их надо отнести к электронным вычислительным машинам второго поколения, хотя в архитектуре их имеется много черт, присущих машинам третьего поколения.
Основные технические характеристики последней модели семейства — машины «Урал-16» таковы: представление данных — слова переменной длины, числа с плавающей запятой, числа с фиксированной запятой переменной разрядности, символы; длина слова (в битах) — 1, 2…, 48; длина массива информации (в битах) — 24, 48…, 98 303; разрядность чисел с фиксированной запятой — 1, 2…, 48, с плавающей запятой — мантисса 39, порядок 7; система счисления — двоичная; система команд — 300 одноадресных команд; система адресации — относительная, ступенчатая (номер массива — начало подмассива — относительный адрес слова заданной длины); время выполнения операций сложения 48-разрядных слов — 10 мкс, умножения — 30 мкс; количество каналов сигналов прерывания — 64 + 24: количество уровней прерывания — 64. Оперативное ЗУ — на ферритовых сердечниках, емкостью 131–524 тыс. слов, внешние ЗУ на магнитном барабане — 98–784 тыс. слов, на магнитных дисках — 5–40 млн слов, на магнитных лентах — 8–48 млн слов (слова длиной 24+2 бита). В качестве устройства ввода используют устройство на перфокартах — 700 карт в минуту, на перфоленте — 1000 строк в секунду, ввод с каналов связи — до 2,2 млн бит в секунду. В качестве устройств вывода используют печатающее устройство, производительностью 400 строк (по 128 знаков) в минуту, устройство на перфокартах — 110 карт в минуту, выходной перфоратор — 80 строк в секунду, вывод в каналы связи — до 2,2 млн бит в секунду, алфавитно-цифровое печатающее устройство — 800 строк в минуту. Имеется также экранный пульт — устройство индикации, предназначенное для реализации диалога режима — с максимальным объемом воспроизводимых данных — 2048 символов.
Основу системы математического обеспечения последних моделей семейства «Уралов» составляет универсальная программа-диспетчер, выполняющая функции операционной системы. В состав математического обеспечения входит также автокод АРМУ, обеспечивающий полную совместимость программ от меньшей модели к большей и запись на нем алгоритмов решения определенного круга задач. АРМУ обеспечивает запись программ для работы со словами и массивами переменной длины, выполнение операций над числами в двоичной и десятичной системах счисления с плавающей и фиксированной запятой. В системе математического обеспечения предусмотрен транслятор с АРМУ на машинный язык. Имеются программы отладки на уровне языков машин и автокода АРМУ, для обнаружения неисправностей набор тест-программ. Библиотека программ, содержащая стандартные программы и программы решения различных задач, комплектуется из программ, написанных на языках отдельных ЭЦВМ, АРМУ, АЛГОЛ-60, АЛГАМС и АЛГЭК. Предусмотрено расширение библиотеки за счет программ, написанных на других языках и автокодах, после разработки соответствующих трансляторов с этих языков на язык АРМУ.
Копия титульного листа аванпроекта
Государственный комитет по радиоэлектронике СССР
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЦИФРОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ «УРАЛ-11», «УРАЛ-12», «УРАЛ-13», «УРАЛ-14», «УРАЛ-15»
Аванпроект
Часть 1
Элементы, узлы и блоки.
ПС0071000Д-1
на 148 листах.
Главный конструктор машин «Урал» главный инженер НИИУВМ Б. РАМЕЕВ 27 апреля 1963 г.
Выдержки из Введения к 1 части Аванпроекта:
ВВЕДЕНИЕ
На основании изучения типовых применений, организационных форм использования, изучения технических заданий на ряд систем переработки и материалов по зарубежным машинам разработчики пришли к выводу, что для удовлетворения основных потребностей народного хозяйства достаточен небольшой набор вычислительных машин и машины могут быть в значительной степени унифицированы с точки зрения конструкции, технологии, схем, структуры, входных языков, систем автоматизации программирования и условий эксплуатации.
Как известно, вычислительная техника принадлежит к тем отраслям науки и техники, которые развиваются особенно быстро, поэтому вычислительные машины очень быстро морально стареют. Они становятся все более сложными, в связи с этим требуют значительного времени для разработки и освоения в серийном производстве.
Выход из этого положения, очевидно, нужно искать в унификации.
Унификация элементов, устройств и машин позволит сократить сроки разработки и освоения в производстве. Унификация входных языков, систем команд позволит сократить сроки внедрения и резко повысить эффективность использования вычислительных машин в народном хозяйстве.
Унификация даст возможность сократить номенклатуру и увеличить количество изделий вычислительной техники, окажется целесообразной организация специализированных производств для выпуска унифицированных элементов, узлов и устройств, что даст возможность повысить качество изготовления и снизить стоимость.
