ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА В МИНЭЛЕКТРОНПРОМЕ СССР
Борис Малашевич
Статья подготовлена в октябре 2013 г.
Организацию разработок и производства изделий в Минэлектронпроме, а система была единой, мы рассмотрим на примере планирования развития средств вычислительной техники: МСВТ (микропроцессорные средства вычислительной техники) и САПР (Системы автоматизации проектирования).
ГОЛОВНАЯ РОЛЬ ЦЕНТРА МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
Ещё при создании Центр микроэлектроники Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР был назначен головным в области микроэлектроники. На тот момент, в 1962-63 гг., ЦМ был не только головным, но и почти единственным предприятием в этой области. Кроме него зачатками микроэлектроники занимались только Рижский завод полупроводниковых приборов (создавший в 1962 г. первую в стране полупроводниковую интегральную схему (ИС) "Р12-2"), НИИ-35 в Москве (пытался сделать германиевую ИС и начал работы по планарной кремниевой технологии) и СКБ-2 в Ленинграде (разрабатывал тонкоплёночную технологию, пригодную для создания гибридных ИС). И это все. В мире их тоже было не много – Fairchild, Texas Instruments и IBM, начавшие производство ИС тоже в 1962-63 гг.
Но микроэлектроника в стране развивалась стремительно. Уже через 2-3 года разработкой полупроводниковых и гибридных технологий и ИС, спецматериалов, технологического и контрольно-измерительного оборудования и многого другого, необходимого для микроэлектроники, занимались множество предприятий. В интересах микроэлектроники и других направлений в отрасли пришлось развивать и свою вычислительную технику, в первую очередь МСВТ и САПР для автоматизации, как производственных процессов, так и процессов проектирования.
В условиях действовавшей тогда централизованной плановой экономики всем этим нужно было управлять, координируя и согласовывая развитие разных направлений.
Общие вопросы координации
Что бы эффективно управлять, нужно было иметь полную информацию обо всех предприятиях, всех коллективах, их потенциальных возможностях, их потребностях, их продукции и т.п. Нужно было знать о нуждах реальных и потенциальных потребителей, о решаемых ими задачах, условиях применения создаваемой ими аппаратуры, их требования к интегральным схемам и т.п. Нужно было знать о состоянии и обо всех тонкостях развития индустрии интегральных схем за рубежом, успехи и тенденции развития ведущих зарубежных фирм. Нужно было знать ещё очень и очень много.
На основании всех этих знаний нужно было формировать техническую политику развития отечественной микроэлектроники, её материаловедения и технологического оснащения и т.п. Весьма ограниченные ресурсы отрасли нужно было использовать наиболее оптимально, с максимально возможным эффектом. Необходимо было оптимизировать номенклатуру и системы параметров создаваемых продуктов, чтобы с минимальными затратами обеспечить потребности страны и союзников в изделиях микроэлектроники.
Все эти работы и многое другое и включает понятие "координация". Задача специалистов и предприятий, занимающихся координацией, заключается в подготовке всех материалов, необходимых для принятия решений соответствующим руководителям: министру, его заместителям, начальнику главного научно-технического управления, начальникам главков и др.
Практически работа по координации предусматривает формирование (на основе всевозможных анализов и прогнозов) системы продуктов (микросхем, материалов, технологического оборудования и т.п.), оптимальных по номенклатуре (без дублирований и пробелов), удовлетворяющих требованиям системной совместимости и максимально удовлетворяющих задачам потребителя.
Это обеспечивается регулярным формированием: анализов и прогнозов развития науки и техники по курируемому направлению; проектов требований к перспективным разработкам и технологическим линиям для их реализации на основе системного подхода; годовых и перспективных планов разработок и производства и т.п. Согласованием технических заданий на новые разработки, сопровождением разработок, согласованием технических условий на разработанные изделия, участием в госкомиссиях по приёмке завершённых разработок и многим другим.
Для выполнения функций координации в СССР был создан институт головных по направлениям науки и техники предприятий и научных руководителей (или главных конструкторов) направлений. Головным предприятием по микроэлектронике ещё Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 8 августа 1962 г. был назначен Центр микроэлектроники, позже переименованный в Научный центр (НЦ), он же затем стал и головным в области вычислительной техники.
Основными формами работ по обеспечению координации были следующие:
• Разработка анализов и прогнозов развития науки и техники по курируемым направлениям (ежегодно).
• Формирование оптимизированной номенклатуры продукции в виде функционально-параметрических рядов, удовлетворяющих требованиям единой системы параметров и соответствующих правилам системной совместимости.
• Созданием и сопровождением нормативной базы для обеспечения системных принципов развития микроэлектроники.
• Формирование годовых и перспективных планов разработок и производства продукции.
• Постоянный контроль за выполнением плановых показателей, работ и нормативных документов…
Информационное обеспечение
Основой всех координационных работ является тщательное изучение состояния и тенденций развития науки и производства в курируемом направлении и прогнозирование его дальнейшего развития. А для этого нужно знать все, что делается по этому направлению в стране и в мире. Отлично понимая это, Минэлектронпром организовал у себя идеальное информационное обеспечения специалистов всех уровней. Выписывались и добывались иными способами все выходящие в стране и в мире: научные и технические периодические издания; периодические и специальные обзоры, анализы и прогнозы; труды конференций и симпозиумов; корпоративные и государственные программы развития; фирменные каталоги и пользовательская документация на продукцию; закупались образцы продукции; приобреталось все, что может пригодиться для пользы дела. Материалы добывались как специальными службами Минэлектронпрома по открытым каналам, так и государственными спецслужбами по их каналам, работали и те, и другие на полную мощность.
Эти материалы направлялись предприятиям в соответствии с их специализацией. В головных предприятиях специальные аналитики их изучали, обобщали, анализировали, составляли краткие аннотации и подробные прогнозы, которые рассылались всем руководителям и специалистам предприятий, опять же согласно их специализации. Особо важные материалы переводились на русский язык (авторитетнейший в те годы американский журнал "Elektronics" выходил на русском языке с задержкой от оригинала на 1-2 месяца). Эти материалы были доступны любому специалисту любого предприятия, а заинтересовавшись чем-либо, он мог получить и оригинал материала.
Информационным обеспечением в Минэлектронпроме занимался специально для этого образованный ЦНИИ "Электроника", а в головных по направлениям предприятиях были специальные подразделения, укомплектованные высокообразованными специалистами со знанием иностранных языков. Был такой отдел и в НЦ.
Важно было не только знать о том, что твориться в мире, но и обеспечить информационный обмен в стране и отрасли. С этой целью выпускались специализированные периодические журналы (Электронная промышленность" и др.), тематические сборники, проводились конференции и семинары с публикацией их трудов и т.п. Естественно, по нормам тех времён эти материалы могли иметь и соответствующий гриф секретности ("ДСП" – для служебного пользования, "секретно", «совершенно секретно» – в народе известное как «две селёдки»).
Таким образом, любой специалист отрасли, при желании, мог всегда быть в курсе всех новейших достижений в сфере своих профессиональных интересов в мире и стране (в стране даже хуже, т.к. существовала секретность). Это, в значительной мере, способствовало необыкновенно высоким для СССР темпам развития отечественной электронной промышленности.
Координация развития МСВТ
С появлением микропроцессоров и других больших ИС (БИС) в Минэлектронпроме нарастающими темпами разворачивались разработки и производство микро-ЭВМ, периферийных устройств и микропроцессорных систем на их основе. Первоначально координация этих работ производилось специалистами Главного научно-технического управления министерства под руководством его начальника В.М. Пролейко. В Зеленограде такие работы в первые годы были сосредоточены в СВЦ, формированием технической политики и обеспечением её реализации руководил директор СВЦ Д.И. Юдицкий, согласовывая её с руководством НЦ и министерства.
В середине 1976 г. в результате крупной реорганизации СВЦ был ликвидирован, а его головные функции переданы во вновь образованное СКБ НЦ, где был создан отдел, координирующий в НПО НЦ разработок микроэлектронной аппаратуры (МЭА). На этот же отдел были возложены функции по координации разработок и микропроцессоров. Отдел, у которого оказалось активное будущее, образовали специалисты, пришедшие из СВЦ: В.А. Шахнов, Б.М. Малашевич, Э.И. Коночкин, Л.И. Якушкина, Б.А. Ефимов, А.И. Любушкин, А.А. Кутепов, О.И. Белышева, Г.А. Захарова и др.
Вскоре стала понятна неэффективность координации разработок МЭА в рамках одного НПО, т.к. в этих работах необходима широкая кооперация с другими предприятиями МЭП. В министерстве соответствующей службы тогда не было. Отделом было подготовлено предложение о создании отраслевого координирующего органа, одобренное генеральным директором НПО НЦ А.Ю. Малининым. Реализовано это предложение было приказом министра от 15.08.79 г., №502 о создании координационного совета по координации разработок микроэлектронной аппаратуры в МЭП. Председателем был назначен главный инженер НПО НЦ А.А. Васенков. Отдел координации МЭА СКБ НЦ преобразован в отраслевой отдел с функциональным соподчинением начальнику ГНТУ МЭП В.М. Пролейко. Это заметно повлияло на организацию разработок и в НПО НЦ, и в отрасли.
К тому времени в стране сложилось неоднозначная ситуация в области развития вычислительной техники. С одной стороны страна входила (в качестве лидера) в МПК по ВТ («Межправительственная комиссия по вычислительной технике» - орган, параллельный СЭВ (Совет экономической взаимопомощи) с несколько иным составом стран, координирующая разработки и производство вычислительной техники в рамках ЕС ЭВМ - Единой системы больших ЭВМ и СМ ЭВМ - семейства малых ЭВМ). С другой – сохраняло силу назначение головных предприятий в стране, с которыми требовалось согласовывать технические задания на разработки и технические условия на изделия. Неприятным для МЭП было то, что головным в стране предприятием по управляющим ЭВМ и головным в СМ ЭВМ являлось одно предприятие – Институт Электронных Управляющих Машин (ИНЭУМ, Минприбор). Директор ИНЭУМ Б.Н. Наумов был Генеральным конструктором СМ ЭВМ. Увлёкшись СМ ЭВМ, Борис Николаевич отказывался согласовывать любые средства вычислительной техники, не входящие в СМ ЭВМ, торпедируя, тем самым, все разработки средств вычислительной техники в МЭП.
Для устранения этого препятствия в рамках Координационного совета специалистам СКБ НЦ (Б.М. Малашевич) и НИИТТ (В.И Смыслов) пришлось проделать огромную работу по формализации в стране нового класса продукции – Микропроцессорных Средств Вычислительной Техники (МСВТ) с головной ролью Минэлектронпрома, создать для него свою систему стандартизации. Было организовано комплексно-целевое планирование МСВТ в рамках МЭП. СКБ НЦ была разработана и введена в действие первая КЦП «МСВТ» на ХI пятилетку (1981 – 1985 гг.). Впоследствии была сформирована аналогичная КЦП на XII пятилетку.
------------------------------------------------------
Маленькие хитрости
Это был уже второй подобный случай в истории Минэлектронпрома. Когда были разработаны первые микрокалькуляторы, ТЗ и ТУ на них также требовалось согласовывать с Минприбором – головным по электромеханическим и электронным калькуляторам. И тоже с этим согласованием было масса проблем, т.к. микрокалькуляторы оказались серьёзным конкурентом электронным и, тем более, электромеханическим калькуляторам Минприбора. Пришлось формально создать "новый класс продукции" – микрокалькуляторы, назначив головным Минэлектронпром. В части нормативной базы эту работу возглавил начальник отдела стандартизации НИИТТ В.И. Смыслов. Теперь его опыт пригодился.
------------------------------------------------------
Это сделало МЭП независимым в стране поставщиком средств вычислительной техники, равноправным партнёром с ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ и производителями специальных ЭВМ при решении всех межотраслевых и международных технических и организационных проблем. Его стали приглашать для участия в межведомственных работах по унификации конструкций РЭА, клавиатур персональных ЭВМ, накопителей на жёстких дисках, на разработку ГОСТ на персональные ЭВМ и т. п.
Однако руководители предприятий, не входящих в НПО НЦ, зачастую воспринимали Координационный совет как совещательный орган и нередко не выполняли его решения. К тому же А.А. Васенков покинул пост главного инженера НЦ, перешёл на работу директора НИИФП.
Необходимо было поднять статус совета и назначить нового председателя совета. Это было осуществлено приказом министра от 14.10.79 г., №589. Координационный совет преобразовывался в отраслевой Совет Главных Конструкторов направлений. Председателем СГК был назначен начальник ГНТУ В.М. Пролейко. От зеленоградских предприятий в СГК в качестве главных конструкторов направлений-председателей секций СГК (учётом дополнения приказом 1 от 3.01.83 г.) вошли:
• Дшхунян Валерий Леонидович (НИИТТ) – ГК однокристальных ЭВМ и вычислительных систем на пластине,
• Звездин Виктор Сергеевич (НИИ МП) – ГК устройств речевого ввода/вывода информации,
• Кузнецов Николай Михайлович (НИИ ТМ) – ГК устройств связи с объектами,
• Малашевич Борис Михайлович (НИИ НЦ) – ГК по унификации и совместимости МСВТ,
• Шахнов Вадим Анатольевич (НИИ НЦ) – Перспективное планирование и координация разработок,
• Шмигельский Владимир Николаевич (НИИ НЦ) – ГК запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах,
• Якубовский Сергей Викторович (Дейтон)– ГК по стандартизации МСВТ.
Такое преобразование позволило существенно улучшить организацию разработок и производства МСВТ в МЭП. Регулярные встречи главных конструкторов обеспечивали постоянный обмен информацией, своевременность принятия и выполнения назревающих решений. Образовался отраслевой коллектив единомышленников, выполняющих общее дело. Общепризнанным центром этого сотрудничества были ГНТУ МЭП и отраслевой отдел в НИИ НЦ. Упорядочение дел в отрасли значительно упростило координацию работ с предприятиями других ведомств. МЭП и практически стал восприниматься как равноправный участник процесса создания средств вычислительной техники.
Ситуация начала изменяться в 1981 г. после смены руководства НПО и НИИ НЦ: новое руководство весьма прохладно отнеслось к отраслевой деятельности в области МСВТ. Положение ухудшилось ещё более в 1985 г., когда В.М. Пролейко – председатель СГК МСВТ и начальник ГНТУ МЭП, по злой воле был вынужден покинуть свои посты (против него было сфабриковано уголовное дело, которое позже полностью рассыпалось и закончилось полным оправданием В.М. Пролеко, но в МЭП он уже не вернулся). В результате СГК МСВТ оказался фактически обезглавлен. Это значительно усложнило деятельность совета, понизило его статус и, соответственно, эффективность. Не могло это сказаться и на положении отраслевой службы на предприятии, его руководство ещё более охладело к этой деятельности. Огромная польза, которую можно извлечь из владения отраслевой службой в интересах НЦ, была понята много позже, при развёртывании работ по персональным компьютерам. А пока её планомерно душили. Подразделение было переведено в помещение завода «Квант» и оставлено практически без телефонной связи (подключили к единственному телефону крупного отделения). Контакты с предприятиями были разорваны. В результате начальник отраслевого отдела и член СГК, ответственный за перспективное планирование и координацию разработок, В.А. Шахнов и ряд специалистов покинули НИИ НЦ. Так плачевно закончился первый этап деятельности СГК МСВТ. Но отраслевые функции формально остались и, в какой-то степени, выполнялись. СГК МСВТ продолжал действовать, но только в качестве клуба главных конструкторов, что тоже приносило какую-то пользу.
В 1985 – 1988 гг. в стране наблюдался бурный подъем активности в области развития и внедрения микропроцессоров и микро-ЭВМ. Этот подъем пользовался поддержкой на высшем государственном уровне. Вышло ряд постановление ЦК КПСС и СМ СССР, например:
• январь 1985 г. – постановление №15-9 «Об общегосударственной программе создания, развития производства и эффективного применения вычислительной техники и автоматизированных систем на период до 2000 г. и о первоочередных мерах по её реализации».
• март 1985 г. – постановление «О компьютеризации школьного образования»,
• январь 1986 г. – постановление №158-52 «О развитии работ по разработке и производству персональных ЭВМ на 1986 – 1990 гг.»,
• июнь 1987 г. – постановление №675/155 «О мерах по созданию и освоению серийного выпуска перспективных средств вычислительной техники и по развитию работ в области информатики» и т.п.
Во всех подобных постановлениях МЭП был представлен как разработчик и производитель:
• изделий электронной техники (ИЭТ) для средств вычислительной техники других ведомств,
• средств вычислительной техники «Электроника».
В это время в государственной системе стандартизации отсутствовало и понятие, и класс продукции типа «персональная ЭВМ (ПЭВМ)», «персональный компьютер (ПК)» (ПЭВМ и ПК – синонимы). Для нормального выпуска продукции требовались соответствующие нормативные документы. При Госстандарте СССР была образована рабочая группа специалистов (от МЭП – Б.М. Малашевич, НИИ НЦ), разработавшая необходимые государственные стандарты, например:
• ГОСТ 27 201-87 «Машины вычислительные электронные персональные. Типы, основные параметры. Общие технические требования».
• ГОСТ 14289-88 «Средства вычислительной техники. Клавиатуры. Расположение клавиш и символов, функции управляющих клавиш».
• ГОСТ 27954-88 «Видеомониторы персональных электронных вычислительных машин. Типы, основные параметры, общие технические требования» и др.
Перед Минэлектронпромом, первым в стране приступившим к массовому выпуску ПЭВМ, остро встала проблема организации их массового производства, в т. ч. периферийных устройств (видеомониторов, клавиатур, накопителей на гибких и жёстких магнитных дисках (НГМД и НЖМД), манипуляторов «мышь», принтеров, графопостроителей, дигитайзеров, источников питания и т.п.). Купить их в стране в те времена было негде: валюты для импорта было мало. Пришлось вспомнить о недавнем положительном примере работы СГК МСВТ и отраслевого отдела, к тому времени практически распавшегося. С небольшим перерывом выпускаются два приказа МЭП: №29 от 18.01.88 о назначении главного конструктора МСВТ (В.А. Меркулов, НИИ НЦ), и №242 от 5.04.88 "О совершенствовании координации работ по САПР и МСВТ".
Вторым приказом были утверждены: новый состав СГК МСВТ, Положение о СГК МСВТ, перечень головных предприятий по направлениям МСВТ. Был также возрождён отраслевой отдел.
В состав СГК МСВТ вошли:
1. Назарьян А.Р. – председатель СГК (начальник ГНТУ МЭП),
2. Меркулов В.А. (НПО НЦ) – зам. председателя СГК, главный конструктор (ГК) МСВТ,
3. Малашевич Б.М. (НПО НЦ) – зам. председателя СГК, ГК по стандартизации и унификации МСВТ, начальник отраслевого отдела,
4. Попов А.А. (гл. инженер НИИ НЦ) – ГК ПЭВМ,
5. Лопатин В.С. (гл. инженер ОКБ при заводе «Процессор») – ГК микро- и мини-ЭВМ для САПР, СТО и КИА,
6. Кузнецов П.Д. (директор ЦКБИТ) – ГК устройств отображения информации,
7. Уласюк В.Н. (ген. директор НПО «Платан») – ГК по приборам отображения информации,
8. Громов В.В. (нач. СКБ, зам. директора НИИ ТМ) – ГК НГМД,
9. Забурдяев В.С. (ген. директор НИИТОП) – ГК НЖМД,
10. Савелов А.З. (ген. директор НПО «Полюс») – ГК компакт-дисков (накопителей на магнитооптических и оптических дисках),
11. Буц В.П. (гл. инженер НИИ ЭМП) ГК потоковых накопителей на магнитной ленте,
12. Алексанян Р.Г. (гл. инженер СКТБ ПО «Позистор») – ГК печатающих устройств,
13. Агафонов В.Ф. (гл. инженер ОКБ при заводе «Эвистор») – ГК ГУВВ (УВВ графической информации – графопостроители, дигитайзеры и др.),
14. Знаменский Ю.Н. (нач. лаборатории НИИ «Дельта») – ГК сетей ЭВМ,
15. Полозов Б.Г. (гл. инженер СКБВТ ПО «Рубин») – ГК УСО,
16. Тертишников Ю.Ф. (гл. инженер НИИРК) – ГК клавиатур и источников питания,
17. Гусаков В.М. (зам. гл. инженера НИИ НЦ) – ГК ИЭТ для МСВТ,
18. Брюнин В.Н. (нач. отдела НИИ НЦ) – ГК САПР МСВТ,
19. Данилевский Д.А. – представитель ГНТУ МЭП.
Устанавливались следующие головные предприятия в области МСВТ:
1. НИИ НЦ – МСВТ, в т.ч. ПЭВМ,
2. ОКБ при заводе «Процессор» – микро- и мини-ЭВМ для САПР, СТО и КИА,
3. ЦКБИТ – устройств отображения информации,
4. НПО «Платан» - приборы отображения информации,
5. НИИ ТМ – НГМД,
6. НИИТОП – НЖМД,
7. НПО «Полюс» – накопители на оптических дисках,
8. НИИ ЭМП – накопители на магнитных лентах,
9. ПО «Позистор» – печатающие устройства,
10. ОКБ при з-де «Эвистор» – УВВ графической информации,
11. НИИ «Дельта» – сети ЭВМ,
12. СКБВТ ПО «Рубин» – УСО,
13. НПО «Система» – клавиатуры и источники питания.
Это перечень только головных предприятий. Реально в большинстве направлений работало по несколько предприятий. Всего удалось восстановить не полный список из 59 НИИ, КБ и заводов МЭП, активно участвовавших в разработке и производстве МСВТ.
Так началась вторая жизнь СГК МСВТ, отраслевой и межотраслевой координации. Началась активная работа, о темпе и широте спектра которой может свидетельствовать далеко не полный перечень приказов министра за 1988 г.: №234 «О ходе работ по разработке и производству ПЭВМ», №272 «Об увеличении выпуска современных микро-ЭВМ», №360 «О НГМД», №318 «Об изготовлении мониторов для школьных ЭВМ на основе телевизоров», №319 «О плёночных клавиатурах для ПК и ШЭВМ», №339 «О мониторах для ПК и ШЭВМ», №234 «О ходе работ по разработке и производству ПЭВМ, №439 «Об изготовлении вычислительных систем», №489 «О комплексном развитии автоматизации производства ПЭВМ, №494 «О совершенствовании системы стандартизации, №550 «Об организации сервисного обслуживания», №570 «Об улучшении организации работ в области программного обеспечения и информатики», №636 «Об организации в отрасли производства программных средств для ПЭВМ», №750 «О НЖМД 25 и 50 МВ, 133 и 89 мм» и др.
Проводилась огромная координационная работа и со смежными отраслями. Так с ЦСУ СССР было достигнуто и реализовано соглашение о сервисном обслуживании МСВТ предприятиями ПО «Союзсчёттехника» ЦСУ. С Минрадиопромом для координации работ по обеспечению производства персональных ЭВМ был образован совет директоров соответствующих объединений, сопредседателем совета от МЭП был генеральный директор НПО «Научный центр» Ю.Н. Дьяков. По конкретным вопросам создавались специальные рабочие группы.
В результате в МЭП и со смежниками была организованна невиданная ранее в истории отрасли многоуровневая кооперация по созданию и массовому производству персональных и школьных компьютеров и периферийных устройств для них. Огромный вклад в решение этой сложной задачи внесли специалисты НИИ НЦ В.С. Бутузов, Б.М. Малашевич, В.М. Гусаков, В.М. Станкевич, Э.И. Коночкин, О.И. Белышева, Н.И. Кубинцева, Т.А. Капцова, Т.П. Бехтева и др.
Все прекратилось в одночасье, в 1991 г. с ликвидацией Минэлектронпрома.
Координация разработок и применения САПР ИЭТ
С ростом степени интеграции ИС усложнялись и Системы Автоматизации Проектирования Изделий Электронной Техники (САПР ИЭТ), а значит и встал вопрос о совершенствовании координации их разработок и применения. С этой целью в СВЦ было образовано подразделение, которое при его ликвидации было переведено в СКБ НЦ и включено в отраслевой отдел МСВТ. В составе подразделения работали специалисты В.И. Филатов, В.К. Дорохов, А.М. Тихомиров, Е.В. Авдеев, Э.М. Хузин и др.
Методика координации работ в области САПР ИЭТ была такая же, как и в области МСВТ. Так же был образован СГК САПР ИЭТ под председательством В.М. Пролейко, так же формировались КЦП и ежегодные планы важнейших работ, так же согласовывались технические задания и технические условия и т. п. И судьба была аналогична: с уходом работающего председателя СГК деятельность по тем же причинам практически прекратилась, специалисты разошлись по другим местам работы, где они нашли себе применение. И точно также, в условиях реалий того времени, жизнь доказала необходимость отраслевой координации и она была возрождена тем же приказом, что и координация МСВТ. Так же был восстановлен отраслевой СГК САПР ИЭТ в составе:
1. Назарьян А.Р. – председатель СГК (начальник ГНТУ МЭП),
2. Дьяков Ю.Н. (ген. директор НПО НЦ) – зам. председателя СГК, главный конструктор (ГК) САПР ИЭТ,
3. Брюнин В.Н. (НИИ НЦ) – зам. ГК САПР ИЭТ, начальник отраслевого фонда алгоритмов и программ САПР,
4. Беляков Ю.Н. (нач. отдела НИИ МЭ) – ГК САПР ИМС,
5. Харин В.Н. (нач. отдела ПО «Электроника») – ГК ПТК АРМ
6. Меркулов В.А. (нач. отдела НИИ НЦ) – ГК МСВТ,
7. Попов В.Ф. (нач. отдела ОКБ МГП ЛОЭП «Светлана») – ГК САПР машиностроения,
8. Тихомиров А.М. (нач. лаборатории НИИ НЦ) – ГК по стандартизации САПР ИЭТ, учёный секретарь СГК,
9. Ступаченко А.А. (нач. отдела НИИ «Гириконд») – ГК САПР радиодеталей,
10. Лачашвили Р.А. (нач. лаборатории ПО «МЭЛЗ») - ГК ЭЛФЭП (электронно-лучевых и фотоэлектронных приборов),
11. Андреев Ю.М. (ген. директор НПО «Механика») – ГК САПР инструмента и оснастки,
12. Афанасьев Л.Е. (гл. инженер МГСПИ) – ГК САПР проектно-конструкторских работ,
13. Егоров В.А. (директор НИПКИ) – ГК САПР ГПС,
14. Знаменский Ю.Н. (нач. лаборатории НИИ «Дельта») – ГК ЛВС,
15. Ковалёв Б.К. (нач. отдела ПО «Гамма») – ГК САПР изделий 2ГУ МЭП,
16. Зверев Г.М. (зам. гл. инженера НПО «Полюс») – ГК САПР изделий 3 ГУ МЭП,
17. Кучурин А.П. (нач. отдела НИИЭМП) – ГК САПР изделий 4 ГУ МЭП,
18. Шевернев В.И. (нач. отдела НИИРК) – ГК САПР изделий 5 ГУ МЭП,
19. Зинкович В.А. (гл. инженер ПО «Планар») – ГК САПР изделий 6 ГУ МЭП,
20. Киселёв Б.В. – зам начальника ГНТУ МЭП,
21. Живулин С.А. (нач. лаборатории НИИ «Дельта») - ГК САПР изделий 7 ГУ МЭП,
22. Романов А.В. (нач. отделения ПО «Интеграл») – ГК САПР изделий ПО «Интеграл»,
23. Шендерович Ю.И. (нач. отдела ЛОЭП «Светлана») – ГК САПР изделий ЛОЭП «Светлана»,
24. Мухин Ю.А. (нач. отдела НИИТТ) – зам. ГК САПР ИМС,
25. Авдеев Е.В. (нач. лаборатории НИИ НЦ) – ГК САПР ПТБ,
26. Кононов А.Н. (нач. отдела МИЭТ) – зам. ГК САПР ИМС,
27. Лошаков В.Н. (нач. отдела НПО «Элас») – ГК САПР изделий НПО «Элас».
