Mythen der USA. Die Rückständigkeit der sowjetischen Computertechnologie

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Anonim
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„Wenn wir die Waffenproben verschiedener Truppentypen und sogar aus historischer Sicht betrachten, wie viele Proben sowjetischer Militärausrüstung waren im Vergleich zu denselben amerikanischen die besten? Wo gab es mehr Geld, moderne Forschungs- und Produktionsausrüstung, Wissenschaftler? Vielleicht war die UdSSR führend bei der Entwicklung von Computern und Software?

Ich möchte mich besonders bei sevtrash bedanken, der mich ermutigt hat, diesen Artikel zu schreiben, und dessen Sätze aus den Kommentaren ich als Epigraph verwendet habe.

Die Ausdrücke „russischer Prozessor“oder „sowjetischer Computer“rufen leider eine Reihe spezifischer Assoziationen hervor, die von unseren Medien eingeführt wurden, die gedankenlos (oder im Gegenteil absichtlich) westliche Artikel reproduzieren. Jeder ist daran gewöhnt zu denken, dass dies vorsintflutliche Geräte sind, sperrig, schwach, unbequem, und im Allgemeinen ist Haustechnik immer ein Grund für Sarkasmus und Ironie. Leider wissen nur wenige, dass die UdSSR zu bestimmten Zeitpunkten in der Geschichte der Computertechnologie "dem Rest der Welt voraus" war. Und Sie werden noch weniger Informationen über moderne Wohnentwicklungen in diesem Bereich finden.

Die Sowjetunion wird als das Land bezeichnet, das eine der mächtigsten wissenschaftlichen Schulen der Welt besaß, nicht nur von "gesäuerten" Patrioten. Dies ist eine objektive Tatsache, die auf einer eingehenden Analyse des Bildungssystems durch Experten der British Association of Educators basiert. Historisch wurde in der UdSSR besonderer Wert auf die Ausbildung von Spezialisten im Bereich der Naturwissenschaften, Ingenieure und Mathematiker gelegt. Mitte des 20. Jahrhunderts gab es im Land der Sowjets mehrere Schulen für die Entwicklung der Computertechnik, und an qualifiziertem Personal mangelte es nicht, weshalb alle Voraussetzungen für eine erfolgreiche Entwicklung die neue Branche. Dutzende talentierter Wissenschaftler und Ingenieure haben an der Entwicklung verschiedener Systeme elektronischer Rechenmaschinen mitgewirkt. Jetzt werden wir nur über die wichtigsten Meilensteine in der Entwicklung digitaler Computer in der UdSSR sprechen. Schon vor dem Krieg wurde mit den Arbeiten an analogen Maschinen begonnen, und 1945 war bereits die erste analoge Maschine in der UdSSR in Betrieb. Vor dem Krieg begann die Forschung und Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-Triggern, den Hauptelementen digitaler Computer.

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Sergei Alekseevich Lebedev (1902 - 1974) wird zu Recht als Begründer der Entwicklung der Computertechnologie in der Sowjetunion bezeichnet - unter seiner Führung wurden 15 Arten von Computern entwickelt, von der einfachsten Lampe bis hin zu Supercomputern auf integrierten Schaltkreisen

In der UdSSR war bekannt, dass die Amerikaner 1946 die ENIAC-Maschine entwickelten - den weltweit ersten Computer mit elektronischen Röhren als Elementbasis und automatischer Programmsteuerung. Trotz der Tatsache, dass sowjetische Wissenschaftler von der Existenz dieser Maschine wussten, waren diese Daten wie alle anderen Informationen, die während des Kalten Krieges nach Russland gelangten, sehr spärlich und undeutlich. Daher ist das Gerede, dass die sowjetische Computertechnologie von westlichen Vorbildern kopiert wurde, nichts anderes als Anspielung. Und von was für "Mustern" kann man sprechen, wenn die damaligen Betriebsmodelle von Computern zwei oder drei Stockwerke belegten und nur ein sehr begrenzter Personenkreis darauf zugreifen konnte? Das Maximum, das einheimische Spione erhalten konnten, waren fragmentarische Informationen aus technischen Dokumentationen und Mitschriften von wissenschaftlichen Konferenzen.

Ende 1948 begann Academician S. A. Lebedev mit der Arbeit an der ersten Haushaltsmaschine. Ein Jahr später wurde die Architektur (von Grund auf, ohne Anleihen) entwickelt, sowie die schematischen Darstellungen der einzelnen Blöcke. 1950 wurde der Computer in Rekordzeit von nur 12 Wissenschaftlern und 15 Technikern zusammengebaut. Lebedev nannte seine Idee "Kleine elektronische Rechenmaschine" oder MESM. "Baby", das aus sechstausend Vakuumröhren bestand, nahm einen ganzen Flügel eines zweistöckigen Gebäudes ein. Lassen Sie sich von solchen Dimensionen nicht schockieren. Westliche Designs waren nicht weniger. Es war das fünfzigste Jahr auf dem Hof, und noch immer beherrschten Funkröhren den Ball.