Ограниченный типаж машин облегчит условия технической и математической эксплуатации большого парка машин (обеспечение запасными частями, обучение кадров обслуживающего персонала и программистов, модернизация машин и т. д.).
Ограниченный набор вычислительных машин и устройств различной производительности и назначения, могущих обмениваться информацией, позволяет создавать крупные системы для переработки информации, состоящие из многих машин, соединенных линиями связи. Различные ступени такой системы могут быть оборудованы машинами соответствующей производительности и сложности.
Все, что представлено в аванпроекте, базируется на реальных ОКР, серийно выпускаемых или осваиваемых, узлах и механизмах и освоенных технологических процессах.
Универсальность устройств, из которых составлены машины, гибкая блочная структура, позволяющая в широких пределах менять комплектность машин как по количеству, так и по типам устройств, возможность замены одних устройств другими с лучшими параметрами, добавление новых устройств, наличие развитой системы прерывания и связанная с этим возможность одновременной работы многих устройств, гибкая система команд, приспособленная к требованиям автоматизации программирования и многопрограммной работы, возможность объединения машин в системы, применение полупроводниковых приборов делает машины, представленные в аванпроекте, достаточно морально устойчивыми и ставит их на уровень наиболее распространенных зарубежных машин.
Наряду с введением новых принципов, перечисленных выше, при разработке обращалось особое внимание на технологичность конструкций.
Разработанные модульные схемные элементы, из которых построены все устройства и машины, рассчитаны на специализированное производство с использованием механизированных процессов, имеют малую номенклатуру простых схем и типономиналов деталей. Полупроводниковые приборы используются без отбора и без дополнительных, к действующим ТУ, требований. В конструкции узлов, блоков и устройств также учтены требования технологичности, связанные с необходимостью их крупносерийного производства.
Для сравнительно сложных машин и систем, рассмотренных в аванпроекте, одним из важнейших вопросов является вопрос надежности, поэтому повышению надежности при разработке обращалось особое внимание и во всех случаях, когда это оказывалось возможным, параметры надежности определялись и регламентировались.
…Разработка и освоение в производстве машин, рассмотренных в аванпроекте, может явиться переходным этапом в разработке универсальных вычислительных машин на микроминиатюрных элементах и может существенно сократить сроки появления нового поколения машин.
Для всех элементов, узлов, устройств и машин, рассмотренных в аванпроекте, приводятся проекты технических заданий на разработку, содержание которых дополняет информацию, имеющуюся в кратких описаниях.
Виктор Михайлович Глушков
«Как только у меня появляется свободное время, я начинаю доказывать теоремы».
Юрий Ревич
От автора
Очерк написан на основе текста раздела о В. М. Глушкове книги Б. Н. Малиновского «История вычислительной техники в лицах» [1.1]. Как указывает в этой книге Борис Николаевич, рассказы самого Глушкова взяты из автобиографии, составленной по рассказам В. М. Глушкова журналисту В. П. Красникову в 1974 году, и текстов, записанных дочерью Глушкова Ольгой 3–11 января 1982 года, когда ученый находился в реанимационной палате Кремлевской больницы в Москве. Автор благодарит В. А. Китова и О. В. Китову (Глушкову) за ценные уточнения и замечания по тексту.
Зимой 1942 года в помещении склада сельскохозяйственного института под Новочеркасском скрывались от немцев два молодых человека. Ночами они таскали с полей мороженную картошку для пропитания и заодно разбрасывали по дорогам куски колючей проволоки. Один раз чуть не попались напоровшейся на эту проволоку группе немецких солдат на машине и чудом сумели убежать под обстрелом.
Одним из этих молодых людей был будущий академик АН СССР, АН УССР и ряда зарубежных академий, всемирно признанный авторитет в области кибернетики Виктор Михайлович Глушков. Его молодость может послужить основой для остросюжетного триллера — кажется невероятным, чтобы это все могло произойти с одним человеком. Правда, такой боевик вряд ли получился бы развлекательным. Ровесник поколения, ушедшего на войну прямо из школьных стен, юный Виктор Глушков не был принят в ряды действующей армии из-за близорукости, но не один раз мог пополнить ряды своих сверстников, практически поголовно оставшихся на полях сражений. Его мать Вера Иосифовна, депутат Шахтинского горсовета, была арестована немцами по доносу и расстреляна осенью 1942 года, но Виктору удалось скрываться в течение нескольких зимних месяцев. После освобождения города Шахты от оккупации в феврале 1943 года, его мобилизовали на восстановление шахт Донбасса. Он дважды попадал под завал и второй раз просидел в забое восемь часов, гадая — вспомнит ли кто-нибудь о том, что он тут находится?