В области САПР ИЭТ также была уточнена система головных предприятий:
1. НПО НЦ – САПР ИЭТ в отрасли,
2. НИИМЭ – САПР ИМС,
3. ОКБ МГП ЛОЭП «Светлана» – САПР машиностроения,
4. ОКБ при з-де «Процессор» – САПР технических средств САПР ИЭТ,
5. НИИ «Исток» – САПР СВЧ ИЭТ,
6. НИИ «ГИРИКОНД» – САПР радиодеталей,
7. ОКБ при МЗЭВП – САПР электронно-лучевых и фотоэлектронных приборов,
8. ВНИИ «Электронстандарт – стандартизация в САПР ИЭТ,
9. НИИРК – САПР радиокомпонентов,
10. МГСПИ – САПР объектов капитального строительства,
11. НПО «Механика» – САПР инструмента и оснастки,
12. НИПКИ «Терминал» – САПР ГПС.
Начавшаяся активная деятельность так же прекратилось в 1991 г. с ликвидацией Минэлектронпрома.
В статье подробный состав СГК МСВТ (технические и программные средства) и САПР (программно-аппаратные комплексы) и их головных предприятий приведены специально для объективной демонстрации широты и глубины проблем вычислительной техники, развиваемых в Минэлектронпроме СССР.
Плохо это или хорошо, что МЭП так глубоко влез в вычислительную технику – это вопрос философский. Сначала это было вынужденное действие, т.к. потребности МЭП в вычислительной технике (и в технических, и в программных средствах) для обеспечения разработок и производства его профильной продукции катастрофически не удовлетворялись. Пришлось заниматься «натуральным хозяйством», как и в обеспечении специальными материалами и технологическим оборудованием.
Но потом, особенно с появлением ПК, МЭП начал работать не только на себя, но конкурировать с Минрадиопромом, Минприбором и другими аппаратными ведомствами. Персональных компьютеров МЭП выпустил больше, чем все другие ведомства вместе взятые, а по определению это не его профиль. Развил огромную научно-производственную инфраструктуру для создания всей гаммы устройств для персональных компьютеров, такой инфраструктуры (более 60 предприятий) в стране больше не было ни у кого. Откуда такие ресурсы, за счёт чего это всё сделано?! Естественно, за счёт развития инфраструктуры профильной продукции. Напомним, что период бурного развития научно-производственной инфраструктуры МСВТ совпадает с периодом прогрессирующего ухода отечественной микроэлектроники из тройки мировых лидеров в мировой арьергард. Что зеленоградский автоматизированный завод «Квант» для производства ПК был развёрнут в здании, которое строилось для фабрики фотошаблонов завода «Микрон». И это далеко не единственный пример.
Я более 20 лет отдал развитию вычислительной техники в МЭП, гордился достижениями, сожалел о неудачах и не задумывался о последствиях. И только много позже, занимаясь уже историей микроэлектроники и вычислительной техники, я задумался и о последствиях. Сегодня представляется очевидным, что если бы средства, затраченные на инфраструктуру МСВТ, были бы направлены в микроэлектронику, она и в дореформенный период уверенно оставалась бы в тройке мировых лидеров. И сегодня, хотя в результате реформ, скорее всего и потеряла бы лидерские позиции, но выглядела бы гораздо пристойнее, а наши стратегически значимые системы имели бы отечественную элементную базу. Спутники бы не отказывали, ракеты бы не падали … Мне нелегко было прийти к такому выводу – выходит, что немалую часть из своих 20 лет, отданных вычислительной технике МЭП, я работал не во благо, как думал, а во вред.
Но что было, то было. История сослагательного наклонения не имеет. Рассмотрим же наши дела, которыми в своё время мы гордились. Да и сейчас гордимся, т.к. сделано в сфере нашей компетенции было немало и неплохо. А во благо это или во вред – тогда принимать стратегические решения было сферой не нашей компетенции.
ГОЛОВНОЙ В ОТРАСЛИ
Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 14.06.1968 г. было предусмотрено создание в зеленоградском Центре микроэлектроники Специализированного вычислительного центра (СВЦ) ; головного в отрасли предприятия со следующими задачами:
• разработка принципов автоматизации процессов управления производством и технологическими процессами в электронной промышленности с помощью вычислительных машин и создания необходимых средств математического обеспечения;
• координация работ по внедрению автоматизации процессов управления производством и технологическими процессами с помощью вычислительных машин на предприятиях отрасли;
• вычислительные работы.
В качестве основы для нового предприятия предполагалось использовать вычислительный центр НИИ Физических проблем (НИИФП), изначально созданный как головной в Центре микроэлектроники.
Однако в 1968 г. предприятие создано не было. Это было сделано приказом министра от 6 октября 1969 г. (№588), когда встал вопрос о разработке супер-ЭВМ «5Э53». При этом на СВЦ были возложены и вышеуказанные функции головного, и разработка 5Э53. Для выполнения головных функций директор в СВЦ было образовано специальное отделение, в состав которого вошли вычислительный центр и отдел АСУ (автоматизированных систем управления), возглавил отделение Ю.С. Голубев-Новожилов.
Вычислительный центр
Первой акцией по обеспечению выполнения роли головного предприятия было создание в СВЦ вычислительного центра коллективного пользования (ВЦКП). В те годы ЭВМ было ещё очень мало, и они были весьма дорогими. Для их установки требовались большие помещения ("машинные залы"), а для их эксплуатации был необходим большой штат инженерно-технического персонала, работающего круглосуточно. Поэтому идея ВЦКП тогда была популярной.
Первоначально вычислительный центр был образован ещё в составе НИИФП в виде подразделения, подчинённого Д.И. Юдицкому. Первой ЭВМ в этом ВЦ была "БЭСМ-4", установленная на третьем этаже «шайбы» (корпус «В»). Она стала первой большой ВМ в Зеленограде. На ней, кроме программистов НИИФП и СВЦ, работали программисты других предприятий города: НИИМП, НИИТТ, НИИМВ НИИМЭ и др. Им предоставлялось бесплатное машинное время в необходимом количестве и в удобное время. А до этого они должны были ездить на машины в Москву.
Проблемы с работоспособностью ЭВМ были тогда нормальным явлением, и для обмена опытом в их решении была создана всесоюзная ассоциация пользователей ЭВМ. Там обменивались информацией обо всех чудесах, которые нередко вытворялись машинами к удивлению пользователей и разработчиков, опытом эксплуатации, восстановления и модернизации ЭВМ (а модернизацией занимались многие). Вычислительный центр СВЦ был активным членом этой ассоциации.
С небольшим интервалом получили две ЭВМ М-220. Это было весьма удобно, потому, что системы команд БЭСМ-4 и М-220 одинаковы.
ЕВС – Единая вычислительная сеть
Первоначально единственным средством общения пользователя с ВЦКП были перфокарты и ноги – программисты приходили на ВЦ и работали непосредственно на ЭВМ. И какое-то время такой режим всех удовлетворял, поскольку иного тогда ещё не придумали. Однако за рубежом в конце 1960-х ; начале 1970-х уже появились дисплеи, позволявшие удалённое взаимодействие с ЭВМ в интерактивном режиме. Первые дисплеи фирм «Коссор» и «Синтра» были закуплены на выставке «Электроноргтехника» и установлены в главном здании Министерства для представления оперативной информации в рамках отраслевой АСУ непосредственно министру. Программное обеспечение для реализации такого режима было выполнено под руководством СВЦ-шника В.Е. Лукашова.
Следующие попытки непосредственного доступа пользователя к ЭВМ с его рабочего места были предприняты в проекте "5Э53". Вторая очередь системы ПРО, для которой 5Э53 разрабатывалась, территориально весьма обширная. Её основные точки замкнутым кольцом окружали Москву, радиус этой окружности около 80 км. И по этому кольцу должны были быть поставлены 15 ЭВМ 5Э53. Все они по определённым правилам должны были обмениваться информацией между собой и с ЭВМ действующей системы ПРО А-35. С этой целью в проекте 5Э53 была проработана система удалённого межмашинного обмена данными и разработана специальная аппаратура передачи информации (АПИ). Грех было не использовать такой задел, и Д.И. Юдицкий предложил руководству НЦ и Минрадиопрома на его основе создать единую вычислительную сеть (ЕВС) НПО «Научный Центр». Предложение было одобрено и приказом НЦ за № 45 от 31 марта 1971 г. в СВЦ была открыта НИР «Разработка аванпроекта единой вычислительной сети предприятий организации Г-4515» (шифр «Юстировка»), научный руководитель Ю.С. Голубев-Новожилов. НИР была выполнена в предельно короткий срок. Аванпроект предусматривал четыре этапа создания ЕВС:
1. Информационно-справочная система руководителей с вводом информации с бумажных носителей.
2. Обеспечение доступа к ЭВМ удалённых абонентов через оператора с представлением ресурсов ЭВМ для решения их задач.
3. Обеспечение дистанционного прямого доступа к ЭВМ удалённым абонентам и с увеличением вычислительных ресурсов ЕВС за счёт введения в неё самой мощной тогда ЭВМ БЭСМ-6.
4. Объединение всех ЭВМ города и ЭВМ Института кибернетики в г. Киеве (Д.И. Юдицкий тесно сотрудничал с академиком В.М. Глушковым), удалённых абонентских пунктов предприятий НПО НЦ в единую сеть с предоставлением ресурсов сети каждому пользователю в соответствии с динамическими приоритетами на основе очереди поступающих запросов.
Главным конструктором ЕВС был назначен Ю.Н. Черкасов (он был главным конструктором АПИ для 5Э53). Заместителями главного конструктора – Б.Н. Рухманов, В.С. Бутузов, В.Л. Глухман, В.А. Меркулов, В.Е. Лукашов, А.М. Смаглий. Был составлен и утверждён напряжённый график работ по разработке, изготовлению и наладке первой очереди ЕВС.
В общем, задача была понятна. Для реализации решили использовать исключительно собственные ресурсы. ЭВМ М-220 доработали: в систему команд ввели более 20 новых операций, которые обеспечили работу в режиме реального времени – режим прерывания, работа с многочисленными терминалами, в том числе по коммутируемым телеграфным и телефонным каналам связи через аппаратуру «Акорд 50» и «Аккорд 1200». В качестве терминалов широко использовали венгерский дисплей «Видеотон 340». Изготовили дополнительную стойку для блоков, сами ТЭЗы собрали из ЗИПа машин М220 и М222. Изготовили пульт ЕВС. Но все эти преобразования не исключали работы в штатном заводском режиме ЭВМ М220. В него можно было перейти простым переключением одного тумблера.
Таким образом, ещё до реального появления ЕС ЭВМ, в СВЦ впервые в стране был создан комплекс, который обеспечил работу большой сети терминалов и совместной работы ЭВМ БЭСМ-4, М220, М222, БЭСМ-6.
Разработку, монтаж и наладку доработок на этих машинах вела команда В.Г. Коломыца, которому вскоре после открытия тем «Юстировка 2, 3» передали всю ответственность. При сдаче ОКР Госкомиссия рекомендовала работу продолжить, а результаты уже проделанной опубликовать в журнале «Электронная промышленность». Что и было сделано.
Была разработана структура ЕВС, объединявшая все имевшиеся ЭВМ в единую систему и имевшая развитую сеть терминалов на предприятиях и у руководителей. На основе АПИ 5Э53 было изготовлено несколько шкафов аппаратуры передачи данных, связавшей все ЭВМ и терминалы
В связи с острым дефицитом видеомониторов в то время, на основе самого большого тогда цветного телевизора с диагональю экрана 53 см, было разработано и изготовлено соответствующее количество Устройств визуального отображения (УВО, в нынешней терминологии – дисплей). Систему венчало демонстрационное панно – схема ЕВС на всю стену с массой мигающих лампочек, эффектно демонстрирующих принцип работы ЕВС.
Для работы панно было совершенно не нужно, но в НЦ постоянно приезжали различные, в т.ч. зарубежные и отечественные делегации уважаемых гостей, и их нужно было чем-нибудь развлекать. Просуществовало оно не долго. В субботу 6 апреля 1974 г. в полдень в машинном зале ВЦ возник пожар: искра попала из соседнего не СВЦ-ешнего помещения, в котором велись сварочные работы. Потушили его быстро, но панно пришло в полную непригодность. Восстанавливать его не стали.
В самый разгар работ по созданию ЕВС в 1972 г. ожидался визит президента США Р. Никсона в СССР. Программой предусматривалось посещение им Зеленограда. Этот фактор сыграл огромную роль в развитии Зеленограда – город был существенно облагорожен и приобрёл очень привлекательный вид. Косметической уборке подверглось и Ленинградское шоссе до въезда в Зеленоград: покрашены все деревенские дома (а таких тогда было ещё много) и их крыши (обращённая к шоссе часть), поставлены новые штакетниковые заборы вдоль шоссе, на водяные колодцы (их тоже было ещё много) установлены новые оголовки и т.п.
------------------------------------------------------
Бывало и так
В ходе подготовки визита в Зеленограде был установлен нелепый порядок. С целью сокращения хождений по городу работникам предприятий (зачем, ведь это не во время визита, который так и не состоялся, а задолго до него?) было запрещено выходить из зданий (только по увольнительной, подписанной лично директором). Но для благоустройства территории города с работы снимались целые предприятия, город был заполнен людьми с мётлами, лопатами, граблями и т.п. А поскольку рабочий день на этих работах был намного короче, то и хождений по городу заметно прибавилось. В связи с этим родилось два анекдота, связанных с посещениями Зеленограда в ходе подготовки визита помощником президента США по национальной безопасности Г. Киссинджером. Оба анекдота начинаются вопросом к Киссинджеру: «Ну как Вам понравился наш Зеленоград?». И два варианта ответов. Первый: «Город прекрасен, только очень пахнет краской». Второй: «Особенно меня поразил Ваш небоскрёб, в США такого высокого нет». После такого ответа ошарашенные чиновники звонят в Зеленоград: «Что вы там натворили? Откуда у вас небоскрёб?». Ответ: «А мы сняли с работы все предприятия города и Флейту на попа поставили». («Флейта», корпус 360 – это жилой дом на «ножках», в плане похожий на флейту, длина его 514 м).
В молодом Зеленограде многие дома и их группы имели свои народные названия, ныне почти забытые. 1-й и 2-й микрорайоны, застроенные 4 - 5-этажками (хрущёбы) - «Рабочие посёлки», 5-й микрорайон (башни в лесу) – «Дворянское село», три элитные (тогда) башни у пл. Юности – «Царское село», четыре 9-этажки на Панфиловском проспекте напротив ТЭЦ – «Освенцим» (из-за дыма из трубы), длинные 9-этажки вдоль Центрального проспекта в 3-м и 4-м микрорайонах – «Лайнеры» и т.п.
------------------------------------------------------
Встала задача и облагораживания вычислительного центра, посещение которого предусматривалось программой визита. Воспользовавшись ситуацией (выделялись деньги), Д.И. Юдицкий организовал капитальную реконструкцию ВЦ, к тому времени уже объективно назревшую, т.к. ВЦ создавался постепенно, по мере получения новых ЭВМ. В работу были включены все силы предприятия. Работы проводились даже в великий тогда праздник 1 мая. Ломали перегородки, выбрасывали все ненужное, ремонтировали наружные стеклянные стены. Привезли (самолётом!) алюминиевые фальшполы, облицовочные плиты для стен, навесные потолки с красивыми лампами и т. п.
В результате проведённых работ ВЦ преобразился. Вычислительные машины стояли в просторных машинных залах. Полы были застелены специальным ковровым покрытием, все кабели проходили под фальшполом, не мешая персоналу. Внутренние стены были красиво облицованы, внешние стеклянные стены были отремонтированы, чисто вымыты и завешаны красивыми шторами. Потолки с красивыми светильниками так же радовали глаз. Для персонала были оборудованы удобные рабочие комнаты.
ВЦ КП работал в режиме оперативного сбора данных со всех 25 заводов объединения, находившихся в 5 союзных республиках. Информация принималась по коммутируемым телеграфным каналам, обрабатывалась, отчёты о выполнении производственной программы и поставках тысячам потребителей направлялись в Министерство. ЭВМ работали в круглосуточном режиме. Поддерживалась уникальная база данных по всем планам и фактам поставок, велись расчёты планов производства, планов материально-технического обеспечения, хода их исполнения и многое другое.
Автоматизированные системы
В соответствии с головными функциями предприятия, в СВЦ на основе сначала ВЦ, а затем ЕВС разрабатывался широкий спектр различных систем автоматизации производства и управления. Вот лишь некоторые примеры:
• Система машинной разводки печатных плат.
• Первые подсистемы САПР ИС, в т.ч. программы: логического и схемотехнического проектирования, логического моделирования каждой БИС в отдельности и их взаимодействия, генерации контролирующих тестов, библиотеки базовых элементов (транзисторов, диодов и т.п.) с конструктивно-технологическими ограничениями, прорисовки топологии и корректировки принципиальных схем ИС и БИС, разработки микропрограмм (язык написания микропрограмм, программы минимизации булевых функций, моделирования и т.п.), изготовления перфолент для изготовления фотошаблонов и ряд других программных пакетов.
• Система автоматизации бухгалтерского учёта в НЦ.
• Система "Кадры" автоматического учёта кадров НЦ.
• Система контроля исполнения директивных документов и указаний в НЦ.
• Система АСНИ "Атомная адсорбция".
• Начало разработки системы автоматической информационно-диспетчерской системы Минэлектронпрома (АИДП).
• Первая в стране АСУ «Район» (главный конструктор - В.Е. Лукашов), которая в перспективе была развита до типовой системы и внедрена сначала в Зеленограде, а затем и во всех районах Москвы. В её состав входили подсистемы:
• - планирование по всем сферам городского хозяйства на уровне районов;
• - оперативное управление в деятельности муниципальных органов;
• - обработка писем, обращений населения;
• - контроль исполнительской дисциплины;
• - «выборы» с почасовым контролем над ходом голосования.
После внедрения системы во всех 32 районах Москвы (по тогдашнему административному делению) данные на городской уровень принимались только от АСУ «Район».
Система была отмечена 20 медалями ВДНХ СССР, в том числе тремя золотыми. Следует отметить, что на основе коллектива разработчиков АСУ «Район» был в дальнейшем создан ВЦКП «Зеленоград» под руководством В.Е. Лукашова, который в течение более 10 лет проводил развитие типовой системы.
Разработка упомянутой выше система АИДП после ликвидации СВЦ была продолжена и внедрена силами ВЦ Министерства, ЦНИИ «Электроника» и ВЦ НПО НЦ. Основой этой системы стал разработанный и выпускаемый в НЦ телеграфный концентратор «Электроника НЦ-32», способный собирать информацию по телеграфным каналам. Его разработка началась в СВЦ.
Хроматрон – Мекка Минэлектронпрома
Особо можно выделить активное участие СВЦ в комплексной работе Минэлектронпрома по созданию АСУ предприятия на примере завода "Хроматрон".
Силами предприятий отрасли для завода «Хроматрон» создавалась комплексная АСУ. Это был отраслевой полигон создания АСУ, его наработки тиражировались затем на многих заводах МЭП и других ведомств. По завершении работ Хроматрон стал местом паломничества перенимающим опыт. Министр А.И. Шокин любил говорить: «Зачем ездить учиться за границу, поезжайте на Хроматрон».
Из пяти подсистем АСУ Хроматрона две разрабатывались СВЦ (Главный конструктор В.М. Трояновский):
• АСУ цеха изготовления теневых масок для цветных кинескопов.
• АСУ цеха нанесения люминофора на экран кинескопа.
Обе подсистемы строились на основе мини-ЭВМ «Электроника 100» (аналог ЭВМ PDP-8 ф. DEC, США), незадолго до того воспроизведённой воронежским ПО «Электроника» и выпускаемой калининградским ПО «Кварц». Машина выпускалась в двух вариантах (минимальный комплект и с расширенным ОЗУ) без программного обеспечения и методик программирования.
Задачи разрабатываемых подсистем АСУ требовали одновременной обработки большого числа параметров, для чего была необходима, в современной терминологии, Операционная Система Реального Времени (ОС РВ). Такой ОС не было тогда ни в МЭП, ни у ф. DEC. В.М. Трояновскому пришлось разработать как 2 варианта ОС РВ для обоих вариантов мини-ЭВМ «Электроника 100», так и методики программирования для этих ЭВМ. Разработка оказалась столь удачной, что нашла широкое применение везде, где использовались мини-ЭВМ «Электроника 100» и «Электроника Саратов» (вариация саратовского НИИТОП на тему PDP-8), например на Элме, в Микроне, в НИИ стекла и др.
Таким образом, СВЦ полностью и на высоком научно-техническом уровне выполнял все функции головного в отрасли предприятия по автоматизированным системам. И это сыграло существенную роль в его ликвидации. Когда вновь образуемому НПО НЦ потребовалось головное предприятие с такими функциями – воспользовались готовым СВЦ.
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СРЕДСТВА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Историю рождения МСВТ (хотя так они тогда ещё не назывались) можно начинать с событий, произошедших в 1974-75 годах – с разработки в Минэлектронпроме трёх ЭВМ (начнём с простейшей):
1. Электроника С5-01 – оригинальная ЭВМ, разработанная в ЛКТБ «Светлана» (Ленинград),
2. Электроника-100 – воспроизведённая ЭВМ «PDP-8» ф. DEC, США, разработанная в ОКБ при з-де «Процессор (Воронеж),
3. Электроника НЦ-1 – оригинальная ЭВМ, разработанная в СВЦ (Зеленоград).
Так проявились три главных центра проектирования мини- и микро-ЭВМ в Минэлектронпроме. Два из них, ЛКТБ и СВЦ, коллективы которых, созданные соответственно Ф.Г. Старосом и Д.И. Юдицким и имевшие предыдущий опыт создания оригинальных ЭВМ, заложили основы оригинальных архитектур типа С5 и НЦ, реализованных в последующих моделях мини- и микро-ЭВМ. Воронежский центр занимался исключительно прямым (насколько это возможно) воспроизводством ЭВМ ф. DEC. Эти три центра создали большое количество моделей ЭВМ, которое нельзя достойно отразить в короткой статье. Поэтому ограничимся зеленоградскими разработками, да и их придётся представлять с большим сокращениями.
Детский конструктор Юдицкого
СВЦ был создан для создания супер-ЭВМ и трижды пытался реализовать этот проект с организацией производства в Минрадиопроме (МЭП-у производство супер-ЭВМ ну никак не по профилю). И каждый раз это производство срывалось. Стало ясно, что в условиях "межведомственных барьеров" (конкуренции в СССР не существовало по определению) реализовать проект создания супер-ЭВМ не удастся.
Давлет Исламович, заблаговременно оценив ситуацию, ещё в 1973 г. принял единственно правильное решение: изменение тематики СВЦ в сторону малых машин и систем, которые можно было производить в Минэлектронпроме. В результате в 1973 г. были начаты работы по созданию двух принципиально новых направлений:
• модульной управляющей мини-ЭВМ «Электроника НЦ-1» и систем на её основе,
• отечественных микропроцессоров, микро-ЭВМ и систем на их основе.
Задел был сделан своевременно, и новая тематика выходила в СВЦ на лидирующие позиции.
Мини-ЭВМ «Электроника НЦ-1»
В 1973 г. началась разработка по мини-ЭВМ «Электроника НЦ-1».
В основу проекта НЦ-1 был положен модульный принцип («детский конструктор» по Юдицкому), позволяющий из стандартных модулей путём простого комплексирования, «без паяльника и осциллографа» создавать системы разнообразных конфигураций. Это сейчас устройства массовых персональных компьютеров глобально унифицированы и действительно в совокупности представляют собой международный конструктор, из которого любой, не слишком ленивый старшеклассник может самостоятельно собрать необходимую ему систему. Тогда о возможности свободной комплектации произвольных систем самим потребителем большинство не только не мечтало, но даже не догадывалось.
Был проанализирован лучший зарубежный и отечественный опыт, восприняты все перспективные идеи, дополнены собственными и гармонично синтезированы в единой архитектуре для построения ряда совместимых мини-ЭВМ и систем на их основе, получившей наименование "Электроника НЦ". (Обосновывая аббревиатуру "НЦ" Д.И. Юдицкий говорил: "По решению министра продукция Министерства электронной промышленности имеет основой обозначения слово "Электроника". Мы работаем в Научном центре", поэтому по той же логике к слову "Электроника" нам следует добавить "НЦ"").
В результате родились основные решения проекта:
• микропрограммное управление;
• программируемая архитектура на основе управляющей памяти (УП), реализованной на индукционном полупостоянном ЗУ с интегральными сменными картами (задел из 5Э53). Впоследствии эта идея была реализована в микропроцессорных комплектах, но уже в виде полупроводниковой БИС УП с иной структурой.
• базовое ядро команд и его расширение, позволяющее вводить дополнительные команды для специфических применений ЭВМ. Эта идея также была затем реализована в архитектуре микро-ЭВМ "Электроника НЦ";
• магистральная структура;
• модульное программное обеспечение;
• мощная тестовая система самодиагностики;
• кроссистема на БЭСМ-6 для автоматизации проектирования и отладки системного, тестового и прикладного программного обеспечения,
и ряд других решений.
Благодаря применению кроссистемы на БЭСМ-6, системное и тестовое программное обеспечение было разработано к моменту завершения изготовления образцов, что позволило сразу же совместно испытать их.
-----------------------------------------------------
Зарождение завода «Логика»
К этому времени завершалось строительство производственного комплекса из четырёх секций на южной промзоне (ныне – завод "Элма" и технопарк «Зеленоград»). Четвёртая секция (ныне – технопарк) приказом министра была передана СВЦ для создания опытного завода «Логика». Основой послужило опытное производство при СВЦ, которое до этих пор существовало в виде отдела 51 в корпусе «П» северной промзоны. Предстояло перевезти из корпуса «П», установить и запустить в работу его оборудование, параллельно закупалось новое оборудование, осваивались новые технологии, набирались новые специалисты. И все это без изменения плановых работ по изготовлению образцов разрабатываемых изделий. Ситуацию осложняло то, что проектом все 4 секции новостройки на южной промзоне предназначались для одного предприятия с единой инфраструктурой электро-, тепло- и водоснабжения и т.п. Поскольку у секций оказалось два хозяина (три секции – завод «Элма» и одна – СВЦ), пришлось все эти инфраструктуры делить, перестраивать. Все эти проблемы были решены, и опытное производство в течение пары лет превратилось в современнейший завод для производства электронной аппаратуры.
-----------------------------------------------------
Модульная конструкция мини-ЭВМ НЦ-1 позволяла иметь разные варианты конструктивной компоновки. Когда она применялась в виде отдельной ЭВМ, выполнялась в виде автономного специального стола. Когда применялась в составе систем – выполнялась в виде типовой 19-дюймовой стойки. В обоих вариантах использовались одни и те же модули, главные из которых:
• операционный блок ОБ-1,
• блок накопителя микрокоманд НМК-1 на интегральных индукционных картах.
• блок оперативного запоминающего устройства ОЗУ-1 на интегральных цилиндрических магнитных плёнках.
Следует отметить, что в распоряжении разработчиков тогда имелись только ИС с низкой степенью интеграции (серий 130, 517, 169, 125, 262), поэтому модули имели не малые размеры. Время БИС, однокристальных и одноплатных модулей было ещё впереди. Сказывалась и предыстория коллектива, занимавшегося разработкой супер-ЭВМ (в понимании тех лет) – делали хоть и «мини», но всё же «супер-мини».
