Imaginarium of Science. Parte 2

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

Después de la introducción del sistema de copia para muestras estadounidenses y la aparición de una serie de máquinas de la UE, copias del IBM360 / IBM370 estadounidense, los propios desarrollos de la URSS en el campo de la tecnología informática no se detuvieron. Sin embargo, entraron casi por completo en el marco de proyectos militares: los militares no querían usar solo copias, e incluso peor que sus propios desarrollos. La importación no les convenía debido a posibles "marcadores": características indocumentadas de la electrónica que podrían inhabilitar la electrónica en interés de un enemigo potencial. ITM y VT, cuyo director era el académico Lebedev, aunque siguió figurando como instituto académico, se convirtió esencialmente en un departamento militar y allí se continuó trabajando para mejorar el BESM-6 y el M-40 militar, M-50. El resultado de tal trabajo fue la línea Elbrus, cuyas principales tareas eran las tareas del sistema de defensa antimisiles. Primero, sobre la base de las computadoras militares 5E261 y 5E262, se creó un complejo de computadoras multiprocesador "Elbrus-1" con una productividad de 15 millones de operaciones / s. En la segunda etapa, se creó el Elbrus-2 MVK con una capacidad de 120 millones de operaciones / s. Elbrus-3, cuyo desarrollo se completó a finales de los 80, tuvo un rendimiento de 500 MFLOPS (millones de operaciones de punto flotante por segundo).

Los indicadores de rendimiento para una computadora son algo muy relativo, dependiendo tanto de las características arquitectónicas como de la eficiencia de los compiladores de los lenguajes de programación. Por lo tanto, los puntos de referencia se utilizan a menudo para comparar el rendimiento en el mundo real. En 1988, S. V. Kalin midió el rendimiento de la CPU del MVK "Elbrus-2" en 24 "ciclos de Livermore" y, según los resultados de estas pruebas, el valor armónico promedio de rendimiento fue de 2,7 MFLOPS. A modo de comparación, el procesador Cray-X MP (el desarrollo más famoso de Seymour Kray en 1982) tiene un indicador similar: 9.3 MFLOPS (a una frecuencia de reloj 5 veces mayor que la del Elbrus-2 MVK). Esta relación indica la alta eficiencia de la arquitectura Elbrus, que permite realizar más operaciones por ciclo de procesador.

La arquitectura de los procesadores Elbrus ya era significativamente diferente de la del antiguo BESM-6 y muy diferente de la tradicional. El núcleo de "Elbrus 3-1" era un procesador transportador modular (MCP), diseñado por Andrey Andreevich Sokolov. Sokolov participó en todos los proyectos más importantes del Instituto Lebedev, desde BESM-1 hasta AS-6. Y fue el talento de ingeniería de Sokolov lo que los colegas a menudo compararon con el talento de Seymour Krey, el rival constante de Lebedev en la competencia de computación de súper velocidad. "El MCP era un potente procesador capaz de procesar dos flujos independientes de instrucciones. Los dispositivos de canalización del procesador funcionaban con dos tipos de objetos: vectores y escalares. Los escalares parecían estar encajados en una canalización de vectores y procesados entre dos componentes vectoriales adyacentes. Varios canales de acceso proporcionaron hasta 8 llamadas paralelas a la memoria en un ciclo ". Casi todas las características arquitectónicas de Elbrus eran absolutamente originales, pero a menudo se les llama principios de préstamo de CDC y Burroughs, lo cual es una mentira obvia. Lebedev comenzó a utilizar tanto la canalización como los principios de la computación paralela anteriormente.

El Instituto Lebedev sigue en su mejor momento, después de haber pasado por la era del yeltsinismo, aunque con pérdidas significativas, pero sin perder su potencial creativo. Es cierto que en una nueva encarnación: en abril de 1992, sobre la base de los departamentos del Instituto Lebedev de Mecánica de Precisión y Tecnología Informática, se creó MCST, que continuó el desarrollo de la arquitectura Elbrus. Ese año, uno de los principales empleados del instituto B. A. Babayan y la mayoría de los especialistas de MCST fueron contratados por la gigante corporación Intel para trabajar en su sucursal rusa. Puede parecer ridículo, pero fue entonces Intel quien hizo posible retener al personal doméstico en electrónica, tomando prestado, por supuesto, los desarrollos significativos del instituto junto con una parte del personal. Sobre la base de la arquitectura del Elbrus MVK, los especialistas de la nueva empresa en 2007 crearon el microprocesador Elbrus, que sirvió de base para los sistemas informáticos Elbrus-3M1, con una frecuencia de reloj de 300 MHz y un rendimiento de 4.8 GFLOPS. (a modo de comparación, Intel Core2Duo 2.4 GHz tiene solo 1.3 gigaflops). Al mismo tiempo, el microprocesador ruso ni siquiera requiere un radiador para enfriar. La versión de dos procesadores del complejo informático, denominada UVK / S, tiene un rendimiento máximo de 19 GFLOPS (para datos de 32 bits). Esta es la respuesta para quienes piensan que nuestros militares hoy en día tienen que usar computadoras personales de IBM con microprocesadores de Intel. Afortunadamente, este no es el caso. Aunque para esto tuve que comprar equipos importados para la producción de microcircuitos.