Es sei darauf hingewiesen, dass MESM in der UdSSR zu einer Zeit gestartet wurde, als es in Europa nur einen Computer gab - den englischen EDSAK, der nur ein Jahr zuvor gestartet wurde. Aber der MESM-Prozessor war aufgrund der Parallelisierung des Rechenprozesses viel leistungsfähiger. Eine ähnliche Maschine wie EDSAK, TsEM-1, wurde 1953 am Institut für Atomenergie in Betrieb genommen und übertraf EDSAK auch in einer Reihe von Parametern.

Bei der Erstellung von MESM wurden alle grundlegenden Prinzipien der Erstellung von Computern verwendet, wie z. Die Hauptsache war, dass es sich um einen Computer handelte, der auf der binären Logik basiert, die derzeit im Rechnen verwendet wird (die amerikanische ENIAC verwendet das Dezimalsystem (!!!), und zusätzlich werden das von S. A. entwickelte Prinzip der Pipeline-Verarbeitung verarbeitet parallel dazu wird es heute in allen Computern der Welt verwendet.

Der kleinen elektronischen Rechenmaschine folgte eine große – BESM-1. Die Entwicklung wurde im Herbst 1952 abgeschlossen, woraufhin Lebedew Vollmitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR wurde.

In der neuen Maschine wurden die Erfahrungen aus der MESM-Erstellung berücksichtigt und eine verbesserte Elementbasis verwendet. Der Computer hatte eine Geschwindigkeit von 8-10 Tausend Operationen pro Sekunde (gegenüber nur 50 Operationen pro Sekunde für MESM), externe Speichergeräte basierten auf Magnetbändern und Magnettrommeln. Etwas später experimentierten Wissenschaftler mit Akkumulatoren auf Quecksilberröhren, Potentioskopen und Ferritkernen.

Während in der UdSSR wenig über westliche Computer bekannt war, wussten sie in Europa und den USA praktisch nichts über sowjetische Computer. Daher wurde Lebedews Bericht auf einer wissenschaftlichen Konferenz in Darmstadt zu einer echten Sensation: Es stellte sich heraus, dass der in der Sowjetunion montierte BESM-1 der produktivste und leistungsstärkste Computer in Europa ist.

1958, nach einer weiteren Modernisierung des BESM-RAM, das bereits BESM-2 hieß, wurde es in einer der Fabriken der Union in Serie hergestellt. Das Ergebnis der weiteren Arbeit des Teams unter der Leitung von Lebedev war die Entwicklung und Verbesserung des ersten BESM. Unter dem Markennamen "M" wurde eine neue Familie von Supercomputern geschaffen, deren Serienmodell M-20 mit bis zu 20.000 Operationen pro Sekunde zu dieser Zeit der schnellste Computer der Welt wurde.

1958 war ein weiterer wichtiger, wenn auch wenig bekannter Meilenstein in der Entwicklung der Computertechnik. Unter der Leitung von V. S. Distanzen bis 200 km. Gleichzeitig wird offiziell angenommen, dass das erste Computernetzwerk der Welt erst 1965 zu funktionieren begann, als die TX-2-Computer des Massachusetts Institute of Technology und der Q-32 des SDC-Konzerns in Santa Monica verbunden wurden. So wurde das Computernetzwerk im Gegensatz zum amerikanischen Mythos erstmals 7 Jahre zuvor in der UdSSR entwickelt und implementiert.

Speziell für die Bedürfnisse des Militärs, auch für das Space Control Center, wurden mehrere Computermodelle auf Basis der M-40 und M-50 entwickelt, die zum "kybernetischen Gehirn" des unter der Führung entstandenen sowjetischen Raketenabwehrsystems wurden von VGKisunko und schoss 1961 eine echte Rakete ab - das konnten die Amerikaner erst 23 Jahre später wiederholen.

Die erste vollwertige Maschine der zweiten Generation (auf Halbleiterbasis) war die BESM-6. Diese Maschine hatte für diese Zeit eine Rekordgeschwindigkeit - etwa eine Million Operationen pro Sekunde. Viele der Prinzipien seiner Architektur und strukturellen Organisation wurden zu einer echten Revolution in der Computertechnologie dieser Zeit und waren tatsächlich bereits ein Schritt in die dritte Generation von Computern.

