Где использовались советские ЭВМ, как они обгоняли американские аналоги и почему их разработку прекратили, в интервью Indicator.Ru рассказывают главный научный сотрудник Института системного программирования имени В.П. Иванникова РАН, профессор МГУ имени М.В. Ломоносова Александр Томилин и руководитель отдела архитектуры вычислительных систем Института системного программирования имени В.П. Иванникова РАН Виктор Шнитман

— Как развивались ЭВМ, когда вы только начали работать в этой области?

Александр Томилин: В СССР активное строительство универсальных машин пришлось на 70-80-е годы. Мы непосредственно принимали участие в разработке некоторых универсальных машин, в том числе основной машины того периода — БЭСМ-6. Это была самая крупная разработка 60-х годов, в следующие десятилетия было выпущено 355 экземпляров. На основе БЭСМ-6 появилась аппаратура, с которой вместе они составляли комплекс БЭСМ-6 — АС-6. АС-6 не выпускали в сотнях экземпляров, был десяток таких систем, может, два, которые использовались в самых ответственных работах, например при обработке информации о полетах космических аппаратов в Центрах управления полетами (ЦУПах). К выполнению этих задач по правительственным постановлениям подключался и Институт точной механики и вычислительной техники Академии наук СССР (ИТМиВТ), в котором мы работали.

Я не видел, как делались самые первые машины. Группа под руководством Сергея Алексеевича Лебедева в Киеве разрабатывала машину МЭСМ. В Москве под руководством Исаака Семеновича Брука разрабатывали машину М1. Они были готовы фактически одновременно, в конце 1951 года. Затем группа Лебедева перевелась из Киева в Москву в ИТМиВТ, где появилась БЭСМ-1. Расшифровка этого названия до сих пор не ясна: то ли «быстродействующая», то ли «большая» электронная счетная машина.

Я пришел в Институт и начал работать на БЭСМ-1 в конце 1956 года, когда она, начав работать в 1953 году, достигла производительности в 10 000 операций в секунду. Затем уже были БЭСМ-2 (60 экземпляров), и тут я уже участвовал в испытаниях (сдаче) машины на заводе имени Володарского в Ульяновске.

БЭСМ-6 — это уже самая массовая машина того времени. Она производилась 17 лет: с 1967-го по 1980-е годы, работала в организациях по 25 и больше лет. Надежная была машина, долго просуществовала. То, что за БЭСМ-6 не появилась новая, более производительная ЭВМ — это момент нехороший, но для самой машины такое долголетие в использовании — большой плюс.

— А как и где в то время разрабатывались такие специализированные ЭВМ?

АТ: В Институте точной механики и вычислительной техники. Он был создан по приказу Сталина в 1948 году, и возглавил институт академик Бруевич. До этого он занимался машинами для управления артиллерийскими стрельбами. Чтобы механика не препятствовала электронике, вскоре главой Института поставили крупнейшего математика Михаила Алексеевича Лаврентьева. «Академик-прима», так его называли. Первую лабораторию института, а потом и руководство в целом он отдал Сергею Алексеевичу Лебедеву, а сам уехал в Сибирь, возглавил Сибирское отделение АН СССР и строительство Академгородка. Его тогда называли Дед: огромный, высоченный.

Когда Лебедев возглавил Институт, первую лабораторию он передал одному из лучших своих учеников — Владимиру Андреевичу Мельникову. Образовалась и вторая лаборатория. Нужны были машины, как тогда считалось, специализированные — для поддержки ПРО, а потом уже и ПВО.

Мне даже доводилось бывать на полигоне противоракетной обороны в Сары-Шагане (это на западной оконечности озера Балхаш). Там были машины М40 и М50, разработанные в ИТМиВТ под руководством Всеволода Сергеевича Бурцева, другого ученика Лебедева. Машина М4, разработанная под руководством замечательного конструктора Михаила Александровича Карцева из коллектива Исаака Брука, использовалась на средствах системы дальнего обнаружения.

4 марта 1961 года противоракета впервые успешно поразила баллистическую ракету. Ее запускали из полигона Капустин Яр (под Волгоградом), ракета через космос шла на Балхаш, где ее поразила противоракета. В области ПВО мы опережали американцев на 20 лет, и они сразу же запросили договор об ограничении систем ПРО. В 1972 году был подписан договор о создании двух центров ПРО: одного в СССР — вокруг Москвы, другого в Америке — вокруг Гранд-Форкс. Но со временем американцы вышли из этого договора.

Потом мы вместе с частью ИТМиВТ во главе с Владимиром Андреевичем Мельниковым стали работать в двух организациях: НИИ «Дельта» Министерства электронной промышленности и академическом Институте проблем кибернетики — и делать уже новые машины — суперЭВМ. К сожалению, работа не привела к заметному производству и использованию этих машин. Несколько первых ЭВМ было построено, но в 1991 году в России наступило время капитализма, и все работы, которые развивались по вычислительной теме, были отставлены в сторону. Все недостатки прошлого к тому времени периода я не отрицаю, но… У нас и в ИТМиВТ первые суперЭВМ были уже готовы, но разработки были прекращены.

