Борис Малиновский - Информационные технологии в СССР. Создатели советской вычислительной техники

Теперь скажем пару слов о накопителях на магнитных барабанах. Поначалу я никак не мог понять, откуда в ЭВМ 4-го поколения появляются магнитные барабаны, когда весь мир давно от них отказался. И вот, после долгих размышлений, я выскажу свою гипотезу. В ИТМ и ВТ был отдел накопителей на магнитных барабанах и, чтобы его не разгонять, ему поручили поучаствовать в разработке ЭВМ 4-го поколения. Мы, как всегда, идём своим путём.

У нашего предприятия были весьма тесные связи с Загорским электромеханическим заводом (ЗЭМЗ), одним из лучших заводов электроники в Союзе, так вот руководство завода в частных беседах весьма нелестно высказывалось о выпускаемых им «Эльбрусах», а в это время у них в течение 5-ти лет лежала документация на ЭВМ М-13 разработки М. А. Карцева, которая должна была стать сердцем Красноярской РЛС. Таким образом, можно сказать, макет МВК «Эльбрус-1», который выпускал ЗЭМЗ в угоду ИТМ и ВТ, стал причиной, по которой не была построена Красноярская РЛС (это мое личное мнение).

Вся убогость и халтурность МВК «Эльбрус-1» особенно контрастировала по сравнению с ЭВМ М-10 М. А. Карцева, которая стояла в 50-ти метрах у нас на предприятии. Это, кстати, было единственное место в СССР, где обе советские суперЭВМ стояли бок о бок и могли нами сравниваться.

Хочу добавить несколько слов по поводу МВК «Эльбрус-2». По моим сведениям три 10-процессорных МВК «Эльбрус-2» были использованы как управляющие ЭВМ в РЛС ПРО «Дон» под Москвой в Софрино. Мне лично неизвестно, как это удалось, но разработчики из РТИ им. академика Минца добились, чтобы ИТМ и ВТ сделали-таки из «Эльбруса-2» управляющие ЭВМ, тем более, что их прежние разработки РЛС использовали управляющие ЭВМ, разработанные М. А. Карцевым, и они знали, как должны работать управляющие ЭВМ.

Теперь несколько слов насчет ЭВМ М4-2М, год начала выпуска которой — 1964 и год прекращения выпуска — 1984. С 1971 года я лично принимал участие во вводе в эксплуатацию 9-ти этих ЭВМ сначала как инженер, а затем как руководитель пуско-наладочной бригады. Эти ЭВМ были заменены на компьютеры IBM PC к середине 2000 годов. Причем замена была произведена не переписыванием боевых программ, а созданием на IBM PC эмулятора команд ЭВМ М4-2М и загрузкой в IBM PC программ в кодах М4-2М. Дело в том, что архитектура ЭВМ М4-2М предвосхищала архитектуру IBM PC, и это в 1963 году!

Отдельно хочется сказать о последовательном синхронном шлейфе с пропускной способностью 100 Кбит/с ЭВМ М4-2М. Эта синхронная сеть разбивалась на 64, 128 или 256 каналов по 16 разрядов, и все устройства РЛС были синхронно привязаны к своим каналам и принимали или передавали в ЭВМ М4-2М соответствующую информацию в двоичном коде. Таким образом, это была одна из первых, если вообще не первая промышленная сеть обмена информацией между ЭВМ. Кстати, РЛС СПРН «Днепр» на базе ЭВМ М4-2М были полностью автоматическими, то есть обслуживающий персонал только наблюдал за работой РЛС, и все данные о ее работе автоматически пересылались на командный пункт в подмосковный Солнечногорск.

Отсюда можно сделать вывод, что ЭВМ М4-2М за свою долгую жизнь достойна Книги рекордов Гиннесса.

Николай Петрович Брусенцов

Б. Н. Малиновский

От составителя

Достижение Н. П. Брусенцова — троичный компьютер — для лучшего понимания требует некоторого теоретического введения. При разработке первых компьютеров перед конструкторами встал вопрос об экономичности систем счисления с различными основаниями. Основанием системы называется количество цифр в ней, то есть отдельных символов для написания чисел. В десятичной системе их 10, от 0 до 9, в двоичной — всего две цифры, 0 и 1. А под экономичностью системы понимается тот запас чисел, который можно записать с помощью данного количества знаков. Чтобы записать 1000 чисел (от 0 до 999) в десятичной системе, нужно 30 знаков (по десять в каждом разряде), а в двоичной системе с помощью 30 знаков можно записать 215 = 32 768 чисел, что гораздо больше 1000. То есть двоичная система явно экономичнее десятичной. В общем случае, если взять n знаков в системе с основанием x, то количество чисел, которые при этом можно записать, будет равно x n/x. Легко найти максимум такой функции, который будет равен иррациональному числу е = 2,718282… Но поскольку система с основанием е может существовать только в воображении математиков, то самой экономичной считается система счисления с основанием 3, ближайшим к числу е: с помощью 30 знаков в троичной системе можно записать 310 = 59 049 чисел. В компьютере, работающем по такой системе, число элементов, необходимых для представления числа определенной величины, минимально.

Именно такой компьютер и создал Николай Петрович Брусенцов. Он имеет и другие преимущества перед двоичными, кроме экономичной элементной базы (см. приложение в конце этого очерка). Почему же троичный компьютер, ныне знаменитый во всем мире (все западные историки науки, приезжая в Россию, первым делом стремятся встретиться с Н. П. Брусенцовым, о чем говорит и Борис Николаевич в данном очерке), так и остался тупиковой ветвью на древе компьютерной эволюции? Причин много, и, главная та, что именно двоичная величина, бит, является наименьшим возможным количеством информации. Передача данных от одного устройства к другому в условиях помех происходит намного надежнее, если производится всего двумя устойчивыми состояниями — высоким уровнем напряжения и низким. Эти состояния просто воспроизвести в электронных устройствах — троичный триггер на транзисторах или лампах устроен куда сложнее двоичного и будет менее надежен в работе, пусть и самих таких триггеров будет требоваться меньше. Брусенцову просто повезло натолкнуться на крайне надежную элементную базу, которая хорошо работает как раз в троичной логике, но при переводе его схем на полупроводниковую основу вместо упрощения получится усложнение.

Текст Бориса Николаевича дополнен фрагментами интервью Н. П. Брусенцова журналу «Upgrate» [7.1] — они выделены мелким шрифтом.

21 июня 1941 года, накануне дня начала Великой Отечественной войны, восьмиклассник Коля Брусенцов был в Днепропетровске, участвовал в олимпиаде молодых музыкантов — дирижировал хором, исполнявшим его песню о дзержинцах. Все прошло замечательно.

А утром 22-го его и остальных, приехавших из Днепродзержинска, срочно отправили домой. Уже дома услышал по радио выступление Молотова. Запомнились слова «Победа будет за нами» и «Богатырская симфония» Бородина, зазвучавшая вслед за ними.

Так закончилось детство Николая.

Он родился 7 февраля 1925 года на Украине в городе Каменское (теперь Днепродзержинск). Отец, Петр Николаевич Брусенцов — сын рабочего железнодорожника, окончил рабфак, а в 1930 году — Днепропетровский химический институт. Участвовал в строительстве Днепродзержинского коксохимического завода. Умер в 1939 году в возрасте 37 лет.