БЭСМ

БЭСМ (Большая (позже Быстродействующая) электронно-счётная машина) — серия советских универсальных цифровых электронных вычислительных машин общего назначения, предназначенных для решения широкого круга задач, разработанная в Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР.

БЭСМ-1

Первой машиной серии (и второй советской универсальной ЭВМ) была БЭСМ-1. Её разработка завершена осенью 1952 года. Построена, как и большинство машин первого поколения, на электронных лампах, которых было использовано около 5 тысяч штук. Опытная эксплуатация начата в том же году. Была создана в единственном экземпляре. Главный конструктор — Сергей Алексеевич Лебедев.

Параметры

Быстродействие — 8—10 тыс. оп./с.

Система представления чисел в машине — двоичная с учётом порядков, то есть в форме чисел с плавающей запятой.

Количество разрядов для кода числа — 39. Цифровая часть числа — 32 разряда; знак числа — 1; порядок числа — 5 разрядов; знак порядка — 1 разряд. Диапазон чисел, с которыми оперирует машина, примерно от 10⁻⁹ до 10⁹. Точность вычислений примерно 9 десятичных знаков.

Система команд — трёхадресная. Количество разрядов для кода команды — 39. Код операции — 6 разрядов; коды адресов — 3 указателя по 11 разрядов каждый, что позволяло адресовать 2048 ячеек памяти для операндов и результата. Регистры общего назначения отсутствуют.

Машина имела параллельное 39-разрядное АЛУ с плавающей запятой. В систему команд машины входят 9 арифметических операций, 8 операций передач кодов, 6 логических операций, 9 операций управления.

Машина имела общее поле памяти для команд и чисел — 2047 39-разрядных ячеек (ячейка с номером 0 всегда возвращала нуль). Специальный бит в поле кода команд позволял отключить нормализацию с плавающей точкой и выполнять адресную арифметику. При написании программ для БЭСМ-1 широко применялась техника самомодифицирующегося кода, когда напрямую модифицировалась адресные части команд для доступа к массивам.

Внешняя память — на магнитных барабанах (2 барабана по 5120 слов) и магнитных лентах (4 по 30 000 слов). Скорость обмена с барабаном — 800 чисел в секунду. Скорость записи-считывания с ленты после позиционирования — 400 чисел в секунду. Первоначальный ввод программы и исходных данных осуществляется с перфоленты со скоростью 20 кодов в секунду. Печать результата осуществляется на бумагу со скоростью до 20 чисел в секунду.

В 1953 году на БЭСМ была опробована оперативная память на ртутных трубках (1024 слова), в начале 1955 года — на потенциалоскопах (1024 слова), в 1957 году — на ферритовых сердечниках (2047 слов).

Потребляемая мощность — около 35 КВт.

БЭСМ-2

Усовершенствованный вариант БЭСМ-1, подготовленный для массового производства. Первая серийно выпускавшаяся ЭВМ. Выпускалась с 1958 года по 1962 год. Было изготовлено 67 машин. Машина разработана и внедрена коллективами ИТМиВТ и завода им. Володарского (г. Ульяновск).

Основные технические характеристики аналогичны характеристикам БЭСМ-1. Быстродействие — 20 тысяч операций/с, ОЗУ на 2048 39-разрядных слов на ферритных сердечниках (200 тыс. ферритных сердечников). В машине содержалось 4 тыс. электронных ламп и 5 тыс. полупроводниковых диодов.

В машине применён мелкоблочный монтаж основных узлов. Все основные детали и лампы располагались в стандартных сменных блоках.

Известно, что на одной из этих машин был произведён расчёт траектории ракеты, доставившей Луноход-1 на Луну.

М-20

Машина первого поколения, дальнейшее развитие БЭСМ-1. Разрабатывалась с 1955 по 1958 год. На момент окончания разработки являлась одной из самых быстродейтсвующих машин в мире - 20 тысяч операция в секунду. С 1959 по 1964 год было выпущено 63 машины этого типа.

БЭСМ-3М

Эта машина являла собой небольшой макет, построенный из основных узлов ЭВМ на первых полупроводниковых элементах. Она была инициативная разработка молодых сотрудников ИТМиВТ и повторяла структурно-логическую схему М-20. Стала основой для серийной БЭСМ-4.

