МЭСМ и «Стрела»: Как советские ЭВМ делали первые шаги

В декабре 1951 г. в Советском Союзе были изготовлены и введены в эксплуатацию две первые электронные цифровые машины: АЦВМ М-1 в Москве и малая электронная счетная машина МЭСМ в Киеве. Они положили начало созданию цифровых вычислительных машин в СССР. Через два года была запущена еще одна машина – «Стрела» в Москве.

В 1948 г. в Киеве вопросами создания счетных машин начал заниматься С. А. Лебедев. Крупный специалист в области электроэнергетики чл.-кор. АН СССР Сергей Алексеевич Лебедев в 1945 г. был избран действительным членом Академии наук Украины и назначен директором Института электротехники АН Украины.

Став во главе этого института, С. А. Лебедев добавил к существующим лабораториям энергетического профиля свою лабораторию моделирования и регулирования. Судя по ее названию, он не предполагал сразу развернуть работы по вычислительной технике, предпочитая привычные исследования в области технических средств стабилизации и устройств автоматики.

Сам Сергей Алексеевич позднее вспоминал: «Быстродействующими счетными машинами я начал заниматься в конце 1948 г. В 1948–1949 гг. мной были разработаны основные принципы построения подобных машин…» Возможно, к окончательному решению заняться разработкой цифровой ЭВМ С. А. Лебедева подтолкнул М. А. Лаврентьев. Такое мнение высказывали В. М. Глушков, С. Г. Крейн и О. А. Богомолец. Богомолец несколько раз выезжал в Швейцарию и, как заядлый радиолюбитель, собирал интересующие его проспекты и журналы с сообщениями о цифровых вычислительных устройствах. Приехав в Киев летом 1948 г., он показал журналы М. А. Лаврентьеву, тот — Лебедеву. Может быть, знакомство с теми публикациями и помогло принять давно зревшее решение.

МЭСМ. За пультом слева направо: С. Б. Погребинский и Л. Н. Дашевский, 1951 г.

С осени 1948 г. С. А. Лебедев переориентировал свою лабораторию на создание МЭСМ. Продумав основы ее построения, в январе-марте 1949 г. он представил их для обсуждения на специальном семинаре. Этот семинар организовал сам С. А. Лебедев, а участвовали в нем М. А. Лаврентьев, В. В. Гнеденко, А. Ю. Ишлинский, А. А. Харкевич и сотрудники лаборатории. Предварительно осенью 1948 г. он пригласил в Киев А. А. Дородницына и К. А. Семендяева для окончательного определения набора логических операций МЭСМ.

В марте 1949 г. начались исследования по проектированию электронных схем элементов арифметического устройства с использованием радиоламп (триггеров, генераторов импульсов, счетчиков, разрешающих схем). В ноябре 1950 г. был изготовлен макет арифметического устройства машины, в декабре отработаны арифметические операции. 4 января 1951 г. проведены испытания действующего макета.

8 января 1951 г. С. А. Лебедев на заседании ученого совета доложил о результатах испытаний макета. «Принцип работы быстродействующей машины — принцип арифмометра. Основное требование к такой машине — ускорение и автоматизация счета. Перед лабораторией была поставлена задача создать работающий макет электронной быстродействующей счетной машины. При разработке макета нами был принят ряд ограничений. Скорость — 100 оп/с. Количество знаков ограничено пятью в десятичной системе (16 знаков двоичной системы). Машина может производить сложение, вычитание, умножение, деление и ряд таких действий, как сравнение, сдвиг, останов, предусмотрена возможность добавления операций.

Основным элементом электронной счетной машины является элемент, позволяющий производить суммирование. Применены электронные реле (триггерные ячейки), в которых осуществляется перебрасывание тока из одной лампы в другую путем подачи импульсов на сетку. Это дает возможность производить действие сложения, из которого образуются и все остальные действия. Вместо десятичной системы применяется двоичная система, что определяется свойствами триггерных ячеек. Кроме элементов для счета, машина должна иметь элементы, которые управляют процессом вычислений. Такими элементами являются разрешающие устройства и элементы запоминания.

В 1951 г. перед лабораторией поставлена задача — перевести макет в работающую машину. Препятствием для этого пока является отсутствие автоматического ввода исходных данных и автоматического вывода полученных результатов. Автоматизация этих операций будет осуществлена с помощью магнитной записи, которая разрабатывается Институтом Физики…».

Руслан Ахлебининский, «Вымпелком»: Живое общение остается одним из самых эффективных каналов продаж

Основные теоретические принципы построения счетной машины были сформулированы. Однако наиболее трудной частью работы явилось практическое создание МЭСМ. Только разносторонний опыт предыдущих исследований позволил Сергею Алексеевичу с блеском справиться с труднейшей задачей технического воплощения принципов построения ЭВМ.

