Время первых: кто создавал компьютеры в России
Россия — страна уникальная по любым параметрам, какие бы не были взяты для её оценки. Cтраницы нашей истории содержат сотни уникальных строк, о которых многие соотечественники скорее всего не знают. Мы помним Суворова, Кутузова, Жукова, но забыли о Скобелеве. Мы может работать в ИТ и совсем не знать историю развития вычислительных технологий в своей стране. Даже мы сами, как народ, также проявляем достаточно пародоксальные качества. Например, находясь на отдыхе за рубежом можем радоваться, что не встретили ни одного русского (такое поведение конечно же надо искоренять) Но при этом, оказавшись в сложной ситуации очень быстро самоорганизуемся.
Академик инженер-адмирал Аксель Берг, который также стоял у истоков развития нашей электроники и вычислительных технологий (ВТ) сказал:
Восхищение незаурядными людьми вызывает естественное желание подражать им.
И только история нам может помочь познакомиться с выдающимися людьми, как будто мы просто поговорили с ними лично. Я решил отступить от традиционной тематики по электронике и совершить прогулку назад в прошлое, чтобы познакомить вас с выдающимися людьми нашей страны, создававшими компьютеры в СССР. Да, у нас были собственные оригинальные компьютеры. В то время их называли ЭВМ. И некоторые из них были самыми производительными в мире. Я также выскажу свой взгляд на то, почему у нас сегодня нет ни своих процессоров (не берем в счет небольшую линейку для военных нужд), ни своих компьютеров и можно ли эту ситуацию изменить.
Когда я стал интересоваться историей развития ВТ в России, то, чем больше я узнавал о людях, которые стояли позади развития в нашей стране этих технологий, тем больше я ими восхищался. Правда такова, что нам есть чем и кем гордиться. Итак, давайте погружаться и сперва посмотрим на несколько исторических дат.
Назад в прошлое
3000 лет до нашей эры, т.е. более 5000 лет назад, в древнем Вавилоне были созданы счеты абак. Давненько! Но в некотором виде эти счеты до сих пор существуют. Затем, через 2500 лет, в древнем Китае появился "усовершенствованный" вариант абака -- суаньпань. Затем еще через 400 с небольшим лет в Греции был создан «антикитерский механизм». Потом был довольно большой перерыв, во время которого если и создавались вычислительные машины, то о них довольно мало информации. А в 1492 г. Леонардо Да Винчи придумывает 13-ти разрядное механическое вычислительное устройство на зубчатых колесах. Сам он его не построил, это случилось уже в 20 веке. Затем в 1642 год талантливый математик Блез Паскаль создаёт свой механический вычилительный прибор, называвшийся "Паскалина". Он умел работать с 5-разрядными числами. Затем в дело вступил Лейбниц. Тот самый Лейбниц, которому мы обязаны удобным языком современной математики. Он создал механический арифмометр, который мог складывать, умножать, делить, вычитать. При это Готфрид Лейбниц также одним из первых изучал двоичную систему счисления и быстро понял, что она довольно хорошо подходит для технических приложений.
Как видно, постепенно вычислительные устройства всё больше совершенствовались, но реальный прорыв произошел уже в 20 веке, когда мы смогли поставить на службу себе электричество. Кстати, механические устройства умели не только выполнять просто арифметические действия. Они умели логарифмировать и даже интегрировать обыкновенные дифференциальные уравнения. Одна из таких машин в 1912 году была создана в России знаменитым генералом, инженером и ученым А.Н. Крыловым. Крылов оставил после себя не только научные труды, но множество остроумных статей и замечательную книгу "Мои воспоминания", написанную в разгар Великой Отечественной Войны — рекомендую прочитать. Машина Крылова была не единственным изобретенным в России устройством, были и другие.
Итак, мы вплотную подошли к современным компьютерам. В 1927 году в США (в MIT) создаётся аналоговая выч. машина. Но по-настоящему близкую к современным машинам создаёт Конрад Цузе в 1938г. Это была полностью механическая программируемая машина Z1. Затем он создаёт Z2, а в 1941г заканчивает работу над Z3. Вот Z3 уже обладала всеми качествами знакомого нам современного компьютера. Затем он создал Z4 и первый в мире язык высокого уровня Планкалкюль.