БЭСМ-4

БЭСМ-4 представляла собой трёхадресную машину на полупроводниках, унаследовала архитектуру М-20. Быстродействие — 20 тыс. операций с плавающей запятой в секунду, быстрых операций - до 40 тыс. Оперативное запоминающее устройство на ферритных сердечниках (8192 слова, слова 45-разрядные, организованные в два куба по 4096 слов). Стандартный комплект машины - 4 НМЛ, 4 магнитных барабана по 16384 слова, устройства ввода-вывода перфокарт, 128-колоночное АЦПУ (алфавитно-цифровое печатающее устройство), "быстропечатающее устройство" (только цифры, 16 столбцов). Арифметика с ПЗ включала 4 команды с модификациями и аппаратно реализованное извлечение квадратного корня. Арифметика с фиксированной запятой - рудиментарная, для целей адресной арифметики. Возможность работы с удалёнными объектами по телефонным и телеграфным каналам связи. Каналы связи в стандартной конфигурации отсутствовали. Главный конструктор — О. П. Васильев. БЭСМ-4 производилась с 1965 года, всего было выпущено 30 машин.

Известна также тем, что на этой машине был воспроизведён первый отечественный компьютерный мультфильм, в описании к которому также раскрываются некоторые особенности программования под БЭСМ-4.

БЭСМ-6

БЭСМ-6 — это один из шедевров отечественного компьютеростроения, прослуживший верой и правдой Родине не один десяток лет. Она являлась первой супер-ЭВМ второго поколения, будучи построенной полупроводниковых транзисторах. Разработка машины окончена в конце 1966 года. Главный конструктор — Сергей Алексеевич Лебедев, заместители главного конструктора — В. А. Мельников, Л. Н. Королёв. В 1968 году начат выпуск на заводе Счётно-аналитических машин в Москве. За всё время было произведено 355 машин.

Дальнейшее развитие серии

Дальнейшее развитие серии БЭСМ после БЭСМ-6 не имело продолжения в том же виде, что и раньше. Во многом это связано с уходом из жизни С. А. Лебедева. Тем не менее, БЭСМ-6 нашёл своё продолжение в серии ЭВМ |Эльбрус, в частности Эльбрус-Б являлся усовершенствованной копией БЭСМ-6, выполненной на интегральных микросхемах.

АС-6

В начале 70-х БЭСМ-6 оставалась самой быстрой универсальной машиной в России. Но этот мощный вычислитель был лишен возможности принимать и передавать данные по обычным линиям связи, а это было необходимо, чтобы обрабатывать информацию от внешних объектов и управлять ими. Кроме того, в БЭСМ-6 был один важный недостаток — периферийные устройства в процессе работы обслуживались в основном программно. Когда машина создавалась, этот вариант считался вполне приемлемым — внешних устройств было немного, и считалось, что центральному процессору будет необременительно помимо расчетов отвечать за операции ввода/вывода. Однако в начале следующего десятилетия началось производство новой периферии, главным образом по линии ЕС, возникла необходимость подключать больше устройств к машине, и программный путь решения этой задачи становился просто тупиковым. Вывести БЭСМ-6 из изоляции, сделать на её основе систему, которая может не только быстро считать, но и эффективно общаться с внешним миром и управлять его объектами, — такую задачу решали создатели комплекса АС-6, заработавшего в 1973 году.

В 1973 году под руководством В. А. Мельникова была разработана т. н. «аппаратура сопряжения к БЭСМ-6» (АС-6) — модульная система, позволяющая объединять БЭСМ-6, ЦП АС-6, общие модули памяти, несколько специализированных периферийных машин (ПМ-6) и их периферию в единый комплекс.

В 1975 году, в ходе космического полёта «Союз-Аполлон», управление осуществлялось комплексом, в состав которого входила БЭСМ-6. Эта система позволяла обрабатывать данные по траектории полёта за 1 минуту, в то время как на американской стороне такой расчёт занимал 30 минут.

C 1977 по 1987 года АС-6 выпускалась на Московском заводе счётно-аналитических машин (САМ). Всего было выпущено 8 систем.

В 1982 году за разработку АС-6 была присуждена Государственная премия СССР, лауреатами которой стали: В. А. Мельников, А. А. Соколов, В. П. Иванников, А. Ю. Бяков, В. Л. Ли, В. И. Смирнов, Л. А. Зак, В. С. Чехлов.