМ конструктивной законченности и удобства доступа к монтажу стойки располагались в два ряда, монтажными сторонами друг к другу, образуя коридор, изнутри которого можно было производить профилактические работы. В нижней части стоек размещались десятки трансформаторов и блоков выпрямителей для питания накальных и анодных цепей радиоламп.

Стойки располагались так: представьте себе букву П с длиной сторон около 8 метров. Внутри, вдоль верхней перекладины, находились пульт управления и устройства ввода-вывода. На рис. 1 приведен план размещения ЭВМ. Цифрами обозначены: 1 - арифметическое устройство; 2 - устройство управления и оперативная память; 3 - накопитель на магнитной ленте и блок стандартных программ; 4 - коридоры-проходы в стойках. В ночные часы, когда "Стрела" была выведена на режим автоматической работы и внешнее освещение притушено, свечение 6000 нитей накала ламп и мерцание тысячи неоновых индикаторов производило почти фантастическое впечатление.

Общий вид ЭВМ приведен на фотографии тех лет (рис. 2).

Основные характеристики ЭВМ "Стрела":

• Быстродействие - 2000 операций в секунду.
• Тактовая частота - 50 кГц.
• Оперативная память - 2048 чисел или команд.
• Система команд - трехадресная.
• Длина числа - 43 двоичных разряда.

Внешняя память представляла собой накопитель на магнитной ленте шириной 125 мм. Это не опечатка. Действительно, лента имела ширину 12,5 см. Запись производилась параллельным кодом. Конструкция механизма была предельно простой - лента перематывалась с одной катушки относительно большого диаметра на другую без ведущего вала и прижимного ролика. При работе лента постоянно стремилась сползти вбок, поэтому при обращении к внешней памяти около механизма должен был стоять техник, контролирующий движение ленты. Плотность записи была настолько низкой, что можно было визуально прочитать записанное число или команду, применив специальное "проявление" - погружение ленты во взвесь мелких железных опилок в бензине. Бензин быстро испарялся, а опилки оставались притянутыми к намагниченным участкам ленты.

Блок памяти стандартных программ содержал до 16 программ, которые можно было менять. Он был выполнен на единственных в то время полупроводниках - купроксных (медноокисных) диодах.

Для ввода и вывода информации использовались перфокарты и хорошо освоенные к тому времени электромеханические устройства.

Интересна конструкция оперативной памяти. Она была выполнена на электронно-лучевых трубках. Каждый разряд слова запоминался в одной из трубок. Элементом памяти являлся электростатический заряд одной из 2048 точек экрана. "1" и "0" записывались разнополярными импульсами. Запись и чтение производились электронным лучом. Следует отметить, что память на ЭЛТ оказалась самым ненадежным узлом и впоследствии была заменена устройством памяти на ферритовых сердечниках.

Общий контроль за работой ЭВМ осуществлялся оператором, находящимся на центральном пульте управления. Собственно пульт содержал три ряда по 43 индикатора на неоновых лампах, позволяющих видеть три числа, и ряд индикаторов адреса выполняемой команды. Кроме того, на пульте находилась ЭЛТ, позволяющая видеть содержание любого из 43 разрядов оперативной памяти. Тумблерные регистры, расположенные на горизонтальной панели пульта, позволяли вводить в ЭВМ двоичные коды чисел и производить вычисления в ручном режиме.

Как происходила организация вычислений? Языков программирования в то время еще не было. ЭВМ фактически являлась арифмометром, позволяющим производить вычисления в строгом соответствии с последовательностью команд. В результате сформировалась особая каста посредников между инженером, формулирующим задачу, и ЭВМ - возникла новая профессия - программист. Программист должен был написать программу - последовательность команд, выполняемых ЭВМ. Система команд содержала адреса двух участвующих в операции чисел и адрес, куда надо записать результат. Для защиты от сбоев и повышения вероятности получения правильных результатов применялось контрольное суммирование вводимой информации и двойной просчет.

Уже первые результаты эксплуатации ламповых ЭВМ показали, что наибольшее количество отказов происходит во время включения. Для вывода на режим устойчивой работы требовалось 8-10 часов. По этой причине ЭВМ не выключалась никогда. Она работала 24 часа в сутки без выходных и праздничных дней. Эксплуатирующая смена состояла из 5-7 человек.