Кажется, мы уже в 1944 году. Неужели всё это время мы просто смотрели, что делается там, за туманами, и не создавали своих вычислительных устройств? Конечно же создавали! В 1912 году была создана логическая машина Щукарева. А в 1918 г. Бонч-Бруевич придумывает схему лампового триггера. Учитывая важность триггеров для цифровой техники, можно сказать, что Михаил Александрович Бонч-Бруевич сделал одно из самых важных вложений в развитие электронных вычислительных машин. Следующим таким вложением стало, наверно, создание транзистора. Кстати, несмотря на то, что первооткрывателями транзистора считаются Бардин и Браттейн, но большой вклад в первоначальное развитие теории использования полупроводников внес за 25 лет до них русский ученый Лосев. В 1922 году О. В. Лосев доказал возможность усиления и генерации электромагнитных колебаний на кристаллическом детекторе при подаче на него постоянного напряжения смещения. К сожалению, тогда эти работы были, можно сказать, заброшены, так как был расцвет ламповой техники.
И вот в 1946 году создаётся Институт точной механики и вычислительной техники, главной задачей которого становится разработка вычислительных устройств. Во главе которого сначала стал Бруевич, затем М. Лаврентьев (тот самый создатель известного на весь мир сибирского Академгородка), а затем С.А. Лебедев. Лебедев в последствии стал, не побоюсь этого выражения, одним из отцов нашей вычислительной техники. Но обо всё по порядку.
Через год Брук начинает проектирование цифровой машины, а в 1948г был подготовлен проект "АЦВМ" (автоматическая цифровая вычислительная машина). Авторами были Исак Брук и Башир Рамеев. И 4.12.1948 И.С.Бруку и Б.И.Рамееву было выдано авторское свидетельство № 10475:
Поэтому можно по праву считать 4 декабря 1948 года стартом развития в России современной вычислительной техники и информационных технологий на её основе. С этой даты начинается активное развитие и можно сказать взлет отечественной вычислительной техники. После этого нашей промышленностью и конструкторами было разработано множество вычислительных машин, а математиками были проведены работы в области теории алгоритмов, логики, численного решения задач.
Мы проводили на собственных компьютерах расчеты ядерного проекта, траектории полётов ракет, первых искусственных спутников земли, экономических расчетов госплана и во многих других областях. Тема настолько обширна — так много делалось в нашей стране, что мне достаточно сложно выделить в одной небольшой статье все значимые события и личности.
Итак, в 1951 году Брук с товарищами сдаёт в эксплуатацию компьютер М-1 (я буду говорить компьютер, а не ЭВМ, чтобы было проще понять о чем речь). Это была первая машина в стране. Скорость выполнения операций сложений достигала 20 операций в секунду. Только представьте себе, что сейчас даже стиральная машина имеет на борту микроконтроллер быстрее М-1 во множество раз. Но тогда создание М-1 стало большим достижением. Именно М-1 первой стала помощником в вычислительных задачах ядерной физики и космической программы. В том же 1951 году была создана Сергеем Лебедевым была создана МЭСМ, прародительница знаменитой БЭСМ-1, которая была запущена в 1953 г. и стала самой быстродействующей ЭВМ в Европе. После этого в нащей стране было создано множество оригинальных и продвинутых компьютеров. Чего стоят только ЭВМ на троичной системе исчисления или на модулярной логике, которые помимо оригинального технического решения были еще и достаточно быстрыми.
Большинство отечественных ЭВМ разрабатывалось для военных целей: ПВО, ПРО, космические и ядерные программы. Часто разработки были секретными. Основные коллективы разработчиков компьютерной техники находились в: Центре Микроэлектроники, ИТМ и ВТ, ИНЭУМ. Существовал ВЦ МО №1, который занимался развитием развитием вычислений с использованием ВТ. Кстати, это был первый ВЦ в стране, который был в то время еще и самым прогрессивным. Создал и какое-то время руководил им А. Китов.
Вычилительная техника напрямую связывает между собой теорию и практику. А это означает, что она невероятно сильно зависит от электронной промышленности, которая в 50х годах ХХ века только начинала развиваться. А микроэлектронной промышленности можно сказать и не было. С компонентной базой и технологическими процессами у нас были проблемы. Так первые транзисторы были сделаны в СССР на рижском заводе полупроводников в 1959г. Так что конструкторские порывы и идеи крепко приземлялись элементной базой и разработки подошли вплотную к пределу создания компьютеров на дискретных компонентах.
Конечно же для решения этих и других проблем спешно развивалась электронная промышленность под руководством Александра Шокина. Был создан Центр Микроэлектроники в Зеленограде, которым руководил Лукин. Необходимость развития электронной и микроэлектронной промышленности отчетливо осознавалась особенно на фоне создания первых микросхем на Западе, да и к тому времени создание выч. техники на основе дискретных компонентов подошло к своим технологическим границам. Требовались новые технологие, которые позволили бы снизить энергопотребление, габариты и повысить скорость работы ЭВМ. И результаты не заставили себя ждать.
