ولادة نظام الدفاع الصاروخي السوفيتي. مع وضد BESM-6
CDC 6200
من حيث السرعة ، لم يعد BESM-6 في تلك السنوات أيضًا نافورة ، منذ 1960 تقدمت أجهزة الكمبيوتر إلى الأمام بعيدًا ، وكان علي البحث عن حل لهذه المشكلة. ابتلع الاتحاد السوفيتي كبريائه للمرة الثانية وذهب ليطلب بيعه أيضًا CDC 6600. هنا ، استراحة KoKom بالفعل ، ولم تسيء إلى الاتحاد فقط ، ولم يتم تسليم CDC 6600 إلى أي شخص خارج الولايات المتحدة ، حتى فرنسا تم رفضها. فقط في عام 1972 سمحت شركة KoKom (ثم تحت إشرافها الصارم) بتثبيت الإصدار الأصغر من CDC 6200 في Dubna ، والذي تمت ترقيته إلى 1975 متعدد المعالجات في عام 1 (عفا عليه الزمن بالفعل بعد إصدار Cray-6500) ، والرائد بقي 6600 وحشًا أمريكيًا بحتًا.
إليكم كيف يتذكر جي أوسوسكوف هذا (جريدة "دوبنا" العدد 21 (3759) بتاريخ 27 مايو 2005)
في عام 1967 ، في إطار عقد لشراء كمبيوتر CDC-1604 ، تم إرسالي إلى FRG مع المهندسين A. Karlov و V. Mirolyubov للدراسة في المركز الأوروبي CDC في فرانكفورت أم ماين. بعد دراسة نظام تشغيل الكمبيوتر والبرمجة بلغة فورتران ، أمضيت شهرين آخرين تحت الاختبار كمشغل CDC-1604 في هانوفر. نتيجة لذلك ، عمل لمدة عام كعالم رياضيات أول في CDC-1604 بعد تثبيت هذا الكمبيوتر في LVTA ، بالإضافة إلى تعلم اللغة الإنجليزية المنطوقة. في 1969-1970 و 1973 في CERN ، درس نظام برامج التحكم والمعايرة لجهاز المسح الضوئي Spiral Reader ، على غرار ذلك الذي تم تطويره في LVTA. في عام 1972 ، مع G. I. Zabiyakin ، نائب مدير LVTA ، كنا في رحلة عمل لمدة أسبوعين إلى الولايات المتحدة بدعوة من CDC. قمنا بزيارة مركز الحوسبة BNL ، وشاركنا في مؤتمر مستخدمي CDC في Dulus ، وقمنا بزيارة مقر CDC والمصنع حيث تم تصنيع أحدث أجهزة كمبيوتر CDC-7600 في مينيابوليس ، بالإضافة إلى مراكز الحوسبة في جامعة بيركلي ومختبر ليفرمور مجهزة بآلات CDC. من بين أشياء أخرى ، تم عرض كمبيوتر CDC-Star المعروف في ذلك الوقت. ومع ذلك ، فقد تأثرت كثيرًا بقدرات شبكة كمبيوتر CYBERNET ، التي وحدت 49 جهازًا من أجهزة CDC في جميع أنحاء أمريكا للتشغيل المتزامن في وضع الدُفعات.
خصصت معظم عروض المستخدمين في مؤتمر دولوس لمناقشة الفرص وعيوب هذه الشبكة. الآن ، بعد 30 عامًا ، تبدو هذه الاحتمالات شائعة ، لكن في ذلك الوقت بدت رائعة جدًا. كان الغرض الرئيسي من الرحلة هو إبرام عقود لشراء أجهزة كمبيوتر CDC-6200 ، متجاوزة اتفاقية COCOM سيئة السمعة التي تهدف إلى حظر توريد أحدث تقنيات الكمبيوتر إلى البلدان الاشتراكية. من خلال الموافقة على التفتيش الدائم من قبل COCOM في دوبنا ، حصلت مديرية LVTA في عام 1972 على إذن لشراء CDC-6200. تنتمي هذه الآلات من سلسلة 6000 إلى أجهزة كمبيوتر قوية ، وكان هناك العديد من برامج التطبيقات لها في مكتبة CERN ، وعلى الرغم من أن 6200 كان قديمًا بالفعل ، فقد سمح هذا الشراء لـ LVTA في عام 1974 بتطوير الجهاز إلى CDC-6400 ، والعام المقبل إلى CDC-6500 متعدد المعالجات. جنبًا إلى جنب مع BESM-6 ، زاد هذا بشكل كبير من قوة الحوسبة لـ JINR ، مما جعل من الممكن إنشاء شبكة طرفية واسعة وإطلاق محطات فورران.
خصصت معظم عروض المستخدمين في مؤتمر دولوس لمناقشة الفرص وعيوب هذه الشبكة. الآن ، بعد 30 عامًا ، تبدو هذه الاحتمالات شائعة ، لكن في ذلك الوقت بدت رائعة جدًا. كان الغرض الرئيسي من الرحلة هو إبرام عقود لشراء أجهزة كمبيوتر CDC-6200 ، متجاوزة اتفاقية COCOM سيئة السمعة التي تهدف إلى حظر توريد أحدث تقنيات الكمبيوتر إلى البلدان الاشتراكية. من خلال الموافقة على التفتيش الدائم من قبل COCOM في دوبنا ، حصلت مديرية LVTA في عام 1972 على إذن لشراء CDC-6200. تنتمي هذه الآلات من سلسلة 6000 إلى أجهزة كمبيوتر قوية ، وكان هناك العديد من برامج التطبيقات لها في مكتبة CERN ، وعلى الرغم من أن 6200 كان قديمًا بالفعل ، فقد سمح هذا الشراء لـ LVTA في عام 1974 بتطوير الجهاز إلى CDC-6400 ، والعام المقبل إلى CDC-6500 متعدد المعالجات. جنبًا إلى جنب مع BESM-6 ، زاد هذا بشكل كبير من قوة الحوسبة لـ JINR ، مما جعل من الممكن إنشاء شبكة طرفية واسعة وإطلاق محطات فورران.
أطرف شيء في هذا قصص حقيقة أن آلة بمؤشر CDC 6200 لم تكن موجودة في الطبيعة! لم يصدر من قبل مركز السيطرة على الأمراض ولا يوجد في أي مصدر غربي!
ما هو؟
الأمر بسيط للغاية - احتاجت شركة Cray إلى شركاء جدد ، والعمل جيد ، لكن CoCom لم توافق على تزويد السوفييت حتى بحاسوب عملاق صغير - 6500. ثم فك مهندسو CDC معالجًا واحدًا منه ، وقاموا بخفض مستوى آخر وحصلوا على كعب فريد - CDC 6200 خصيصا لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في نسخة واحدة. سُمح لهم ببيع كعب ، وبعد بضع سنوات ، عندما أصبح الخط قديمًا وتوقف عن العمل ، سمحت CoCom للمعالج بإعادة تثبيته.
ثم تكررت قصة مماثلة مع CDC 7600 و Cray-1 ، وفشلوا في الشراء ، وفشلت محاولة إنشاء نسخة على شكل "Electronics SS BIS" بشكل هائل ، لكنهم تمكنوا بشكل قانوني من شراء اثنين من مراكز CDC ، ونماذج أبسط و CYBER 170 و 172.
تم شراء CYBER 172 في عام 1975 لمركز الأرصاد الجوية المائية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وعمل بنجاح هناك حتى عام 1996. بشكل عام ، كانت دراسة المناخ مهمة للغاية بالنسبة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بسبب المساحة الشاسعة للبلاد واحتياجات الشحن واستخدام الأراضي ، بحيث كان لمركز الأرصاد الجوية الهيدرولوجية واحدة من أقوى آلات الاتحاد ، وليس أقل شأنا من Dubna و Arzamas-16 ، وعادة ما يتم استخدام عدة آلات في وقت واحد. كان أول جهاز كمبيوتر لعلماء الأرصاد الجوية هو M-20 ، الذي عمل هناك من 1959 إلى 1962 ، وقد تم التخلص منه بعد ثلاث سنوات فقط ، ولا عجب.
يتذكر مدير مركز الكمبيوتر الرئيسي فلاديمير أنتسيبوفيتش ، الذي عمل هناك لأكثر من 40 عامًا:
كان علينا أن نحقق تشغيلًا موثوقًا للمخططات التكنولوجية مع الحد الأدنى المطلوب من وقت العد المستمر لمدة ساعة واحدة على الأقل ، بينما ، على سبيل المثال ، بالنسبة للطائرة M-20 ، كان جواز السفر MTBF خمس عشرة دقيقة فقط.
تم استبداله بـ M-220 ، ثم M-222 و Vesna ، وهو كمبيوتر كبير غريب بسعة 300 KIPS ، تم إنشاؤه في عام 1965 في مكتب تصميم الأتمتة الصناعية التابع لوزارة صناعة الراديو (كما ترون ، على الرغم من BESM-6 ، استمرت الوزارات الأخرى في لعب أبنية حديقة الحيوان بحماس).