Módulo de sistema con dos microprocesadores "Elbrus" y complejo informático "Elbrus-3M1":

El microprocesador se fabrica utilizando la tecnología de 0,13 micrones, que no es un récord tecnológico para hoy, pero tampoco se queda atrás (la tecnología se consideraba una novedad hace unos 5 años). Ahora está en marcha el desarrollo del microprocesador Elbrus-S sobre la tecnología de 0.09 micrones, que ya es un "sistema en un chip", es decir, incluye controladores de equipos periféricos. Está diseñado para crear computadoras de placa única de alto rendimiento para aplicaciones "portátiles e integradas", lo que significa que nuestros aviones y misiles no estarán equipados con componentes importados.

Pero volvamos a los años 60. La URSS fue entonces la primera en muchos desarrollos técnicos en el campo de la electrónica, la mayoría de los cuales se llevaron a cabo en el marco de proyectos militares y, por lo tanto, eran secretos. Y debido al secretismo, estos logros han quedado fuera de la atención de los historiadores. El creador de BESM-6, un destacado diseñador soviético de tecnología informática, Sergei Alekseevich Lebedev, también diseñó computadoras puramente militares para el primer sistema de defensa antimisiles (ABM) todavía experimental:

"Las computadoras especializadas, creadas bajo el liderazgo de S. A. Lebedev para el sistema de defensa antimisiles, se convirtieron en la base para lograr la paridad estratégica entre la URSS y los Estados Unidos durante la Guerra Fría". Computadoras especializadas "Diana-1" y "Diana- 2 "fueron desarrollados para la recuperación automática de datos del radar y el seguimiento automático de objetivos. -40, y un poco más tarde M-50 (punto flotante). La posibilidad de impactar misiles balísticos, proporcionada por la defensa antimisiles, obligó a los Estados Unidos a buscar de formas de concluir un acuerdo con la URSS sobre la limitación de la defensa antimisiles, que apareció en 1972 ".

Los logros de la URSS en tecnología informática fueron de la mayor importancia para la defensa y sirvieron como un argumento importante para la conclusión de un tratado sobre la limitación de la defensa antimisiles.… Y justo cuando teníamos una ventaja significativa en esto. La URSS prácticamente ya tenía su propia defensa antimisiles a mediados de los 60, cuando Estados Unidos solo podía soñar con ella. El tratado limitaba principalmente a la URSS, no a los Estados Unidos; como resultado del tratado, el sistema de defensa antimisiles se desplegó solo alrededor de Moscú. Cuando Estados Unidos finalmente pudo hacer algo en esta área (¡esto es 30 años después!), Inmediatamente se retiró del tratado. La pregunta es: ¿tenía algún sentido que la URSS firmara tal acuerdo? ¡Renunciamos al escudo de defensa antimisiles y no obtuvimos nada a cambio! Estados Unidos simplemente no podía crear el suyo en ese entonces. ¿Sabían los líderes de la URSS sobre esto? Si lo supiera, entonces el Tratado ABM ya puede considerarse un acto de traición a los intereses del país. La situación recuerda mucho a 1987, cuando la Unión Soviética estaba lista para poner en órbita los componentes de un sistema de defensa de misiles espaciales: satélites con armas láser "SKIF". Entonces Gorbachov, convencido del posible éxito del programa, le impuso inmediatamente una moratoria unilateral, anunciando desde la tribuna de la ONU que la URSS abandonaría la "carrera armamentista en el espacio". Estados Unidos planea poner en órbita satélites similares solo en 2012, 25 años después del cierre de un programa soviético similar. No porque de repente tuvieran ese deseo. Porque sus tecnologías, no sin la ayuda de especialistas rusos, solo ahora lo han permitido. ¿Por qué la dirección de la URSS hizo concesiones unilaterales? No existe una versión oficial de la respuesta a esta pregunta.

A principios de los años 60, nuestras computadoras lograron calcular las trayectorias de los misiles balísticos, a pesar de que inicialmente nuestro sistema de defensa antimisiles funcionaba en computadoras bastante lentas. Las máquinas M-40 y M-50 tuvieron una productividad de solo 40 mil y 50 mil operaciones por segundo, respectivamente. Sin embargo, el 5E92b, una modificación militar del M-50, tuvo una productividad de 500 mil operaciones por segundo, que para 1966, a partir del cual comenzó su producción, estuvo cerca de un récord mundial, si no. Y aquí hay otro detalle poco conocido.