Один просчет все же был допущен. Под МЭСМ отвели помещение на нижнем этаже двухэтажного здания, в котором размещалась лаборатория. Когда ее смонтировали и включили под напряжение, 6000 раскаленных электронных ламп превратили помещение в тропики. Пришлось удалить часть потолка, чтобы отвести из комнаты хотя бы часть тепла. Именно предвидение такого эффекта заставило И. С. Брука на начальном этапе разработки АЦВМ М-1 начать исследование возможности использования в построении логических схем малогабаритных купроксных выпрямителей вместо ламповых диодов 6х6.В проектировании МЭСМ участвовали кандидаты наук Л. И. Дашевский и Е. А. Шкабара, инженеры С. Б. Погребинский, А. Л. Гладыш, В. В. Крайницкий, И. П. Акулова, З. С. Зорина-Рапота, техники-монтажники С. Б. Розенцвайг, А. Г. Семеновский, М. Д. Шулейко и др. 25 декабря 1951 г. МЭСМ была принята комиссией Академии наук СССР (председатель — академик М. В. Келдыш) и передана в эксплуатацию.

Основные характеристики МЭСМ

Система счета — двоичная с фиксированной запятой.
Количество разрядов — 16 и один на знак.
Вид запоминающего устройства — на триггерных ячейках с возможностью использования магнитного барабана.
Емкость запоминающего устройства для чисел — 31, для команд — 63.
Емкость функционального устройства для чисел — 31, для команд — 63.
Производимые операции — сложение, вычитание, умножение, деление, сдвиг,сравнение с учетом знака, сравнение по абсолютной величине и др.
Система команд — трехадресная.
Арифметическое устройство — одно, универсальное, параллельного действия.
Система ввода чисел — последовательная.
Скорость работы — около 3000 операций/мин (50 оп/с).
Ввод исходных данных — с перфорационных карт или посредством набора кодов на штекерном коммутаторе.
Съем результатов — фотографирование или посредством электромеханического печатающего устройства.
Контроль — системой программирования.
Определение неисправностей — специальные тесты и перевод на ручную или полуавтоматическую работу.
Площадь помещения — 60 кв. м.
Количество электронных ламп: триодов — около 3500; диодов — 2500.
Потребляемая мощность — 25 кВт.

Так, в декабре 1951 г. практически одновременно и независимо в Советском Союзе были изготовлены и введены в эксплуатацию две первые электронные цифровые машины: автоматическая цифровая вычислительная машина АЦВМ М-1 в Москве и малая электронная счетная машина МЭСМ в Киеве.

Алексей Лиходзиевский, «Яндекс»: Компания, которая пользуется B2B-браузером, менее уязвима и выигрывает в эффективности

Безопасность

АЦВМ М-1 и МЭСМ положили начало создания цифровых вычислительных машин в СССР: под руководством И. С. Брука весной 1952 г. начались разработка и изготовление быстродействующей универсальной ЭВМ М-2. Опыт создания М-1, ее элементная база, многие технические решения и порядок организации работ обеспечили завершение разработки машины в январе 1953 г. и ввод ее в эксплуатацию в июне 1953 г. Был изготовлен один экземпляр машины. В Энергетическом институте АН СССР ЭВМ М-2 находилась в режиме круглосуточной эксплуатации свыше 15 лет. Скорость работы М-2 составляла 2000 оп/с.

С. А. Лебедев приступил к разработке своей следующей машины — быстродействующей машины БЭСМ-1 в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) в Москве еще до завершения работ по машине МЭСМ в Киеве. В 1953 г. разработка БЭСМ была завершена, начато ее изготовление. Был изготовлен один экземпляр машины. Скорость работы БЭСМ-1 достигала 8000 оп/с.

Какими были первые советские компьютеры и игры

4 декабря в России отмечается День информатики. Именно в этот день в 1948 году получила свой регистрационный номер первая в Советском Союзе электронно-вычислительная машина, созданная инженерами Исааком Бруком и Баширом Рамеевым. Сам термин “информатика”, появившийся в результате слияния слов “информация” и “автоматика”, был введен Карлом Штейнбухом.

Как всем известно, поначалу теплые ламповые ЭВМ были размером с дом, занимая несколько этажей и наполняя помещения приятным гудением. До появления первых персональных компьютеров было еще далеко – лишь в восьмидесятых годах в советских семьях стали появляться первые “персоналки”.

Сегодня мы рассказываем о самых популярных СССР компьютерах и программах для них.

“Микроша”

Сейчас, когда быстродействие процессоров исчисляется в гигагерцах, смешно говорить, что процессор КР580ВМ80А, встроенный в “Микрошу”, имел частоту всего лишь 1,7 МГц. Объем оперативной памяти тоже выглядит смехотворным по нынешним меркам – 32 килобайт, его можно было расширить до 48 килобайт, что автоматически переводило владельца “Микроши” в категорию зажиточных граждан.

Компьютер умел выводить на экран (в качестве которого обычно использовался домашний телевизор) текст и графику и поддерживал четыре разных цвета. Все игры и программы были записаны на кассеты и вводились в память при помощи обычного магнитофона типа “Электроника 302”.