عملت هذه الآلة في مركز الأرصاد الجوية الهيدرولوجية حتى عام 1972 ، بالتوازي مع ذروة الإطارات المركزية السوفيتية البحتة - مينسك -32. أيضًا ، من عام 1968 إلى عام 1985 ، عمل BESM-6 أيضًا هناك.
كان CYBER-172 أول أجنبي في مركز تحدي الألفية (كان لخبراء الأرصاد الجوية أنهم أرادوا في عام 1975 شراء CDC 7600 ، لكنهم انقطعوا عن CoCom) ، وبدأت هيمنة الحواسيب الغربية العملاقة في الأرصاد الجوية السوفيتية معها. بشكل عام ، أرادوا شراء اثنين منهم ، لكن CoCom زرعت خنزيرًا هنا أيضًا ، وقرروا أن اثنين منهم كانا سمينين للغاية بالنسبة للاتحاد السوفيتي.
بطبيعة الحال ، كان هناك كل من الاتحاد الأوروبي 1060 و 1066 ، بالإضافة إلى IBM 3033 - أحدث بديل لخط S / 370 ، تم إصداره في عام 1979 ، ومع ذلك ، فقد أطلق عليه اسم هيتاشي للتآمر (ومع ذلك ، هناك قصة موحلة - سواء اشترت شركتنا نسختها المرخصة من Hitachi ، أو IBM الأصلية ، لكنهم أطلقوا عليها من أجل مزيد من السرية ، على أي حال ، فإن آلة Hitachi 3033 غير موجودة في الطبيعة ، لا يوجد سوى Hitachi HITAC M-220 أو IBM 3033 ).
في عام 1992 ، أرادوا بالفعل تسليم Elbrus-2 الذي طالت معاناته ، ولكن بعد ذلك وافق CoCom المفاجئ على بيع أقوى Cray Y-MP إلى روسيا ، والذي يتفوق بحوالي 30 مرة على Elbrus. أثناء مناقشة جميع التفاصيل - انتقل التثبيت إلى عام 1996 وخرج بالفعل من Thor 500 Cray Y-MP.
عمل هذا الوحش في مركز تحدي الألفية لمدة 10 سنوات متواصلة ، حتى عام 2006 ، عندما توفي بأمان في موقع عسكري. هذا يرجع إلى حد كبير إلى حقيقة أنه بعد ثلاث سنوات من التثبيت ، لأسباب مالية ، كان علي الاستمرار في استخدام Cray Y-MP دون دعم من الشركة المصنعة. أنتسيبوفيتش يقول:
لمدة ثماني سنوات من التشغيل ، مررنا بجميع عقد الكمبيوتر ، محاولين جعله يعمل بسبب التكرار في التصميم ، ولكن في النهاية ، حتى الاحتياطيات المخفية لم تكن كافية: توقف المجمع.
ثم ظهرت مجموعتان - SGI Alltix 4700 (11 Tflops 832 Intel Itanium 2 9140M) و SGI Alltix ICE (16 Tflops ، عدد غير معروف من Intel Xeon E5440) ، وفي عام 2019 ، تفرعت السلطات عن مجموعة جديدة من Cray - XC40.
تم شراء CYBER 170 في عام 1976 لمختبر LNIVTs التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في Lian ، والذي أصبح الآن SPII RAS. مصير سيارة مركز الأرصاد الجوية المائية غير معروف للمؤلف ، وقد رأى بقايا سيارة LIAN بأم عينيه في مبنى SPII RAS في جزيرة Vasilyevsky ، من الصعب الوصول إلى هناك ، ولكن ليس مستحيلًا ، الموظفون ودودون للغاية ، وإذا اتصلت بهم ووافقتهم مقدمًا ، فسيكونون سعداء للقيام بجولة قصيرة ، وبالتالي فإن أولئك الذين يعيشون في سانت بطرسبرغ لديهم فرصة جيدة لملامسة التاريخ.
CDC CYBER-170 من SPII RAS ، أو بالأحرى بقاياه. صورة للمؤلف.
لحل المشكلة مع نقص قوة الحوسبة ، بحلول عام 1973 طور ميلنيكوف ما يسمى ب. معدات الواجهة ، مجمع AS-6 ، هو في الواقع مفتاح قابل للبرمجة مع ذاكرة إضافية ومعالجات مشتركة ، مما يسمح لك بدمج العديد من BESM-6 وتحويلها إلى مجموعة مع ذاكرة الوصول العشوائي المشتركة. تم عمل ما مجموعه 8 مجموعات.
الأسئلة
لدينا سؤالان للإجابة.
أولاً ، لماذا كانت بنية نظام BESM-6 غير ناجحة إلى هذا الحد؟
ثانيًا - ما هي نقاط قوتها ولماذا كانت مليئة بالأساطير والأساطير؟
لنبدأ بحقيقة أن ليبيديف صمم في البداية أجهزته الأولى لأغراض محددة للغاية - تحديدًا لحل أنظمة المعادلات التفاضلية (أي حساب مسار الصواريخ أو نمذجة التفاعلات النووية). لقد فهم كيفية بناء مثل هذه الحواسيب ، حيث كان هو نفسه مهندسًا كهربائيًا متميزًا ومطورًا لأجهزة الكمبيوتر التناظرية لنمذجة نفس المعادلات التفاضلية.
على عكس إيكيرت ، ويلكس ، أمدالا - لم يكن ليبيديف بالضبط عالم كمبيوتر ، ولم يكن لديه العقلية المناسبة ، وحتى أكثر من ذلك لم يكن مبرمجًا ، انتهت محاولته الوحيدة لإنشاء رمز تلقائي بحقيقة أنه لم يستخدم أحد هذا الرعب. لذلك ، لم يتخيل ليبيديف عن كثب مشاكل مستخدمي أجهزته ، فقد بنى ، على الرغم من أنه رسميًا وعالميًا ، ولكن في آلات حاسبة روحية بدلاً من ذلك ، متكيفة بشكل جيد مع حل أنظمة فرقعة وسوء التعامل مع كل شيء آخر.
بالمناسبة ، كانت هذه مشكلة شائعة للجميع في ITMiVT: لا يزال بإمكانهم إنشاء آلات لعلماء الصواريخ ، لكن الكمبيوتر العالمي حقًا كان بالفعل بصعوبة كبيرة. واجه Burtsev في النهاية نفس المشكلات مع Elbrus ، حيث اتخذ نظام Burroughs المصرفي المركزي كأساس وحاول تحويله إلى جهاز كمبيوتر للتحكم في الدفاع الصاروخي. على أقل تقدير ، اتضح ، لكن لم يظهر أيضًا حاسوب عملاق للأغراض العامة ناجح لعلماء من Elbrus.
صنعت CDC آلات لأنظمة التحكم والحوسبة العلمية ، بينما صنعت شركة IBM آلات للأعمال ، خاصة لأنظمة المالية والمحاسبة. هذه مجالات تطبيق مختلفة اختلافًا جوهريًا ، وقد تركوا بصماتهم على الهندسة المعمارية. وصل BESM-6 إلى المستوى المطلق في هذا التقسيم.
لنبدأ بحقيقة ظهرت بالفعل هنا. لم يكن لديها عدد صحيح من الحساب. عمومًا. لم يكن على الإطلاق.
كان في CDC 1604 ، وكان متقدمًا جدًا ، لكن ليبيديف أخرجه من BESM-6 ، لماذا؟
نظرًا لأنه طيلة حياته قام ببناء كسارات أحادية المهام من المعادلات التفاضلية (أحادية المهمة - بمعنى أنه وفقًا لمنطقه ، تم إطلاقها ببساطة على حساب نظام مختلف ، وأكثر من ذلك - لم يتم استخدامها بشكل خاص) ، وعدد صحيح ليست هناك حاجة للحساب هناك. نتيجة لذلك ، في مواجهة صعوبات الجمع بين الحقيقي والوحدة ALU بأكملها ، قام ببساطة بالتخلص من الكل ، وقرر أنه في حالة احتياج شخص ما إليه فجأة ، فإنهم يحاكيونه بواحد حقيقي.
لماذا نحتاج إلى حساب عدد صحيح على الإطلاق؟
الجواب بسيط - للتلاعب بالعناوين في ذاكرة الوصول العشوائي. كما فهمت بالفعل ، كان كل من CDC-1604 و BESM-6 آلات بها أفعى (أي ، في المصطلحات الحديثة ، كان لديهم سجلين فقط ، أحدهما مخصص - المجمع ، حيث تم تنفيذ جميع الإجراءات). يشبه هذا جزئيًا بنية المكدس الموجودة حاليًا في Forth و Java.
تكمن المشكلة في أنه مع مثل هذه المؤسسة ، يتعين على ALU تحميل / تفريغ شيء ما في الذاكرة باستمرار ، وهذا يتطلب سجلات الفهرس وحساب الفهرس المتقدم الذي يسمح لك بمعالجة العناوين في ذاكرة الوصول العشوائي.
بالمناسبة ، كان هناك بعض الإزعاج في BESM-6 و CDC - لم يتطابق طول كلمة سجلات الفهرس مع حجم الكلمة (!) وحجم السجل المجمع ، ولم يكن حتى مضاعفاته ( 15 و 48 بت) ، والتي كانت لا تزال طبيعية وفقًا لمعايير 1959-1960 ، ولكن سحب مثل هذه القديمة إلى عام 1968 هو بالفعل ظلام.