Entre los muchos modelos de computadora soviéticos que se mencionan a menudo, los nombres de una serie muy importante de computadoras que se produjeron en la segunda mitad de los años 60 y principios de los 70 y que se utilizaron por completo para la adquisición de las Fuerzas Armadas de la URSS son raros. Se trata de máquinas de la serie 5E (5E51, 5E92b, etc.), desarrolladas por Lebedev Design Bureau. BESM-6 es ampliamente conocido, pero pocas personas saben que BESM-6 se hizo famoso solo porque perdió la licitación de suministros para las Fuerzas Armadas de la URSS, la licitación ganada por "5E". Los militares, habiendo optado por "5E", en cierto modo "rechazaron" el BESM-6 y este último pasó a la distribución abierta para las industrias civiles. Y la serie 5E se clasificó y se envió solo a los militares. Las máquinas de la serie 5E estaban unidas por canales de "intercambio entre máquinas" en redes locales, que en la primera mitad de los años 70 constituían un entorno informático multiprocesador como base para el control espacial y los sistemas de control de objetos espaciales. Varias computadoras juntas en un entorno informático de este tipo formaban un solo complejo informático, que tenía un rendimiento varias veces mayor que BESM-6. El mismo principio ahora sirve como base para la creación de supercomputadoras modernas: estos son procesadores individuales, reunidos en una sola red mediante canales de comunicación rápidos. Y esto requiere medios especiales. Las máquinas de la serie M (M-40, M-50) también tenían un sistema de interrupción desarrollado, podían recibir y transmitir datos a través de siete canales dúplex de funcionamiento asíncrono con un ancho de banda total de 1 Mbit / s. La modificación M-50 - 5E92 fue diseñada especialmente para su uso en dichos complejos de procesamiento de datos.

Por primera vez en el mundo, se utilizaron canales multiplex en una red informática y se realizó el funcionamiento en paralelo de dispositivos de control, memoria de acceso aleatorio, dispositivos externos y canales de comunicación. En términos de estructura y principio de funcionamiento, fue el primer sistema multiprocesador del mundo … En 1959, se construyó una red de computadoras a partir de computadoras que estaban separadas por cientos de kilómetros; no había complejos similares en el extranjero en ese momento. El principal centro de comando y computación del sistema "A" se construyó sobre la base de la computadora 5E92. La red informática en sí era única por naturaleza, fue ella quien sirvió como punto de partida de la investigación, que posteriormente condujo a la creación de otras redes informáticas e información global. Por supuesto, esta red en sí no se parecía, por ejemplo, a la Internet moderna, pero como un conjunto de máquinas independientes que resuelven fragmentos independientes de un problema común e intercambian información mediante protocolos unificados, puede considerarse la precursora de las redes globales actuales. La primera red similar, que conecta dos computadoras TX-2 en Massachusetts y Q-32 en California a través de una línea telefónica, se probó solo en 1965 … El 4 de marzo de 1961, se probó con éxito un sistema de defensa antimisiles experimental: el ojiva de un misil R-12 fue destruida. El experimento mostró que la tarea de combatir objetivos balísticos emparejados que consisten en un cuerpo de misil balístico y una ojiva nuclear separada de él ha sido técnicamente resuelta. Pruebas similares se llevaron a cabo en los Estados Unidos 21 años después.

El sistema A es un sistema de defensa antimisiles. El trabajo en la defensa antimisiles (sistema "A") jugó un papel muy importante en el desarrollo de la tecnología informática en la URSS: por orden del ejército, utilizando una base de elementos relativamente lenta, los especialistas de la Oficina de Diseño de Lebedev (ITMiVT) crearon instalaciones informáticas que eran superiores en sus parámetros a los extranjeros. También crearon versiones móviles de dichos sistemas, por ejemplo 5E261, un sistema de control de alto rendimiento multiprocesador móvil construido sobre una base modular. Fue ella quien se utilizó como parte de los sistemas de defensa aérea S-300PT para tierra y mar:

Pero lo más importante es que se crearon medios para interconectar computadoras individuales con un entorno informático (canales de comunicación multiplex asíncronos rápidos y el software correspondiente). Y aquí llegamos a otro proyecto muy importante para el país, el sistema OGAS - "Sistema nacional automatizado de contabilidad y procesamiento de información", un sistema de gestión económica automatizada en la URSS, basado en los principios de la cibernética. Este sistema, desarrollado por el académico Viktor Mikhailovich Glushkov, se basó precisamente en tales medios técnicos.

Autor - Maxson