На производство и использование таких крупных систем требуются значительные средства, а в 1991 году прекратилось существование основных союзных министерств: Министерства электронной промышленности (МЭП) и Министерства радиопромышленности (остались от них департаменты в Министерстве промышленности и торговли). Финансовые потоки, которые шли на вычислительные дела, пошли еще куда-то, и получился провал отечественного развития в 90-х.

— Кстати, о суперЭВМ. Расскажите подробнее о разработке машины «Электроника ССБИС», в которой вы участвовали. Например, почему она так называется?

АТ: Я участвовал в программистских делах так же, как и по БЭСМ-6. Почему система называется «Электроника ССБИС», никто не знает. Тогда министром был Александр Шокин, видимо, он и придумал название. Все расшифровывают его как «сверхскоростная, большие интегральные схемы», но никто уже не помнит, как было на самом деле. Верно ли я говорю, Виктор Зиновьевич?

Виктор Шнитман: Да. А «Электроника» потому, что все машины, выпускавшиеся МЭПом, назывались «Электроника».

АТ: Разрабатываемые суперЭВМ по архитектуре были похожи на серию американских машин Cray, но это были наши разработки, использовалась только идея векторно-конвейерной обработки данных. ИТМиВТ всегда работал так: рассматривались удачные и неудачные решения в отечественных и зарубежных разработках, а далее осуществлялись оригинальные разработки.

ВШ: Была поставлена задача разработать машину с производительностью в 100 миллионов операций с плавающей запятой в секунду. Для этого нужно было разработать новую элементную базу. В стране появились БИС, содержащие примерно 200 эквивалентных вентилей на кристалле (тогда это считалось схемой большой интеграции) и сопутствующие схемы средней степени интеграции.

Этим мы начали заниматься в 1980 году. Я тогда руководил подразделением, которое разрабатывало процессор и контроллер внешней полупроводниковой памяти. У нас уже был опыт разработки центрального процессора системы АС-6, в ходе которой мы столкнулись с проблемой наладки асинхронных вычислений. Конструкцию, структуру машины мы решили упростить, она была полностью синхронная. Интересной особенностью «Электроники ССБИС» была система внешней полупроводниковой памяти с интеллектуальным контроллером.

АТ: Такое устройство американцы сделали независимо от нас, и, как мне кажется, позже. Оно позволяет преодолеть дисбаланс между высокой скоростью обработки данных в процессоре и медленным выполнением обменов между магнитными дисками и оперативной памятью. Есть задачи, для которых, чтобы не простаивал процессор, нужна очень высокая скорость передачи данных. Например, в экономике, где нужна многократная обработка очень большого количества данных. Поэтому и было принято решение размещать такие данные в массовой полупроводниковой памяти, промежуточной между дисками и оперативной памятью, обмен данными с которой осуществляется значительно быстрее, чем с дисками.

На одном функциональном устройстве процессора за счет конвейера выполнения операций была достигнута скорость в 100 миллионов операций в секунду. При параллельной работе таких «конвейеров» производительность ЭВМ увеличивалась в два-три раза.

Мы сделали несколько экземпляров «Электроники ССБИС» и отправили их заказчикам. Закон производства больших систем: параллельно с подготовкой к сдаче Госкомиссии головного образца системы создавались несколько ее экземпляров для «раскручивания» производственного конвейера.

— И как все закончилось?

АТ: В Калининграде, где создавались эти ЭВМ, у нас была романтическая жизнь: наладка машины велась вахтовым методом, приезжали бригады инженеров и программистские команды. Раз вас интересуют подробности конца разработки, то могу сказать, что в поздний вечер какого-то дня 91-го года пришел директор завода. Мы готовились к испытаниям, операционная система машины уже работала. Директор показал противную бумажку и сказал: «Это телефонограмма о том, что с завтрашнего дня прекращается деятельность Министерства электронной промышленности, Министерства радиопромышленности. Прекращается финансирование разработки, производства и использования систем "Электроника ССБИС". С завтрашнего дня на участке наладки будет отключены электропитание и система охлаждения устройств машины. Я в течение месяца вас отсюда не гоню, можете собирать документацию, делать, что вам там нужно, потом перепланируем работу завода».

Я оцениваю ситуацию так: при развале СССР многим хотелось купить за границей, продать здесь, навар получить себе. При этом экономика страны существенно страдает. На верхних уровнях власти это «не поняли». По существу, произошло государственное преступление.

ВШ: Этот завод не работает с 1991 года. Когда прекратилось финансирование, все законсервировали. В 1993 году мы туда ездили, открывали, смотрели, в каком это все состоянии. Выглядело это так: все лежит на местах, даже журналы наладки, а людей нет.

«Остановиться, а потом продолжить с того же места нельзя, остановиться — значит откатиться назад, это закон природы. В начале 2000-х годов был я в Калининграде и области: в Светлогорске все коттеджи понастроены, а рыбный промысел, сельскохозяйственные работы резко уменьшились, шикарные рыбные магазины исчезли, в их помещениях появились офисы разных компаний», — Александр Томилин, главный научный сотрудник Института системного программирования имени В.П. Иванникова РАН