لذلك ، بطبيعة الحال ، طورت الآلات التي تحتوي على إضافات حسابًا صحيحًا تمامًا بسبب الحاجة إلى تحميل شيء ما من ذاكرة الوصول العشوائي أو رميها فيه في كل دورة ساعة ، بينما تجاهل ليبيديف هذه الميزة الخاصة بمركز السيطرة على الأمراض. ونتيجة لذلك ، تطلب كل حساب عنوان محاكاة على معالج حقيقي ، والذي لم يؤثر بشكل إيجابي على سرعة العمل أو راحة البرمجة.
مشكلة أخرى خطيرة للغاية لـ BESM-6 كانت المحيط.
أولاً ، كما قلنا بالفعل ، تخلى ميلنيكوف عن معالجات القنوات وشرحها بهذه الطريقة:
تعرضت طريقة ربط الأجهزة الخارجية المعتمدة في آلة BESM-6 لأكبر الهجمات من منتقدي هذا الجهاز. في الواقع ، يتطلب توصيل أي جهاز جديد تحسينات هندسية معينة في جهاز التحكم الخارجي بالجهاز ، ويواجه المستخدم الذي تمكن من وضع يديه على أي جهاز "غير قياسي" صعوبات كبيرة في الاتصال به. يبدو أنه لا يوجد أي مبرر لمثل هذا القرار ، خاصة أنه بحلول الوقت الذي تم فيه تطوير BESM-6 ، نفذت IBM واجهة قياسية قضت إلى حد كبير على مشكلة توصيل الأجهزة الجديدة واستبدال بعضها بأخرى.
ولكن إذا فكرت جيدًا أو قارنت ببساطة تكلفة وحجم المعدات اللازمة لتنفيذ التفاعل مع الأجهزة الخارجية في كلتا الحالتين ، فقد لا تكون القرارات المتخذة في BESM-6 سيئة للغاية. في الواقع ، يشتمل كل جهاز خارجي للواجهة القياسية على وحدة تحكم أو متصل بهذا الجهاز المكلف للغاية والمعقد الذي يوفر إخراجًا قياسيًا لقنوات الإرسال المتعدد أو المحدد. إذا قمنا بتلخيص تكاليف المعدات الإضافية والمساحة التي تشغلها ، المطلوبة عند توصيل الأجهزة عبر واجهة قياسية ، فقد تبين أن نظام BESM-6 أكثر اقتصادا بعدة مرات. بمعنى آخر ، فإن جهاز التحكم المركزي BESM-6 أرخص بعدة مرات من تكلفة وحدات التحكم لمجموعة قياسية من أجهزة التخزين والإدخال / الإخراج الخارجية للآلات من نفس الفئة.
ومع ذلك ، في عدد من طرازات أجهزة IBM ، تم تقديم ما يسمى بمحول الملفات المتكامل ، والذي يسمح لك بتوصيل جهاز تخزين القرص بجهاز كمبيوتر دون استخدام قناة قياسية ووحدة تحكم. في هذه الحقيقة ، يمكن للمرء أن يرى بعض التشابه مع الطريقة العقلانية لتوصيل الأجهزة المعتمدة في BESM-6.
ولكن إذا فكرت جيدًا أو قارنت ببساطة تكلفة وحجم المعدات اللازمة لتنفيذ التفاعل مع الأجهزة الخارجية في كلتا الحالتين ، فقد لا تكون القرارات المتخذة في BESM-6 سيئة للغاية. في الواقع ، يشتمل كل جهاز خارجي للواجهة القياسية على وحدة تحكم أو متصل بهذا الجهاز المكلف للغاية والمعقد الذي يوفر إخراجًا قياسيًا لقنوات الإرسال المتعدد أو المحدد. إذا قمنا بتلخيص تكاليف المعدات الإضافية والمساحة التي تشغلها ، المطلوبة عند توصيل الأجهزة عبر واجهة قياسية ، فقد تبين أن نظام BESM-6 أكثر اقتصادا بعدة مرات. بمعنى آخر ، فإن جهاز التحكم المركزي BESM-6 أرخص بعدة مرات من تكلفة وحدات التحكم لمجموعة قياسية من أجهزة التخزين والإدخال / الإخراج الخارجية للآلات من نفس الفئة.
ومع ذلك ، في عدد من طرازات أجهزة IBM ، تم تقديم ما يسمى بمحول الملفات المتكامل ، والذي يسمح لك بتوصيل جهاز تخزين القرص بجهاز كمبيوتر دون استخدام قناة قياسية ووحدة تحكم. في هذه الحقيقة ، يمكن للمرء أن يرى بعض التشابه مع الطريقة العقلانية لتوصيل الأجهزة المعتمدة في BESM-6.
عند ترجمتها إلى لغة عادية ، اتضح ما يلي - لتنفيذ عمل عاقل مع معالجات القناة المشتركة ، كما هو الحال في S / 360 ، لم يكن لدينا ما يكفي من المال ورغبة ليبيديف ، الذي عارض بتعصب إدخال المعالجات المشتركة في أجهزته (إصلاح) الفكرة المتبقية من أيام الأنبوب ، عندما كان من الواضح أن بضعة آلاف من المصابيح ذات الجودة السوفيتية لن تحسن الموثوقية ، ولم تكن اللعبة تستحق كل هذا العناء ، دفع Burtsev معالجات القنوات إلى 5E26 ، مما أدى إلى زيادة أدائها بشكل كبير ، في الواقع ، وراء ليبيديف الذي كان يعاني بالفعل من مرض شديد ، والذي لم يكن آنذاك على مستوى الهندسة المعمارية).
بشكل عام ، كان العمل مع القنوات مربكًا جدًا لمبرمجينا ، ومن هنا جاءت الأساطير حول تفوق BESM-6 في هذا الصدد على سلسلة الاتحاد الأوروبي. بالنظر إلى انخفاض مستوى محو الأمية لديهم ، ومشاكل الجودة الضخمة مع النسخ الأولى من الاتحاد الأوروبي ، والغياب شبه الكامل للدروس التعليمية والوثائق وعينات البرامج والبقع وما إلى ذلك ، بالطبع ، يمكن أن يكون العمل مع شيء معقد مثل القنوات أمرًا جحيمًا مقارنةً بـ تنفيذ I / O في BESM-6 ، بسيط مثل التمهيد المحسوس. ومن هنا جاءت الأساطير العديدة حول العمارة التقدمية بشكل لا يصدق.
في الوقت نفسه ، يخلط الكثير من الناس بين مستويات مختلفة من البنية - بنية نظام الأوامر وبنية النظام ، والتي تصف ، من بين أشياء أخرى ، الاتصال المادي للأجهزة الطرفية ، وما إلى ذلك. كان كل شيء على ما يرام مع بنية النظام في BESM- 6 - يمكن ربط الأجهزة بالشبكة ، وتجميعها حتى 8 أجهزة كمبيوتر ، وكان من الممكن توصيل ما يصل إلى 128 محطة طرفية ، بما في ذلك الأجهزة البعيدة ، ووحدة تحكم القرص العنقودي (كل آلة عنقودية لديها حق الوصول إلى كل قرص) ، وما إلى ذلك. جميع أجهزة الكمبيوتر الغربية من هذه الفئة ).
المفارقة المسلية هي حقيقة أن العديد من الحلول التقنية الناجحة ولدت من محاولات التغلب على بؤس قاعدة العنصر المحلي.
على سبيل المثال ، ظهرت التكنولوجيا التقدمية للتسجيل المزدوج على الشريط (حتى إذا كانت هناك أخطاء في الكتلة ، ولكن في مكانين مختلفين ، سيتم تجميعها من القطع وقراءتها بشكل طبيعي) كرد فعل على الجودة المثيرة للاشمئزاز للشريط السوفيتي ، والتي بدأت تنهار حرفيًا بعد جولتين أو ثلاث جولات - في الاتحاد الأوروبي ، بعد IBM ، لم تكن هناك آلية من هذا القبيل ، ونتيجة لذلك ، نشأت أسطورة حول عدم موثوقية نظام التسجيل الفرعي الخاص بهم مقارنة بـ BESM.
في الوقت نفسه ، لم يتم استخدام محركات الأقراص الثابتة التقدمية كمحرك مغناطيسي ، ولكن تم استخدام أسطوانة مغناطيسية قديمة ، بينما ظهرت وحدات التحكم الخاصة بالأقراص فقط في عام 1974 ، بعد نسخها من وحدات التحكم في الإطارات الرئيسية القديمة لشركة جنرال إلكتريك (بحلول ذلك الوقت كانت قديمة جدًا لدرجة أن سمحت CoCom ببيعها رسميًا لتلبية احتياجات KIAE و ITEP ، بشكل غير رسمي - تم تفكيكها إلى قطع غيار مفيدة لـ BESM-6).