В НЦ-1 была заложена возможность реализации основных тогда интерфейсов АСВТ и ЕС ЭВМ. Но в связи с острым дефицитом устройств, пришлось разрабатывать и осваивать в производстве свои:
• Устройство визуального отображения информации (УВО) «Электроника НЦ-2», в нынешней терминологии – дисплей.
• Совмещённое устройство подготовки и ввода-вывода информации (СУПВВ), включающее ленточный перфоратор ПЛ-150, фотосчитыватель перфолент FS-1501 и печатающую машинку типа «Консул-260».
• Кассетный накопитель информации на магнитной ленте в компакт-кассете (КНМЛ).
• Унифицированный комплект периферийного оборудования (УКПО) для связи с объектами.
В декабре 1973 г. НЦ-1 была с высокой оценкой принята межведомственной комиссией (сопредседатели генеральный директор НЦ А.В. Пивоваров и директор Института Кибернетики АН УССР, академик В.М. Глушков). Виктор Михайлович Глушков особо отметил новизну и удачную реализацию создания программного обеспечения с помощью кроссистемы.
Экспериментальный образец НЦ-1 был подвергнут всесторонним испытаниям и прошёл опытную эксплуатацию при окончательной отладке программного обеспечения. По их результатам была откорректирована конструкторская документация, сделано и настроено ещё несколько образцов.
Приказом МЭП, №59 от 6 февраля 1974 г. серийное производство мини-ЭВМ «Электроника НМ-1» было поручено Псковскому заводу радиодеталей (ПЗРД) Псковского объединения «Рубин». Этим же приказом там было образовано СКБ Вычислительной техники (СКБ ВТ), которое должно было заниматься внедрением НЦ-1 в серийное производство, её сопровождением в производстве, внедрением у потребителей и дальнейшим развитием этого направления.
Огромную роль в организации освоения НЦ-1 в Пскове сыграл Г.А. Скарин, который много времени провёл на заводе, выполняя сложные функции зам. главного конструктора и представителя СВЦ. Большой вклад в создание мини-ЭВМ НЦ-1 внесли Д.И. Юдицкий (ГК), М.М. Хохлов, В.В. Смирнов, Б.А. Михайлов, Ю.Л. Захаров В.В. Артюшенко, А.М. Смаглий, Ф.И. Романов, В.С. Кокорин, Б.В. Шевкопляс, В.П. Помогалин, В.П. Петров, В.В. Вушкарник, А.И Садовникова, Р.В. Темник, Л.М. Петрова, Э. . Овсянникова-Панченко, А.П. Рунова, В.П. Боева и др.
Опыт предыдущих разработок, где одним из важнейших требований была повышенная живучесть, позволил сделать высоконадёжную машину. Как вспоминает представитель военной приёмки при СВЦ А.И. Абрамов: «Персонал международной выставки «Связь-75» удивлялся бессбойной работе «Электроники НЦ-1» с утра до вечера, в то время как другие машины сбиваются многократно на день». Справедливости ради следует отметить, что НЦ-1 выполняла чисто демонстрационную циклическую программу, обеспечивающую энергичное мигание лампочек на пульте управления.
Мини-ЭВМ «Электроника НЦ-1» положила начало одному из новых направлений развития вычислительной техники в СВЦ. «Детский конструктор» НЦ-1 активно использовался в последующих разработках: в ЦКС МГА, в КВС «Связь-1». Его победное шествие остановила ликвидация СВЦ, но об этом далее.
Центр коммутации сообщений "Юрюзань"
В начале семидесятых работ в Министерстве гражданской авиации (МГА) проводилась грандиозная программа по переоснащению аэропортов, в т.ч. новым, современным электронным оборудованием. Для выполнения этой программы было выпущено ряд Постановлений ЦК КПСС и СМ СССР с поручениями различным министерствам и предприятиям. В рамках этой программы в 1971 г. МГА, имевшее свою ведомственную систему телеграфной связи между аэропортами, закупило четыре комплекта французских электронных центров коммутации сообщений (ЦКС) DS-4, стоимостью по 1 млн. долларов США. В связи с недостатком валютных средств было принято решение о создании и тиражировании в стране собственного ЦКС. Имея большой задел в этой области в рамках проекта 5Э53, СВЦ взялся за разработку ЦКС. От МГА заказчиком было Управление радиоэлектронного оборудования (УРО), начальник – Т.Г. Анодина. В конце 1972 г. был подписан договор СВЦ с УРО, предусматривающий разработку ЦКС с установкой и вводом в эксплуатацию первого образца в аэропорту Пулково в Ленинграде. Поручение СВЦ МЭП о разработке ЦКС вошло в Постановления ЦК и СМ СССР. С января 1973 г. в рамках темы «Юрюзань» началась его разработка. Сначала изучались алгоритмы работы телеграфа, производилась их формализация, разрабатывались машинные алгоритмы. Все это проходило одновременно с созданием первого образца мини-ЭВМ «Электроника НЦ-1», поэтому логично было решение о построении ЦКС на основе того же «детского конструктора» НЦ-1.
ЦКС «Юрюзань» представлял собой дублированный двухканальный программно-аппаратный вычислительный комплекс, каждый канал состоял из ЭВМ взаимодействия с каналами, ЭВМ обработки телеграмм и аппаратуры связи с телеграфными каналами. Таким образом, в состав ЦКС входило четыре мини-ЭВМ «Электроника НЦ-1» в стоечной компоновке. ЦКС обеспечивал обработку 64 телеграфных каналов со скоростью передачи 50 бод – стандарт тех времён. «Детский конструктор» НЦ-1 был пополнен модулем мультиплексора передачи данных МПД, который осуществлял обмен информацией между ЭВМ и телеграфными каналами связи и контроль над правильностью принятой информации.
Для управления работой ЦКС и обработки телеграмм было разработано сложное и изощрённое программное обеспечение. Обработка телеграмм производилась в каждом канале независимо, со сравнением результатов. При их несовпадении производился перезапрос телеграммы и полная диагностика последовательно обоих каналов с выявлением причин несовпадения. Так обеспечивалась требуемая достоверность передаваемой информации – одна из главных задач ЦКС.
В начале 1976 г. начался монтаж первого комплекта ЦКС в аэропорту Пулково. Дальнейшее тиражирование ЦКС для установки в других крупных аэропортах планировалось на только что образованном при СВЦ заводе «Логика». К середине 1976 г. разработка ЦКС практически была закончена, и на Логике шло изготовление и автономная наладка его модулей. В это время в Зеленограде произошла крупная реорганизация (подробнее о ней далее), в результате которой СВЦ и завод Логика прекратили существование, разрабатывающие подразделения СВЦ с большими кадровыми потерями были переведены в НИИ Точной Технологии (НИИТТ), а цеха Логики – в завод Ангстрем. Это не могло не повлиять на ход выполнения работ над ЦКС «Юрюзань». Только в ноябре 1976 г. первый комплект ЦКС в Пулково был полностью настроен и введён в опытную эксплуатацию. Как и предусматривалось договором, в декабре 1978 г. пулковский ЦКС с высокой оценкой был принят государственной комиссией. Договорные обязательства были выполнены полностью. Но дальше дело не пошло. Тиражировать ЦКС, как это предполагалось ранее, МЭП категорически отказался. Другого изготовителя не нашлось и пулковский ЦКС «Юрюзань» оказался и первым, и последним. Он проработал в Пулково многие годы и только в 1995 г. был заменён на ЦКС нового поколения фирмы Оливетти.
Комплекс вычислительных средств "Связь-1"
16 августа 1974 г. генеральный директор ЛНПО «Красная заря» (Минпромсвязи, Ленинград) Ю.Г. Данилевский и директор СВЦ Д.И. Юдицкий подписали договор № 14 о разработке Комплекса вычислительных средств (КВС) «Связь-1». Связь-1 должна была стать базовым комплексом вычислительных средств для различных систем связи, разрабатываемых Красной зарей. Роль заказчика выполнял НИИ электротехнических устройств (НИИ ЭТУ), головной институт в ЛНПО. Производство КВС планировалось на заводе «Красная заря». ЛНПО «Красная заря» было головным в стране по системам правительственной связи и в то время приступало к созданию первой в стране системы цифровой телефонной связи «Кавказ-5». Для её узловых станций потребовались ЭВМ, причём с разными характеристиками и конфигурациями. Нужны они были и для других разработок ЛНПО «Красная заря». Поэтому было принято решение о создании базового для всех систем на ближайшие годы комплекса вычислительных средств переменного состава, обеспечивающего возможность получения модификаций с необходимым спектром технических характеристик. В кругах связистов уже было хорошо известно о разработке в СВЦ ЦКС для МГА, начатой более чем за год до этого. НИИ ЭТУ даже принимал участие в разработке его технического проекта. Поэтому было вполне логично заказать СВЦ разработку КВС «Связь-1».
Полностью КВС Связь-1 назывался следующим образом: «Мультипроцессорный, многозадачный Комплекс Вычислительных Средств (КВС) «Связь-1», предназначенный для использования в системах коммутации сообщений, системах управления квазиэлектронных АТС и электронных центрах коммутации каналов».
При разработке КВС «Связь-1» получила дальнейшее развитие идея «детского конструктора» для комплексирования из стандартных модулей систем разных конфигураций, соответствующих задачам конкретного применения КВС. Были использованы унифицированные аппаратные и программные модули НЦ-1, средства проектирования и отладки. Но Связь-1 – система многовариантная, многопроцессорная, со сложной коммутацией, поэтому пришлось дополнительно разрабатывать новые модули. В зависимости от требований по производительности, объёмам памяти, пропускной способности и т.п. Связь-1 обеспечивала возможность построения однопроцессорной и многопроцессорных конфигураций. В рамках проекта в качестве наиболее оптимальной максимальной конфигурации рассматривалась 16-процессорная система.
Структура КВС
В основу структуры КВС максимальной конфигурации были положены критерии максимальной эффективности (пропускной способности) и живучести (надёжности, достоверности). Для этого реализуются следующие основные принципы:
• распараллеливание вычислительного процесса,
• общедоступное поле памяти,
• возможность реконфигурации структуры на уровне модулей,
• полное аппаратное дублирование вычислительного процесса.
Управление КВС аппаратно децентрализовано, поскольку его централизация увеличивает внутрисистемный расход ресурсов, снижает надёжность и живучесть системы. Роль центрального управляющего органа в КВС выполняет операционная система, представляющая собой комплекс программ, одной из важнейших задач которого является динамическое распределение ресурсов системы между отдельными задачами и процессорами. Операционная система КВС также построена по модульному принципу.
Каждый процессор системы самостоятельно обращается в подсистему памяти (в таблицу задач) и получает из очереди задание, которое и выполняет. Если задания для него нет и в системе в данный момент нет ведущего процессора, он возлагает роль главного процессора системы на себя, осуществляет управление системой, периодически просматривая очередь заданий. Как только появилось для него задание, он слагает с себя роль головного и приступает к выполнению задания. Каждый модуль имеет несколько вариантов путей для обращения к любому другому модулю, т.е. любому процессору доступен любой другой процессор, любой модуль памяти и любое периферийное устройство. Такое построение позволяет гибко использовать ресурсы системы и обеспечивает её высокую живучесть. Отказ одного или нескольких процессоров или иных модулей приводит лишь к соответствующему снижению производительности системы, но в остальном система продолжает работать нормально.
КВС «Связь-1» обеспечивал возможность построения самовосстанавливающихся управляющих систем, которые сохраняют работоспособность при появлении неисправности и в которых автоматизированы и восстановление исправного состояния, и восстановление вычислительного процесса, прерванного появлением неисправности. Самовосстанавливающиеся системы, построенные на основе КВС, характерны тем, что сохраняют данные и имеют малое время восстановления вычислительного процесса. Это предъявило определённые требования к процессору, являющемуся центральным ядром таких систем. Процессор должен быть ориентирован на выполнение отдельных функций мультиобработки – мультипрограммирования в мультипроцессорной системе реального времени. При этом он должен выполнять и функции обработки поступающей в КВС информации, и функции управления элементами комплекса.
Однако мультиобработка несёт с собой ряд проблем. Прежде всего, она требует, чтобы вычислительные процессы развивались в виртуальной памяти с автоматическим формированием физических адресов. Это позволяет наиболее экономно распределить ресурсы оперативной и внешней памяти и организовать перемещаемость программ и данных без их преобразования. Во-вторых, встаёт проблема защиты друг от друга сегментов данных и программ, одновременно выполняемых в системе процессов. Функции такой защиты выполняются специальными микропрограммными и аппаратными средствами процессора. Следующая проблема – организация динамического взаимодействия процессов. В процессоре КВС «Связь-1» реализовано наиболее часто встречающееся взаимодействие по данным, когда один вычислительный процесс на одном физическом процессоре готовит массив данных для другого процесса, реализуемого на другом процессоре. С этой целью в процессор введены два регистра баз данных («своих» и «чужих»), регистры длины сегментов и схемы анализа адресов «своего» и «чужого» сегментов. Другой вид взаимодействия процессов вызывается необходимостью синхронизации отдельных процессов для повышения достоверности обработки информации. Это взаимодействие реализовано, в основном, на программно-микропрограммном уровне и не требует заметных аппаратурных затрат.
Процессора, удовлетворяющего всем предъявленным требованиям, в «детском конструкторе» НЦ-1/ЦКС не было. Поэтому был разработан новый процессор (ГК И.П. Селезнев), который использовался в КВС и в качестве процессора обработки, и в качестве процессора связи. Настройка на определённую функцию производилась установкой в его модуль НМК-1 индукционных карт с соответствующими микропрограммами.
Для запоминающей подсистемы был разработан специальный процессор мультиплексор (ГК В.Л. Глухман), управляющий обменом информации (каждый с каждым) между модулями ОЗУ-1 и внешними ЗУ на магнитных дисках, барабанах и лентах типа ЕС ЭВМ.
Обмен информацией между модулями осуществляется через сложную систему коммутации, включающую коммутационные модули и магистрали: ввода-вывода, запоминающей подсистемы, управления питанием и прямой сигнализации. Новыми для того времени элементами были магистраль управления питанием (программное включение, выключение и диагностика блоков питания) и средства прямой сигнализации (сигнализация о неисправностях, возникающих в модулях КВС).
Программная система
Для КВС «Связь-1» было разработана модульная реконфигурируемая программная система, состоящая из базовой операционной системы и системы программирования.
В базовую операционную систему входят пакет управляющих программ, модуль диагностики и модуль восстановления вычислительного процесса.
Система программирования включает язык ассемблера, транслятор с него и систему автоматизированной отладки программ.
При разработке базового программного обеспечения использовался принцип его модульности, позволяющий осуществлять реконфигурацию системы при минимальных переработках базовых модулей.
Конструкция КВС
Немало проблем возникло и в связи с особыми требованиями заказчика к конструктивному исполнению КВС. В телефонии повсеместно применялись специализированные стойки, так называемые «стативы», пришедшие из времён, когда основным коммутирующим элементом были шаговые искатели. Это были довольно лёгкие стойки высотой 2,6 м, предназначавшиеся для размещения в капитальных зданиях. А для КВС «Связь-1» требовалось обеспечение повышенной механической прочности, обеспечивающей их целостность в случае землетрясения. Телефонные стандартные стативы этим требованиям не удовлетворяли. Пришлось разрабатывать новые стативы повышенной прочности и подтверждать их устойчивость испытаниями с массогабаритными эквивалентами электронных блоков.
Конфигурации КВС
КВС может иметь широкий спектр конфигураций. Требования к каждой из них определяются спецификой её конкретного применения.
КВС минимальной конфигурации содержит один процессор и один модуль памяти с соответствующими периферийными устройствами.
КВС максимальной конфигурации содержит 16 процессоров, 16 модулей памяти общей ёмкостью 1М байт, 28 модулей коммутации и 58 различных внешних устройств.
Центральная восьмиконечная звезда из коммутационных модулей КМ-1 образует коммутатор 1, обеспечивающий возможность обращения любого процессора к любому другому процессору и к любому модулю оперативной памяти (ОЗУ). Причём вариантов путей такого обращения всегда несколько, что позволяет обойти любой, вышедший из строя модуль. К каждому модулю коммутатора КМ-1 подключено по два процессора и модуля ОЗУ. Все модули ОЗУ объединены дублированной магистралью, что является ещё одним путём межмодульного общения. Процессоров в системе три типа: шесть процессоров обработки данных, шесть процессоров связи и четыре процессора-мультиплексора. Каждый процессор имеет прямой доступ в память одного модуля ОЗУ ёмкостью 64К байт, к остальным модулям, общей ёмкостью 1М байт, процессор имеет доступ через модули коммутации. Модули ОЗУ имеют прямые связи с тремя коммутаторами. Коммутатор 2 обеспечивает наиболее короткую связь процессоров-мультиплексоров с внешними ЗУ на магнитных барабанах, дисках и лентах, в качестве которых применялись стандартные устройства ЕС ЭВМ.
В соответствии с требованиями достоверности передачи данных КВС программным способом может быть настроен как одноканальная 16-процессорная система или как дублированная 2;8-процессорная система. Во втором случае оба канала одновременно обрабатывают одни и те же данные, результаты сравниваются. В случае несовпадения автоматически производится последовательная проверка обоих каналов. Если оба исправны, производится перезапрос данных, если есть неисправность – она устраняется.
Разработка КВС «Связь-1» проводилась большим коллективом специалистов. Главным конструктором был Д.И. Юдицкий, научным руководителем П.В. Нестеров, Зам. гл. конструктора А.А. Попов. Активное участие принимали: М.Д. Корнев, Н.А. Смирнов, Н.М. Воробьёв, В.Р. Горовой, П.П. Силантьев, В.А. Савельичев, А.И. Коекин, А.Ф. Григорович, В.С. Бутузов, В.Л. Глухман, В.А. Меркулов, Б.А. Михайлов, А.М. Михайлов, Е.М. Зверев, В.С. Мищенко, П.Н. Казанцев, И.И. Евдокимов, М.И. Кушнир, И.П. Селезнев, В.И. Бриккер, В.С. Петровский, В.С. Травницкий и др.
КВС и его программное обеспечение были разработаны, проект принят заказчиком, конструкторская и программная документация во второй половине 1976 г. переданы, как и предусматривалось договором, Красной заре для серийного производства.
В это время в Зеленограде произошла уже упомянутая нами реорганизация, НИИТТ (правопреемник СВЦ) от продолжения работ отказался. Дальнейшую работу над КВС «Связь-1» Красной заре пришлось осуществлять самостоятельно. В НПО «Красная заря» было освоено серийное производство КВС, но уже с наименованием «Связь-М». Он выпускался в течение многих лет и был базовым КВС для различных систем связи, разрабатываемых и выпускаемых в те годы НПО «Красная заря».
Итак, в ходе создания мини-ЭВМ "Электроника НЦ-1", периферийных устройств для неё, ЦКС "Юрюзань", КВС "Связь-1" и ещё нескольких более мелких систем была отработана магистрально-модульная микропрограммируемая архитектура "Электроника НЦ" вычислительных средств класса "мини". При её создании разработчики проанализировали все новейшие тогда зарубежные и отечественные мини-ЭВМ и системы, заимствовали из них прогрессивные идеи, дополнили своими и гармонично увязали в рамках единой архитектуры. Но это был первый этап её создания. К этому моменту технология микроэлектроники подошла к уровню, позволяющему создавать в одном кристалле сложные функционально законченные устройства, наступала эпоха микропроцессоров. А с ними и второй этап развития архитектуры "Электроника НЦ", учитывающий специфику микропроцессоров.
МИКРОПРОЦЕССОРЫ
В первой половине 1970-х годов технология микроэлектроники достигла уровня БИС – больших интегральных схем, обеспечивающих возможность построения сложного функционального устройства в одном кристалле. Первой эту возможность реализовала ф. Intel, выпустившая в 1971 г. 4-разрядный микропроцессор для простейших 4-разрядных микроконтроллеров. В СССР пионерами микропроцессорной техники были Д.И. Юдицкий и М.П. Гальперин (ленинградское ЛКТБ "Светлана"). Но они, имеющие в отличие от ф. Intel богатый опыт создания ЭВМ, пошли иным, более естественным для них путём. Они поставили перед собой задачу создания комплектов микропроцессорных БИС для разработки на их основе микро-ЭВМ. И прекрасно с этой задачей справились.
Более благоприятной ситуация была в Светлане, поскольку там были сосредоточены и микроэлектронные технологии, и разработчики мини-ЭВМ, и уже имелся опыт создания p-МОП БИС для микрокалькуляторов. И все нужные специалисты были сконцентрированы в отделении М.П. Гальперина.
СВЦ был большой докой в компьютерах и имел практический опыт схемотехнической разработки ИС (совместно с Павлово-Посадским заводом "Экситон" и заводом Микрон), но не располагал технологией БИС. Зато рядом были лидеры в этом направлении – НИИТТ и НИИМЭ с заводами "Ангстрем" и "Микрон".
Поиск
Проработку подходов к построению микропроцессора директор СВЦ Д.И. Юдицкий в 1973 г. поручил молодёжной лаборатории 331 В.Л. Дшхуняна. Выбор был не случаен. Основанием для этого выбора были результаты работы лаборатории по созданию гибридных микросхем серий "Конус" и "Круг". А также её активная работа в настройке сложных функциональных ячеей ЭВМ «Электроника НЦ-1». Но, выбрав молодых, Давлет Исламович организовал постоянную шефскую помощь им старших, более опытных товарищей.
Лаборатория была переселена в отдельное помещение и освобождена от других работ. Служба информации все свои силы направила на первоочередное обеспечение группы В.Л. Дшхуняна всеми доступными материалами по микропроцессорной и смежной тематике, а их тогда было ещё очень мало.
В основу разработки была положена идея создания асинхронных микропроцессорных секций, из которых, как из кубиков, должны были потом строиться различные виды вычислительной техники. Т.е. микроэлектронная реализация "детского конструктора" Юдицкого на новом технологическом уровне.
Когда пути построения микропроцессоров стали проясняться, была открыта специальная поисковая НИР «Юз-1», научным руководителем которой Давлет Исламович назначил В.Л. Дшхуняна. Активными исполнителями НИР были специалисты лаб. 321: В.В. Теленков, П.Р. Машевич, Ю.И. Борщенко, В.Р. Науменков, И.А. Бурмистров, С.С. Коваленко и программисты лаб. 221: Я.Н. Кобринский (нач. лаборатории), А.Р. Тизенберг, П.А. Кемарский и Ю.Г. Бобошко и др.
Приступая к работе, молодой коллектив В.Л. Дшхуняна не представлял себе, как многих тонкостей в устройстве и работе ЭВМ, так и конечного результата. Впрочем, чёткого результата не представлял никто: нужно было сформулировать и цель проекта, и пути её достижения. Многое им предстояло изучить самостоятельно, много они узнали от старших товарищей. Регулярно с ними встречался Д.И. Юдицкий, они рассказывали ему о сделанном после предыдущей встречи, он вникал во все тонкости проблем, подсказывал пути их решения. Как вспоминает П.Р. Машевич: «Часто Давлет Исламович задавал неожиданные для нас, молодых инженеров вопросы, особенно по системным функциям процессора, вскрывающие новые проблемы, о которых мы иногда и не догадывались». Кроме того, проблемы создания микропроцессоров регулярно обсуждались на заседаниях НТС, в которых участвовали все ведущие специалисты предприятия. Эти обсуждения, проходившие в духе сотрудничества, так же оказывали большую помощь разработчикам. Так планомерно, но необычайно быстро, молодые инженеры становились лучшими в стране специалистами в области создания микропроцессоров. Большой вклад в становление этого коллектива внесли зам. директора СВЦ по науке П.В. Нестеров и начальник отделения Ю.Е. Чичерин.
В результате напряжённой работы было подтверждено главное решение: на основе анализа и изучения архитектур зарубежных микропроцессоров и лучших современных мини-ЭВМ разрабатывать универсальный комплект микропроцессорных БИС со своей оригинальной архитектурой открытого типа, т.е. позволяющей строить на нем различные ЭВМ. Повторять зарубежные образцы было признано не целесообразным.
Архитектура микропроцессора
В первых зеленоградских микропроцессорах получила дальнейшее развитие отработанная на мини-ЭВМ и минисистемах архитектура НЦ, адаптированная к специфике микропроцессоров.
Главный принцип архитектуры был сформирован как «три М» (или МММ) – Модульность-Микропрограммность-Магистральность:
• Одним из основных постулатов проекта было стремление создать универсальный комплект БИС, на основе которого можно было бы проектировать ЭВМ с максимально широким спектром параметров: разрядности данных, архитектур, функциональных возможностей, производительности и т.п. Поэтому была выбрана секционная, модульная структура БИС комплекта. Каждый модуль должен был максимально использовать возможности микроэлектронной технологии того времени. Модульность – это первое «М».
• Комплект микропроцессорных БИС должен обеспечивать возможность реализации различных систем команд, что определило выбор микропрограммного управления. Микропрограммность – это второе «М»,
• Создание на основе комплекта БИС ЭВМ различной сложности должно обеспечиваться путём простого комплексирования стандартных асинхронных модулей (БИС) без применения дополнительных элементов, что возможно только при магистральной структуре. Магистральность – это третье «М».
Сейчас это представляется тривиально простым решением, но тогда это было новое слово в микроэлектронике.
В рамках проекта разрабатывались не только микропроцессорные БИС, но и вся совокупность средств для их создания. Проектирование велось на наивысшем для того времени уровне. Фактически были заложены основы Систем автоматизированного проектирования БИС (САПР БИС) на ЭВМ. В отчёте по НИР «Юз-1» этого термина ещё нет: тогда его ещё не придумали.
Создание и применение зачатков САПР для проектирования микропроцессоров позволили значительно сократить сроки и стоимость разработки и повысить качество проекта за счёт значительного снижения вероятности ошибок.
Были разработаны, отлажены и использованы многочисленные пакеты программ, например:
• Логического и схемотехнического проектирования,
• Логического моделирования каждой БИС в отдельности и их взаимодействия,
• Генерации контролирующих тестов,
• Библиотеки базовых элементов (транзисторов, диодов и т.п.) с конструктивно-технологическими ограничениями,
• Прорисовки топологии и корректировки принципиальной схемы,
• Разработки микропрограмм (язык написания микропрограмм, программы минимизации булевых функций, моделирования и т.п.),
• Программы изготовления перфолент для изготовления фотошаблонов
и ряд других программных пакетов.
Однако наиболее трудоёмкая операция – топологическое проектирование выполнялось тогда ещё вручную.
В ходе выполнения разработки складывался творческий коллектив единомышленников, проработавший впоследствии многие годы.
Рабочая группа
Руководство НЦ также живо интересовалось проблемой создания отечественных микропроцессоров. Когда идеология создания микропроцессорных БИС была определена, проработана архитектура и схемотехника БИС, проведено их моделирование и выполнено множество других работ, наступил момент, требующий подключения топологов, технологов, разработчиков контрольно-измерительного и технологического оборудования и т.п. С этой целью руководством НЦ в 1974 г. была создана рабочая группа из ведущих специалистов предприятий Зеленограда, которая подключилась к работам, выполняемым в СВЦ. В состав группы входили:
• Председатель – заместитель по науке – главный инженер НЦ А.А. Васенков;
• От СВЦ – П.В. Нестеров, Ю.Е. Чичерин, В.Л. Дшхунян, Н.М. Воробьёв, В.А. Меркулов, Б.М. Малашевич, Ю.М. Петров;
• От НИИТТ – В.С. Баранов, Э.Е. Иванов, Е.И. Кузнецов, Г.В. Колобков, Л.К. Минкин, Л.М. Можаров, Ю.А. Платонов, В.И. Рыженков, В.О. Филиппенко;
• От НИИ МЭ – В.Я. Контарёв, В.М. Гусаков, А.И. Березенко, В.В. Трушин, Б.В. Орлов;
• От НИИ ТМ – Л.А. Богородицкий, Л.М. Попель;
• От ДНЦ – Ю.В. Терехов, В.П. Козидубов, В.А. Кундин, В.И. Трифонов.