При Хрущеве в Зеленограде планировалось сделать центр лёгкой промышленности, но планы удалось переориентировать и там появился центр микроэлектроники. Зеленоград и сейчас является важным звеном в жизни отечественной электроники.
Все знают сейчас Килби и Нойса, за которыми "закреплено" первенство в создании интегральной схемы, но среди соотечественников мало кто сейчас знает о том, что у нас независимо от работ Нойса была создана своя ИС на полностью отличных от работ Нойса принципах. Поэтому правильно было бы к первым двум первооткрывателям добавить и нашего Юрия Валентиновича Осокина, создавшего первую отечественную микросхему Р12-2. Производились они миллионами и работают, наверно, до сих пор в некоторых бортовых компьютерах "Гном" в штурманской кабине Ил-76.
Серии микросхем на основе разработок Осокина выпускались более 30 лет до середины 90х годов. При этом он ещё в 1989г. просил снять их с производства, так как они морально устарели, но получил отказ с мотивировкой, что самолеты летают хорошо и надежно, а значит ничего менять не надо. С одной стороны понять военных можно, но стратегически это было явно неправильно.
Но вернёмся к комьютерам. Чтобы добавить нотку гордости за разработки тех лет я хочу рассказать, что в 1961г. у нас были получены успешные результаты испытаний системы противоракетной обороны. Разработка и создания ПРО невероятно комплексная задача, каждая из еёё частей обладается огромной сложностью. Во времена её создания не было единогласной уверенности в возможности её создания. Маститые инженеры и академики говорили, что это глупость, все равно что стрелять снарядом по снаряду. Но разработчики ПРО смогли преодолеть огромное количество научных, технологических и административных препятствий и создать первый работающий, хоть и не абсолютный, щит от ядерных ракет. Ключевую роль в создании системы "А" играла вычислительная техника, без которой своевренное обнаружение, ведение и перехват просто невозможны. Сердцем системы стал компьютер М-40. Комплекс из нескольких таких ЭВМ. Это был прорыв. Вторым достижением можно считать огромную сеть (с расстояниями порядка сотен киллометров между её узлами) с мегабитным скоростью передачи данных и это за 40 лет до 3G. Снимаю шляпу, за такие достижения следует ставить памятники (хотя бы). Обратная сторона успеха была в огромной стоимости работ по ПРО. Она, по разным завялениям, превышала суммарную стоимость ядерного и космического проектов.
Почему отечественная ВТ загнулась
Моя версия заключается вот в чем:
1) Мы начали копировать поделки IBM, потратив много сил и средств на создание ЕС ЭВМ. Хорошо известно, что копируя в лидеры не выйдешь. В итоге свои оригинальные разработки остались на обочине жизни. Особенно это касается техники, которая была предназначена для мирных и научных целей.
2) По ряду причин развилось отставание в технологиях производства электронных компонентов и ИС, хотя потенциал на создание и развитие технологий был несомненно.
3) Развал СССР подписал приговор отрасли. Отдельные коллективы были на грани выживания и стали заниматься кто чем. Огромное число мозгов утекло во всем известные западные компании, где они внесли огромный вклад в развитие уже зарубежных технологий. Назад, конечно же, большинство уже никогда не вернётся.
4) Несмотря на первостепенную важность электроники в будущем благосостоянии страны, до сих пор очень мало делается для реального изменения ситуации. Я уже и не помню, когда последний раз видел отечественную электронику, да ещё и на отечественных компонентах. Если же мы хотим жить лучше, то электронику развивать просто обязаны.
5) Все передовые разработки науки и техники шли военным, которые старались их засекретить. Отдавая должное тому, что конечно же военные технологии нужно от окружающих нас врагов прятать, следует признать и то, что хорошие идеи не воплощались в мирных целях, где могли принести огромную пользу.
Подведём итоги
Моей целью было хотя бы поверхностно показать, что развитие электронной промышленности и вычислительной техники не было отсталым. Наоборот, по некоторым направлениям, в свое время, они опережали аналогичные зарубежные разработки на 5-10 лет, а в случае с ПРО и на все 23 года!
Надеюсь, что мой краткий очерк вызовет у вас интерес к самостоятельному изучению истории развития электроники и ВТ в России. Там невероятное количество интересных людей и событий.
Что почитать
- Ревич. История информационных технологий СССР. Знаменитые проекты
- Ревич. История информационных технологий СССР. Создатели советской вычислительной техники
- www.it-history.ru
- www.computer-museum.ru
- www.155la3.ru
- А. Шокин. Министр невероятной промышленности
- Фет. Хрестоматия по истории информатики
- УАН СССР. С.А. Лебедев
- Э.М. Пройдаков. Страницы истории отечественных ИТ