بشكل عام ، يمكن للمرء أن يكتب كتابًا منفصلاً عن أهوال الأطراف السوفيتية البحتة ، وكذلك عن جودته. في مناقشة حول BESM-6 في المجلة 1500py470.livejournal، أحد المبرمجين الذين عملوا معها ترك ذكريات عن هذا:
تجولت بطريق الخطأ في محادثتك. عملت في BESM-6 لمدة 17 عامًا. كان هناك جهازان برقم 135 ورقم 335 ... على الأقل تعلم أن إحدى الأدوات القياسية لاختبار وتشخيص الأخطاء في تشغيل الماكينة ، خاصة مع وجود خطأ عائم ، كانت مطرقة ، على شكل أسطوانة معدنية ثقيلة (كلها محززة بحيث لا تنزلق من اليد عند النقر) مع أطراف إيبونيت قابلة للاستبدال على كلا الجانبين (تغيرت مع تآكلها). يتم إيقاف سياراتنا مرة واحدة في السنة. من السهل التخمين - 31 ديسمبر. لذلك ، بعد تشغيلها ، قام الجميع بالتنصت عليها. الذاكرة (هذه 8 خزانات مزدوجة) بسعة إجمالية تبلغ 128 × 6 كيلو بايت (لم تحسب بتات تحكم) ، أي ه. أقل من 1 ميجا بايت ، واحتلت المنطقة 60-80 مترًا أو أكثر. لقد عملنا في نظام DISPAK OS ، في وضع الدُفعات ، عالج المعالج من 5 إلى 10 مهام (اعتمادًا على مقدار المهمة التي تأكلها) ، وكان نظام CRAB متاحًا باستمرار ... في وقت لاحق ، تم استبدال 16 مكعبًا من الحديد الصلب برف واحد مصنوع على قاعدة عناصر EC EMW (على الأقل بعضها كان هناك فائدة من الاتحاد الأوروبي). لم يلاحظ أحد أن تردد الساعة في مصادر مختلفة يشير إلى اختلاف ، فأين 9 ميغاهيرتز وأين 10 ميغاهيرتز؟ لقد قاموا بتطويره لـ 10 ، لكن قاعدة العناصر خذلنا ، لقد صنعوا 9,1 ميجاهرتز. هناك الكثير مما يمكن قوله. الجمع بين جهازين على أقراص مشتركة (أول 7,5 ميجابايت ، ثم 29 ميجابايت لكل محرك أقراص ، والأقراص القابلة للإزالة). هناك 16 من هذه المحركات. أنشأنا شبكة طرفية من خلال مقسم محلي ، وخطوط مؤجرة حتى 500 متر. كانت المحطات أبجدية رقمية ، واعتبر Videoton-340 هو الأفضل (اشترت المجر ترخيصًا من IBM لطراز قديم). والأفضل من ذلك كان Videoton VDT 52100 على معالجات Intel 8080. كانت إحدى أكبر المشاكل هي الطبول المغناطيسية. إذا حذفت التفاصيل ، فهي تشبه إلى حد كبير تشغيل محرك الأقراص الثابتة ، ولكن الرؤوس ثابتة ، وهناك المئات منها (لا أتذكر بالضبط). البواسير بأكملها هي أن الفجوات الموجودة فيها يتم ضبطها يدويًا على كل رأس في حالة باردة ، وبعد أن يتم تسخين هذا الجهاز ، لا يمكن القيام بذلك - أثناء التسارع ، وزيادة الاهتزازات ورفع السطح (وكان وزنه 200-250 كيلوغرامات ، لذلك دخل الوضع لعدة ساعات وتم تبريده لمدة يوم تقريبًا). إذا تم إيقاف تشغيله ، فلا يمكنك بدء تشغيل ساخن ، عليك الانتظار حتى يبرد. لذلك تخلصنا منها أيضًا عن طريق تثبيت ذاكرة من الإلكترونيات. بدلاً من 16 بكرة - 8 صناديق ، رف واحد. تم وضع اثنين من BESM-6s بسهولة في قاعة واحدة بمساحة 200 متر ، وتم توصيل مخطط الرسم البياني الرقمي. لقد تخلوا عمليا عن الأشرطة المغناطيسية ، والتحول إلى الأقراص وتثبيت برنامج ARFA (نظام ملفات الأرشيف). لتنزيل البرامج المكتوبة بلغة Fortran ، قمنا بتوصيل جهاز كمبيوتر ، وقمنا بتثبيت Kermit. تلقى المستخدمون نصوص برامجهم على قرص مرن ... بحلول عام 1975 ، كان من الضروري إطلاق جهاز جديد من هذا السطر ، مع مراعاة أوجه القصور: 15 رقمًا في جزء العنوان هو طريق مسدود ، وقاعدة العنصر قديمة تمامًا ، حول ATsPU ، UPDC ، ML ، إلخ. المحيط وليس هناك ما يقول ، رعب! استهلاك الطاقة شائن! لا يمكنك تذكر كل النواقص دفعة واحدة ، هذا للأفضل. لكنهم كانوا يلحمون ويجمعون في مصنع الطب البديل ، بيوت دواجن ملتوية ، وأحيانًا رصينة. بعدهم ، قام الضبطون بتشغيله لمدة شهرين.
تتذكر G.N.Tentyukova ، رئيس قطاع OMOED في LVTA ، (JINR الأسبوعية "Dubna" رقم 34 (4325) بتاريخ 11 أغسطس 2016 ، "عندما كانت الآلات كبيرة"):
ربما لم تجد أول جهاز إدخال بطاقة مثقوبة على BESM-6؟ الآن سأخبرك كيف يعمل. قمت بوضع سطح السفينة. تقوم بتشغيله. ببطء: choo-choo-choo ... فجأة: tra-ta-ta! أربع أوراق ... هذا يعني ، أنك بحاجة إلى سحب المجموعة ، وعد أربعة أوراق من ما تم تمريره ، ووضعها في بداية بقية المجموعة - واضغط على ابدأ مرة أخرى. قالت Valya Nikitina أنه خلال بعض الاجتماعات الدولية (تم تقديم BESM-6 للتو) ، جلب Govorun الأجانب إلى غرفة الماكينة للتفاخر بنوع مركز الكمبيوتر لدينا. وفاليا ، كما لو كانت عن قصد ، وضعت سطحًا كبيرًا. حسنًا ، ماذا ستفعل! "أربع أوراق" ، "أربع أوراق" ... تقف فاليا ، تحمر خجلاً. حسنًا ، لا شيء ، الأجانب أناس مهذبون: لقد شاهدوا فاليا تدخل البطاقات وغادروا. تقول فاليا: كدت أحرق من العار! ما الذي تستطيع القيام به؟ نحن لسنا مسؤولين.
إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك العثور على الكثير من هذه الذكريات التي لا يمكن لمقال واحد استيعابها.
حتى موظفي JINR أنفسهم كتبوا في صحيفة "Dubna" في عام 1990 (عندما كان من الممكن بالفعل عدم الشعور بالخجل:
تم تحسين المعدات باستمرار. تمكنت مجموعة من المشغلين بقيادة V. V. Fedorin و I. A. Emelin ، بالإضافة إلى ضمان التشغيل المستمر ، من مضاعفة ذاكرة الجهاز وتجهيزه بأفضل الأجهزة الطرفية في ذلك الوقت. إدخال بطاقة مثقوبة ومسجل شريط CDC ومحطات هنغارية ومسجلات أشرطة وأقراص بلغارية وطابعة بولندية ورسام ياباني - لن تجد أسطولًا أكثر تنوعًا من الأجهزة الخارجية في أي مكان. سلطت حديقة الحيوانات هذه الضوء على مشكلة التكنولوجيا المحلية التي طال أمدها: شعبنا ماهر ، لكن الصناعة ليست كذلك!
بشكل عام ، أصبح من الممكن العمل بشكل طبيعي على BESM-6 بعد حوالي 15 عامًا من إطلاق الجهاز - عندما ألقى الرفاق الأكثر اختراقًا والذين لديهم أثقل الاتصالات (مثل العلماء من دوبنا) في سلة المهملات جميع الأطراف من BESM نفسها (وفي الوقت نفسه من الاتحاد الأوروبي ، كان أفضل بكثير ، ولكن بالمقارنة مع الواردات - الخردة المعدنية الوحشية) وقد زودوا كل شيء أمريكي وياباني وألماني (في أسوأ الأحوال - بولندي أو مجري).
بالإضافة إلى ذلك ، كان من المرغوب فيه ترقية الذاكرة ، وربط المحطات العادية بعكازات جهنم (في أسوأ الأحوال - من الاتحاد الأوروبي) وكتابة كومة ضخمة من البرامج بأنفسنا ، من المترجمين إلى نظام التشغيل. ثم يمكن أن تبقى الذكريات الدافئة للعمل مع BESM-6.
بشكل عام ، خلال كل سنوات وجود الاتحاد ، لم يتم إتقان فكرة بسيطة بشكل قاطع - العميل يريد منتجًا نهائيًا ، وليس منتجًا خامًا نصف نهائي يحتاج إلى الانتهاء لسنوات. تخيل الموقف - تتلقى وكالة الأمن القومي CDC 6600 الذي طلبوه مقابل عشرة ملايين دولار ، يصل الكمبيوتر بدون أجهزة طرفية (أو مع جهاز من المستحيل العمل معه ، وإذا أمكن ، تحتاج إلى توصيله بمكواة لحام وسحر معروف كلمات لمدة ستة أشهر) ، بدون نظام تشغيل معقول ، وبدون مجمّعين ومع مجمّع مجنون تمامًا.