Рабочая группа еженедельно собиралась под председательством А.А. Васенкова и решала все возникающие проблемы.
Как только рабочая группа окончательно определилась с основами архитектуры микропроцессоров, приказом НЦ от 6.9. 1974 г., № 656 была открыта комплексная ОКР «Микропроцессор» (ГК А.А. Васенков) по схемотехническому, технологическому и конструктивному проектированию первого асинхронного микропроцессорного комплекта на основе высокопороговой КМОП технологии, а также микро-ЭВМ на его основе. Была определена специализация предприятий и сроки изготовления опытных образцов:
• СВЦ (зам. ГК Д.И. Юдицкий):
; по разработке архитектуры, структуры, математического обеспечения микро- и мини-ЭВМ и схемотехнической разработке БИС АЛУ и ПЛМ – август 1975 г.,
; по разработке и изготовлению двух образцов микро-ЭВМ на основе БИС АЛУ, ПЛМ и ОЗУ – май 1975 г.
• НИИТТ (зам. ГК А.К. Катман):
; по разработке БИС АЛУ (арифметическо-логического устройства) – май 1975 г.,
• НИИМЭ (зам. ГК А.Р. Назарьян):
; БИС ПЛМ (программируемой логической матрицы) – май 1975 г.,
; БИС ОЗУ 256 бит – май 1975 г.,
; БИС ПЗУ 1024 бит – декабрь 1975 г.
ОКР была объявлена особо важной, оплата труда – аккордной.
В июне 1975 г. НИР «Юз-1» была успешно завершена. Была разработана базовая архитектура универсального асинхронного секционного микропроцессорного комплекта. В ней на новом технологическом уровне были реализованы многие решения, апробированные на предыдущих разработках СВЦ. ППЗУ накопителя микрокоманд трансформировалось в БИС управляющей памяти и т.п.
В отчёте НИР «Юз-1» приведены варианты реализации устройств различных ЭВМ на основе разработанных БИС:
• 4 варианта арифметико-логических устройств, в т.ч.: 4- и 4n-разрядного, с плавающей запятой, с ускоренным умножением и делением и др.,
• 6 вариантов устройств микропрограммного управления ЭВМ,
• 6 вариантов микропроцессоров разной разрядности и вычислительной мощности,
• 3 варианта устройств ввода/вывода.
И это только малая часть того, что было реально сделано.
Работы по комплексной ОКР «Микропроцессор» выполнялись предприятиями НЦ быстрыми темпами. Однако вскоре НИИМЭ вышел из этой кооперации. Как вспоминает А.А. Васенков: «К.А. Валиев (директор НИИМЭ) по ряду причин, в том числе и в связи с перегруженностью НИИМЭ заданиями по ТТЛ и ЭСЛ программам для ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ и «Эльбрусу», решил, что тематикой КМОП на этом этапе заниматься нецелесообразно и работы по ней прекратил». В результате окончательно сформировалась сохранявшаяся в советский период специализация зеленоградских предприятий: НИИМЭ занималась биполярными технологиями (ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ), а НИИТТ – униполярными (N–МОП, КМОП). Это решение руководством НЦ и МЭП было одобрено и разработку БИС ПЛМ и ЗУ передали в НИИТТ, в котором теперь сконцентрировались все БИС микропроцессорного комплекта. На момент регистрации БИС в ЦКБ "Дейтон", для обозначения микропроцессоров в классификаторе ещё не было соответствующей группировки. Поэтому БИС комплекта сначала было присвоено обозначение серии К532, изготавливались они в покупных 48-выводных корпусах с планарными выводами.
А после закрепления за микропроцессорами группировки "58" (цифра "8" до того была в резерве), комплекту было присвоено окончательное обозначение – серия (К, КР, Н)587. В процессе разработки и по результатам первого применения состав комплекта несколько трансформировался, они стали помещаться в 42-выводные корпуса собственного производства и в окончательном варианте выглядел следующим образом:
• БИС АУ, К587ИК2 – 4-разрядная секция арифметического устройства для построения операционных блоков ЭВМ с разрядностью обрабатываемых данных, кратной 4 бит. Кристалл размером 4,9;4,8 мм содержал 2543 транзистора.
• БИС АР, К587ИК3 – 8-разрядная секция арифметического расширителя для построения арифметических сопроцессоров с разрядностью данных, кратной 8 бит, аппаратно выполняющих операции умножения, деления и др. Кристалл размером 4,9;4,5 мм содержал 3934 транзистора.
• БИС ОИ, К587ИК1 – 8-разрядная секция обмена информацией для построения блоков внутреннего и внешнего обмена в ЭВМ и иных устройствах. Кристалл размером 5,3;5,9 мм содержал 3500 транзисторов.
• БИС УП, К587РП1 – секция управляющей памяти для построения блоков микропрограммного управления ЭВМ и иных устройств (ранее называлась «БИС ПЛМ»). Кристалл размером 5,0;4,6 мм содержал 5500 транзисторов.
БИС ОЗУ К564РУ2 ёмкостью 256 бит и К565РУ1 ёмкостью 4096 бит формально в комплект не включались, поскольку это были стандартные схемы памяти.
Ряд технических решений, реализованных в БИС комплекта, были признаны Авторскими свидетельствами СССР как изобретения и запатентованы в ведущих странах. Д.И. Юдицкий был одним из авторов основного изобретения "Микропроцессорная система", запатентованного в СССР, США, Великобритании и ГДР. Позже были получены ещё ряд других Авторских свидетельств и патентов на более частные решения.
Комплект имел 4 модификации, отличающиеся корпусами и стойкостью к внешним воздействиям. Две модификации для общепромышленного применения в корпусах с планарными выводами с возможностью их формовки типа КВИП (К587 в металлокерамических и КР587 в пластмассовых корпусах). И две модификации для применения в военной технике в металлокерамических корпусах (587) и микрокорпусах (Н587) с двумя вариантами выводов. Корпуса серий 587 и К587 идентичны.
Комплект обеспечивал возможность построения самых разнообразных устройств обработки данных, с разрядностью, кратной четырём бит: простейших микроконтроллеров, микро-ЭВМ, мини-ЭВМ, многопроцессорных и многомашинных систем и многого другого.
Это был один из первых в стране микропроцессорный комплект, созданный специалистами СВЦ и НИИТТ (В.Л. Дшхунян, П.Р. Машевич, В.В. Теленков, Ю.И. Борщенко, В.Р. Науменков, И.А. Бурмистров и др.), и весьма удачный. Он нашёл широкое применение и до сих пор работает во многих системах, особенно в военной технике.
Семейство микропроцессоров
Впоследствии созданная архитектура была положена в основу четырёх микропроцессорных комплектов на основных для тех времён микроэлектронных технологиях:
• Высокопороговый (9-вольтовый) КМОП – серия К587, СВЦ, НИИТТ и Ангстрем,
• Низкопороговый (5-вольтовый) КМОП – серия К588, СВЦ, НИИТТ и НПО «Интеграл»,
• ТТЛШ – серия К1802, СВЦ, НИИТТ, НИИ МЭ и Микрон,
• NМОП – серия К1883 (в ГДР – U-83), СВЦ, НИИТТ и Роботрон (ГДР).
Все эти серии представляли собой секционированные микропроцессорные комплекты с однотипной архитектурой открытого типа, позволяющей строить на них разнообразные микро-ЭВМ и системы в довольно широком спектре архитектур.
Научно-технический семинар «Микропроцессоры»
Летом 1975 г. в СВЦ поступило информационное сообщение Института электроники и вычислительной техники (ИЭ и ВТ) АН Латвийской ССР о проведении в Риге осенью того же года первой в стране всесоюзной конференции по микропроцессорам. Из проекта программы следовало, что организаторы строят работу конференции исключительно на материалах зарубежных источников. Попытки Д.И. Юдицкого согласовать с директором ИЭ и ВТ Э.А. Якубайтисом совместную программу работы конференции с преимуществом информации об отечественных микропроцессорах и микро-ЭВМ не нашли понимания, и Давлет Исламович выступил с инициативой о проведении в те же сроки альтернативной конференции в Зеленограде исключительно на отечественных материалах.
Инициатива была поддержана руководством НЦ и МЭП с одним уточнением: статуса всесоюзной конференции это мероприятие иметь не могло по формальным причинам, назвали его «научно-технический семинар «Микропроцессоры».
Общими усилиями ДНЦ, СВЦ и НИИТТ семинар был подготовлен и при большом стечении специалистов со всей страны проведён в пионерском лагере НИИТТ «Гайдаровец» с 24 по 26 сентября 1975 г. Открыл семинар первый зам. министра В.Г. Колесников, с докладами выступили А.А. Васенков, Д.И. Юдицкий, Ю.Е. Чичерин, В.М. Гусаков, В.О. Филипенко, В.Л. Дшхунян, Ю.М. Петров, Н.М. Воробьёв, В.А. Савельичев, В.Н. Лукашев, В.Г. Сиренко, В.А. Меркулов, Л.М. Попель, Ю.Н. Борщенко, Ю.Г. Бобошко, Я.Н. Кобринский.
В своих сообщениях ряд потребителей поделились уже имевшимся первым опытом применения отечественных микропроцессоров.
Семинар прошёл весьма успешно и для многих потребителей оказался откровением: впервые они получили полную информацию об отечественных микропроцессорах, микро-ЭВМ и перспективах их развития.
Семейство микро-ЭВМ "Электроника НЦ-хх"
На основе микропроцессоров в МЭП разрабатывались и серийно производились микро-ЭВМ и микросистемы.
В качестве основных производителей мини- и микро-ЭВМ в МЭП планировались зеленоградское НПО НЦ и воронежское ПО «Электроника». В Воронеже и Зеленограде строились здания для заводов (в Зеленограде – 4-я секция на южной промзоне для завода «Логика» (ныне Технопарк «Зеленоград»), позже – завод «Квант» на северной промзоне, в Воронеже – завод «Процессор»).
В СВЦ в ходе дальнейшей отработки архитектуры "Электроника НЦ" была разработана оригинальная архитектура микро-ЭВМ, воспринявшая лучшие идеи того времени. В частности в системной магистрали были использованы дополненные технические решения шины Unibus машин фирм DEC, как наиболее удачной, уже имеющей отечественный аналог (ОШ – Общая шина) в мини-ЭВМ ПО «Электроника» (Воронеж») и ИНЭУМ Минпробора, которые повторяли модели ЭВМ ф. DEC. Уже было ясно, что ОШ будет применяться в одной из ветвей СМ ЭВМ, впоследствии ставшей единственной. «В архитектуре НЦ так же было увеличено число программно доступных регистров общего назначения (РОН), что обеспечивало возможность программирования в поле адресов РОН, без использования адресации непосредственно в ОЗУ. Это облегчало программирование и повышало эффективность системы в целом» (Н.М. Воробьёв).
Для автоматизации проектирования и отладки программного обеспечения была создана соответствующая кроссистема на ЭВМ БЭСМ-6 и ЕС ЭВМ, позволяющая быстро и на высоком уровне разрабатывать программное обеспечение микро-ЭВМ параллельно с разработкой аппаратуры. Эти и ряд других, прогрессивных для того времени технических решений, позволяли создавать на основе разработанной в СВЦ архитектуры ряды отечественных микропроцессоров, микро-ЭВМ и микросистем, не уступающих лучшим зарубежным образцам своего времени, что и было подтверждено позже изделиями НЦ-03Т, НЦ-04Т, НЦ-05Т и НЦ-31.
Микро-ЭВМ "Электроника НЦ-01"
В рамках комплексной ОКР «Микропроцессор» в СВЦ была выполнена ОКР «Микропроцессор-Ю» (ГК Д.И. Юдицкий, научный руководитель П.В. Нестеров, ответственный исполнитель Ю.Е. Чичерин). Приказом по СВЦ № 256 от 3 октября 1974 были назначены ответственные исполнители по направлениям:
• Архитектура и ПО микро-ЭВМ и вычислительных средств на их основе – Н.М. Воробьёв,
• Структура вычислительных средств на основе микропроцессоров, в т.ч. инженерной и управляющей микро-ЭВМ – А.А. Попов,
• Проектирование и комплексная отладка микро-ЭВМ – В.Н. Лукашов,
• Разработка управляющего комплекса на базе микро-ЭВМ и его специального ПО – Ю.М. Петров,
• Схемотехническая разработка БИС микропроцессора – В.Л. Дшхунян,
• Устройства ввода-вывода микро-ЭВМ и БИС сопряжения – В.А. Меркулов.
В рамках ОКР «Микропроцессор-Ю» был разработан и изготовлено 2 прототипных образца одноплатной 16-разрядной микро-ЭВМ «Электроника НЦ-01» с быстродействием 250 000 оп/с, с ОЗУ 1К байт и с двумя параллельными программируемыми портами ввода-вывода данных. НЦ-01 была первой попыткой разработки и изготовления принципиально нового тогда продукта – микро-ЭВМ. Их и сделали-то, как и предусматривалось приказом, два образца, что бы самим понять, что это такое – микро-ЭВМ. А, главное, в реальных условиях проверить работоспособность БИС микропроцессора серии 587. Вообще разработчики микропроцессорных БИС обречены на параллельную разработку ЭВМ или системы на их основе, т.к. это единственно возможный способ проверки и отладки самих БИС, подтверждения их работоспособности и разработки рекомендаций по применению, без которых потребитель не сможет сделать свою разработку, а, следовательно, не станет покупателем. Поэтому все производители БИС имеют свои варианты систем на их основе. Так же поступал и СВЦ.
НЦ-01 была встраиваемой управляющей одноплатной ЭВМ без своих органов управления – прототип современных микроконтроллеров, получивших ныне повсеместное применение.
На НЦ-01 была сделана первая попытка применения казавшейся тогда прогрессивной технологии струнного монтажа печатной платы. СВЦ уже имел хорошие результаты по изготовлению многослойных печатных плат, но тогда это была технология не для массового производства – платы получались довольно дорогими. А микро-ЭВМ рассматривались как продукция массовая, требующая надёжной, но дешёвой технологии. Поскольку двустороннего монтажа с существовавшими тогда технологическими нормами на ширину проводников и зазоров для применения БИС не хватало, пришлось искать альтернативные варианты технологии монтажа. Был применён специальный монтажный провод П-ПЛОТ диаметром 0,1 – 0,2 мм в расплавляемой самофлюсующей изоляции. Монтажные точки по прямой, «струной», соединялись этим проводом, полученная «подушка» проводов заливалась белой, эластичной после полимеризации мастикой. Опыт показал, что такой вид монтажа не достаточно технологичен и ремонтонепригоден.
Микро-ЭВМ "Электроника НЦ-02"
На НЦ-01 была доказана теорема существования микропроцессорного комплекта и получен первый опыт разработки изделий на основе БИС. Следующим шагом была задача разработки и выпуска экспериментальной партии управляющей микро-ЭВМ «Электроника НЦ-02» для их применения в реальных условиях. Заданием на её разработку, производство и проведение испытаний был приказ НЦ № 730 от 10.10 1975 г. Главным конструктором был назначен Д.И. Юдицкий, зам. ГК В.А. Меркулов.
Это была трехмагистральная, асинхронная, с раздельными магистралями ОЗУ и внешних устройств, двухплатная 16-разрядная ЭВМ в компактном корпусе с подвижным пультом управления, который легко устанавливался в удобное пользователю положение. В качестве платы процессора была использована НЦ-01, переработанная по результатам испытаний первых двух образцов. На второй плате размещалась полупроводниковая память.
На НЦ-02 был опробован второй вариант технологии струнного монтажа печатной платы. От предыдущего он отличался потенциальной лёгкостью автоматизации. Суть его в следующем: печатная плата с лужёными отверстиями и печатными проводниками питания и «земли» кладётся на лист резины, полая игла, через канал которой проходит провод ПФТЛК в расплавляемой флюсующей изоляции, последовательно обходит требующие соединения отверстия платы, протыкая затем резину. При выходе иглы из отверстия резина зажимает петлю провода. По окончании прошивки платы петли провода, выступающие с нижней стороны резины, обрезаются, резина снимается, плата паяется на волне припоя. В принципе технология, по тем временам, не плохая, особенно для мелкосерийного производства. Но для её отработки требовалось решение многих технических проблем, разработки оборудования и программного обеспечения. Поскольку требовалась технология массового производства, было признано более целесообразным, с целью снижения стоимости плат, развивать технологию многослойного печатного монтажа, в которой у СВЦ уже были хорошие результаты.
В 1976 г Логикой было изготовлено 5 НЦ-02, а в 1977 г. Ангстремом ещё 35. Все они были применены: в зеленоградском НИИ точного машиностроения для управления входным контролем ИЭТ и роботами; в НИИ ТОП (Горький) для управления автоматами разварки микросхем.
Микропериферия
Появление микро-ЭВМ ещё более обострило проблему периферийных устройств, с которой СВЦ столкнулся уже в обеспечении мини-ЭВМ НЦ-1. Фактически в стране периферийных устройств, соответствующих микро-ЭВМ по габаритам, массе и стоимости не было даже в задумках. Программы и данные для НЦ-01 и НЦ-02 готовились на кроссредствах на больших ЭВМ и выдавались ими в виде перфоленты или перфокарты. Но ввести эту информацию в микро-ЭВМ было нечем. Не ставить же рядом с одно- или двухплатной микро шкаф перфокарточного или большой блок перфоленточного устройства, хотя сначала приходилось. Пришлось придумывать упрощённые варианты, и они были разработаны и изготовлены. Из устройства выбросили все, кроме фотосчитывателей перфорационных отверстий с простейшим интерфейсом для подключения к ЭВМ и канала для ручного протягивания перфоленты или перфокарты. Этим и пользовались. Так была решена проблема ввода. Но ведь необходимо было и выводить информацию на печать, для документирования результатов. Единственное, что тогда было относительно доступно, это электрическая пишущая машинка «Консул-260» чешского производства, применённая в СУПВВ для НЦ-1. Но и она не удовлетворяла многим требованиям. Поэтому в СВЦ ещё в 1973 г. в рамках темы «Ювелир» (ГК В.С. Бутузов) была начата разработка струйного принтера. Это сейчас они являются одним из основных типов принтеров, наряду с лазерными, и основными среди цветных. А тогда и матричных (с ударными иголками) практически не было, причём не только у нас, но и за рубежом они ещё были редкостью. Хотя разработки и матричных, и лазерных, и струйных принтеров уже шли во многих странах полным ходом. И разработка в СВЦ струйного принтера по техническому уровню не уступала зарубежным.
Архитектура семейства микро-ЭВМ "Электроника НЦ-0хх"
Микро-ЭВМ НЦ-01 и НЦ-02 фактически были лабораторией для отработки архитектуры, конструкции, технологии проектирования и изготовления микро-ЭВМ, в то время изделий принципиально нового вида.
Накопленный опыт и изучение зарубежных и отечественных новинок позволили завершить совершенствование архитектуры НЦ семейства базовых программно- и аппаратно-совместимых микро-ЭВМ «Электроника НЦ». Она включила все лучшее, что на тот момент в мире было известно, гармонично сочетая заимствованные и собственные идеи. Архитектура изначально была ориентирована на создание ряда программно-совместимых (снизу – вверх) моделей с возрастающей вычислительной мощностью. Системы команд младших моделей были подмножествами систем команд старших, была заложена возможность дальнейшего развития системы команд. Были сформулированы требования к трём первым моделям ЭВМ семейства "Электроника НЦ-0хх": НЦ-03, НЦ-04 и НЦ-05. В разработке архитектуры активное участие принимали: Д.И. Юдицкий, Н.М. Воробьёв, М.Д. Корнев, А.А. Попов, Н.А. Смирнов, М.М. Хохлов, В.А. Савельичев, С.Г. Догаев, Ю.М. Сокол, П.Н. Казанцев, Ж. Мамаев, Н.С. Буслаева и др. ЭВМ строились по модульному принципу на основе магистрали НЦ. Базовый блок типоразмера 5U Евромеханики содержал блок питания и 18 мест для одноплатных модулей. ПО НЦ-03 (базовое для всего ряда) включало: перфоленточную и дисковую ОС, библиотеку стандартных программ, кроссиситему программирования на БЭСМ-6 и ЕС ЭВМ, Ассемблер, систему отладки, систему контроля, редактор текста и др. Впоследствии описание системы команд НЦ было оформлено в виде стандарта предприятия СТП ЩИ7.1.2-78 «Система микропроцессорных средств вычислительной техники. Программное обеспечение. Система команд семейства микро-ЭВМ «Электроника НЦ»».
В это время и на этих работах в СВЦ зародился принципиально новый вид сотрудничества с разработчиками бортовых ЭВМ из других министерств. Спровоцировало на такую идею появление в первой половине 1975 г. у Д.И. Юдицкого двух ведущих разработчиков бортовых ЭВМ для авиации из ленинградского НПО «Ленинец» Минрадиопрома – Р.Ю. Багдонаса и В.И. Кошечкина. Узнав о разработке первого в стране КМОП микропроцессорного комплекта БИС и микро-ЭВМ на его основе, они приехали выяснить возможность применения их в своих разработках ; КМОП для бортовых ЭВМ ценен своим низким энергопотреблением. Кто в ходе переговоров первым высказал идею параллельной совместной разработки наземного и бортового вариантов микро-ЭВМ, не запомнили даже участники переговоров. Но идея сразу захватила всех. А суть её заключалась в том, что архитектурно, структурно, схемотехнически и программно эти варианты ЭВМ должны быть строго идентичны, а отличатся только конструктивно, в соответствии со спецификой применения, принятыми стандартами и с предъявляемыми требованиями. Базовый вариант ЭВМ в общепромышленном исполнении планировалось использовать в составе отладочных, испытательных и иных наземных систем. Головным его разработчиком и поставщиком должны были стать СВЦ и его завод «Логика». Специальные авиационные конструктивные варианты микро-ЭВМ Ленинец для себя должен был делать сам. Идея такого сотрудничества получила горячее одобрение руководства НПО НЦ и НПО «Ленинец» и началась совместная работа, которая затем переросла в совместную программу «Интеграция», названную так с лёгкой руки Виктора Ивановича Кошечкина.
И далее, когда в Зеленоград приезжали представители других предприятий, им предлагали эту схему сотрудничества. Большинство соглашались. Так постепенно образовался альянс добровольного сотрудничества, в котором участвовали: СВЦ Минэлектронпрома; НПО «Ленинец» (Ленинград) и НПО «Комета» (Москва) Минрадиопрома; НПО «Агат» (Москва) и «Океанприбор» (Ленинград) Минсудпрома; НПО «Электроавтоматика» Минавиапрома и др. Деятельность этого альянса весьма положительно повлияла на архитектуру базовых моделей микро-ЭВМ НЦ-03, НЦ-04 и НЦ-05.
Фактически этот образованный по инициативе предприятий в 1975 г. и строго не формализованный альянс был прообразом и предтечей будущих Аппаратурно-Ориентированных Программ (АОП), которые появились в 1978 г. Причём это была программа с гораздо более глубоким и эффективным сотрудничеством, основанном на добровольном желании участников, чем последующие директивные АОП. Эта схема пережила ликвидацию СВЦ и продолжала развиваться под руководством главного инженера НПО НЦ А.А. Васенкова. Она была разрушена односторонним отказом Минэлектронпрома от собственной архитектуры «Электроника НЦ» в пользу более старой (на 7 лет) архитектуры ф. DEC.
Базовые модели строились по модульному принципу на основе единой магистрали, являющейся расширением магистрали ОШ – советского аналога шины Unibus мини-ЭВМ PDP-11 фирмы DEC, США. В отличие от принципиально однопроцессорной ОШ/Unibus, Магистраль НЦ обеспечивала возможность построения многопроцессорных систем (до 4 процессоров) и контроля адресов и данных по чётности, что не мешало совместимости с периферийными устройствами с ОШ/Unibus. Это открывало прекрасную перспективу построения систем в очень широком спектре их вычислительных мощностей на одном и том же комплекте БИС и модулей семейства НЦ. И в то же время позволяло напрямую использовать отечественные (СМ ЭВМ и воронежских ЭВМ) и импортные периферийные устройства.
На основе архитектуры НЦ были разработаны три базовые модели микро-ЭВМ НЦ-03Т (ГК Д.И. Юдицкий, после его ухода Ю.Е. Чичерин), НЦ-04Т (ГК Н.М. Воробьёв) и НЦ-05Т (ГК М.Д. Корнев).
Программное обеспечение
Параллельно с развитием технических средств микро-ЭВМ создавалось и программное обеспечение. Сначала разработка программ проводилась в рамках тем по созданию ЭВМ, но в начале 1978 г. с целью обеспечения их комплексного развития, они были выделены в отдельную тему. Так появилась ОКР «Разработка базового программного обеспечения микро-ЭВМ» (шифр «Электроника НЦ-МО», исполнители Н.А. Смирнов (ГК), В.С. Петровский, М.М. Хохлов, В.А. Савельичев, С.Г. Догаев, Н.С. Буслаева). Работа закончилась в середине 1979 г. Была окончательно отработана и утверждена общая концепция построения программного обеспечения микро-ЭВМ «Электроника НЦ», разработано и аттестовано на ЭВМ НЦ-03 базовое программное обеспечение, включающее:
• Две модульные перфоленточные операционные системы ПОС-01 и ПОС-02, организующие работу ЭВМ.
• Кросс-систему программирования на универсальных ЭВМ типа БЭСМ-6 и ЕС ЭВМ (в то время уже были модели ЕС-1020, ЕС-1022, ЕС-1030, ЕС 1033, ЕС 1050). Кросс-система позволяла произвести полный цикл разработки программ для микро-ЭВМ до практически полностью отлаженной программы, лишь иногда требовалась доводка на резидентной системе программирования.
• Резидентную систему программирования, позволяющую произвести полный цикл разработки программ непосредственно на микро-ЭВМ до полностью отлаженной программы, а так же, при необходимости, произвести доводку программ, разработанных на кросссистеме программирования.
Системы программирования включали Ассемблер «БАСС», редактор текста и диалоговую систему отладки.
• Библиотеку стандартных программ.
• Систему контроля.
Разработанное программное обеспечение обеспечивало оптимизацию использования ЭВМ, максимальные по тому времени удобство пользователю, лёгкую адаптацию к различным областям применения.
Микро-ЭВМ "Электроника НЦ-03Т"
Микро-ЭВМ "Электроника НЦ-03Т" разработана в 1975-6 гг. в СВЦ (ГК – Д.И.Юдицкий, позже Ю.Е.Чичерин, разработчики: В.Е. Лукашов, В.С. Петровский, С.Г. Догаев, В.М. Елагин, В.Г. Сиренко, Б.В. Шевкопляс, Ю.И. Борщенко, В.В. Титов, Ю.Б. Терентьев, Л.М. Петрова и др.).