БК

Аббревиатура “БК” расшифровывается как “бытовой компьютер”. Действительно, “бэкашки” довольно быстро стали мейнстримом, несмотря на внушительную стоимость – более 700 рублей. Дело в том, что многим советским инженерам эти компьютеры выдавали на работе, чтобы они и дома могли выполнять производственные задачи, поэтому тратиться приходилось максимум на монитор. Дома компьютер моментально оккупировали дети.

“БК” мог поставляться с обычной кнопочной клавиатурой и плоской – “сенсорной”. Вторая была не такая удобная, однако такая модификация стоила немного дешевле. Загрузка программ и игр осуществлялась также через кассеты. В Москве и крупных городах существовало достаточно много фирм, писавших софт за деньги и продававших кассеты с ним.

К компьютеру можно было подключать не только обычный телевизор, на который выводилось 4-цветное изображение, но и принтер. Последние, впрочем, достать было практически невозможно.

ZX Spectrum

Первые “Спектрумы”, как сообщают старожилы, были ввезены в Советский Союз из Польши. Позднее в СССР получили большое распространение многочисленные клоны этого компьютера.

Сам ZX Spectrum разошелся в нашей стране тиражом более миллиона экземпляров. Его популярности способствовали невысокая цена и опять-таки универсальность – телевизор можно было использовать в качестве монитора, а магнитофон – в качестве накопителя информации.

Кроме того, компания Sinclair, производитель “Спектрума”, предлагала довольно обширный ассортимент периферии – модули для подключения к локальной сети, принтеры, внешнее пленочное хранилище данных и джойстики.

“Агат”

Выпущенный в СССР в начале восьмидесятых годов “Агат” был аналогом Apple II, созданном в далеких Соединенных Штатах Стивом Джобсом. Несмотря на то, что это был компьютер, созданный главным образом для образовательных нужд, в советских домах ему тоже нашлось место.

“Агат” стал одним из немногих советских компьютеров (во всяком случае, ко времени его массового распространения), оснащенных дисководом, а иногда и двумя. Ряд моделей компьютера имели отдельный системный блок и подключаемую к нему клавиатуру, а также поставлялись сразу с мониторами.

В качестве игровых манипуляторов использовались невиданные в СССР “пульты” – заместители джойстиков, управляющие объектами на экране путем вращения большой круглой ручки.

Что касается наиболее в СССР популярных компьютерных игр, то вместо того, чтобы их перечислять, достаточно показать небольшой, но крайне познавательный видеоролик. Об уровне “экшена” и напряженности игрового процесса судить вам.

Когда в России появился первый компьютер?

4 декабря в стране отмечается День рождения отечественной информатики. В этот день в 1948 году Государственный комитет Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство зарегистрировал цифровую электронную вычислительную машину. Рассказываем, кто придумал первый компьютер в мире и чем советский механизм отличался от моделей других разработчиков.

Первый проект механического устройства разработал английский математик Чарльз Бэббидж в первой половине XIX века. Он с молодого возраста увлекался вычислительными науками и после многолетних трудов придумал механизм, который разностным методом складывал цифры.

Аппарат из громоздких шестерёнок выдавал результат математического действия в течение одной минуты. За разработку изобретателя наградили Британской субсидией, которую он пустил на модернизацию машины. Однако этих денег для завершения работы не хватило.

Фото: techcult.ru

Свой вклад в разработку устройства после Бэббиджа внесли ещё множество учёных. Так, Джон Атанасов сконструировал электронный непрограммируемый компьютер, Алан Тьюринг создал универсальную техническую схему, а первую ЭВМ разработал Джон Мокли.

В нашей стране вычислительная система появилась в 1948 году. Тогда устройство сконструировали под руководством Сергея Лебедева, доктора технических наук.

Первая в СССР и континентальной Европе Малая электронно-счётная машина (МЭСМ) занимала площадь около 60 квадратных метров. При запуске она выделяла слишком много тепла, так как в состав входило большое количество кабелей и ламп. Для того чтобы свежий воздух охлаждал компоненты, инженерам пришлось даже разобрать часть крыши.

Фото: techcult.ru

Серийно производить компьютеры для домашнего применения в СССР начали лишь в 1985 году. Компьютер «Электроника БК-0010» работал на основе 16-разрядного микропроцессора. Такая технология была редкостью даже на Западе.

Устройство имело черно-белый, иногда цветной экран, на который отображались четыре строчки командного текста. При этом программы загружались с кассетного магнитофона, компьютер имел клавиатуру и даже принтер. Цена такого агрегата в то время составляла примерно 600 рублей, так что позволить такую роскошь мог далеко не каждый житель.

Так началась история персональных компьютеров, которая продолжается по сей день. Сейчас нам сложно представить, что когда-то технологий не было и люди довольствовались совсем малым. Возможно, наши потомки будут думать так же, когда компьютеры станут полноценной частью человеческого сознания.

При подготовке материала использовались источники:
https://www.cnews.ru/articles/2017-06-15_istoriya_it_sovetskie_evm_delayut_pervye_shagi
https://rg.ru/2013/12/04/soviet-pc-site.html
https://barnaul.press/news/kogda-v-rossii-poyavilsya-pervyy-kompyuter.html