أيها السادة ، يجب على مصممي التشفير القيام بكل أعمال التكليف بأيديهم وعلى نفقتهم الخاصة ، وكتابة البرامج والعمل بشكل طبيعي مع الجهاز في غضون 10 سنوات ، قبل ذلك - التحلي بالصبر. بالنسبة لأي شركة من نوع السوق ، ستكون هذه الحيلة هي الأخيرة في عملهم ، ولن يأتي العميل غير الراضي مرة أخرى. في ظل الاقتصاد المخطط ، لم يكن هناك خيار ، كطبقة - أيا كان ما يفضل الحزب تقديمه ، ثم تناول الطعام.
أسطورة الأداء
بالنسبة للأداء ، هناك أسطورة مفادها أن BESM-6 كان قويًا بشكل لا يصدق ، تقريبًا على مستوى CDC 6600. الأداء المعلن لـ BESM-6 هو 1 MIPS. في الواقع ، لا يمكن الدفاع عن هذه المعلومات بشكل أساسي ، لأن وقت تنفيذ الأوامر يمكن أن يختلف بترتيب من حيث الحجم.
على سبيل المثال ، يمكن أن تصل السرعة النظرية لتشغيل جهاز مضاعف (MD) وحده إلى قيم 1-1,3 MIPS ، في حين أن السرعة العملية ، عندما وصلت MU بشكل مكثف إلى الذاكرة في هذه العملية ، لم تتجاوز 0,5-0,8 MIPS . عملت أوامر التقسيم بسرعة 0,15-0,3 MIPS ، بينما الأوامر مع عودة البيانات من AU إلى CU (UI ، MOD ، إلخ) يمكن أن تصدر أي شيء على الإطلاق ، لأنهم كانوا ينتظرون تنفيذ 5 فرق (4 من LHC و 1 من PR). في هذه الحالة ، تكون دورة ذاكرة BESM-6 هي 2 ميكرو ثانية ، أي أن التعليمات التي تقرأ مُعاملًا غير موجود في BRZ يمكن ، في أسوأ الأحوال ، الحصول على +2 s لوقت تنفيذها.
في عام 1992 ، قبل إيقاف تشغيل BESM-6 ، قارن موظفو مركز البحث والتطوير أدائه في حساب مجموعات الجسر مع 286 معالجًا (تنفيذ AMD ، تم رفع تردد التشغيل إلى 16 ميجاهرتز ، مقابل المعيار 12) ، ووفقًا لهم ، حصلوا على ما يقرب من أعداد متساوية. تجاوز أداء AMD 286 2,6 MIPS ، لكننا لا نعرف أي إصدار من BESM-6 (على الأرجح ، Elbrus-1K2 ، على IC أقوى بكثير من الإصدار الأصلي).
في كتاب "من المعالجات الدقيقة إلى أجهزة الكمبيوتر الشخصية" (Cheremnykh S. V. و Giglavy A. V. للآلات المختلفة وبالوقت المحدد لتنفيذها. وفقًا لهذه المعلومات ، كان وقت تنفيذ الاختبار (اعتمادًا على اللغة) من 1988 إلى 0,08 ثانية لـ BESM-0,23 ومن 6 إلى 0,11 ثانية لـ EU 0,38M و 1055 ثانية لـ DVK (المعالج MS 0,45) و 1201.02 ثانية للكمبيوتر / AT مع معالج 0,37 ميجا هرتز.
كل هذه البيانات متناقضة للغاية ، وفي حالة عدم وجود BESM-6 يعمل لن يكون من الممكن معرفة الحقيقة ، ومع ذلك ، نلاحظ أن متوسط النتيجة في مشكلة عشوائية على أي حال لا يتجاوز 0,8-1,5 MIPS .
لاحظ أن هذه السرعة قد تم تحقيقها بواسطة IBM 7030 Stretch قبل ثماني سنوات ، وأكد CDC 6600 الأسطوري أكثر من 3 MIPS قبل 4 سنوات ، وأنتج S / 360 الأقدم نفس 0,8-1 MIPS قبل عامين.
وهكذا ، نرى أن BESM-6 سيكون بالتأكيد من بين حاملي الأرقام القياسية العالمية في 1959-1960 ، ولكن بالنسبة لعام 1968 ، لم تمثل معاييره أي شيء خارق للطبيعة وكانت في المستوى القياسي لإطار رئيسي نموذجي ، وحتى في منتصف العقد . على مستوى السيارات الأوروبية في ذلك الوقت (سيمنز ، بول ، أوليفيتي) ، بدا BESM-6 طبيعيًا ، بينما لم يتم مقارنته مع CDC (التي كانت أقوى السيارات في ذلك العصر). لم يكن S / 360 أسوأ - في الحسابات العلمية ، وأفضل بكثير - على الحسابات المالية.
لا يوجد شيء يفاجأ هنا.
كما قلنا ، لم يكن لدى BESM-6 دعم حساب الأعداد الصحيحة ، مما يعني أنه تم تنفيذ أي أوامر حسابية على أفعى حقيقي ، والآن تخيل متعة حساب العناوين من خلال محاكاة الحساب الصحيح في كل دورة تقريبًا - الجهاز غير مسجل ، ولكن ما قبل الطوفان ، مع الأفعى ، نتيجة لذلك ، يجب نقل الأرقام باستمرار من ذاكرة الوصول العشوائي إلى ذاكرة الوصول العشوائي. أدى ذلك إلى حقيقة أنه حتى في أفضل الحالات ، تتطلب القراءة 3 دورات ، بالإضافة - 5 دورات (في المتوسط - 11 ، في أسوأ الحالات - 280) ، والضرب - 15 دورة (في المتوسط - 18,5 ، وفي أسوأ الأحوال - 162 ) ، استغرق التقسيم 50 دورة في المتوسط. نتيجة لذلك ، لم تكن البرامج تعمل فقط بشكل أبطأ مما يمكنها ، ولكنها احتلت مساحة أكبر أيضًا.
يذكر في. في. برزيالكوفسكي هذا أيضًا في مراجعته:
أظهرت الدراسات التي أجريت في IPM التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية أن البرامج التي تم تجميعها لـ IBM S / 360 تتطلب ذاكرة أقل بمقدار 1,5 - 3 مرات من برامج BESM-6 و Vesna و M-20.
إذا تحدثنا عن الأداء بالأرقام وفقًا لاختبار Whetstone الشهير آنذاك ، فقد اكتسب BESM-6 حوالي 0,3 - 0,4 مليون عملية بدقة واحدة في الثانية ، والتي كانت على مستوى نماذج IBM المتوسطة.
مشكلة أخرى هي عدم القدرة على التنبؤ الكامل بالوقت. يمكن تنفيذ الأمر نفسه للتوقيتات التي اختلفت حرفيًا بترتيب المقدار! وفقًا للمعايير الحديثة ، يعد هذا كابوسًا ، وبمعايير السبعينيات - ليس أفضل بكثير.
في أي نظام تعليمي ، بدءًا من الستينيات ، من المعروف مسبقًا عدد الدورات التي سيستغرقها هذا الإجراء أو ذاك ، ويتم تحديد هذه التوقيتات في جميع الكتيبات الخاصة بالمبرمجين ذوي المستوى المنخفض. من ناحية أخرى ، لم يفهم ليبيديف على الإطلاق سبب الحاجة إلى نوع من القدرة على التنبؤ على الأقل ، ولم يحاول حتى تحقيق ذلك.
نتيجة لذلك ، في BESM-6 ، يختلف وقت التنفيذ اعتمادًا على ظواهر عشوائية ، ليس فقط على الظواهر الواضحة - على سبيل المثال ، ما إذا كان العنوان مدرجًا في الجلب المسبق أم لا ، ولكن حتى على قيمة المعاملات.
من غير المعروف فيما يتعلق بأي منافس ليبيديف قال العبارة المنسوبة إليه: "نعم ، سرعة جهازك أعلى من سرعة آلتتي ، ولكن نظرًا لانخفاض الموثوقية ، فلن يكون هناك وقت لحساب المهمة بين تعطلين! "، لكن الكثير يفسره ، كدليل على الموثوقية الفائقة لـ BESM-6.
كان هناك مكان واحد فقط في العالم يمكن أن تواجه فيه CDC 6500 في معركة عادلة - مركز الأبحاث النووية في دوبنا. إليكم نتيجة معركتهم: كان لديهم نفس الخطة السنوية في ساعات العمل - اسميًا 6000 ، ولكن في الواقع عمل BESM-6 1979 ساعة في 6910 ، و CDC 7440 ساعة. أهم شيء يكمن في أرقام أخرى - تمت معالجة 75 ألف مهمة على آلة ليبيديف ، على مركز السيطرة على الأمراض - ما يقرب من 200 ألف ...
هناك العديد من الأساطير المستمرة حول بنية نظام BESM-6 ، أحدها وجود الذاكرة الافتراضية.
تم تجسيد هذا المفهوم لأول مرة في نظام أطلس ، كما تم تنفيذ ذاكرة ارتباطية لتحديد وجود الصفحة المطلوبة من الذاكرة الظاهرية في ذاكرة الوصول العشوائي.