Это была 16-разрядная ЭВМ, 1 или 2 процессора на МПК К587, память до 64К слов, 4-х уровневая система прерываний, система команд НЦ-03 содержала 190 команд. НЦ-03Т была младшей, базовой моделью ряда микро-ЭВМ «Электроника НЦ» и к её разработке в середине 1975 г. приступили в первую очередь (ГК Д.И. Юдицкий, зам ГК Ю.Е. Чичерин). А мене чем через год, в первой половине 1976 г. на опытном производстве СВЦ была запущена первая партия из пяти комплектов НЦ-03Т. К концу года ЭВМ не только была изготовлена, отлажена её аппаратура и ПО, проверена в условиях реального применения, но и успела получить золотую медаль на Выставке достижения народного хозяйства (ВДНХ). Позже были разработаны варианты микро-ЭВМ "Электроника НЦ-03Д" и "Электроника НЦ-03С".
Опробованный и оправдавший себя на «детском конструкторе» НЦ-1 принцип модульного построения технических и программных средств получил дальнейшее развитие. Но теперь применение микропроцессоров и БИС памяти позволило перейти к одноплатной реализации модулей. В результате были разработаны одноплатные процессор, ОЗУ, контроллеры периферии. Комплексный блок с внешними размерами, соответствующими стандарту КАМАК, позволял разместить встроенный пульт управления, блок питания и 18 одноплатных модулей. Главными отличиями от КАМАК были Магистраль НЦ с соответствующими соединителями и установка модулей в блок сзади.
НЦ-03Т могла иметь различные варианты комплектации из типовых модулей, Если 18 мест для модулей блока оказывалось недостаточно, можно было подключить дополнительные такие же блоки (без пульта управления).
Программное обеспечение НЦ-03Т дополнено было дисковой операционной системой (уже появились первые 8-дюймовые флоппи-диски).
АСНИ «Атомная адсорбция»
Первым реальным применением микро-ЭВМ НЦ-03Т была разработанная В.М. Трояновским и В.Е. Похлебкиным Автоматизированная система научного эксперимента (АСНИ) для автоматизации измерения химического состава веществ по методу атомной адсорбции. Применявшийся в таких не автоматизированных системах цифровой вольтметр требовал постоянной прецизионной калибровки и последующей сложной и длительной обработки результатов. НЦ-03 взяла на себя эти проблемы, полностью освободив от них персонал. В результате резко увеличились точность и скорость измерений. За эту работу в 1976 г. главный конструктор АСНИ В.М. Трояновский получил серебряную медаль ВДНХ.
В 1975 –1976 гг. в СВЦ была выполнена НИР-овская разработка НЦ-03Т, а на заводе «Логика» выпущена первая партия из пяти ЭВМ. Были проведены её испытания и получен первый опыт реального применения в составе АСНИ «Атомная адсорбция». В мае 1976 г. (приказ по СВЦ № 180 от 3 мая 1976 г.) была открыта ОКР «Электроника НЦ-03Т» по разработке ЭВМ и её освоению в серийном производстве на Логике (ГК Ю.Е. Чичерин, зам. ГК по ПО – В.Е. Лукашов).
Интересной особенностью разработки НЦ-03Т было то, что в ходе её выполнения были выработаны ряд предложений по улучшению БИС серии К537. В отчёте по теме они заняли 6 страниц текста. Это оказалось возможным и целесообразным потому, что разработчики и БИС, и ЭВМ были членами одного дружного коллектива и всегда помогали друг другу.
Зеленоградский бумеранг
Наступил момент, когда нам придётся остановиться на событиях, приведших к ликвидации СВЦ и завода "Логика" и отказа от прогрессивной архитектуры "НЦ".
Срывы реализации проектов СВЦ по созданию супер-ЭВМ, вызванных отказом Минрадиопрома их производить, негативно влияли на настроения в коллективе СВЦ, разговоры на тему «Когда нас разгонят?» были популярны в коридорах и курилках предприятия. К 1976 г. ситуация радикально изменилась. Удачная реализация проектов по разработке ЕВС, НЦ-1, Связь-1, ЦКС, микро-ЭВМ и АСУ воодушевила коллектив. Было развито созданное ещё в эпоху 5Э53 опытное производство, переехавшее в 1974-1975 гг. в новое здание на южной промзоне Зеленограда. В нём изготавливались первые партии всех изделий, их настройка, стажировались специалисты псковских ПЗРД и СКБ ВТ. Приказом Министра №216дсп от 26 апреля 1976 г. опытное производство было преобразовано в завод «Логика» при СВЦ. Директором завода «Логика» приказом 2ГУ МЭП № 48к от 8 июня 1976 г. назначен Н.Н. Антипов, главным инженером (приказ 2ГУ МЭП № 49к от 8.06.76) – В.А. Шахнов. Обязанности главного инженера СВЦ (вместо выбывшего Н.Н. Антипова) приказом по СВЦ 101к от 14.06.76 г. были возложены на В.С. Бутузова.
Быстрыми темпами развивалась невиданное ранее в стране широкое сотрудничество предприятий различных ведомств по созданию унифицированных бортовых и наземных микро-ЭВМ с архитектурой НЦ, причём не по приказу свыше, а по доброй воле участников, число которых постепенно росло.
Успешно завершались разработки ЦКС «Юрюзань» для МГА и КВС «Связь-1» для МПСС.
Активно велись работы по созданию микропроцессорных комплектов БИС и базовых микро-ЭВМ на их основе.
В Минэлектронпроме было принято решение о передаче СВЦ высотного здания, строившегося в то время в Москве на пересечении Щёлковского шоссе и Сиреневого бульвара (позже это здание получил НИИ «Дельта»).
Уже три года дети персонала СВЦ отдыхали летом в собственном прекрасном пионерском лагере «Альбатрос» около деревни Ново-Волково.
Казалось, что фирма из затяжного кризиса, наконец, вырвалась. Разговоры на тему «Когда нас разгонят?» прекратились. Весь персонал предприятия, численность которого приближалась к 1700 человек, с уверенностью смотрел в будущее.
Катастрофа произошла, как это часто бывает, в самый неожиданный момент.
29 июня 1976 г. министр А.И. Шокин подписал приказ «О преобразовании Специализированного вычислительного центра в СКБ «Научный центр»». В нем не было ни преамбулы, ни обоснований, всего две с половиной строчки: «Преобразовать Специализированный вычислительный центр и дирекцию Научного центра в Специальное конструкторское бюро (СКБ) «Научный центр»». Всего одно слово «преобразовать» и названия предприятий.
Но в этом простом слове для СВЦ заключалась катастрофа: под такой благовидной вывеской научно-производственный комплекс (высокоинтеллектуальный институт и прекрасно оснащённый завод), обладавший высочайшим в отрасли научным и инженерным потенциалом в области вычислительной техники, имевший крупные научные и проектные заделы, внедрённые и реализуемые проекты, практически был ликвидирован.
Вот как это событие вспоминает В.С. Бутузов: «В первых числах июля 1976 г. в середине дня я возвратился из Москвы и сразу же был вызван к Д.И. Юдицкому. Зайдя в кабинет, я увидел там все руководство СВЦ и начальников подразделений. Все подавленно молчали. Взглянув на меня, Давлет Исламович коротко сказал: «Нас нет». После паузы обратился ко всем присутствовавшим: «Всем быть на местах и заниматься устройством людей. Самим уходить последними, когда будут устроены все ваши люди».
Сам Давлет Исламович выполнил это указание, покинув свой пост, когда люди были устроены. И многим, не согласившимся с предложенными им вариантами, помог устроиться в иных местах.
Объем статьи не позволяет рассказать о причинах и реализации этого приказа. Об этом достаточно сказано в книге «Давлет Исламович Юдицкий» в серии «Созидатели отечественной электроники». Отметим лишь, что произошло это в рамках преобразования чисто зеленоградского НЦ в союзное НПО НЦ с присоединением к нему ряда предприятий в разных городах страны. И что СКБ НЦ был создан не на основе СВЦ, а с использованием лишь его не основной четверти. Реальная делёжка СВЦ была произведена двумя приказами по НПО НЦ. Общий расклад таков: 1253 человека передаются в НИИТТ, 404 – в СКБ НЦ. Все обеспечивающие структуры (плановые, координирующие, снабжение, вычислительный центр и т.п.) оказались в СКБ НЦ, а разработчики и производственные цеха Логики – в НИИТТ и Ангстреме. Все это и последовавшие переезды на длительное время практически парализовало выполнение плановых разработок СВЦ. А научно-производственный комплекс СВЦ – завод «Логика» был разрушен. СВЦ исчез полностью, завод «Логика» остался только на бумаге. Памятником этих событий является уже фактически другой завод «Логика», в другом здании, выпускающий чистые газы и воду для полупроводникового производства и удивляющий непосвящённых полным несоответствием названия и продукции.
Фактически в Зеленограде происходил процесс, прямо противоположный тому, что в то же время проходило в воронежском НПО «Электроника». Там создавали новый завод «Процессор» для производства мини- и микро-ЭВМ и ОКБ при нём, занимающееся прямым (насколько это возможно) воспроизводством ЭВМ фирмы DEC. В Зеленограде, где все это уже было и на гораздо более высоком уровне, безжалостно разрушили мощный НИИ и действующий завод. Позже разрушенное пришлось восстанавливать в виде НИИНЦ с заводом «Квант», в них были возвращены сохранившиеся остатки подразделений СВЦ и Логики, естественно с огромными потерями. Была сохранена и основная, заложенная Д.И. Юдицким тематика – микро-ЭВМ и системы на их основе. Но была потеряна оригинальная отечественная архитектура ЭВМ типа НЦ. Приказом министерства ей предпочли более старую (на 7 лет) архитектуру ф. DEC, которая в США вскоре тихо скончалась. Минэлектронпром оказался «большим католиком, чем папа римский».
Итак, в результате реорганизации остатки СВЦ и завода Логика оказались в НИИТТ и Ангстреме. Коллектив потерял своего лидера и ряд ведущих специалистов, но в целом сохранился и продолжал работать. Мощное теоретическое отделение, работавшее на перспективу, осталось без тематики и быстро рассосалось по московским предприятиям. Была прекращена работа по созданию периферийных устройств примерно с тем же результатом. Но разработки микропроцессоров и микро-ЭВМ сохранились. Сложнее было с микропроцессорными системами. Первоначально они были тоже отторгнуты. Так гл. инженер НИИТТ Филипенко В.О. чётко заявил пришедшим из СВЦ, что системами НИИТТ заниматься не будет. Но вскоре ситуация изменилась, Филиппенко оказался во Фрязино, а на его место из НИИ Микроприборов пришёл системотехник М.Ф. Поликанов, начавший бурное развитие тематики в направлении общепромышленных и бортовых космических микро-ЭВМ и микросистем.
Первое поколение микропроцессорные средства с архитектурой НЦ
В 1976-7 гг. Логикой и Ангстремом было выпущено более 40 НЦ-02, применённых в технологическом оборудовании. Полученный опыт показал, что для многих применений требуется большое количество входов от датчиков управляемого объекта и выходов на его исполнительных органов, т.е. в конструкции ЭВМ требовалось введение дополнительных мест для установки модулей УСО. В 1976 г. ЭВМ модернизировали, получилась «Электроника НЦ-02М». В новом корпусе были свободные места для установки дополнительных одноплатных устройств. Всего было выпущено 63 ЭВМ НЦ-02М, которые так же применялись в технологическом оборудовании.
Электроника НЦ-03Т, -03Д и -03С.
ЭВМ НЦ-03Т выпускалась Ангстремом с 1976 по 1981 г., всего было выпущено 976 комплектов. Награждена Золотой медалью Лейпцигской ярмарки. Электроника НЦ-03Д – более компактный вариант ЭВМ с теми же основными характеристиками, в корпусе 2U Евромеханики (буква "Д" от "ДИП" – тип пластмассовых корпусов ИС, применённых в ЭВМ). В 1978 – 1980 гг. Ангстремом было выпущено 972 комплекта НЦ-03Д. Электроника НЦ-03С – специальная конфигурация НЦ-03Д для системы «Электроника НЦ-32», о ней далее. Их Ангстремом было выпущено 730 комплектов, а затем их производство, вместе с "Электроникой НЦ-32", передано на Черкасский завод телеграфной аппаратуры. Таким образом, разных моделей НЦ-03 Ангстремом было выпущено 2683 комплекта. По тем временам – крупное производство.
Микро-ЭВМ "Электроника НЦ-04Т"
В начале 1976 г. на основе МПК К587 в рамках темы «Микропроцессор-6Ю» началась разработка ЭВМ "Электроника НЦ-04Т", ГК – Н.М.Воробьёв, разработчики: В.Е. Лукашов, В.А. Савельичев, В.Н. Шмигельский, В.А. Меркулов и др. От НЦ-03Т отличалась расширенной системой команд (до 328), арифметическим сопроцессором, более развитыми системами адресаций и прерываний и др. Однако ликвидация СВЦ прервала разработку НЦ-04Т на начальном этапе, она была продолжена и завершена в НИИТТ. В 1980-1984 гг. Ангстремом их было выпущено 1670 экз.
В 1977 г. пост первого заместителя директора НИИТТ занял М.Ф. Поликанов, пришедший на него с аналогичного поста в НПО «Элас». Имеющий большой опыт в разработке бортовой аппаратуры, он начал её развитие и в НИИТТ (для этого его и брали). По его предложению был заключён договор о разработке и поставке программно-аппаратного бортового комплекса для ПО «Радиоприбор» (Минобщемаш). Комплекс состоял из бортового варианта НЦ-04 – НЦ-04У (И-04 в обозначении заказчика), блока памяти И-08 и системного программного обеспечения, предназначался он для системы спутниковой навигации. ГК – В.А. Меркулов, ведущие разработчики: А.М.Смаглий, Г.М.Алаев, А.Е.Абрамов, Е.В.Федорова и др. В каждом спутнике устанавливалось 3 комплекта. Планировался запуск 24 спутников для точного определения места нахождения подвижных наземных объектов.
Комплекс разрабатывался на основе микропроцессорного комплекта серии 587 как бортовой вариант микро-ЭВМ "Электроника НЦ-04Т" под внутренним обозначением "Электроника НЦ-04У". Для реализации проекта впервые в стране были разработаны принципиально новые корпуса БИС (микрокорпуса, МПК серии Н587), многослойные керамические платы и технология монтажа поверхностного микрокорпусов и иных элементов на эти платы. Только через несколько месяцев по завершении разработки появилась информация о реализации подобных новых технических решений за границей. Комплекс в установленные сроки был разработан, освоен в производстве на Ангстреме и поставлялся заказчику. Начался запуск спутников. К сожалению, данный проект системы спутниковой навигации оказался неудачным.
Микро-ЭВМ "Электроника НЦ-05Т"
Микро-ЭВМ «Электроника НЦ-05Т» планировалась как старшая модель первой очереди ряда НЦ и должна была обладать существенно более высокой производительностью, не достижимой на основе КМОП БИС серии К587. Для неё планировалось создание микропроцессорного комплекта БИС на основе ТТЛШ технологии, обладавшей более высоким быстродействием, но и большим энергопотреблением. Степень интеграции ТТЛШ ИС была существенно ниже, чем у КМОП, следовательно, функциональность БИС получалась меньше, а число БИС в комплекте больше. Такой комплект планировалось разрабатывать совместно с НИИМЭ, обладающим ТТЛШ технологией. Но сначала группой специалистов СВЦ (Н.М. Воробьёв, М.Д.Корнев, В.А. Савельичев, А.В. Бокарев, П.Н. Казанцев, Ю.М. Сокол, Р.М. Воробьёв, Л.С. Кридинер, Ж.А. Мамаев и др.) в 1976 г. была начата предварительная проработка архитектуры и структуры микро-ЭВМ и микропроцессорного комплекта серии 1802. Эта работа на начальном этапе была прервана реорганизацией в НЦ, и возобновлена после длительного перерыва в НИИТТ.
ТТЛШ/ЭСЛ секционированный микропроцессорный комплект серии 1802
Для микро-ЭВМ «Электроника НЦ-05Т» в СВЦ, а затем в НИИТТ совместно с НИИМЭ разработан секционированный ТТЛШ микропроцессорный комплект серии К1802. Изготовитель завод "Микрон". Комплект состоял из 7 8/16-разрядных БИС, не имевших зарубежных аналогов. Разработчики: от НИИТТ Ю.Отрохов, П.Казанцев и др., от НИИМЭ А.Березенко, Л.Корягин, В.Суворов, С. Беляев, Б. Марков, Вазонов и др. Позже НИИМЭ расширило состав комплекта, сегодня в каталогах приводится 16 БИС.
Основные свойства комплекта: неограниченное наращивание разрядности, микропрограммируемость, возможность эмуляции различных систем команд, высокое быстродействие. В составе комплекта: 8-разрядная микропроцессорная секция, 4-разрядный 4-входной сумматор, арифметический расширитель, 5 БИС различных умножителей, 2 БИС специальных регистров, интерфейсные БИС, мажоритарные элементы и др.
В июле 1980 г. была завершена разработка экспериментального образца микро-ЭВМ «Электроника НЦ-05Т» – старшей модели из ряда микро-ЭВМ с архитектурой типа «НЦ», включающего НЦ-03Т, НЦ-04Т и НЦ-05Т. ГК – Н.М. Воробьёв, ведущие разработчики: М.Д. Корнев, В.А. Савельичев, А.В. Бокарёв, П.Н. Казанцев, Ю.М. Сокол, Р.М. Воробьёв, Л.С. Кридинер, Ж.А. Мамаев и др. НЦ-05Т делалась в типовой для ЭВМ НЦ конструкции в корпусе 5U. От НЦ-03 и НЦ-04 отличалась аппаратной реализацией умножения и деления, плавающей запятой в 32-разрядном формате слов, работой в математическом пространстве адресов, защитой памяти и др. Быстродействие – 1,2 млн. оп/с. К середине 1981 г. было изготовлено и настроено 5 образцов НЦ-05Т, но в это время произошли события, изменившие её судьбу.
DEC-переворот
К 1981 г. в НИИТТ и в НПО НЦ завершилась смена поколения руководителей. Ушли ветераны, основатели НЦ, обладавшие огромными знаниями и опытом создания сложных радиоэлектронных систем. Им на смену пришло новое поколение, выросшее уже в Зеленограде. Они были специалистами в микроэлектронике, в основном технологи, но не в вычислительной технике и аппаратостроении. Высшим авторитетом в вычислительной технике для них был первый заместитель министра В.Г.Колесников, активный сторонник архитектуры PDP-11 ф. DEC. Разницу между архитектурами ЭВМ PDP-11 и НЦ они не понимали. А тому, что архитектура НЦ моложе архитектуры PDP-11 на 7 лет (огромный срок в развитии вычислительной техники), значения не придали. Не обсудив со специалистами и партнёрами, руководство НПО НЦ в 1981 г. вышло с предложением к В.Г.Колесникову о прекращении работ по архитектуре НЦ и переходе на архитектуру PDP-11. Он с готовностью согласился. В результате работы по архитектуре НЦ (а за одно и по архитектуре типа С5 в ЛНПО «Светлана»), в т.ч. над первой версией НЦ-05Т, были прекращены. Но производство разработанных ЭВМ продолжалось, в МЭП они не применялись.
Позже была разработана другая микро-ЭВМ с тем же названием, но уже с более слабой архитектурой PDP-11/34 фирмы DEC. Это потребовало коренной переработки как ЭВМ, так и микропроцесстоного комплекта. В результате проект был закончен только в сентябре 1984 г. (ГК В.Савельичев, ведущие разработчики: А.Бокарев, П.Казанцев, В.Хворостов, В.Плотников, Ю.Сокол, М.Гоморин, Ж.Мамаев и др.).
В НЦ-05Т (позже переименованная в НЦ-05Д, где «Д» – от DEC,) была программно совместима с ЭВМ «Электроника 60», «Электроника 100/25», СМ-3» и «СМ-4». НЦ-05Т была выполнена на основе микрокорпусного исполнения БИС (серия Н1802) и многослойных керамических печатных плат (МКП) размером 100;120 мм. По четыре МКП монтировалось на типовом для ряда микро-ЭВМ «Электроника НЦ» модуле размером 180;300 мм, по два с каждой из сторон.
НЦ-05Д - 16-разрядная микро-ЭВМ, обрабатывающая 1-, 8-, 16-разрядные слова, 16-разрядные данные с фиксированной и 32-разрядные с плавающей запятой (порядок 8 бит, мантисса – 24 бит). Диспетчер обеспечивал возможность адресации 256К байт страничной памяти с размером страницы от 32 до 4096 байт (кратно 32). Комплектуемое ОЗУ ; 128К байт. ЭВМ имела контроллеры для подключения флоппи-дисков, ИРПР, ИРПС, 48-битный программируемый порт, адаптер ОШ. В корпусе было 8 свободных мест для установки модулей расширения.
НЦ-05Д была разработана по заказу НПО «Агат» и выпускалась им в своём конструктивном исполнении и под другими названиями в течение ряда лет для различных корабельных и авиационных систем.
Электроника НЦ-31
В 1980 г. НИИТТ получил задание министра на воспроизводство системы числового программного управления (СЧПУ) ф. Фанук. Специалисты НИИТТ, обученные в СВЦ самостоятельному проектированию, предложили сделать функциональный аналог на основе архитектуры НЦ, МПК серии К588 и базового матричного кристалла (БМК) КР1801ВП1. Министр согласился, но потребовал полного внешнего соответствия аналогу. В результате была создана СЧПУ «Электроника НЦ-31» (ГК – Ю.Е.Чичерин, разработчики: В.Н.Шмигельский, В.Н.Лукашов, Ю.Б.Терентьев, Ю.И.Титов, В.С. Петровский, И.Евдокимов и др.). По совокупности параметров НЦ-31 не уступала лучшим зарубежным образцам того времени.
Серийное производство НЦ-31 было начато в 1980 г. на Ангстреме, а затем передано на заводы «Квант» (Зеленоград) и «Диффузион» (Смоленск). Только Ангстрем и Квант выпустили 3736 комплектов НЦ-31. Станки с НЦ-31 работают до сих пор, уже 20-25 лет.
Электроника НЦ-32
Поскольку ЦКС «Юрюзань» в Пулково хорошо работал, в 1978 г. МГА и Министерство связи заказали НИИТТ разработку многофункционального концентратора телеграфных каналов (МКТК). К концу 1980 г. такой МКТК «Электроника НЦ-32» был разработан (ГК – Н.А. Смирнов, разработчики: М.Д. Корнев, Н.М. Воробьёв, В.Р. Горовой, П.П. Силантьев, В.А. Савельичев, А.И. Коекин, А.Н. Лаврёнов, В.Л. Глухман, В.А. Меркулов, Б.А. Михайлов, П.Н. Казанцев, И.П. Селезнев, В.И. Бриккер, В.С. Петровский, В.С. Травницкий и др.).
НЦ-32 был построен на основе микро-ЭВМ НЦ-04Т, а входящий в его состав абонентский пункт – на основе НЦ-03С. Было разработано базовое и специальное ПО. НЦ-32 обрабатывал до 32 телеграфных канала со скоростью 50, 100 и 200 бод.
Первый комплект НЦ-32 был поставлен на Центральном телеграфе в Москве, где заменил 300 операторов и окупился за 9 месяцев. НЦ-32 были оснащены все (около 200) республиканские и областные телеграфы СССР, многие аэропорты. Дальнейшее серийное производство НЦ-32 было передано на Черкасский завод телеграфной аппаратуры.
Электроника «Тонус НЦ-01»
В 1980 г. в НИИТТ на основе МПК К587 и минимизированной архитектуры НЦ разработан портативный переносной медицинский комплекс «Электроника Тонус НЦ-01» (ГК Н.Н. Зубов). Его назначение – автоматическая оценка работоспособности, нервно-психической активности и прогноза эффективности профессиональной деятельности оператора (лётчика, водителя, космонавта, спортсмена, диспетчера и т.п.). Была изготовлена опытная партия Тонус НЦ-01, 15 комплектов которой прошли опытную эксплуатацию в различных медицинских исследовательских центрах. Всего их в разных модификациях было выпущено около 125 экз. Но в 1982 г. работы по медицинской тематике в НИИТТ были прекращены, а разработчики переведены на бортовую тематику.
Это только основные примеры прикладных систем, созданных коллективом СВЦ-НИИТТ на основе микропроцессорных комплектов, разработанных под руководством Д.И. Юдицкого. Их можно отнести к первому поколению микропроцессоров и систем на их основе с архитектурой типа НЦ.
Второе поколение микропроцессорные средства с архитектурой НЦ
Первое поколение созданных в СВЦ микропроцессоров имела секционную структуру, позволяющую создавать на их основе разнообразные вычислительные средства. Второе поколение, использую новые достижения микроэлектронной технологии, отличалось однокристальностью функциональных модулей – микропроцессоров, микроконтроллеров, модулей памяти и т.п. Однако существовало это поколение недолго, директивным способом оно было перестроено на архитектуру типа PDP-11.
Электроника НЦ-80Т
В 1980 г. в НИИТТ разработана n-МОП 16-разрядная однокристальная ЭВМ с архитектурой НЦ – К1801ВЕ1. ГК В.Л.Дшхунян, разработчики П.Р.Машевич, П.М.Гафаров, С.С.Коваленко, А.А.Рыжов, В.П.Горский, А.Н.Сурков и др.
К1801ВЕ1 – 16-разрядная ЭВМ с возможностью обработки 1-, 8-, 16- и 32-разрядных данных. Адресуемое пространство 64К слов (128К байт), резидентные (в кристалле) ОЗУ – 128;16 бит, ПЗУ – 1024К;16 бит. Система команд НЦ-03.
Из-за ограниченности числа выводов в БИС был применён вариант магистрали НЦ с совмещёнными шинами адреса и данных. Для периферийных устройств она полностью соответствовала шине Q-BUS микро-ЭВМ LSI-11 ф. DEC, но отличалась мультипроцессорностью (до четырёх микропроцессоров). Шина получила название "Магистральный параллельный интерфейс (МПИ)" и узаконена стандартами ОСТ 11.305.903-80 и ГОСТ 26765.51-86. ОЭВМ К1801ВЕ1 содержала микропроцессор, оперативную и постоянную память, таймеры, порты ввода-вывода и выход на магистраль МПИ. В нынешней терминологии это микроконтроллер.
Электроника НЦ-8001
В 1979 г., в рамках разработки однокристальной ЭВМ К1801ВЕ1, были сделаны действующие образцы одноплатной ЭВМ «Электроника НЦ-8001» и персонального компьютера «Электроника НЦ-8010».
А в начале 1981 г. был закончена разработка НЦ-8001 (ГК В. Дшхунян, разработчики: Н.Карпинский, А.Половенюк, Н.Трофимова, И.Лозовой и др.). ЭВМ могла обрабатывать 1-, 8-, 16- и 32-разрядные данные с быстродействием до 500 000 оп/с. Её состав: ОЗУ и ПЗУ по 32К байт, 16-разрядный таймер, 32 программируемых линии ввода/вывода, порты для дисплея и печатающего устройства. ЭВМ выполнена на типовой для микро-ЭВМ типа НЦ печатной плате размером 180;300 мм с разъёмами с двух сторон, на один выведена шина МПИ, на другой – внешние порты.
Электроника НЦ-8020
В 1981 г. разработана многоплатная малогабаритная конструкция микросистемы на основе НЦ-8001 включающая двухплатный и 8-платный блоки для установки НЦ-8001 и периферийных модулей. В первой очереди ЭВМ Ц-8020 было два модуля: НЦ-8001 и КСПК для подключения периферийных устройств.