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BESM-6, 1966 in der UdSSR entwickelt, hatte für diese Zeit eine Rekordgeschwindigkeit - etwa eine Million Operationen pro Sekunde

In BESM-6 wurde die Schichtung des Arbeitsspeichers in Blöcke implementiert, die den gleichzeitigen Abruf von Informationen ermöglichte, wodurch die Zugriffsgeschwindigkeit auf das Speichersystem drastisch erhöht werden konnte. Das Prinzip der kombinierten Befehlsausführung war weit verbreitet (bis zu 14 Maschinenbefehle könnten in verschiedenen Ausführungsstadien gleichzeitig im Prozessor sein). Dieses Prinzip, das vom Chefdesigner von BESM-6, dem Akademiker S. A. Lebedev, als "Wasserleitungsprinzip" bezeichnet wurde, wurde später weit verbreitet, um die Produktivität von Allzweckcomputern zu steigern, nachdem es in der modernen Terminologie den Namen "Befehlsförderer" erhielt. Erstmals wurde eine Methode zur Pufferung von Anfragen vorgestellt, ein Prototyp eines modernen Cache-Speichers geschaffen, ein effizientes System für Multitasking und Zugriff auf externe Geräte implementiert und viele andere Neuerungen, von denen einige noch im Einsatz sind. BESM-6 erwies sich als so erfolgreich, dass es 20 Jahre lang in Serie produziert wurde und in verschiedenen staatlichen Strukturen und Institutionen effektiv funktionierte.

Übrigens hat das in der Schweiz gegründete Internationale Zentrum für Kernforschung BESM-Maschinen für Berechnungen verwendet. Und noch eine weitere bezeichnende Tatsache, die den Mythos über die Rückständigkeit unserer Computertechnologie trifft … Während des sowjetisch-amerikanischen Raumflugs Sojus-Apollo erhielt die sowjetische Seite mit dem BESM-6 in einer Minute verarbeitete Ergebnisse von Telemetrieinformationen - eine halbe Stunde früher als die amerikanische Seite …

In diesem Zusammenhang ist ein Artikel des Kurators des Museum of Computer Science in Großbritannien, Doron Sweid, interessant, wie er in Novosibirsk eines der letzten funktionierenden BESM-6 gekauft hat. Der Titel des Artikels spricht für sich: "Die russische BESM-Serie von Supercomputern, die vor mehr als 40 Jahren entwickelt wurde, kann von den Lügen der Vereinigten Staaten zeugen, die während der Jahre des Kalten Krieges ihre technologische Überlegenheit erklärten."

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In der UdSSR gab es viele kreative Kollektive. Die Institute von S. A. Lebedev, I. S. Bruk, V. M. Glushkov sind nur die größten davon. Manchmal konkurrierten sie, manchmal ergänzten sie sich. Und jeder arbeitete an der Spitze der Weltwissenschaft. Bisher haben wir hauptsächlich über die Entwicklungen von Akademiemitglied Lebedew gesprochen, aber der Rest der Teams war in ihrer Arbeit den ausländischen Entwicklungen voraus.

So zum Beispiel Ende 1948 Mitarbeiter des Energieinstituts. Krizhizhanovsky Brook und Rameev erhalten eine Erfinderbescheinigung auf einem Computer mit einem gemeinsamen Bus und 1950-1951. erstelle es. In dieser Maschine werden zum ersten Mal weltweit Halbleiterdioden (Cuprox) anstelle von Vakuumröhren verwendet.

Und in der gleichen Zeit, als S. A. Lebedev BESM-6 erschuf, wurde Akademiker V. M. Glushkov schloss die Entwicklung des Mainframes "Ukraine" ab, dessen Ideen später in den 1970er Jahren in amerikanischen Mainframes verwendet wurden. Die vom Akademiemitglied Glushkov entwickelte MIR-Computerfamilie war den Amerikanern zwanzig Jahre voraus - dies waren die Prototypen von Personalcomputern. 1967 kaufte IBM MIR-1 auf einer Ausstellung in London: IBM hatte einen Prioritätsstreit mit Wettbewerbern, und die Maschine wurde gekauft, um zu beweisen, dass das 1963 von Wettbewerbern patentierte Prinzip der schrittweisen Mikroprogrammierung seit langem russisch bekannt ist und wird in Serienfahrzeugen eingesetzt.

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Der Pionier der Informatik und Kybernetik, Akademiker Viktor Mikhailovich Glushkov (1923-1982) ist Fachleuten auf der ganzen Welt bekannt für seine wissenschaftlichen Ergebnisse von weltweiter Bedeutung in Mathematik, Informatik und Kybernetik, Computertechnologie und Programmierung

Die nächste Stufe in der Entwicklung der Computertechnologie in der UdSSR war die Entwicklung eines Supercomputers, dessen Familie "Elbrus" hieß. Dieses Projekt wurde von Lebedew ins Leben gerufen und nach seinem Tod von Burtsev geleitet.