لماذا هذا ما كان في BESM-6 أليس كذلك؟
يجعل دعم الذاكرة الظاهرية من الممكن معالجة ذاكرة أكبر مما هو مثبت بالفعل على الجهاز. في BESM-6 ، في الإصدار الذي يحتوي على ذاكرة وصول عشوائي ثلاثية ، كان كل شيء عكس ذلك - كان هناك ذاكرة فعلية متوفرة على الجهاز أكثر مما يمكن معالجته! الحقيقة هي أنه مع وجود 128 kwords من الذاكرة ، كان علينا العمل معها من خلال عناوين 15 بت (قديمة من CDC 1604). نظرًا للمفهوم المتناقض تمامًا المتمثل في "الحفاظ على تنسيق العنوان متوافقًا مع CDC 1604 ، ولكن ثلاثة أضعاف الذاكرة" ، تم تقديم عكاز خاص - 32 يسمى. سجل التسجيل. قبل الوصول إلى الذاكرة الحقيقية ، تم تقسيم عنوان التنفيذ إلى جزأين من 5 + 10 بت. تم تفسير الجزء الأعلى على أنه رقم سجل المنزل ، والذي تم أخذ 7 بتات من رقم الصفحة الفعلي منه ، ومع أقل 10 بتات ذات أهمية من العنوان ، فقد شكلوا عنوانًا ماديًا مكونًا من 17 بت. وقد أطلق ليبيديف بفخر على هذا النظام اسم "الذاكرة الافتراضية".
في Atlas ، كان العنوان في الأصل 24 بت ، وعند معالجة ما وراء الذاكرة الحقيقية ، كان المشرف يقوم بتبديل الصفحة بالعنوان الظاهري المقابل في ذاكرة الوصول العشوائي من الأسطوانة ، تمامًا مثل ما يحدث الآن عند تبديل الصفحات من القرص.
بالمناسبة ، توجد مشكلة مماثلة في المعالجة في BESM / BESM-2 / M-20 / BESM-4 ، ولكن تم إهمال كل شيء هناك. في نفوسهم ، استخدم ليبيديف نظام الأوامر المحبوب المكون من ثلاثة عناوين بتنسيق KOP | A1 | A2 | A3 ، حيث COP هو رمز العملية ، عناوين A1 – A3.
لماذا نوبخ هذا المبدأ كثيرًا ، ظاهريًا كل شيء جميل؟
والحقيقة هي أن كل عنوان يمكن أن يشير إلى 4096 كلمة كحد أقصى ، ولم يعد مناسبًا للحافلة ، والتي كانت بالفعل واسعة بشكل ممنوع ، لأنه كان لا بد من دفع ثلاثة من هذه العناوين وكود التشغيل من خلالها. ولكن حتى أول BESM كان لديه ذاكرة أكبر!
كيف تتصل بها؟
لاستخدام كامل مقدار ذاكرة الوصول العشوائي ، تم تقسيمها إلى ما يسمى ب. "مكعبات" ، تم إدخال بادئات هذه المكعبات للعنونة. لم تكن العنونة غير المباشرة مفتوحة في ذلك الوقت (في ITMiVT ، على الأقل) ، لذلك كتب المبرمجون كودًا ذاتي التعديل ، وتغيير العناوين A1 ، A2 ، A3 في الأوامر أثناء التنقل (والتي من وجهة نظر أكثر أو أقل مبادئ البرمجة الحديثة ، هي اختراق قذر وانحراف شائن ، لذلك حتى الفيروسات تحاول عدم الكتابة إلا في حالة الضرورة القصوى ، ولكن في BESM كانت طريقة تشغيل عادية).
كانت هناك مشكلة إضافية تتمثل في العمل سيئ السمعة مع الأجهزة الخارجية ، وقد حلها ليبيديف بأقسى ما يمكن في أجهزته الأصلية - ببساطة عن طريق تشفير جميع المكالمات مباشرة في الأجهزة ، على الرغم من حقيقة أنه لم تكن هناك أوامر كافية بالفعل. لم تكن هناك محاولات للتجريد من الأجهزة ، مما يشير مرة أخرى إلى أنه كان مهندسًا كهربائيًا ممتازًا كما كان مهندس أنظمة معيبًا. ويترتب على ذلك أنه ، والحمد لله ، تم اعتبار مركز السيطرة على الأمراض كنموذج أولي لـ BESM-6. لقد فهم ليبيديف حدود كفاءته (في بعض الأحيان) ولم يجرؤ على تطوير كمبيوتر عملاق بالمستوى المطلوب تمامًا من الصفر على نوع الخيال الخاص به.
الأسطورة المعمارية التالية
ترتبط الأسطورة المعمارية التالية بالناقل ، كما يقولون ، كانت BESM-6 أول آلة في العالم بنى عليها ليبيديف العبقري "خط أنابيب المياه" الخاص به ، والذي ذكره في مؤتمر في دارمشتات ، وكان الأوروبيون ذوو الأفق الضيق من ذوي الخبرة الصدمة والرعب.
في الواقع ، تم التعبير عن فكرة الناقل بواسطة Konrad Zuse وتم تنفيذها في شكل بدائي من مرحلتين في Z3. في عام 1949 ، حاول تسجيل براءة اختراع لتطبيقه في Z4 ، ولكن من المدهش أن براءة الاختراع تم تعليقها حتى منتصف الستينيات ، على الرغم من حقيقة أن IBM كانت راعية Zuse.
ظهرت أفكار مماثلة في الهواء في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، فكر فيها كل من ليبيديف وراميف ، وتمت مناقشتها في ندوات MPEI. في عام 1950 ، احتاجت بريطانيا بشكل عاجل إلى قطعة أرض ضخمة غير مأهولة لإجراء التجارب النووية. أسلحة. لحسن الحظ ، وجدوا قطعة أرض كهذه ، وكانت تسمى أستراليا.
ونتيجة لذلك ، تم إبرام اتفاقية شراكة - اختبار المواقع مقابل الوصول إلى التقنيات الحديثة. هذه هي الطريقة التي ابتكرت بها مؤسسة أبحاث الأسلحة الأسترالية (WRE ، الكثير من الأشياء ، على سبيل المثال ، في عام 1957 تم إنشاء "الصندوق الأسود" للطائرات).
قامت شركة Elliott Brothers البريطانية بتطوير الكمبيوتر طراز 403 Elliott (يشار إليه غالبًا باسم WREDAC). دخلت آلة الأنبوب هذه حيز الإنتاج في عام 1955 وتضمنت ناقلًا من مرحلتين مشابه لبراءة اختراع Zuse.
نلاحظ أنه لا أفكار Zuse ولا Lebedev تنتمي إلى ناقل حقيقي بالمعنى الحديث للكلمة. افترض "خط الأنابيب" الخاص بهم فقط الجمع بين عمليتين موجهتين بشكل مختلف - حسابية - منطقية في المعالج وجلب المعامل التالي من ذاكرة الوصول العشوائي.
يتضمن هذا الناقل وجود جهاز تحكم متقدم يعمل على مبدأ مختلف تمامًا. يعني التوازي على مستوى التعليمات في خط أنابيب حقيقي تداخل ثلاث عمليات على الأقل بناءً على التعليمات - الجلب وفك التشفير والتنفيذ ، لذلك من الضروري تنفيذ آلية توقع فرع شرطي معقدة نوعًا ما.
تم وصف خط الأنابيب بهذا المعنى لأول مرة في عمل دونالد بروس جيليس ، عالم الرياضيات وعالم الكمبيوتر الكندي البارز الذي عمل في جامعة إلينوي في مشروع الكمبيوتر الفائق ILLIAC II. لقد كانت آلة تقدمية بشكل لا يصدق ، لكن تطورها انتهى فقط في عام 1962 ، بينما تم تحديد جميع الوثائق ومبادئ التشغيل في أوراق أكاديمية مفتوحة في وقت مبكر من 1957-1958. وليس على براءة اختراع ، استعار مطورو Stretch مخطط الناقل منهم ، لكنهم تمكنوا رسميًا من إطلاق سيارتهم قبل ثلاث سنوات.
في نفس عام 1959 ، تم صنع وحش الأنبوب M-100 الخاص بـ Kitov في نسخة واحدة ، والتي كتبنا عنها بالفعل ، لا توجد معلومات عمليا حول بنيتها ، ومن المعروف بشكل موثوق أن لديها بنية هارفارد ومعالج الأنابيب ، ولكن إلى أي مدى يمكن تنفيذ برامج الأغراض العامة ونوع الناقل الذي لم يكن معروفًا.
كلاسيكي كما هو. BESM-6 في بيئتها الطبيعية ، JINR Turbine Hall ، Dubna (الصورة https://ramlamyammambam.livejournal.com/). في الوقت نفسه ، كان اثنان من BESM-4 و CDC 1604 و CDC 6500 و 1040 EC-1060 و EC-1010 و EC-1061 و EC-4201 و Robotron KRS-XNUMX يعملون في JINR. من حيث عدد التركيبات ، كان على الأرجح أقوى وأكبر مركز معارض في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.