Электроника НЦ-8010
Как мы уже отмечали в 1979 г. был сделан действующий образец персональной ЭВМ «Электроника НЦ-8010» (тогда это называлось «инженерная микро-ЭВМ индивидуального пользования»), программно совместимая с НЦ-03Т (ГК В.Дшхунян, разработчики: А.Полосин, Н.Карпинский, А.Половянюк, О.Семичастнов, Б.Бекетов, И.Лозовой, Г.Фролов и др.). Это был первый в стране персональный компьютер, причём построенный полностью на отечественных микросхемах с отечественной архитектурой, программно совместимый с отечественным семейством микро-ЭВМ «Электроника НЦ». Конструктивно он был выполнен в виде увеличенной по высоте стандартной клавиатуры. После нескольких итераций НЦ-8010 превратилась в первый и самый массовый отечественный бытовой компьютер «Электроника БК-0010».
НЦ-8001, НЦ-8010 и НЦ-8020 были изготовлены, отлажены и нормально работали. Но в это время произошёл выше упомянутый DEC-переворот, и архитектура НЦ оказалась под запретом. Работы над НЦ-05Т, К1801ВЕ1, НЦ-8001, НЦ8010 и НЦ-8020 были прекращены. Это, безусловно, были лучшие в стране микро-ЭВМ своего времени, не уступающие лучшим зарубежным образцам.
На этом развитие вычислительной техники в Зеленограде на основе архитектуры НЦ – детища Д.И. Юдицкого, ; завершилось. Большинство изделий были освоены в серийном производстве и широко применялись в стране, но не в МЭП. А суммарный объем их производства в 1974 – 1985 годы – около 10 тыс. комплектов, по тем временам был огромен:
НЦ-01, -02, -02М 128
НЦ-03Т, -03Д, -03С 2749
НЦ-31 3736
НЦ-32 745
НЦ-04Т, -04У, -04М 2162
НЦ-05Т 5
НЦ-Тонус 125
НЦ-8001 235
НЦ-8010-2, -2, -3 30
НЦ-8020 70
Итого: 9985
Микропроцессорные средства с архитектурой PDP-11 и VAX-11
Как мы уже говорили, в 1981 г. в МЭП произошёл директивный переход на тотальное применение в мини- и микро-ЭВМ на архитектуру типа PDP-11 фирмы DEC. При этом производство ранее разработанных ЭВМ с архитектурой НЦ продолжалось ещё несколько лет, но внутри отрасли они практически не применялись.
Здесь уместно сделать небольшое отступление. В 1970-е годы в Минприборе и Минэлектронпроме началось активное воспроизводство мини-ЭВМ семейства PDP-11 американской фирмы Digital Equipment Corp. (DEC). В Минприборе апологетом этого направления был Б.Н. Наумов, директор Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ), позже Академик АН СССР. В МЭП – В.Г. Колесников, генеральный директор воронежского ПО «Электроника», позже 1-й заместитель министра, министр МЭП, член-корреспондент АН СССР. Будучи Генеральным конструктором СМ ЭВМ, Б.Н. Наумов эту же идеологию проводил и в СМ ЭВМ. А став министром В.Г. Колесников внедрил её во всем МЭП, запретив приказом разработки мини- и микро-ЭВМ с другими архитектурами. В СССР закона об интеллектуальной собственности не было, считалось, что все, что люди изобретают и разрабатывают, они делают в рабочее время за зарплату. Патентов тоже не было, были авторские свидетельства, закрепляющие авторство за человеком без каких-либо прав на изобретение. Поэтому в СССР воспроизводство чужих разработок (и отечественных и зарубежных) не считалось предосудительным. Но за рубежом были иные порядки. Естественно, фирма DEC не могла не отреагировать на такое поведение Минприбора и МЭП, но и сделать ничего не могла. Единственное, что она могла, это «погрозить пальчиком» в виде письма во внешнеторговую советскую организацию. «Электроноргтехника» (ЭЛОРГ). Такое письмо они и прислали, его перевод, разосланный ЭЛОРГ-ом, сохранился у начальника патентного отдела НИИТТ А.С. Левита. Вот его содержание:
Перевод письма фирмы "ДЭК"
Г-ну Щербине
Президенту В/0"Электроноргтехника" 121200, г. Москва, Г-2ОО,
Смоленская пл.,32/34
Уважаемый господин Щербина!
Нами изучены рекламные материалы на УВК СМ-3, СМ-4, "Электороника-60", "Электроника 100-25", распространяемые в Финляндии.
В частности, из данных материалов, мы поняли, что Ваши компьютеры совместимы по интерфейсу и математическому обеспечение с различными моделями производства "Диджитал Эквипмент Корп.", семейства ПДП-11 Этим письмом считаем необходимым информировать Вас, что компьютеры семейства ПДП-11 защищены патентами, которые действуют во многих странах мира, включая несколько европейских стран.
Все патенты находятся под нашей защитой и лицензии на пользование патентами не передаются другим организациям. Мы не видим возможности, используя которую Вы могли бы избежать нарушения патента при продаже Ваших компьютеров, совместимых по интерфейсу и математическому обеспечению с ПДП-1I, В дополнение к юридическим аспектам данного вопроса мы должны заявить, что "ДЭК" рассматривает копирование продукции других организаций несовместимым с международной коммерческой этикой.
В виду вышеизложенного, мы категорически возражаем против распространения Ваших компьютеров СМ-3, СМ-4, "Электроника-60", "Электроника 100-25". Мы уверены, что Вы сможете оценить объем технологии, использованной при производстве ПДП-1I, и то, что на разработку этой технологии мы затратили значительные средства. Мы уверены, что Вы правильно поймёте нашу позицию в данном вопросе и откажитесь от распространения этих компьютеров.
С уважением, "Диджитал Эквипмент Корпорейшн", Томас С. Сикман
Копия: "Элорг-Дата"
Автору не известно, ответил ли ЭЛОРГ ф. DEC, но в стране это письмо никаких последствий, кроме разговоров в «курилках», не имело.
Но вернёмся к микропроцессорам и микро-ЭВМ.
Разработчики микропроцессоров в НИИ Точных технологий (НИИТТ), переведённые в 1976 г. из ликвидированного СВЦ, не умели и не хотели заниматься прямым копированием зарубежных интегральных схем (ИС) и микро-ЭВМ, как это делали в воронежском ПО «Электроника». Но и развивать свою архитектуру типа НЦ им запретили. В этой ситуации им пришлось делать функциональные аналоги, программно совместимые с ЭВМ фирмы Digital Equipment Corporation (DEC), США. Нарушая, естественно, их патентное право.
16-разрадные PDP-11-совместимые микропроцессоры
Как мы уже говорили, в 1980 г. в НИИТТ на основе n-МОП технологии была разработана однокристальная ЭВМ К1801ВЕ1 (ОЭВМ) с архитектурой типа НЦ, программно совместимая с уже промышленно выпускаемой микро-ЭВМ "Электроника НЦ-03Т" В 1981 г. на её основе сделали однокристальный процессор – К1801ВМ1.
Создавая архитектуру НЦ, окончательная итерация которой была реализована в микро-ЭВМ НЦ-03, -04, -05 и НЦ-80Т (К1801ВЕ1), разработчики изучали многие зарубежные и отечественные мини- и микро-ЭВМ, в т.ч. PDP-11/03, -11/30, -11/34, -11/40, -11/70 и заимствовали из них много ценных идей и решений. Поэтому между архитектурами ЭВМ PDP-11 и НЦ было много общего, но архитектура НЦ появилась на свет на 7 лет позже PDP и впитала в себя многие из достижений этого семилетия, т.е. была более прогрессивна. Естественно, что архитектура DEC тоже последовательно совершенствовалась от модели к модели, но требования программной и аппаратной совместимости моделей накладывали на это совершенствование весьма жёсткие ограничивающие рамки. Архитектура НЦ на тот период была свободна от таких рамок, т.к. она изначально разрабатывалась для ряда ЭВМ с различной вычислительной мощностью и этот ряд ещё только создавался.
Микропроцессоры типа ВМ1
С целью расширения области применения микропроцессора К1801ВМ1 была заложена возможность реализации в нём системы команд (СК) либо НЦ, либо PDP.
Первая партия микропроцессора К1801ВМ1 была выпущена с СК НЦ (190 команд), вскоре запрещённой. Далее ВМ1 выпускался только с СК (64 команды), полностью соответствующей СК микро-ЭВМ LSI-11 и "Электроника 60".
Для демонстрации потерь в техническом уровне при переводе МП1 на СК DEC приведём два очевидных сравнения: СК – было 190, стало 64; адресное пространство – было 128 КБайт, стало 64 КБайт. Комментарии излишни.
Подчеркнём, что БИС К1801ВМ1, как и последовавшие за ним К1801ВМ2 и К1801ВМ3/ВМ4, вопреки распространённому мнению, не были ни прямыми, ни косвенными аналогами БИС микропроцессоров ф. DEC. Все они были однокристальными (у DEC – многокристальные) и имели встроенную системную магистраль МПИ (отличающуюся от Q-bus и Q-bus-22 ф. DEC и ПО «Электроника» мультипроцессорностью – до 4-х процессоров). Микропроцессоры (МП) имели совершенно другие структурные и схемотехнические решения. В чем-то сначала получались несоответствия, позже устранённые. Конструктивно, для разных условий эксплуатации микропроцессоры и периферийные БИС для них выполнялись в различных корпусах с соответствующей вариацией в обозначениях БИС.
Микропроцессоры типа ВМ2
В 1982 г. в НИИТТ был разработан второй DEC-совместимый 16-разрядный микропроцессор К1801ВМ2, Главный конструктор (ГК) – В.Дшхунян, разработчики В.Науменков, А.Рыжов, И.Бурмистров, Г.Куров и др. От ВМ1 он отличался расширенной СК (72 команды), пополненной командами умножения, деление и арифметики с плавающей запятой. СК ВМ2 была полностью совместима с СК микро-ЭВМ LSI-11/2 и "Электроника 60М". Для повышения быстродействия в ВМ2 был реализован отсутствующий в аналогах конвейер, обрабатывающий одновременно три последовательные команды. Позже был разработаны КМОП варианты микропроцессора – 1806ВМ2, Н1806ВМ2 1836ВМ2 и Н1836МВ2 для различных видов монтажа и условий эксплуатации, а так же специальный вариант для карманной ПЭВМ «Электроника МК-85» – КА1013ВМ1.
Микропроцессоры типа ВМ3 и ВМ4
В июне 1983 г. в НИИТТ разработан третий МП, совместимый с ЭВМ типа PDP-11 фирмы DEC – БИС К1801ВМ3. ГК В.Дшхунян, разработчики П.Машевич, С.Коваленко, В.Горский, Р.И.Волков, Ю.Фортинский и др.
Главное его отличие от ВМ1 и ВМ2 – наличие диспетчера памяти с физическим адресом в 22 бит и адресным пространством до 4М байт. Было применено ряд новых структурных и схемотехнических решений для повышения производительности процессора. Это введение быстрой магистрали ОЗУ, узла для предварительного разбора команд, распараллеливания процесса выполнения команд (конвейер), порт для арифметического сопроцессора с плавающей запятой (позже созданного – К1801ВМ4) и многое другое. ВМ3 обрабатывал 8-, 16- и 32-разрядные данные, с производительностью 1,5 млн. оп/с. МП имел 8 РОН и 4 линии запросов на прерывания.
Базовая СК (75 команд) включала все команды МП ВМ1 и ВМ2. Кроме того реализованы команды расширенной 32-разрядной арифметики. С сопроцессором К1801ВМ4 выполняются команды 32-разрядной арифметики с плавающей запятой. Расширены возможности модификаций команд, общее число доступных пользователю команд превысило 400.
Была разработана также сборка процессора ВМ3 и сопроцессора ВМ4 в виде такого же корпуса типа ДИП.
Комплект однокристальных модулей
МП серий 1801/1806 стали ядром огромного комплекта однокристальных функциональных модулей со встроенной системной магистралью МПИ. Массово производились БИС однокристальных ОЗУ 1К;16 бит (К1809РУ1), ПЗУ 4К;16 (К1801РЕ1 и К1809РЕ1), УФРПЗУ 4К;16 (К573РФ3). В НИИТТ, НИИ НЦ, Светлане и многими другими предприятиями в виде полузаказных БИС на основе базовых матричных кристаллов (БМК) 1801ВП1 (n-MOП), 1806ХМ1, 1515ХМ1, 1537ХМ1 и 1537ХМ2 (КМОП) было разработано огромное количество унифицированных и специальных периферийных функциональных модулей. Эти БИС в различных исполнениях производились Ангстремом (n-МОП и КМОП), Светланой (n-МОП, серия К1809) и даже в Венгрии. Номенклатура таких модулей превышала 500 типов. Функциональная полнота модулей и встроенный МПИ предельно упрощали построение различных систем, обеспечивали их высокие характеристики. В результате микропроцессорный комплект 1801/1806/1836 был наиболее популярным и массовым в стране.
32-разрядные VAX-11-совместимые микропроцессоры
16-разрядные микропроцессоры серий 1801/1806 нашли широчайшее применение. Они работали в персональных компьютерах, управляли разнообразными станками, применялись в системах связи, в управлении технологическими процессами, в различных видах вооружения и военной техники, летали в самолётах и космических аппаратах, плавали в кораблях и подводных лодках и имели массу других применений. Но было немало применений, где их вычислительных ресурсов не хватало. Требовались такие же массовые 32-разрядные микропроцессоры.
В 1985 г. НИИТТ приступил к разработке 32-разрядного микропроцессорного комплекта, архитектурно совместимого с ЭВМ VAX-11/750 ф. DEC, США. ГК – В.Дшхунян, зам. ГК – И.Бурмистров и В.Науменков. Разработчики: Е.Максимов, Г.Полушкин, С.Шишарин, С.Хромов, С.Любимов, В.Прокопов, А.Рыжов, А. Румянцев и др.
В начале 1988 г. были освоены в производстве БИС: центрального процессора КЛ1839ВМ1, контроллера динамической памяти КЛ1839ВТ1 и адаптера магистралей КЛ1839ВВ1. В 1990-91 гг. начаты поставки БИС арифметического сопроцессора Л1839ВМ2, контроллера статической памяти Л1839ВТ2, ПЗУ микропрограмм Н1839РЕ1 и мажоритарный (2 из 3) элемент Н1839ВЖ1. Обмен между процессором, сопроцессором и памятью осуществляется по внутренней 32-разрядной магистрали, а связь с периферией - через МПИ, подключаемый к внутренней магистрали через адаптер КЛ1839ВВ1. Комплект 1839 был существенно мощнее ЭВМ “micro-VAX-I” и несколько превосходил “micro-VAX-II” – упрощённых вариантов ЭВМ VAX-11/750, выпущенных примерно в то же время ф. DEC. Он позволяет строить ЭВМ, программно совместимые с ЭВМ “VAX-11/750”, “micro-VAX-I” и “micro-VAX-II” ф. DEC, «Электроника 82» воронежского ПО «Электроника», а также СМ1700 и СМ1702 из семейства СМ ЭВМ. ЭВМ обрабатывают 7 типов 8, 16, 32 и 64-разрядных данных с фиксированной и плавающей запятой, имеет 14 методов адресации, 32 уровня прерываний, 16 системных и 16 общего назначения регистров. Адресуемая физическая память 16М байт, виртуальная – 4Г байт. Наличие 8-канального мажоритарного элемента обеспечивает возможность построения высоконадёжных троированных ЭВМ и систем. БИС серии 1839 в 2003 г. переработаны на новые топологические нормы и востребованы потребителем до сих пор.
PDP-11-совместимые 16-разрядные ЭВМ
Одноплатные ЭВМ и модули
К началу 80-х г. магистраль МПИ получила довольно широкое распространение в Минэлектронпроме. Первыми в чистом Q-BUS начало работать ОКБ при заводе "Процессор" воронежского ПО «Электроника». Однако принять конструкцию оригинала воронежцы не могли, т.к. она была выполнена в дюймовых размерах. Пришлось делать её метрический аналог, получивший народное название "корзинка". Его основу составляли одинарная и двойная платы размером 135;240 и 280;240 мм, а так же объединяющий их конструктив (4 ряда по две одинарных или одной двойной плате в каждом, использовался счетверённый блок разъёмов). После DEC-переворота на этот же конструктив перешёл НИИТТ. Приняли на вооружение МПИ и в ЛКТБ "Светлана". За удалённостью и, не будучи обласканные руководством Минэлектронпрома, они без лишнего шума спустили на тормозах запрет на оригинальные архитектуры микро-ЭВМ и продолжали развивать свою архитектуру С5, но сочли целесообразным в своём семействе С5-21М воспользоваться получившей широкое распространение магистралью МПИ. Их плата, соответствующая размеру 7U Евромеханики (277,75;220 мм), была близка воронежской и легко с ней компоновалась в специально разработанном конструктиве, так же подобном воронежской корзинке. Таким образом, начиная с 1977 г., когда была разработана микро-ЭВМ "Электроника 60" ("60" – от "60 лет Великой октябрьской революции") интенсивно развивалось семейство одноплатных модулей с магистралью МПИ, номенклатура которых достигла многих десятков.
------------------------------------------------
В МЭП действовала своя система обозначения Микропроцессорных средств вычислительной техники (МСВТ), аналогичная действовавшим в ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ. МС в ней означало «Микропроцессорные средства», а цифры – вид изделия по своему классификатору, например: МС1201.01. Не все они сохранились в памяти и документах.
------------------------------------------------
Электроника НЦ-8001Д (МС1201.01)
На основе К1801ВМ1, КР565РУ3 и К1801ВП1-ххх на двойной плате в 1981 г. в НИИТТ была разработана одноплатная микро-ЭВМ «Электроника НЦ-8001Д» ("Д" – от DEC), ГК – В.Дшхунян, разработчики Ю.Отрохов, Ю.Борщенко, В.Артюшенко, С.Шишарин, С.Хромов, А.Козлов, Л.Ситник и др. В системе МСВТ она имела обозначение НМС 11100.1. Вторая версия ЭВМ с КР565РУ6 - МС 1201.01.
"Электроника НЦ-8001Д" является первым представителем зеленоградских микро-ЭВМ, архитектурно совместимых с микро-ЭВМ типа PDP-11 и LSI-11 ф. DEC США и их отечественными клонами. По СК НЦ-8001Д, LSI-11 и "Электроника 60" идентичны. На плате размещались: процессор К1801ВМ1; полная адресуемая память: системное и пользовательское ПЗУ К1801РЕ1 (разъёмы для двух БИС), контроллер ОЗУ К1801ВП1-30 и ОЗУ 56К байт; контроллеры НГМД "Электроника ГМД-70 или ГМД-7012", выпускаемых ереванским ПО «АНИ» (оба с 8-дюймовыми дискетами), символьного дисплея 15ИЭ-00-013, интерфейс радиальный параллельный (ИРПР) СМ ЭВМ (для матричного печатающего устройства типа ТПУ ВВП-80-002, DZM-180 или им подобных) и интерфейс радиальный последовательный (ИРПС) СМ ЭВМ. В LSI-11 и Электронике-60 все это выполнялось на отдельных платах. На противоположной стороне платы размещался разъем системной магистрали МПИ с 16-разрядной адресной шиной. Быстродействие НЦ-80-01Д - 500 тыс. оп/с. Для НЦ-8010Д разработаны и реализованы в ПЗУ версии языков программирования Фокал и Бейсик.
Электроника НЦ-8001ДМ (МС1202.02)
На основе К1801ВМ2, КР565РУ6 и К1801ВП1-ххх также на двойной плате в марте 1982 г. в НИИТТ была разработана одноплатная микро-ЭВМ «Электроника НЦ-8001ДМ» (МС 1201.02), ГК – В.Дшхунян, ведущие разработчики Ю.Отрохов, Ю.Борщенко, В.Артюшенко, С.Шишарин, С.Хромов, А.Козлов, Л.Ситник и др. По составу и всем характеристикам она была идентична ЭВМ НЦ-8001Д, за исключением микропроцессора – она была построена на основе К1801ВМ2 с соответствующим удвоением производительности и расширением системы команд: МС 1201.02 была совместима с СК микро-ЭВМ LSI-11/2 и "Электроника 60М".
Электроника НЦ-8001ДА (МС1201.03)
На основе К1801ВМ3, КР565РУ6 и К1801ВП1-ххх также на двойной плате в марте 1984 г. в НИИТТ была разработана одноплатная микро-ЭВМ «Электроника НЦ-8001ДА» (МС 1201.03), ГК – Ю.Отрохов, разработчики Ю.Борщенко, В.Артюшенко, С.Шишарин, С.Хромов, А.Козлов, Л.Ситник и др. От предшественниц она отличалась процессором (К1801ВМ3 со всеми вытекающими последствиями), полной версией МПИ c 22-разрядной адресной шиной и типом БИС ОЗУ (КР565РУ5, что позволило разместить на той же плате 4М байт ОЗУ с контролем по Хеммингу). МС 1201.03 была совместима с СК микро-ЭВМ LSI-11/73 и "Электроника 60-1".
Это только основные одноплатные ЭВМ на основе микропроцессоров серии 1801, их номенклатура была существенно шире. Общие объёмы выпуска одноплатных ЭВМ измерялись десятками тысяч в месяц.
Одноплатные модули
Одноплатные периферийные функциональные модули со встроенным МПИ на одинарной или двойной плате разрабатывались и выпускались в Воронеже, Зеленограде, Ленинграде и других предприятиях, причём не только Минэлектронпрома. Полную номенклатуру периферийных модулей, которая измерялась десятками наименований, восстановить уже невозможно, да, наверное, и ненужно.
В заключение необходимо отметить, что одноплатные ЭВМ и периферийные модули выпускались в течение многих лет периодически совершенствовались, перерабатывались. В связи с этим появлялись их новые модификации либо с тем же наименованием, либо с другим. Объёмы производства одноплатных ЭВМ измерялись сотнями тысяч.
ПЕРСОНПЛЬНЫЕ ЭВМ (ПК)
ДВК-1 и ДВК-2
В Минэлектронпроме фрязинским заводом им. 50-летия Октября выпускался символьный дисплей 15ИЭ-00-013, состоящий из трёх конструктивных единиц: монитора, клавиатуры и блока электроники, в котором была установлена воронежская корзинка. В ней использовалось только три ряда разъёмов для установки плат из четырёх. Изменив навесной монтаж на разъёмах блока электроники, вставили в него НЦ-8001Д и получили то, что назвали "Диалоговый вычислительный комплекс" – ДВК, на котором работало все ПО Электроники-60. Термина "персональный компьютер" (ПК) тогда ещё не было: ДВК появился весной 1981 г., а первый персональный компьютер IBM PC 5150 ф. IBM, от которого и пошёл этот термин, вышел в свет чуть позже – в августе 1981 г. И никто тогда не мог предположить предстоящую популярность этого термина. У нас закрепился термин "персональная ЭВМ" (ПЭВМ), так, в отличие от IBM-совместимых, и будем их называть. Кстати, обозначения "ДВК-1", "ДВК-2 , "ДВК-3" и "ДВК-4" – это широко распространённые, но не официальные названия ЭВМ, в технической документации они не использовались. Правильнее считать их названиями типов ДВК, т.к. за каждым номером фигурировало по несколько моделей, отличающихся не только комплектацией, но, иногда, и конструктивным исполнением, и параметрами. Под ДВК-1 и ДВК-2 в разных вариантах понимаются ПЭВМ, построенные на основе символьного монохромного дисплея 15ИЭ-00-013, версии ДВК-3 имели монохромный графический дисплей, а все ДВК-4 – цветной графический дисплей. Это основные неизменные отличия, все другие отличия имели временный характер при сохранении тенденции: чем выше номер ДВК (иногда с дополнительными буквами), тем, на данный момент, он мощнее по составу и характеристикам, тем раньше в его состав попадали новые устройства.
Идея ДВК и его первые экземпляры родились в отделе В.Л.Дшхуняна, основной задачей которого было создание микропроцессорных БИС и одноплатных ЭВМ. Разработка технического проекта выполнялась в проекте "Электроника НЦ-8020/1,2". ГК - В.Глухман, разработчики: М.Хохлов, Б.Шевкопляс, Н.Буслаева, Л.Петрова, Э.Овсянникова-Панченко, Р.Темник и др. Проект был закончен в ноябре 1982 г.
Разрабатывалось два варианта ДВК: ДВК-1 ("Электроника НЦ-8020/1") и ДВК-2 ("Электроника НЦ-8020/2"). Они отличаются только комплектацией. ДВК-1 – это дисплей 15ИЭ-00-013-1 с изменённым межплатным монтажом, и вставленная в него ЭВМ. ДВК-2 – это ДВК-1 с подключёнными к нему НГМД "Электроника ГМД-70 и термопринтером 15ВВП80-002. Позже применялись и другие типы НГМД и принтера. Но часто требовались и другие модули. Добавили ещё один блок электроники, получился ДВК-2М.
По сути ДВК ; это настоящий 16-разрядный ПК с ОЗУ 56К слов и быстродействием до 500 тыс. оп/с. Это было время зарождения ПК, их роль и назначение ещё не были понятны, число их моделей и фирм на рынке росло как снежный ком, никакой совместимости, никакой унификации. На этом фоне ДВК-1 сначала выглядел вполне респектабельно.
Основным и наиболее важным в создании ДВК было постановка программного обеспечения. С самого начала на ДВК были поставлены ОС ДВК и тестовая мониторная система ТМОС ДВК. ОС ДВК сгенерирована на основе системы РАФОС СМ ЭВМ и практически совпадает с системой ФОДОС микро-ЭВМ "Электроника 60". Она обеспечивает возможность работы на языках Фортран, Ассемблер и Бейсик. ТМОС ДВК по функциям совпадает с ТМОС "Электроника 60".
На несколько лет ДВК-1/2 были вытеснены с рынка более молодыми, но более развитыми моделями – ДВК-3 и ДВК-4. Однако с началом компьютеризации школ о нем снова вспомнили и широко применяли в качестве ЭВМ ученика в одном из вариантов школьных классов. ДВК-1 серийно выпускался Ангстремом, Квантом, фрязинским заводом "Им. 50-летия СССР" и рядом других заводов Минэлектронпрома.
ДВК-3 и ДВК-4 (МС0507.х и МС0502.х)
Параллельно с ДВК-1/2 проводились активные работы по созданию нового ДВК в специальном конструктиве. В те годы ПК в мире переживали этап максимальной интеграции – стремились все, что возможно поместить в один конструктив. Заболел этой болезнью и В.Г.Колесников. Ему понравился ПК ф. НР, в котором блок электроники, видеомонитор, ВЗУ и даже принтер размещались в одном конструктивном моноблоке. И зам. министра повелел сделать так же. Унифицированный моноблок ДВК-3 и ДВК-4, после нескольких итераций по доработке, был освоен в серийном производстве и на ряд лет стал базовым для различных вариантов ДВК-3 и ДВК-4.
В 1984 г. СКБ НЦ было преобразовано в НИИ «Научный центр» с переводом в него всех подразделений НИИТТ, занимающихся разработкой вычислительной техники. В это же время было завершено строительство завода «Квант», в который были переведены цеха аппаратного производства Ангстрема. Таким образом, через 8 лет было воссоздано раздушенное в 1976 г. образование – СВЦ с заводом «Логика», специализирующееся в создании средств вычислительной техники. Ядро новых предприятий составляли оставшиеся специалисты СВЦ и Логики, пополненные за прошедшие годы.
В апреле 1984 г. была завершён проект "Электроника НЦ-8020/3" по разработке ДВК-3, его первый вариант получил обозначение НМС 01901.1 (ГК Л.Кридинер, разработчики Е.Бычков, Ф.Романов, М.Хохлов, В.Карповский, Н.Угрюмов, Р.Темник и др.).