Каждое из устройств ЭВМ имело аппаратные средства контроля и диагностики. Кроме того, имелись программы тестового контроля.

Для экстренного вызова из дома и доставки специалистов при возникновении сложных отказов круглосуточно дежурила автомашина.

Безусловно, такие "колоссы" не могли получить широкого распространения. Всего было изготовлено 7 или 8 ЭВМ "Стрела" для самых важных для государства отраслей. Но начало было положено. Началась подготовка специалистов в ВУЗах. Стали создаваться специализированные НИИ и заводы. Процесс пошел!..

Авторы: Е.Бронин, Л.Кудряшова, И.Городецкий, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Квантовые компьютеры пока существенно уступают классическим системам в универсальности, однако в специализированных задачах они уже демонстрируют впечатляющие возможности. При этом важна не только вычислительная мощность отдельных кубитов, но и скорость, с которой процессор способен выполнять последовательность квантовых операций. Именно на сокращение таких задержек специалисты IBM сделали ставку при создании нового процессора Nighthawk R2, оснащенного 120 программируемыми кубитами. Главным достижением Nighthawk R2 стала значительно более высокая скорость выполнения квантовых схем. Новый процессор способен обрабатывать более 100 тысяч схем в секунду, тогда как предшествующий Heron выполнял около 4 тысяч. Такой разрыв связан не столько с увеличением количества кубитов, сколько с устранением одного из узких мест квантовых вычислений - длительного промежутка между последовательными запусками программ. В предыдущей архитектуре Heron после завершения вычисления кубит необходимо было и ...>>

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Случайная новость из Архива Вред антибиотиков и антисептиков 24.10.2023 Применение антибиотиков, широко применяемых в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве, сталкивается с риском развития устойчивости микроорганизмов. Новые научные исследования раскрывают потенциальные негативные последствия применения антисептиков и средств дезинфекции, подчеркивая их влияние на устойчивость бактерий даже при минимальных концентрациях. Антибиотики, предназначенные для борьбы с различными инфекциями, могут создавать условия для формирования устойчивых форм микроорганизмов. Этот риск усугубляется также использованием антисептиков и дезинфицирующих средств. Несмотря на их широкое распространение в различных сферах, от стоматологии до обработки помещений, эти вещества могут способствовать развитию устойчивости бактерий к антибиотикам. Исследователи провели анализ десяти популярных средств для дезинфекции, включая этанол, хлоргексидин, нитрат серебра, триклозан, гипохлорит натрия и другие. Несмотря на разнообразие их применения и механизмы действия, эти вещества демонстрируют схожие свойства по изменению структуры внешних мембран бактерий. Исследование выявило, что такие изменения способствуют формированию устойчивых форм микроорганизмов. Эксперименты проводились на бактерии Acinetobacter baumannii, обладающей высокой устойчивостью к антибиотикам и часто вызывающей инфекции у пациентов в реанимационных отделениях. При использовании десяти различных антисептиков выявлено влияние на геном бактерии, что проявляется в изменении активности генов, ответственных за формирование клеточной оболочки и функционирование помп множественной лекарственной устойчивости. Эти изменения могут привести к тому, что бактерии теряют чувствительность к антибиотикам, делая их менее эффективными в борьбе с инфекциями. Научные данные подчеркивают необходимость более внимательного контроля за использованием антисептиков и поиска более эффективных стратегий в борьбе с инфекциями.

Другие интересные новости:

▪ Гравитация может создавать свет

▪ Игровая ретро-консоль ODROID-GO Advance

▪ Антропоцентризм

▪ Управление фононами при помощи фотонов света

▪ Мужской и женский мозг сотрудничают по-разному

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электромонтажные работы. Подборка статей

▪ статья Помощь при укусах. Охрана труда

▪ статья Где жили динозавры? Подробный ответ

▪ статья Сверлильный станок из дрели. Домашняя мастерская

▪ статья Китайские часы - таймер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Допустимые значения сопротивлений постоянному току элементов КРУ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026