تم التجسس على خط أنابيب BESM-6 بواسطة CDC-6600 ، فقط في Cray كل معالج يحتوي على 10 كتل مستقلة يمكنها تنفيذ التعليمات من خط الأنابيب بالتوازي ، وهذا هو السبب في أن هذا الجهاز يعتبر أول معالج فائق السرعة في العالم.
كانت البنى الأكثر تقدمًا هي CDC 7600 ، الذي تم إنشاؤه في عام 1969 ، ونموذج IBM System / 360 91 (1967) ، والذي استخدم جميع الميزات الحديثة لخط الأنابيب ، بما في ذلك التنفيذ التخميني وإعادة تسمية السجل.
لا يمكن أن يكون لمخطط أكثر بدائية مع أفعى في BESM-6 خط أنابيب بالمعنى الحديث للكلمة ، تمامًا مثل الذاكرة الافتراضية. لم تكن وحدة ALU نفسها موصولة بالأنابيب - إذا ضاعف المعالج رقمين ، فلن يتمكن من فعل أي شيء آخر ، على الرغم من إمكانية جلب التعليمات التالية في نفس الوقت. لذا فإن تنفيذ "خط الأنابيب" هنا قد عفا عليه الزمن لمدة 15 عامًا ، على غرار عمل Zuse و Rameev و Elliot.
الوهم الأخير
آخر مفهوم خاطئ عن "الابتكارات الهائلة" لـ BESM-6 هو وجود ذاكرة تخزين مؤقت فيه.
في الواقع ، لم يكن هناك ذاكرة تخزين مؤقت بالمعنى الحديث للكلمة ؛ ظهرت ذاكرة تخزين مؤقت كاملة فقط في سلسلة IBM System / 360 موديل 85 في نفس عام 1967.
تتكون ذاكرة التخزين المؤقت للشخص السليم من مجموعة من الإدخالات في ذاكرة الوصول العشوائي فائقة السرعة (عادةً ما تكون ثابتة) ، كل إدخال مرتبط بكتلة بيانات ، وهي نسخة من تلك الكتلة في ذاكرة الوصول العشوائي التقليدية. يحتوي كل إدخال على معرّف (يُطلق عليه غالبًا علامة) يحدد التطابق بين عناصر البيانات في ذاكرة التخزين المؤقت ونظيراتها في الذاكرة الرئيسية. إذا تم العثور على إدخال في ذاكرة التخزين المؤقت بمعرف يطابق معرف العنصر المطلوب ، فسيتم استخدام العناصر الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت. وهذا ما يسمى بضربة ذاكرة التخزين المؤقت. إذا لم يتم العثور على إدخال يحتوي على عنصر البيانات المطلوب في ذاكرة التخزين المؤقت ، فسيتم قراءته من الذاكرة الرئيسية في ذاكرة التخزين المؤقت ويصبح متاحًا لعمليات الوصول اللاحقة. وهذا ما يسمى فقدان ذاكرة التخزين المؤقت.
في BESM-6 ، بدلاً من هذا النموذج ، كان هناك أربعة فقط ما يسمى. سجلات المخزن المؤقت للأرقام (BRCh) ، حيث تمت قراءة الكلمات من الذاكرة ، بحيث يمكن الوصول إليها لاحقًا بشكل أسرع بواسطة ALU. وبالمثل ، كان هناك 8 (مرة أخرى عدم تناسق غريب) تسجيلات المخزن المؤقت (BRZ) حيث تم وضع الرقم قبل كتابته في الذاكرة. تم تخزين العنوان حيث يجب كتابة المعامل في ما يسمى ب. BAZ (سجل مؤقت لعنوان السجل). إذا اتضح لاحقًا أن عنوان التنفيذ تزامن مع أحد العناوين في BAZ / BAS ، فإن المعامل مأخوذ من BRZ / BRCh ، وليس من الذاكرة. هذا هو "مخبأ" كامل في بيسموفسكي.
وأخيرًا ، فإن الوهم الأخير هو فكرة أن BESM-6 كان رائدًا لبنية RISC.
بالطبع ، لا يوجد الكثير من الأوامر في BESM-6 ، بل القليل منها ، ولكن هذه هي المعلمة الوحيدة التي تشبه فيها RISC. ومع ذلك ، فإن معالج RISC كامل: يحتوي على مجموعة صغيرة من التعليمات البسيطة ، وعدد كبير من RON (سجلات الأغراض العامة) ، ونظام مطور لإعادة تسميتها ، وتعليمات أولية ، وسرعة تنفيذ قياسية يمكن التنبؤ بها لأي منها - 1-2 دورات.
إذا كنت قد قرأت المقالة حتى هذه النقطة ، فأنت تدرك بالفعل أن BESM-6 قد طار هنا من جميع النواحي ، باستثناء عدد الفرق.
كما قلنا بالفعل ، كان كل شيء محزنًا مع البرنامج في BESM-6.
تم تزويده فقط بسابق نظام التشغيل Dispatcher-68 الذي طوره ITMiVT ، والذي سمح فقط بإطلاق مجموعة من المهام وتخصيص الموارد لها. تم اقتراح الكود التلقائي لـ Lebedev كلغة ، والتي تم التخلي عنها على الفور من قبل جميع الأشخاص المناسبين. كما ذكرنا سابقًا ، كان الأمل هو أنه سيكون من الممكن إطلاق مجموعة البرامج الكاملة على الفور من CDC 6 على BESM-1604 ، لكنها لم تتحقق. نتيجة لذلك ، بدأت كل مجموعة علمية بشكل محموم في قطع تطبيقات مختلفة للغات وأنظمة التشغيل ، بالطبع ، غير متوافقة مع بعضها البعض.
كان أروع نظام مراقبة دوبنا نفسه - علاوة على ذلك ، لم تكن قوات الاتحاد السوفياتي كافية لذلك ، وكان يجب توصيل الألمان من جمهورية ألمانيا الديمقراطية والهنغاريين وحتى المغول - اللجنة الدولية بأكملها لـ JINR.
تحتها ، كان من الممكن إعادة اختيار مجمعي Fortran و Algol-60 المسروقين ، بعد وقت طويل من LISP و Pascal ، ولكن كل هذا على حساب الجهود الجهنمية. تم إنشاء Algol-60 في الأصل في مركز الكمبيوتر التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في مختبر البرمجة تحت إشراف V. M. 2 مترجمين مختلفين مع Algol-6 ، ما لا يقل عن مجمعين مختلفين ، Dubninsky و Bayakovsky ومترجم من لغة Epsilon الأصلية - هذه حديقة حيوانات نموذجية) ، وكما قال الكثيرون ، ظل بالنسبة لها المترجم الوحيد من المشهور لغة.
كانت المشكلة أنه في عام 1964 ظهرت مواصفات لغة جديدة ، تسمى عادةً (بعد العام الأخير تم اعتماد المعيار) Algol-68 ، والتي لم يعد كوروشكين يتقنها. عمل المترجم Algol-68 من مركز السيطرة على الأمراض 1604 بطريقة ملتوية ، مما أوقف إطلاق العديد من برامج CERN التي كان علماء الفيزياء في دوبنا يعتمدون عليها.
في أوروبا ، تم استخدام Algol-68 من قبل اللجنة الملكية البريطانية للاتصالات والرادار لفترة طويلة.
في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، كانت هناك مجموعات عمل لتطوير Algol-68 (على سبيل المثال ، نوفوسيبيرسك تحت قيادة الأكاديمي أندريه بتروفيتش إرشوف ، لينينغراد تحت قيادة أندريه نيكولايفيتش تيريكوف ، موسكو تحت قيادة ألكسندر نيكولايفيتش ماسلوف وميخائيل روفيموفيتش ليفينسون ). تم إنشاء مترجم ونظام برمجة قوي على Algol-68 في جامعة ولاية لينينغراد ، ولكن ... بالفعل لجهاز كمبيوتر الاتحاد الأوروبي ، والذي تم تشغيله لسنوات عديدة (بالمناسبة ، هذا هو سبب ظهور الاتحاد الأوروبي أيضًا في دوبنا ، من أجل من أجل محيط مطور ومن أجل عدد البرامج والمجمعات غير المتوفرة لـ BESM-6 أو تعمل بشكل غير صحيح).
مجرد صورة مرجعية - تركيب اثنين من BESM-6s مرة واحدة في مركز الحوسبة بجامعة موسكو الحكومية (الصورة http://www.besm-6.su)
ظهرت العديد من البرامج بعد التعرف على رموز المصادر الأجنبية ، على سبيل المثال ، N. ومكتبات البرامج القياسية ، تم تسليم ستة BESM -3200 إلى جمهورية ألمانيا الديمقراطية ، وقام مبرمجوهم من JINR ، بعد أن ذهبوا إلى وطنهم ، بصنع نسختهم الخاصة من المجمع ، Fortran-GDR و Algol-GDR (التي عملت 6-6 ٪ أسرع من المحلية).
Z. F. Bochkova ، G.N Ezerov ، V. M. Mikhelev تحت إشراف V. S. Shtarkman من IPM. طور Keldysh (بعد رحلة عمله إلى IBM) الكود التلقائي BEMSh ، حيث أن الكود التلقائي الأصلي لـ M.