Главное отличие ДВК-3 – моноблочная конструкция. В моноблок ДВК-3 устанавливались: монохромный графический видеомонитор; "корзинка" сзади монитора (логический блок), два НГМД-6022 (с 5-дюймовым диском) под видеомонитором, блок питания под корзинкой. Над горловиной видеомонитора было предусмотрено место для разрабатываемого в ереванском НПО "Позистор" встраиваемого термопринтера. Кроме того, для ДВК (и "Электроники 60") разрабатывались графопостроитель ЭМ-7042А и дигитайзер – устройство ввода графической информации ("сколка").
Вскоре выявились недостатки моноблочного конструктива: низкая технологичность сборки, плохой тепловой режим, слабая электромагнитная защищённость, электромагнитная несовместимость двигателей вентиляторов «корзинки» и отклоняющей системы монитора, особенно цветного. В этом конструктиве было выпущено немало ДВК, но позже от него отказались. Был разработан металлический горизонтальный системный блок, включающий электронику и накопители, а монитор и принтеры имели автономную конструкцию (ДВК-3С и ДВК-4С). К тому же результату пришли и зарубежные производители: в ПК класса desktop, к которому относились ДВК; моноблочные компоновки довольно быстро исчезли.
ДВК производились более 10 лет, было изготовлено около 230 тыс. различных х моделей. И если в качестве ПЭВМ они со временем были вытеснены IBM-совместимыми ПК, то в различных системах управления они успешно работали ещё многие годы. У них было ценнейшее преимущество перед IBM-совместимыми ПК – защищённая память, исключающая возможность создания вирусов.
МС 1286 - двуликий Янус №1
К середине 80-х годов прошлого века в стране бурно развивалось две линии ПЭВМ:
• Линия Минэлектронпрома, выпускавшего ПЭВМ с архитектурой PDP-11 ф. DEC.
• Линия Минрадиопрома и Минприбора с IBM-совместимой архитектурой.
Были и другие прецеденты, но они заметной роли не играли.
Обе линии со временем накопили большие банки системного и прикладного программного обеспечения, причём ПО IBM-совместимых ЭВМ развивалось гораздо быстрее, т.к. на него работала масса фирм во всем мире, а на линию "Электроника" – только Минэлектронпром. Даже ф. DEC, выпустив пару моделей ПЭВМ "DP-350" (воронежский аналог – "Электроника-85") и "DP-380", сначала ушла с рынка ПЭВМ, а позже исчезла.
В этих условиях разработчики НИИНЦ с готовностью восприняли предложение своих львовских коллег А.Маликова, Е.Натопта, А.Барышнева и А.Щабалина о создании IBM-совместимого сопроцессора для ДВК. Такой процессор – МС1686, был разработан на одинарной плате ДВК (135;240 мм), ГК А.Маликов. От НЦ в разработке участвовал программист М.Хохлов. Установка МС1686 в любой ДВК превращало его в «двуликого Януса», способного работать либо как ДВК, либо как IBM-совместимая ПЭВМ.
МС1686 был разработан, изготовлена партия около 20 плат и распространена для опытной эксплуатации среди нескольких предприятий, в т.ч. в НПО «Алмаз». Однако, несмотря на положительный опыт реальной работы МС1686, руководство Минэлектронпрома идею не оценило и IBM-крамолу в свою вотчину не допустило.
Бытовая персональная ЭВМ «Электроника БК-0010»
Как мы уже говорили, в 1979 г. в рамках темы по разработке однокристальной ЭВМ К1801ВЕ1 с архитектурой типа «НЦ» были сделан действующий образец ПЭВМ «Электроника НЦ-8010». Далее в НИИТТ был разработан эскизный проект (ГК В.Дшхунян, разработчики Н.Карпинский, А.Половянюк, И.Лозовой, Н.Трофимова, М.Дябин, В.Санжапова), завершённый в мае 1981 г. созданием второго варианта ПЭВМ.
Это была двухмагистральная двухпроцессорная (два К1801ВЕ1) ЭВМ с адресуемой памятью 256К байт и комплектуемой оперативной памятью 64К байт. Второй процессор управлял работой дисплея (25;64 символа или 512;256 точек) на основе бытового телевизора. Внешнее ЗУ было построено на бытовом магнитофоне на компакт-кассете со скоростью обмена 250 бит/с. Кроме того, в ЭВМ имелось сменное ПЗУ ёмкостью 32К байт.
Через год, в мае 1982 г. была завершён рабочий проект «Электроника НЦ-8010» (ГК В.Дшхунян, зам. ГК А.Полосин, разработчики Н.Карпинский, А.Половянюк, О.Семичестнов, И.Лозовой, Н.Трофимова, М.Дябин). В создании ПО (язык Фокал), принимали участия специалисты МИЭТ: Г.Фролов, Т.Куправа и др.
Но за полгода до окончания ОКР было принято два директивных решения – о переходе на архитектуру типа PDP-11 и о серийном производстве этой ЭВМ на заводе «Экситон» (г. Павловский Посад Московской обл.). Поэтому уже практически сделанную ЭВМ (вариант 3) пришлось переделывать. К работе подключились специалисты ОКБ завода «Экситон»: С.Косенков (ГК от Экситона), З.Счепицкий, А.Малинин, М.Мочалова, А.Чесноков и др. В результате проект закончился изготовлением четвёртого варианта НЦ-8010. Вариант 4 был уже однопроцессорным (К1801ВМ1) 16 разрядным ПК с быстродействием до 300 тыс. оп/с, адресное пространство 64К байт, ОЗУ – 16К байт, экранная память – 16К байт (512;256 точек в черно-белом режиме и 256;256 в 4-х цветном), ПЗУ – 32К байт. ВЗУ ; бытовой кассетный магнитофон. В том же 1982 г. Экситон изготовил первые 5 ЭВМ. С этого момента центр по созданию компьютера переместился в Павловский Посад.
Окончательный вариант бытового компьютера родился в 1983 г. уже в Экситоне под названием "Электроника БК-0010" (БК – бытовой компьютер). Уже в том же году несколько десятков БК-0010 поступили в продажу в фирменный салон-магазин «Электроника», а с 1984 г. завод "Эксион" приступил к её массовому производству, которое продолжалось до 1989 г.
Электроника БК-0010 была первым в стране выпускаемым в массовом производстве бытовым компьютером (в те времена профессиональные персональные компьютеры были весьма дорогими, поэтому во всем мире выпускались более дешёвые бытовые компьютеры с использованием телевизора и магнитофона в качестве периферийных устройств). В настоящее время в Internet встречаются утверждения, что БК-0010 была первым в мире 16-разрядным бытовым компьютером, и это похоже на правду – за рубежом использовались 8-разрядные микропроцессоры. БК-0010 за приемлемые деньги (650 рублей) можно было купить в фирменных салонах-магазинах "Элeктpoникa".
В 1990 г. была выпущена БК-0011 (-0011М) с постраничным ОЗУ ёмкостью 128К байт. Одновременно в состав ЭВМ был введён контроллер НГМД. При этом пришлось ввести вторую плату, и машина стала ещё несколько повыше.
БК-0010/-0011 пользовались огромным успехом у потребителей, образовывавших различные группы и общества для обмена опытом и программами. В Москве был "Клуб пользователей персональных компьютеров БК", были такие клубы и в других городах, в 1993 – 1996 гг. выходил журнал "Персональный компьютер БК-0010 … БК-0011М". Проводились ежегодные конкурсы "БК-мания". Этот интерес не угас и сейчас, в Internet имеется масса посвящённых БК-0010 страниц (Яndex на момент написания статьи показал 2 тыс. ответов, Google – 89 900), форумов, посвящённых БК-0010, музеев.
Только Экситоном в 1983-1989 гг. было выпущено более 125 000 ЭВМ: около 78 000 ЭВМ для розничной продажи и более 44 500 в составе школьных классов. Всего в МЭП было выпущено более 160 тыс. БК-0010/-0011.
Школьная ЭВМ «Электроника НЦ-8011» (Тимур-А)
С развитием персональный компьютеров встал вопрос о компьютеризации школ, и разработчикам НЦ-8010 в НИИТТ было поручено создание школьной ЭВМ с организацией серийного производства на заводах «Квант» и «Экситон».
Была поставлена задача объединения в одном компактном блоке:
• Платы вычислителя и блока питания ЭВМ БК-0010;
• Клавиатуры типа «Русло-3», выпускаемой в Минэлектронпроме;
• Лентопротяжного механизма кассетного магнитофона «Электроника 302», выпускаемого заводом «Элион» (Зеленоград);
• Контроллера телеграфного канала.
ПЭВМ получила название «Электроника НЦ-Тимур-А» (ГК А.Полосин, разработчики: Н.Карпинский, А.Половянюк, В.Сафронов, Б.Бекетов, А.Развязнев и др.). В первом квартале 1985 г. изготовили 25 образцов Тимура-А, проект планировалось завершить в конце 1985 г. изготовлением на Кванте 350 ПЭВМ. Но в середине 1985 г. Минпросвещения и Минздрав определились с требованиями к школьным ЭВМ. 8 августа 1985 г. было утверждено техническое задание на школьную ПЭВМ, получившую наименование «Электроника УК-НЦ» (учебный компьютер). Работа по созданию Тимура-А плавно перешла в разработку УК-НЦ. А из 25 Тимуров-А с цветным телевизором в качестве видеомонитора (640;288 точек) был скомплектован класс, установленный в одной из школ г. Шауляя.
Школьная ЭВМ «Электроника УК-НЦ» (МС0511)
Примерно за год «Электроника УК-НЦ» была разработана (ГК А.Абрамов, зам. ГК А.Полосин, разработчики: Н.Карпинский, А.Половянюк, О.Семичастнов, Б.Бекетов, А.Развязнев И.Лозовой, М.Дябин, В.Сафонов, В.Дронов и др.). В конце 1986 и начале 1987 гг. в составе комплекта для класса (ЭВМ учителя и 12 ЭВМ учеников) УК-НЦ прошла серьёзные испытания и принята межведомственной комиссией.
УК-НЦ была двухпроцессорной ЭВМ (два микропроцессора К1801ВМ2: центральный и периферийный). Имевшаяся в МПИ резервная линия была использована в качестве адресной, что позволило удвоить адресное пространство процессора К1801ВМ2. УК-НЦ – моноблок с встроенными электроникой, клавиатурой (88 клавиш), блоком питания и разъёмами: для подключения черно-белого или цветного видеомонитора, бытового магнитофона в качестве ВЗУ, принтера, для устройств и интерфейсом типа «С2» и локальной сети. От встроенного ВЗУ на компакт-кассетах решили отказаться в пользу более соответствующей профилю Минэлектронпрома и перспективной полупроводниковой памяти. Для этого на верхней панели ЭВМ имелось два гнезда, в которые можно было вставить сменные кассеты ПЗУ с прикладными программами или данными, а так же внешний контроллер для других периферийных устройств, в частности для накопителя на гибких магнитных дисках. В донной части корпуса был отсек, в который также можно было установить дополнительный электронный блок, например сетевой адаптер или модем.
УК-НЦ широко применялась как при компьютеризации школ, так и для других применений. Она выпускалась на 5 заводах Минэлектронпрома: «Квант» (Зеленоград), «СЭМЗ» (Солнечногорск), «Мезон» (Кишинёв), «Мион» (Тбилиси) и «Нуклон» (Шауляй). Всего было выпущено более 310 тыс. ЭВМ.
Карманная персональная ЭВМ "Электроника МК-85"
В 1984 г. министр поручил НИИТТ воспроизвести микрокомпьютер Cassio FX700P, получивший название "Электроника МК-85". По существу это был карманный компьютер с встроенными ЖКИ дисплеем и алфавитно-цифровой клавиатурой. FX700P имел параллельный 4-разрядный порт (12 контактов), для подключения периферийных устройств, их воспроизводство было поручено другим предприятиям МЭП, но они с заданием не справились и МК-85 остался без периферии.
Разработчики НИИТТ, рассмотрев образец FX-700P, предложили сделать такой же компьютер на основе уже имевшегося на предприятии и хорошо отработанного однокристального микропроцессора 1806ВМ2. Министр согласился с этим предложением, но потребовал полного внешнего сходства с аналогом.
МК-85 обрабатывает числа с плавающей запятой, разрядность мантиссы 10, порядка – 4 десятичных разряда. Объем энергонезависимой памяти у МК-85 – 2К байт, у МК-85М – 6К байт. Это обеспечивает возможность реализации BASIC-программ в 1221 и 5317 шагов соответственно. МК-85 и МК-85М во всем идентичны и отличаются только количеством установленных на имеющиеся на печатной плате места БИС памяти КА1013РУ1 (1 или 3).
Для МК-85 на основе МП 1806ВМ2 и БМК 1515ХМ-1 была разработан микроконтроллер КА1013ВМ1. Его архитектура и вычислительная мощность соответствовала мощности мини-ЭВМ PDP-11 или СМ ЭВМ. Впоследствии это существенно расширило области применения МК-85.
МК-85 стоил 145 рублей и сразу сметается с прилавков фирменных магазинов "Электроника". МК-85 серийно выпускался Ангстремом с 1986 и до 2000 г., всего выпущено было около 150 000 МК-85 в разных вариантах. Было сделано несколько прикладных вариантов МК-85, в частности "Электроника МК-85С " для шифрования Авизо, прекратившая поток фальшивок и тем самым оказавшая стабилизирующее влияние на экономику страны в лихие 1990-е годы.
Минэлектронпром был основным в стране производителем персональных компьютеров разных классов. По неполным данным в течение 1979 ; 2000 гг. им выпущено и поставлено потребителям более 850 000 ПК, больше, чем всеми другими ведомствами вместе взятыми:
Объем производства персональных компьютеров Минэлектронпрома, разработки зеленоградского НЦ в 1979-2000 годы (без учёта производства воронежским, смоленским и другими заводами Минэлектронпрома, достоверных данных о которых автор не имеет):
НЦ-80-10 – БК-0010/11 162102
Тимур – УК-НЦ 312166
ДВК 227642
Итого настольных 701910
МК-85 150000
Всего: 851910
Комплекты учебной вычислительной техники (КУВТ)
С появлением профессиональных и бытовых ПЭВМ стала очевидна необходимость их введения в школьное образование. Школ в стране было очень много, а средств всегда не хватало – следовательно, школьные ЭВМ должны были быть максимально-возможно дешёвыми. На основе такого, казавшегося тогда логичным, подхода производители ПЭВМ начали делать учебные классы и ставить их в ближайшие школы. Никаких требований ещё не было и каждый творим по своему разумению.
Первый в Зеленограде класс для студентов и школьников установили летом 1983 г. в специальном помещении в общежитии МИЭТ. Класс содержал 12 рабочих мест учащегося (РМУ) на основе ДВК-1 и НГМД-7012.
В марте 1985 г. в НЦ был утверждён состав двух типовых комплекта для классов – Комплектных классов технических средств (ККТС):
– ККТС-1 на основе ДВК-2М (рабочее место преподавателя – РМП) и 12 шт. ДВК-1М (РМУ);
– ККТС-2 на основе ДВК-2М (РМП) и 12 шт. БК-0010Ш (РМУ).
Эти классы устанавливались в школах и детских садах Зеленограда, Павловского Посада и некоторых школах Москвы. Было установлено по нескольку десятков ККТС-1 и ККТС-2.
В середине 1985 г. в стране было введено понятие КУВТ – комплект учебно-вычислительной техники. Были утверждены единые требования к КУВТ и узаконено существование шести типовых КУВТ. Три из них: КУВТ ДВК (вариант ККТС-1), КУВТ-86 (вариант ККТС-2) и КУВТ УК-НЦ имели Зеленоградское происхождение. Для оснащения школ были приняты в качестве типовых так же КУВТ «Агат» (НИИВК, Минрадиопром), «Корвет» (НИИСчётмаш, Минрадиопром) и японский «Yamaha».
КУВТ ДВК выпускался с 1986 заводами «Квант» (Зеленоград) и "Имени 50-летия СССР" (Фрязино) в течение 2-3 лет, пока не было развёрнуто массовое производство КУВТ УК-НЦ.
КУВТ-86 был разработан в Экситоне и имел несколько модификаций, отличающихся вариантами РМП на основе ДВК-2М, УК-НЦ или БК-0011 и РМУ на основе БК-0010/-0010Ш/-0011/-0011Ш. КУВТ-86 производились с 1986 по 1989 гг. заводами: «Квант» (Зеленоград), «Экситон» (Павловский Посад), «Мезон» (Кишинёв), «Мион» (Тбилиси) и «Нуклон» (Шауляй). Всего было выпущено более 4 000 классов. Только заводом «Экситон» школам страны было поставлено 3695 КУВТ различных типов (1985 г. – 50, 1986 – 982, 1987 – 1032, 1988 – 897, 1989 – 734). Минимальная комплектация КУВТ была 12 РМУ, т.е. только для школ заводом было изготовлено и поставлено более 44500 ЭВМ типа «Электроника БК-0010/0011».
КУВТ УК-НЦ был разработан в 1985-86 гг. в НИИ НЦ специально для учебных классов и удовлетворял всем требованиям, предъявляемым тогда к школьным ПЭВМ. Двухпроцессорная ПЭВМ УК-НЦ применялась и в РМП и в РМУ. Все ЭВМ (РМП и до 16 РМУ) объединялись двухпроводной кольцевой ЛВС. К любому РМУ можно было подключить кассетный магнитофон в качестве накопителя на магнитной ленте, а с применением дополнительного контроллера – и КНМЛ. В любую ЭВМ можно было вставить кассету ПЗУ с программами или информацией. КУВТ УК-НЦ выпускался с 1987 по 1992 гг. заводами «Квант» (Зеленоград), «СЭМЗ» (Солнечногорск), «Экситон» (Павловский Посад), «Мезон» (Кишинёв), «Мион» (Тбилиси) и «Нуклон» (Шауляй).
Всего заводами Минэлектронпрома для компьютеризации учебных заведений было произведено более 500000 ПЭВМ, т.е. более 38000 комплектных классов.
Вычислительные системы на основе PDP-11-совместимых ЭВМ
Объем статьи не позволяет представить всю гамму прикладных систем, разработанных в НИИТТ/НИИНЦ и производившихся Ангстремом, Квантом и другими заводами на основе 16-разрядных микропроцессоров типов ВМ1 ; ВМ3/4. Ограничимся перечислением основных из них:
• Системы числового программного управления «Электроника НЦ-16-31», «Электроника НЦ-80-31», «Электроника НЦ-82-31», «Электроника НЦ-85-31», МС 2106.
• Многофункциональные телеграфные коммутаторы «Электроника НЦ-Курумоч», «Электроника НЦ-80-32».
• Бортовые авиационные и космические компьютеры «Электроника 703», «Электроника НЦ-40Б», «Электроника НЦ-84Б» и «Электроника НЦ-96Б», программно-аппаратный комплекс «Нептун» и др.
• Блоки полупроводниковой памяти «Электроника НЦ-64К», «Электроника НЦ-256К», «Электроника НЦ-816К».
• Системы автоматизации проектирования и настройки аппаратных и программных средств "Электроника НЦ-603", "Электроника НЦ-803".
Были и курьёзные разработки, например подарки Л.И. Брежневу и В.В. Гришину, и многое другое.
VAX-11-совместимые 32-разрядные ЭВМ
Одноплатная микро-ЭВМ Электроника 32
В 1989 г. в НИИТТ на основе микропроцессорного комплекта 1839 была разработана первая одноплатная 32-разрядная микро-ЭВМ «Электроника 32» (ГК – С.А. Шищарин).
Фактически это был одноплатный вариант ЭВМ VAX-11/750. На двойной типовой плате конструктива Электроники-60 и Электроники 82 размещались процессор, системное ПЗУ, 4М байт ОЗУ, разъем для его расширения до 4Г байт и последовательный порт ИРПС СМ ЭВМ.
Первый вариант ЭВМ был выполнен без арифметического сопроцессора, но все его функции выполнялись микропрограммно. По завершении разработки КЛ1839ВМ2 был сделан второй вариант с повышенной производительностью, которая достгла 5 млн. оп/с.
Была выпущена опытная партия в несколько десятков ЭВМ, которые использовались в составе вычислительных комплексов в системах автоматизации проектирования, в т.ч. в составе разрабатываемой в НИИ НЦ инженерной раблчей станции «Электроника НЦ-ИРС-32». Но реформы в стране и вызванное ими прекращение производства ЭВМ в Зеленограде остановили ее дальнейшее развитие.
Электроника VAX/PC – двуликий Янус №2
К концу 80-х годов широкое распространение получили IBM-совместимые ПК, проникли они и в Зеленоград – вотчину ДВК. Для того, чтобы иметь возможность пользоваться продуктами обоих направлений вычислительной техники, разработчики НИИТТ решили сделать и 32-разрядную ЭВМ, способную работать в операционных системах и DEC, и IBM. Но в отличие от МС 1686 для ДВК, в качестве базовой была выбрана IBM-совместимая ЭВМ. Для этого была разработана (ГК С.А. Шишарин) версия ЭВМ «Электроника-32», но конструктивно выполненная в виде слота для IBM PC с шиной PCI.
Первый вариат «Электроника VAX/PC» была ваполнена на двух слотах – ОЗУ емкостью 4М байт было вынесено на отдельный слот. Второй вариант «Электроника VAX/PC-2» уже разместился на одном слоте.
Установка этих ЭВМ в IBM-совместимый ПК превращало его в компьютер «два в одном». Требовалось только жесткий диск разбить на два логических диска и произвести форматирование каждого из них в соответствующем формате, они у DEC и IBM разные. После этого обе ЭВМ могли работать параллельно, одновременно, используя общий парк периферийного оборудования и обмениваясь информацией через системную шину PCI. Пользователю оставалось только с клавиатуры переключать видеомонитор на отображения работы того или иного процессора, но, при необходимости, это делалось и автоматически.
Были выпущены опытные партии обоих вариантов VAX/PC, но реформы в стране пресекли и это направление. А выпущенные слоты многие годы находились в эксплуатации, пока работали ПК с шиной PCI. Последняя «Электроника VAX/PC-2» была демонтирована в Ангстреме в 2006 г. ЭВМ вызвали определенный интерес у зарубежных специалистов (там прецидентов подобных устройств не было), оди экземплят ЭВМ «Электроника VAX/PC-2» прибрел музей компьютеров в США.
Инженерная рабочая станция «Электроника НЦ-ИРС-32»
В 1980-90 гг. для разработки БИС и ЭВМ в Минэлектронпроме использовались как импортные, так и собственные САПР. Они работали на ЭВМ VAX-11/750 ф. DEC и ее клоне Электроника-82. В 1989 г. в НИИНЦ начался проект создания их архитектурного аналога - «Электроника НЦ-ИРС-32».
Основу ИРС-32 составляла одноплатной ЭВМ «Электроника-32». Причем, для получения требуемой производительности использовалась двухмашинная организация ИРС-32. Обе ЭВМ имели общее адресное пространство 8Г байт, но по 4М байт ОЗУ, расположенные на платах ЭВМ, были доступны только процессору этой платы. Остальное ОЗУ, расположенное на отдельных платах, было доступно обоим процессорам.
Конструктивно ИРС-32 выполнялась в виде напольного блока типа Tower, в котором размещались две Электроники-32, платы ОЗУ, графический контроллер высокого разрешения с собственной видеопамятью, внешние ЗУ на гибких (НИИТМ, Зеленоград), жестких (ЦНИИТОП, Горький) и оптическом (НИИ «Пульсар», Москва) дисках, контроллеры принтера, плоттера и дигитайзера, сетевая Ethernet карта, общий блок питания.
ИРС-32 представляла собой 32-разрядную двухпроцессорную систему с возможностью обработки 8-, 16-, 32- и 64-разрядной информации с фиксированной и плавающей запятой. Быстродействие около 10 млн. операций сложения 32-разрядных чисел в сек. Микропрограммируемая система команд – 304 команды, 21 метод адресации, 32 РОН, 32 уровня прерываний. Связь между процессорами и с памятью по быстрой 32-разрядной шине. Связи с периферийными устройствами по МПИ.
ИРС-32 была разработана и в 1991 г. была изготовлена опытная партия в количестве 10 комплектов, но без оптического диска и видеомонитора (ЦКБИТ, Винница), которые опаздывали. Началась отработка схемотехники и конструкции ИРС, постановка на нее программного обеспечения Электроники-82, но в это время Минэлектронпром прекратил свое существование, финансирование прекратилось и работы постепенно прекратились.
С развитием микроэлектроники плотность компоновки аппаратуры неуклонно росла, что привело к появлению переносных компьютеров типа laptop с плоским экраном, предшественников современных notebook. Тогда их называли «наколенными». Появился проект такой ПЭВМ и в НИИ НЦ – ДВК-5. Его построение планировалось на основе процессора К1806ВМ3 и более интегрированных БИС памяти и периферийных контроллеров. Однако завершён проект не был.
IBM-переворот
Во второй половине 1980-х годов доминирующее положение IBM-совместимых ПЭВМ в мире стало очевидно всем. ПЭВМ с архитектурой PDP-11 в мире никто кроме Минэлектронпрома СССР не выпускал, даже ф. DEC, ушедшая с рынка ПК после неудачной попытки (повторенной в Воронеже в виде ПК «Электроника-85»). Организовать достойную программную поддержку Минэлектронпром обеспечить не смог. Основной довод сторонников воспроизводства зарубежных ЭВМ (использование программного обеспечения оригиналов) работать перестал – ни ф. DEC, ни кто другой программ для ПЭВМ с архитектурой PDP-11не создавал. В связи с этим в 1989 г. в Минэлектронпроме, в т.ч. в Зеленограде, развитие PDP-11-совместимых ПЭВМ было прекращено и начаты работы по созданию IBM-совместимых ПК.
В 1989 г. в НИИ НЦ был разработан первый такой компьютер COMPAC-PC на киевском микропроцессоре К1810ВМ86, аналоге I8086. На основе полученного опыта сформирована огромная отраслевая комплексная программа развития нового направления – IBM-совместимых ПК. Были разработаны прототипы двух первых 16- и 32-разрядных моделей ПК-16 и ПК-32 и программа по организации их производства. Программа предусматривала решение всех проблем по созданию ПК:
• воспроизводство новейших зарубежных БИС, всей номенклатуры полупроводниковых приборов, резисторов, конденсаторов, соединителей, переключателей и других компонентов в микроминиатюрном исполнении для поверхностного монтажа;
• воспроизводство всей гаммы новейших периферийных устройств для ПК,
• модернизацию действующих и организацию новых заводов для массового производства всего этого,
и многое другое.
Иными словами была сформирована программа создания новой индустрии, включающей многие десятки НИИ, КБ и заводов с широчайшей внутриотраслевой кооперацией, направленное на создание в Минэлектронпроме всей гаммы изделий, необходимых для производства и комплектации ПК. Программа была подготовлена, согласована со всеми многочисленными исполнителями и руководителями и представлена министру на утверждение в августе 1991 г. Но в это время в стране произошёл путч ГКЧП, за ним последовали развал СССР и ликвидация Минэлектронпрома со всеми его программами. На этом развитие массовых средств вычислительной техники в Зеленограде было завершено, но разработка многочисленных специальных ЭВМ, выпускаемых небольшими тиражами, продолжается. Но это другая история, тема другой статьи.
"Последний из могикан" советской компьютерной индустрии
Начатые в стране в середине 1980-х годов реформы с одной стороны постепенно разрушили Минэлектронпром вместе с его технической политикой, с другой – вынудили предприятия самим заботиться о своей судьбе, т.е. искать своих потребителей. На примере такого поиска мы и остановимся. В 1990 г. начальник отделения микропроцессоров НИИТТ П.Р. Машевич был в командировке в Словакии и увидел в магазине в продаже Sinclair-подобный компьютер Didactic Game, словацкий клон ZX Spectrum – тогда мирового хита компьютерной техники. Он посетил изготовителя компьютера ; фирму Didactic Skalica. Ознакомившись с компьютером, П.Машевич предложил заменить применённые в нем ИС средней интеграции одной полузаказной БИС. Для работы ему передали электрическую схему и образец Didactic Game.