Der erste Multiprozessor-Rechnerkomplex "Elbrus-1" wurde 1979 in Betrieb genommen. Es umfasste 10 Prozessoren und hatte eine Geschwindigkeit von etwa 15 Millionen Operationen pro Sekunde. Diese Maschine war den führenden westlichen Computern mehrere Jahre voraus. Symmetrische Multiprozessorarchitektur mit Shared Memory, die Implementierung einer sicheren Programmierung mit Hardwaredatentypen, Superskalarität der Prozessorverarbeitung, ein einheitliches Betriebssystem für Multiprozessorkomplexe - all diese Fähigkeiten, die in der Elbrus-Serie implementiert wurden, erschienen viel früher als im Westen, dessen Prinzip wird bis heute in modernen Supercomputern verwendet.

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"Elbrus" führte allgemein eine Reihe revolutionärer Neuerungen in die Computertheorie ein. Dies sind Superskalarität (Verarbeitung von mehr als einem Befehl pro Zyklus), Implementierung einer sicheren Programmierung mit Hardware-Datentypen, Pipelining (parallele Verarbeitung mehrerer Befehle) usw. All diese Funktionen erschienen zuerst in sowjetischen Computern. Ein weiterer Hauptunterschied des Elbrus-Systems von ähnlichen, zuvor in der Union hergestellten Systemen besteht darin, dass es sich auf höhere Programmiersprachen konzentriert. Die Basissprache ("Autocode Elbrus El-76") wurde von V. M. Pentkovsky entwickelt, dem späteren Chefarchitekten der Pentium-Prozessoren.

Das nächste Modell dieser Serie, Elbrus-2, führte bereits 125 Millionen Operationen pro Sekunde durch. "Elbrus" arbeitete in einer Reihe wichtiger Systeme im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Radarinformationen, sie wurden in den Nummernschildern von Arzamas und Tscheljabinsk gezählt, und viele Computer dieses Modells bieten immer noch das Funktionieren von Raketenabwehrsystemen und Weltraumkräften.

Das letzte Modell dieser Reihe war Elbrus 3-1, das sich durch seinen modularen Aufbau auszeichnete und zur Lösung großer wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Probleme, einschließlich der Modellierung physikalischer Prozesse, gedacht war. Seine Geschwindigkeit erreichte 500 Millionen Operationen pro Sekunde (bei einigen Teams), doppelt so schnell wie der produktivste amerikanische Supersportwagen seiner Zeit, der Cray Y-MP.

Nach dem Zusammenbruch der UdSSR wanderte einer der Elbrus-Entwickler, Vladimir Pentkovsky, in die USA aus und bekam eine Stelle bei der Intel Corporation. Er wurde bald leitender Ingenieur des Konzerns und unter seiner Führung entwickelte Intel 1993 den Pentium-Prozessor, der angeblich nach Pentkovsky benannt sein soll.

Pentkovsky verkörperte in Intels Prozessoren das sowjetische Know-how, das er kannte, und 1995 veröffentlichte Intel einen fortschrittlicheren Pentium Pro-Prozessor, der 1990 in seinen Fähigkeiten dem russischen El-90-Mikroprozessor nahe kam, diesen jedoch nie einholte. obwohl es 5 Jahre später erstellt wurde.

Laut Keith Diffendorf, Herausgeber des Microprocessor Report, hat Intel die umfangreiche Erfahrung und fortschrittliche Technologien der Sowjetunion übernommen, darunter die grundlegenden Prinzipien moderner Architekturen wie SMP (Symmetric Multiprocessing Processing), Superskalar und EPIC (Explicitly Parallel Instruction Code.). - Code mit expliziter Befehlsparallelität) Architektur. Auf der Grundlage dieser Prinzipien wurden in der Union bereits Computer hergestellt, während in den USA diese Technologien nur "in den Köpfen der Wissenschaftler (!!!)" schwebten.

Ich möchte betonen, dass der Artikel ausschließlich von Computern in Hardware und massenproduzierten Computern gesprochen hat. Wenn man die tatsächliche Geschichte der sowjetischen Computertechnologie kennt, ist es daher schwierig, der Meinung über ihre Rückständigkeit zuzustimmen. Darüber hinaus ist klar, dass wir in dieser Branche konsequent an der Spitze waren. Leider hören wir davon weder von Fernsehbildschirmen noch von anderen Medien.

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