لم يتم كتابة نظام الملفات BESM-6 وإكماله حتى النهاية ؛ بشكل عام ، تمكن كل مركز علمي من كتابة شيء خاص به على حساب كل شيء آخر. في تشيليابينسك ، كان هناك أرشفة على الأشرطة ، في دوبنا - اللغة البشرية لوصف المهام و Fortran-GDR ، و Algol-GDR ، في VMK MGU - LISP و DISPAK.
كانت وثائق BESM-6 عطلة منفصلة. تخيل أنك طالب دراسات عليا عادي أو باحث مبتدئ جاء للعمل من الكلية ، على سبيل المثال ، الرياضيات. وقد عُرض عليك البحث في هذا الأمر. لمثل هذا الوصف الجيد للجهاز للمستخدمين النهائيين ، سيقوم هؤلاء المستخدمون في الولايات المتحدة بحرق Cray على المحك من التعليمات.
بالطبع ، واجه كل من OS / 360 الأصلي و IBM مشكلة ، لكنهم قاموا بتصحيح الموقف بسرعة كبيرة ، بينما في الاتحاد السوفياتي لم يتم حل الفوضى مع آلاف المكتبات المكتوبة في أوقات مختلفة من قبل أي شخص وغير متوافق مع بعضها البعض على الإطلاق. المجالات ، حيث لا تتعلق القضية بالنسخ المباشر للبرامج الخاصة بالاتحاد الأوروبي.
كل ما يفخر به معجبو BESM-6 - OS ND-70 و Dubna و DISPAK الشهير وما إلى ذلك ، تم تطويره فقط بحلول منتصف السبعينيات. بفضل DISPAK ، تمكنوا أخيرًا في عام 1970 من توصيل محركات الأقراص الثابتة بوحدات تحكم مأخوذة من شركة جنرال إلكتريك إلى BESM-1972 ، قبل أن يعمل الأشخاص باستخدام أسطوانة قديمة ، تعود أصلها إلى أوائل الخمسينيات من القرن الماضي.
تعمل أجهزة IBM مع الأقراص منذ عام 1956 - هذه هي مسألة "البنية المتقدمة" لـ BESM-6. تبلغ سعة برميل واحد 16 كيلو (192 كيلو بايت) ويزن نصف طن. يمكن توصيل البراميل بـ 4 قطع كحد أقصى. في الوقت نفسه ، كانت سعة محركات الأقراص الثابتة العادية من IBM تبلغ 5 ميغا بايت ، والأقراص الكبيرة - 30 ميغا بايت. لاحظ أن BESM-6 في Dubna بها بعض الاختلافات في الأجهزة ، بدءًا من تماثل الأحرف في الخطوط الطرفية إلى بتات العنوان الفعلية في السجلات.
نتيجة لذلك ، لم يبدأ نظام تشغيل Dubna على الأجهزة التي تحتوي على أكثر من 4 مكعبات ذاكرة ، لأن وحدات البت الإضافية من العنوان الفعلي يستخدمها المرسل لأغراضهم الخاصة. بشكل عام ، هذا ما يفسر سبب عدم شهرة دوبنا في أماكن أخرى.
بشكل عام ، غالبًا ما لا يفهم الأشخاص البعيدين عن تصميم الكمبيوتر الغربي أن الشيء الرئيسي في السيارة ليس الأجهزة ، ولكن البرامج. لا تتم كتابة البرامج تحت الآلة النهائية. تم إنشاء الجهاز بطريقة تجعله ملائمًا لكتابة البرامج الخاصة به ، بل والأفضل من ذلك - استخدام البرامج الحالية بأقل قدر من التغييرات. لسوء الحظ ، حتى في الغرب ، لم يفهم الجميع جوهر هذه البديهية البسيطة.
قام فريد بروكس ، أحد المطورين الرائدين في Stretch ، بصياغة هذا بوضوح شديد - يجب أن يبدأ تصميم أي بنية كمبيوتر بمجموعة متطلبات المستخدم ، وليس التصميم الشخصي المدروس لمهندس نظام معين ورؤيته الشخصية الفريدة لما هو يجب أن تتحول الآلة إلى أن تكون.
ليس الناس لجهاز كمبيوتر ، ولكن جهاز كمبيوتر للناس.
تتمثل الخطوة الثانية في صياغة نظام قيادة مسودة يرضي المستخدمين النهائيين على أفضل وجه (وبالنسبة لمهندس النظام ، فإن المستخدمين النهائيين هم مبرمجون من المستوى المنخفض سينشئون جميع البرامج للبشر العاديين) ، وعندها فقط يتم تطوير حلول دوائر معينة يبدأ.
تم إتقان هذه الدورة إلى حد الكمال من قبل شركتين - IBM ، التي تعلمت من Stretch وأنشأت S / 360 العظيم ، و Burroughs ، والتي طورت بالمثل سلسلة B5000 الكبيرة (هنا نتحدث عن الآلات التجارية الجماعية ، CDC و Cray بالمثل حواسيب علمية عملاقة - تجمع تطبيقات ومتطلبات العلماء ومحاولة إرضائها قدر الإمكان).
نتيجة لذلك ، لا تزال الأجهزة الرئيسية من السلسلة Z متوافقة مع الأجهزة من الستينيات ، ولدى الصناعة المصرفية مليارات الأسطر من التعليمات البرمجية المكتوبة في COBOL الخاص بكينيدي ، و IBM و Burroughs (في تجسيد UNISYS) هما مصنعي الحواسيب المركزية الوحيدين الذين خرجوا من القرن التاسع عشر ، عندما تم تأسيسها ، في القرن الحادي والعشرين.
في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، لم تتحقق هذه البديهية ، للأسف ، (من الكلمة على الإطلاق) ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه بحلول عام 1960 كان لدينا ITMiVT كشركة احتكارية مماثلة لشركة IBM. صمم Yuditsky نفسه Almaz وفقًا للمتطلبات المحددة لنظام الدفاع الصاروخي (ثم GRU) ، وكان مستخدموه المحتملون سعداء بنماذج النموذج الأولي للجهاز ، على الرغم من أنهم لم يسمحوا له بإطلاق السلسلة. في ITMiVT ، كان كل شيء مختلفًا ، وكان يُعتقد بشكل افتراضي أن ليبيديف اللامع يعرف أفضل منك نوع الكمبيوتر الذي تحتاجه ، فهو محترف ، لذا تعايش مع نظام الأوامر والهندسة المعمارية التي ولدها.
الأشخاص الذين هم على دراية جيدة بالتقنيات الحديثة لا يساء فهمهم أو يشعرون بالاشمئزاز من الإلمام ، على سبيل المثال ، بتفاصيل تنفيذ إدارة الذاكرة في S / 360. غالبًا ما يصدم التعرف على ميزات البرمجة منخفضة المستوى في BESM-6 المبرمجين المعاصرين. في الواقع ، لم يكن الأمر أسهل على الأجداد ، لذلك تمت كتابة برنامج BESM-6 لفترة طويلة ، ولفترة طويلة جدًا ، حتى وفاته في التسعينيات.
كانت بعض التطبيقات ناجحة ، وبعضها ليس كثيرًا ، وكل هذا تم بجهود معاهد بحثية ومراكز بحث متباينة ، وانتشرت بطريقة ما في جميع أنحاء البلاد بطرق مختلفة. نشأت الأسطورة حول جودة وكمية برامج BESM-6 إلى حد كبير من حقيقة أنه ، أولاً ، تم إصدار ما يقرب من 400 منها (بما في ذلك التعديلات) ، وهو أمر لا يصدق وفقًا لمعايير الاتحاد ، وتقريباً كل مركز علمي رئيسي ، و ثانيًا ، تم تثبيتها لمدة 6 عامًا واستُخدمت لمدة 20 عامًا.
نتيجة لذلك ، العلماء ، الناس بعيدون كل البعد عن الغباء ، خلال هذا الوقت كانوا قادرين على ولادة الكثير من البرامج التي يمكن تحملها. بطبيعة الحال ، كانت هناك أيضًا مدارس نظرية كبيرة للبرمجة (بشكل عام ، كان المبرمجون السوفييت ذوو القوة القصوى ، والمعروفون عالميًا كمنظرين لعلوم الكمبيوتر ، أشخاصًا أتوا إلى هناك من الرياضيات ، بدءًا من Lyapunov و Shura-Bur).
تم تطوير المبادئ النظرية لبناء أنظمة التشغيل والمجمعين ، وكتابة المقالات ، والدفاع عن الأطروحات ، وإنشاء المدارس العلمية. كان كل هذا ، بالطبع ، جديرًا بالكمية والنوعية.
كانت المشكلة الوحيدة هي أن العلم الأكاديمي الممتاز كان جالسًا في برجه العاجي ، مما يساعد في التطورات البارزة مثل DISPAK و Dubna و ND-70 ، لكن البلاد كانت بحاجة إلى عشرات الآلاف من المبرمجين ، وليس فقط عشرات الأكاديميين في البرمجة. لم تكن لدينا مشاكل معهم ، لكن مع أجهزة التشفير العادية ...
في المقالة التالية ، سنكمل نظرنا في هذا التطور المحلي التاريخي.
يتبع ...
معلومات