Так в НИИТТ на основе БМК КА1515ХМ1 началась разработка (ГК Б.В. Ильичёв) многофункционального периферийного контроллера Т-34ВГ1, получившего позже официальное обозначение КА1515ХМ1-216 (в металлокерамическом корпусе) и КР1515ХМ1-216 (в пластмассовом корпусе). Для экспортных поставок БИС маркировалась как ULA1.
Контроллер заменил 15 ИС компьютеров ZX Spectrum и Didactic Game, в т.ч. применяемый в них контроллер ULA. Это была полностью оригинальная БИС, в которой были реализованы некоторые собственные решения. Например, видеопамять, отдельная и со своим контроллером в английском и словацком компьютерах, была схемотехнически объединена с ОЗУ с единым контроллером. Образцы БИС вместе с соответствующей документацией и рекомендациями по применению передали через посольство в Словакию и, ожидая результата, сделали свою плату компьютера в конструкции Didactic Game. Ответа долго не было. Для прояснения обстановки П. Машевич и Б. Ильичёв поехали в Словакию, захватив с собой несколько образцов своих плат. Когда их поставили в компьютеры, те сразу заработали без каких-либо отличий от словацких машин. В результате Didactic Skalica на ряд лет стала стабильным потребителем продукции завода Ангстрем, и не только контроллера Т34ВГ1, а всего выросшего вокруг него комплекта БИС. Позже была разработана и поставлялась БИС Т34ВГ2, в отличие от Т34ВГ1 включающая контроллер флопидиска и принтера.
Разрабатывать контроллер для Z80 и не иметь этот микропроцессор было бы нелогичным. Поэтому одновременно была организована разработка аналога Z80. Главным конструктором был назначен Ю.Л. Отрохов, ведущие разработчики К.В. Грязнов, Г.М. Ситников, Ю. . Сергиенко, И.Б. Короткова и др. За 9 месяцев, после четырёх итераций, им удалось сделать n-MOP микропроцессор Т34ВМ1 (КМ1858ВМ1, КР1858ВМ1) – полный функциональный аналог микропроцессора Z80А. Для полноты комплекта в него ввели БИС ДОЗУ КР565РУ5 (64Кх1) и БИС ПЗУ (16Кх8) типа Т34РЕ1 (КР1013РЕ1), содержащая прошивку встроенного ПО (интерпретатор BASIC и др.) для ZX Spectrum-совместимых компьютеров.
В таком составе комплект поставлялся Didactic Skalica и многим другим потребителям. На его основе в Didactic Skalica были разработаны и производились домашние компьютеры "Didactic M" и " Didactic Kompakt" со встроенным флопидиском и портом для принтера. Для Ангстрема на тот период этот комплект был одним из наиболее массовых продуктов.
Для зеленоградского завода "Квант", основной продукцией которого были персональные компьютеры типа ДВК, УК-НЦ и школьные классы на их основе, начало 1990-х годов было тяжёлым периодом. Но это было время пика синклеромании в стране, которой решено было воспользоваться. Квант заказал в 1991 г. НПП "Кристалл" (бывшие разработчики ДВК и УК-НЦ). ZX Spectrum-совместимый компьютер "Квант-БК", который и был разработан (ГК В.Е.Осипов). Разработку Квант-БК они вели на основе ангстремовского комплекта БИС. Но, кроме БИС для компьютера, требовались корпус и клавиатура, остальное можно было сделать самим. Пригодились старые связи по УК-НЦ со светловодским заводом "Калькулятор", выпускающим клавиатуру для УК-НЦ. Там сделали усечённый вариант клавиатуры и подобрали соответствующий корпус размером 154;224 мм. В нем и был сделан первый вариант Квант-БК.
Когда в НИИТТ появился вариант БИС Т34ВГ2 с встроенным контроллером флопидиска, появилось желание применить дисковод НГМД 6021, выпускаемый заводом "Элакс", расположенном в том же здании, что и часть завода "Квант". Да и применять покупной корпус, имея собственные литьевые машины, было нелогично и невыгодно. Поэтому разработали специальный УК-НЦ подобный корпус размером 255;340 мм, заложив в него резерв для развития. Пресс-формы заказали московскому ПО "Механика" Минэлектронпрома и начали выпускать второй вариант домашнего компьютера "Квант-БК" под тем же наименованием, что создало проблему понимания истории последующим поколениям любителей компьютеров. К этому времени было наработано собственное программное обеспечение, появилась потребность повысить удобство работы с компьютером и расширить его функциональные возможности, для чего количество клавиш с 40, как у ZX Spectrum и первой версии Квант-БК, было увеличено до 58. Одновременно в корпус ввели встроенный блок питания, освоенный в производстве заводом "Квант" для другого изделия.
В этих модификациях Квант-БК выпускался примерно до 1995 г. и хорошо продавался как Квантом, так и Кристаллом, в т.ч. на Митинском радиорынке в Москве. Этому благополучию положили конец завод "Элакс". Имея запас НГМД на складе и видя, что они регулярно приобретаются Квантом и Кристаллом (других потребителей уже не было), Элакс решил на этом заработать и втрое повысил цены на накопители. Результат был печален для всех – покупать Квант-БК перестали.
Этим и закончилась история бытового компьютера "Квант-БК", названного в Internet "последним из могикан советской компьютерной индустрии".
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
В советское время в условиях противостояния двух систем и холодной войны им вызванной, наша страна была изолирована от международной кооперации с фирмами развитых стран противоположного лагеря. А в нашем лагере самыми развитыми были мы. И нам все приходилось делать самим. И Квант-БК действительно является «последним из могикан» того периода. Но и его пример свидетельствует не о гибели нашей вычислительной техники (ВТ), а о том, что и в условиях вызванной реформами разрухи мы могли существенно улучшать зарубежные «хиты».
В результате реформ (было же в них и положительное, к сожалению меньше, чем хотелось и моглось) наша страна получила открытый доступ к рынку потребительской электронике и индустриальной вычислительной техники. Необходимость «изобретать велосипеды» отпала, и это плюс.
Но в специальной, военной технике ничего не изменилось. Если мы хотим сохранить свою страну, мы должны все необходимое для стратегически значимых систем (СЗС) делать сами. Иначе в случае конфликта с бывшими «заклятыми врагами», а ныне с «заклятыми друзьями» (что практически одно и то же) наши СЗС могут начать вытворять все что угодно, но не то, что нужно. С учётом этих обстоятельств и происходит в России развитие отечественной вычислительной техники и её технологической основы – микроэлектроники. В какой-то мере организовано, в какой-то – стихийно.
В потребительской и индустриальной ВТ Россия имеет открытый доступ к мировой кооперации. Естественно, со всеми особенностями рыночной экономии. За своё место на рынке ВТ нужно бороться, но такова теперь жизнь и у нас. Технологически конкурировать на рынке производства такой микроэлектроники мы сейчас не можем, да и острой необходимости в этом нет. Современные полупроводниковые производства с субмикронными и наномикронными топологическими нормами очень дороги (десятки миллиардов долларов), их в мире очень мало, а много и не нужно. Строить их в России на данном этапе её развития нет никакой необходимости, да и не позволят – технологическое оборудование для полупроводникового производства двух новейших уровней технологии в Россию никто не поставит, Госдепартамент США не позволит (вот они «заклятые друзья»). Но любые БИС потребительского или индустриального применения можно купить по весьма умеренным ценам. Это выгоднее. И это делается многими фирмами России, разрабатывающими на основе покупных микросхем свои вычислительные и управляющие системы самых различных уровней сложности. Таких фирм в стране много, но описание их ; не тема настоящей статьи.
Другое дело специальная вычислительная техника и её технологическая основа – микроэлектроника. Необходимость обеспечения национальной безопасности требует в СЗС использовать вычислительную технику, гарантированную от встроенных аппаратных и программных диверсионных закладок, и гарантированные поставки в течение длительного срока (специальная техника от короткоживущей потребительской и индустриальной отличается в разы более длительным жизненным циклом, по 10 лет и более). Обеспечить эти гарантии можно только имея полный контроль над созданием средств вычислительной техники и её компонентов, в первую очередь микроэлектроники. Значит, их разработки можно проводить только в нашей стране под жёстким контролем приёмки.
В 1900-2000 годы мы крупно подразвалили всю свою науку и технику и были вынуждены импортировать для новых СЗС средства ВТ индустриального назначения. Они стоят сейчас почти повсюду: у военных, банкиров, в правительстве, в транспортных системах, в коммуникациях и т.п. И никто не может гарантировать отсутствие в них диверсионных закладок. Скорее можно гарантировать их наличие, поскольку всякая возможность человеком, как правило, используется, тем более американцами. Вся история США убеждает в этом. Но у нас об этой опасности предпочитают громко не говорить, только шёпотом.
Однако в последние годы все же лёд тронулся, задача импотрозамещения в СЗС постепенно обостряется и предприняты некоторые меры к решению проблемы. В этой статье мы не будем их рассматривать, ограничимся состоянием работ в Зеленограде, что и является темой статьи.
Специальной вычислительной техникой в Зеленограде занимались НИИНЦ с Квантом и НПО «Элас» с заводом «Компонент», в основном это были бортовые сбое- и отказоустойчивые необслуживаемые вычислительные и управляющие системы космического, авиационного, морского и наземного мобильного применения. Эти направления, пережив лихие 1990-е годы, сохранились и в настоящее время восстановили и укрепили свои позиции, правда, уже в других организационных формах.
Разработкой и производством основных БИС микропроцессоров, периферийных контроллеров и памяти в Зеленограде занимались НИИТТ с Ангстремом и НИИ Молекулярной электроники с Микроном. Они тоже пережили годы реформ и даже существенно развились в эти лихие годы, в основном за счёт экспорта, существенно потеснив мировых гигантов на рынке микросхем для часов, микрокалькуляторов, электронных игр, сотовых телефонов и т.п. Войдя в реформы с уровнем технологии в 1,0 – 1,5 микрона, сейчас они владеют субмикронными технологиями уровня до 90 нм. И Национальный исследовательский университет «МИЭТ» продолжает выпускать специалистов для микроэлектроники и приборостроения. Это хорошо, но не это главное. В Зеленограде образовалось множество фирм среднего бизнеса, разрабатывающих однокристальные средства вычислительной техники на самом современном уровне в режиме Fabless (без фабрики), с организацией серийного производства на отечественных и передовых зарубежных фабриках.
Это стало возможным в соответствие с современным уровнем развития микроэлектроники. Оно приходит к тому, что всего несколько полупроводниковых фабрик будут удовлетворять всю мировую потребность в микросхемах. И любой имеет возможность заказать на такой фабрике изготовление разработанных им микросхем. Процесс создания ИС, ранее сосредоточенный в одной фирме, ныне дезинтегрировался, распался на два этапа у двух исполнителей:
- Front-End этап (проектирование архитектуры, структуры, схемотехники, логической модели, проверочных тестов и т.п.) осуществляется заказчиком, Fabless (без фабрики) фирмой. Проектирование ведётся по правилам, представляемым планируемой фабрикой-изготовителем.
- Back-End этап (технология, топология, конструкция ИС) осуществляется фабрикой-изготовителем.
Вот разработкой Front-End проектов в интересах отечественных потребителей и занимаются зеленоградские (и не только, в стране их множество) Fabless дизайн-центы. Так же работают, при необходимости создания БИС по технологии, отсутствующей на своём заводе, и дизайн-центры Ангстрема и Микрона.
Из зеленоградских Fabless дизайн-центов в качестве примеров отметим следующие (воспользуемся материалами их сайтов).
ЗАО «НТЦ ЭЛИНС»
ЗАО «Научно-технический центр ЭЛИНС» ; ведущее научно-производственное предприятие России в сфере информационных технологий и вычислительной техники для систем управления современными комплексами вооружения, отвечающих самым высоким требованиям качества и надёжности.
Высокие технические характеристики продукции, передовой уровень разработок, оригинальные конструкторские решения и современная технология производства позволяют эффективно использовать создаваемые изделия в интересах Минобороны России и предприятий оборонного комплекса.
Основные направления деятельности:
• фундаментальные, поисковые и прикладные НИОКР в интересах Минобороны России;
• разработка и производство систем управления комплексами вооружения;
• создание информационно-программных комплексов, вычислительной техники с системным и рабочим программным обеспечением, в том числе для обработки видео- и радиолокационной информации;
• разработка и производство средств диагностирования объектов бронетанковой военной техники, в том числе для использования в полевых условиях;
• разработка и производство приёмопередающих модулей для АФАР;
• разработка и производство защищённых рабочих мест для обработки и хранения информации, содержащей сведения, составляющие государственную тайну.
ОАО НПЦ «ЭЛВИС»
ОАО НПЦ «ЭЛВИС» (Электронные вычислительно-информационные системы) является одним из ведущих Fabless электронных центров проектирования СБИС в России, лауреатом многих национальных премий. Предприятие создано в марте 1990 года на базе структурного подразделения НПО «ЭЛАС», выполнявшего в 1960-80 гг. передовые разработки в области космической электронной техники: от разработки собственных САПР до полностью законченных аппаратно-программных бортовых систем управления и обработки информации серии «Салют» и микросхем для них (было разработано более 400 микросхем).
Стратегией фирмы в рамках СБИС проектов, ведущихся сегодня в ОАО НПЦ «ЭЛВИС», является создание на базе собственной платформы проектирования «МУЛЬТИКОР» концептуально новых отечественных импортозамещающих и экспортнопригодных многоядерных микросхем типа «Система-на-Кристалле (СнК)». Среди них:
• серии программируемых сигнальных микропроцессоров «Мультикор» для применений от мобильных систем связи до высокопроизводительных радарных и гидроакустических комплексов, а также криптографических систем;
• серия программируемых аналого-цифровых ИМС «Мультифлекс» для цифрового преобразования частоты в системах ввода и предобработки сигналов в фазированных антенных решётках, радарах и системах связи;
• серия программируемых элементов системного сопряжения «Мультикор-конструктор» для ИМС серий «Мультикор», которая обеспечит новую концепцию проектирования бортовых встраиваемых систем;
• «ФлексРадио» - серия ИМС для СВЧ трактов широкополосных радарных и связных систем…
Фирма ЭЛВИС вошла в число двадцати пяти лучших российских IT-фирм по итогам Европейского ТехТура-2004 в Москве, награждена медалью оргкомитета УЕЕФ. Занимала 1-е места в отраслевом конкурсе и получила премию «Золотой Чип» в 2010 и 2013 годах «За вклад в развитие российской электроники».
ЗАО "ПКК Миландр"
ЗАО "ПКК Миландр" организовано в 1993 году в городе Зеленоград. С момента создания и по сегодняшний день компания занимается организацией поставок электронных компонентов, производимых в России, странах СНГ и дальнем зарубежье российским предприятиям.
Основные виды деятельности компании:
• разработка интегральных микросхем с проектными нормами от 2 мкм до 0,18 мкм, в т.ч.:
• микроконтроллеры и микропроцессоры;
• схемы памяти (СОЗУ, энергонезависимые запоминающие устройства типа Flash);
• приёмопередатчики проводных интерфейсов;
• делители и синтезаторы частот;
• схемы управления питанием;
• преобразователи;
• организация измерений и испытаний микросхем, в том числе импортных.
• комплексная поставка электронных компонентов отечественного и импортного производства для комплектации радиоэлектронной аппаратуры гражданского и специального назначения;
• разработка электронных узлов, устройств и модулей различного назначения.
ОАО «ИТТиП»
ОАО «Институт точной технологии и проектирования» создано 18 июня 1993 года на основе отделения НИИТТ, разработки микропроцессоров и одноплатных микр-ЭВМ которого описаны в настоящей статье. ОАО «ИТТиП» является правопреемником НИИТТ в части разработки микропроцессоров и микросистем.
3 июня 2009 года ОАО «Институт точной технологии и проектирования» вошло в состав ГК «Ростехнологии» (управляющая компания ОАО «Российская электроника»), которая в настоящее время является основным акционером предприятия.
В соответствии с Решением ОАО «Российская электроника» определены основные направления развития предприятия на 2011 – 2015 годы:
• Развитие базового направления по проектированию цифровых, аналоговых и RF- интегральных схем и организация их производства;
• Освоение технологий получения новых типов проводящих материалов на основе наноразмерных углеродных структур для микро- и нано- электроники;
• Освоение технологии проектирования и технологии изготовления 3D(трехмерных) интегральных микросистем; создание пилотной производственной линии сборки по технологии 3D TSV (технология TSV – позволяет осуществлять межсоединения с использованием сквозных переходных отверстий в кремниевой пластине на уровне смонтированных в трёхмерную сборку пластин или кристаллов); организация производства 3D интегральных схем;
• Освоение технологии проектирования сетей беспроводных интеллектуальных сенсоров (алгоритмы обмена информацией, защиты данных, стандарты и т.д.); разработка сетей беспроводных носимых (имплантируемых) медицинских сенсоров для мониторинга физиологических параметров человека и среды, с целью контроля состояния обслуживающего персонала сложных производств (операторов атомных станций, авиатранспорта, стратегических объектов); организация их производства и обслуживание.
ОАО «ИТТиП» активно сотрудничает с крупными промышленными предприятиями ОАО «Ангстрем», ОАО «НИИМЭ и завод «Микрон», с Национальным исследовательским университетом «МИЭТ», выполняя совместно исследования и опытно-конструкторские работы.
ООО Фирма «АНКАД»
ООО Фирма «АНКАД». Фирма образована группой специалистов отделения НИТТ, занимавшихся разработкой микропроцессоров. Более 20 лет Анкад успешно работает в сфере защиты информации и является на сегодняшний день одним из ведущих разработчиков в этой области. Анкад обладает широким спектром необходимых для работы лицензий.
Профиль деятельности Анкада – разработка, производство и поставка аппаратных и программных средств криптографической защиты информации, средств электронной цифровой подписи, средств защиты от несанкционированного доступа и разграничения доступа к компьютерным ресурсам, средств построения защищённых сетей передачи данных и обеспечения безопасности беспроводных телекоммуникаций, защита персональных данных.
Продукция Фирмы "АНКАД" может использоваться для защиты различной информации
• Средства для защиты государственной тайны.
• Средства для защиты персональных данных.
• Средства для защиты конфиденциальной информации.
• Средства для защиты коммерческой тайны.
Среди новых направлений деятельности компании – работы в области криптографической защиты средств УКВ и спутниковой радиосвязи.
Клиенты Анкада: Центральный Банк России, Министерство по налогам и сборам РФ, Федеральное казначейство РФ, коммерческие банки, финансовые и страховые компании и многие другие государственные и коммерческие предприятия в различных регионах России.
Компания НТ-МДТ
Компания НТ-МДТ организована в 1990 г. группой специалистов НИИ Физических проблем с целью применить накопленные опыт и знания в области нанотехнологий для обеспечения исследователей приборами, способными решать широкий спектр задач в области нанометровых размеров.
В относительно короткий срок компания из небольшой группы энтузиастов превратилась в крупный концерн с мировым именем. За эти годы более 2000 приборов были успешно установлены в крупнейших научных и индустриальных центрах Европы, Азии и Северной Америки.
Сегодня НТ-МДТ является безусловным лидером на российском рынке сканирующих зондовых микроскопов и хорошо известна по всему миру. Ассортимент НТ-МДТ уже сегодня включает в себя уникальные и самые эффективные в своём классе приборы, интегрирующие последние технологические достижения.
НТ-МДТ – одна из немногих компаний в России, которая производит и экспортирует научное оборудование в области нанотехнологий.
НИИ ВСиСУ МИЭТ
Научно-исследовательский институт вычислительных средств и систем управления Национального исследовательского университета «МИЭТ».
Основной задачей НИИ ВСиСУ является проведение фундаментальных и прикладных исследований, выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с разработкой, изготовлением и проведением полного цикла испытаний опытных образцов, передача на серийное производство, а также продажа за рубеж.
Порядка 40 изделий НИИ ВСиСУ передано в народное хозяйство.
Основными направлениями деятельности НИИ ВСиСУ являются:
• разработка вычислительных устройств и систем для автоматизации технологических процессов;
• разработка информационно-управляющих и диагностических вычислительных систем;
• разработка интеллектуальных систем управления для роботизированных комплексов;
• разработка систем дистанционного управления подвижными объектами;
• разработка радиолокационных систем измерения параметров движения объекта и радиотехнических средств связи и передачи информации;
• разработка преобразователей «Угол-код».
ГУ НПК «Технологический центр» МИЭТ
Государственное учреждение «Научно-производственный комплекс «Технологический центр» МИЭТ» основано в 1998 г.
Научно-исследовательская, проектная и производственная база:
Технологические возможности:
- изготовление фотошаблонов;
- изготовление пластин по технологиям КМОП БИС (1,2 мкм), биполярные БИС(1,5 мкм), тензорезистивные микродатчики (3,0 мкм) для серийного производства и ОКР, технологии КМОП, Биполяр, БиКМОП (1,0 мкм) для исследований;
Производственные возможности - до 2000 пластин диаметром 100 мм в месяц. Кристальное производство аттестовано на право изготовления изделий специального назначения;
Сборка - металлокерамические корпуса для БИС, корпуса собственной разработки для микродатчиков;
Услуги: Измерения пластин, микросхем, микросенсоров; исследования физической структуры и электрофизических характеристик БИС; просвечиваюшая и растровая электронная микроскопия с получением компьютерных файлов изображения; средства САПР и информационно-вычислительные системы.
ИППМ РАН
Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН, созданный в 1986, году входит в состав Отделения нанотехнологий и информационных технологий Российской академии наук (ОНИТ РАН).
Основной целью Института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок в области проектирования нано- и микроэлектронных систем и устройств.
Основными направлениями научной деятельности Института являются:
• системы автоматизации проектирования в микро- и наноэлектронике,
• исследование и разработка высокопроизводительных микроэлектронных вычислительных систем,
• проектирование перспективных устройств и интегральных схем микро- и наноэлектроники.
Среди сотрудников Института: академик РАН, чл.-корр. РАН, 7 докторов наук и 12 кандидатов наук.
Наряду с фундаментальными исследованиями, учёные и специалисты Института осуществляют прикладные разработки, как по планам РАН, так и по контрактам с российскими и зарубежными фирмами.
Институт успешно решает не только фундаментальные и прикладные научные проблемы, но и выступает координатором крупномасштабных научно-технических проектов ОНИТ РАН.
В одной статье невозможно рассказать обо всех предприятиях Зеленограда, создающих средства вычислительной техники в микроэлектронном и аппаратном исполнении (зеленоградская база данных включает 108 предприятий микро- и наноэлектроники). Тем более в Москве и стране в целом. Их множество. Они пережили тяжёлые года, окрепли и заняли достойные позиции в сферах своей деятельности. Интересен следующий шаг в их развитии – интеграционный.
Инновационный территориальный кластер «Зеленоград»
Информация с сайта Особой экономической зоны «Зеленоград».
В 2012 г. в Зеленограде создан инновационный территориальный кластер предприятий, специализирующихся в различных направлениях микро – и наноэлектроники.
Кластер – совокупность размещённых на ограниченной территории предприятий и организаций (участников кластера), которая характеризуется наличием:
• объединяющей участников кластера научно-производственной цепочки в одной или нескольких отраслях (ключевых видах экономической деятельности);
• механизма координации деятельности и кооперации участников кластера;
• синергетического эффекта, выраженного в повышении экономической эффективности и результативности деятельности каждого предприятия или организации за счёт высокой степени их концентрации и кооперации.
Зеленоград – обособленный научно-индустриальный район Москвы со специализацией в области микроэлектроники и высокотехнологичного бизнеса, ; наилучшим образом подходит для организации в нем кластера, он и был создан ; «Инновационный территориальный кластер «Зеленоград».
Количество участников кластера – 150 предприятий Зеленограда, специализирующихся в различных направлениях микроэлектроники и приборостроения, включая и обеспечивающие (технологии, материаловедение, оборудование и т.п.)
Специализация участников кластера:
• Микро- и наноэлектроника (электронная компонентная база)
• Электронные приборы и аппаратура
• Комплексные технические IT-системы на базе электронных приборов и аппаратуры
Ключевые участники кластера:
Бизнес:
Ядро кластера – около 20 компаний, в т.ч. ОАО «НИИМЭ и Микрон», группа компаний «Ангстрем», Группа компаний «Зеленоградский ИТЦ», ЗАО «Зеленоградский нанотехнологический центр», Группа компаний «Элвис», ОАО «Завод «Компонент», ЗАО «НТЦ Элинс», ОАО «НТ МДТ» и др.
Образование:
• инженерное образование: НИУ МИЭТ (Московский институт электронной техники) - ведущий ВУЗ России по микроэлектронике, 8-ое место в рейтинге технических ВУЗов России по объёму коммерциализации разработок.
• бизнес-образование: МГАДА (Московская государственная академия делового администрирования), ИМБО (институт международного бизнес-образования).
Наука:
Государственный научный центр НПК «Технологический центр», НИИФП, ВНИИФТРИ, НИИТМ, НИИМВ, ИППМ РАН
Инфраструктура:
Особая экономическая зона «Зеленоград», Зеленоградский инновационно-технологический центр (ЗИТЦ), Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ), технопарк «Зеленоград», специализированная территория малого предпринимательства, бизнес-инкубатор и Центр развития предпринимательства.
Ключевые проекты кластера «Зеленоград»:
1. Создание инженерной инфраструктуры общего доступа для организации участниками кластера производств по освоению базовых нано- и микроэлектронных технологий.
2. Создание специализированного диагностико-метрологического центра общего доступа для оказания услуг по исследованиям, диагностике, измерениям ЭКБ, в том числе в нанометровом диапазоне.
3. Организация Зеленоградского открытого Центра прототипирования инновационной продукции.
4. Создание бизнес инкубатора старт-апов медицинской техники ; инфраструктурной компании, предоставляющей услуги по бизнес-планированию, разработке прототипов и пилотных партий медицинской техники, экспертизе и коммерциализации медицинских изделий.
5. Развитие системы адресной подготовки кадров под требования участников кластера.
6. Создание специализированной инфраструктуры открытого общегородского Молодёжного инновационно-внедренческого центра.
7. Реконструкция и ремонт общежития МИЭТ для создания дополнительно имеющемуся фонду 300 мест для размещения иногородних студентов, магистрантов, аспирантов и докторантов.
8. Создание Центра координации развития территории (исполнительная дирекция кластера) и реализация проектов мягкой инфраструктуры кластера.
На этом мы ограничим представление кластера, подробности на его сайте. Главное – он создан, начал действовать и это знаковый позитивный шаг в развитии отечественной электроники и вычислительной техники.
Будем надеяться, что власти страны воспримут создание кластера как ещё один сигнал того, что отечественной электронике государство должно дать высший приоритет в развитии. Как это делают США и Япония. Поэтому они лидируют в развитии большинства областей науки, техники, экономики, для которых электроника и вычислительная техника являются главным локомотивом. Так последние годы поступает и Китай. Поэтому он тоже стремительно движется в группу мировых лидеров. Так должно действовать и России. Иначе ей не быть!
Версия этой статьи была опубликована в: Малашевич Б.М. «Организация развития вычислительной техники в Минэлектронпроме». – в сборнике «История отечественной электронной вычислительной техники», М. 2014, ИД «Столичная Энциклопедия», с. 202 - 251.
Размещение произведения на сторонних ресурсах, а также его публикация на бумажных и иных носителях запрещены без согласия автора.
Малашевич Б.: boris@malashevich.ru
© Copyright: Борис Малашевич, 2016
Свидетельство о публикации № 216120802215