ИТМиВТ - Институт точной механики и вычислительной техники С. А. Лебедева РАН
Институт точной механики и вычислительной техники им. С. А. Лебедева РАН - научно-исследовательский институт в области информационных технологий, вычислительной техники и микроэлектроники
English
Главная страница Контактная информация Карта сайта и поиск
Об институте Решения Проекты Образование

Тяпкин М.В., д.т.н. «55 лет в ИТМиВТ на передовой линии вычислительной техники»

Сергея Алексеевича Лебедева я узнал еще в институте, когда на 4-м курсе МЭИ образовался новый курс «Счетно-решающие устройства», который начал вести Сергей Алексеевич. Для нас это была совершенно новая область, поэтому все слушали его лекции с большим интересом. В то время информации было очень мало, иностранные публикации до нас не доходили, и лекции были едва ли не единственным источником получения новых знаний. Он начал с самых азов, с двоичной арифметики, и постепенно вводил нас в курс дела. Рассказывал про элементы и структуру машины, которую он себе представлял достаточно ясно, поскольку к тому времени в Киеве уже сделал Малую электронно-счетную машину (МЭСМ).

После памятного курса лекций Лебедева несколько человек, в том числе и я, попали в Институт точной механики и вычислительной техники на преддипломную практику. Это был 1953-й год. Место, где разместилось здание ИТМиВТ, можно описать так: широкого Ленинского проспекта, каким мы видим его сейчас, тогда еще не существовало, было только несколько домов, стоящих в чистом поле. Наш институт, рядом ФИАН, за ним здание НИУВИФ и еще один жилой дом под названием ДНР — Дом научного работника. Буквально четыре дома — и дальше было пусто. Посередине Ленинского проспекта проходила узенькая полоска Калужского шоссе. А одной остановкой ближе к Москве находился Дворец труда ВЦСПС, и там находилась последняя остановка автобуса. Когда начали строить Ленинский проспект, на пути от остановки до института образовалась непролазная грязь. И каждый день мы с большим трудом добирались до места работы.

Когда я пришел в ИМТиВТ, принципиальные вопросы в разработке БЭСМ уже были решены Сергеем Алексеевичем Лебедевым, поэтому мы сразу приступили к изготовлению машины. Мне досталась задача смонтировать первый триггер: это была коробочка 15×15 см, в ее верхней части были 4 панельки, в которые вставлялись 4 лампы, всего было 2 разъема. Надо было поместить детали внутрь этой коробочки. Никакого печатного монтажа в те времена не было. Все детали висели на проводниках, были припаяны либо к ламповой панели, либо к разъему — и это было вмонтировано в устройства. Документацию к элементам БЭСМ не удалось создать, потому что не было инструментов, как это нарисовать в объеме. Когда уже началось производство деталей, монтажники работали по образцу — им выдавалась такая спаянная коробка, и они повторяли ее один в один.

В это время Сергей Алексеевич сам с паяльником уже не работал, потому что появилась молодежь, и более простые задачи передавались молодым специалистам. Один триггер мы могли и вручную сделать, но их нужно было несколько сотен — и это уже делали на заводе. Надо сказать, что создание первой БЭСМ было довольно дорогой затеей, поскольку в машине должно было быть порядка 5 000 радиоламп.

Когда я с однокурсниками пришел в ИТМиВТ, здесь была очень хорошая атмосфера. Некоторые студенты из предыдущего выпуска Энергетического института здесь уже работали. Сам Сергей Алексеевич умел создавать одновременно рабочую и дружественную атмосферу. Все работали как одна большая семья. Трудились, не жалея сил и времени, он сам часто оставался допоздна с нами. Я, как и многие, чувствовал себя причастным к очень важному большому делу. Особенно это сказалось позже, когда БЭСМ уже начала функционировать. Сложная машина требовала непрерывного обслуживания. В ней было, как я уже говорил, около 5 000 ламп, а срок службы одной лампы 20 000 часов. Поэтому, по нашим расчетам, каждые 4 часа должна была выходить из строя 1 лампа, и это могло привести к остановке работы машины. На самом деле, лампы выходили из строя все-таки реже, но, тем не менее, машину приходилось непрерывно чинить. Мы установили рекордное время, когда она 24 часа проработала без ремонта. Среднее время функционирования БЭСМ было 70%, остальное время занимал ремонт.

Поскольку на тот момент машина была одна, а задач было достаточно много, то была необходима круглосуточная эксплуатация. Поэтому в смене всегда было 3 — 4 дежурных инженера, которые в случае поломки чинили машину и снова запускали на ней математические задачи. Дежурить ночью было непросто — с одной стороны, спать хочется, а с другой, — приходилось постоянно смотреть за машиной, мигают ли лампочки. Вот математики запустили задачу, прилегли спать, а ты ждешь, когда в ней что-нибудь сломается.

Работа над легендарной БЭСМ-6 сначала была задумана как работа для военных. Для нас это было нечто новое. Мы только-только закончили работу над М-20 (последняя ламповая машина) и начали осваивать транзисторы. Нужно было найти новый способ, который бы позволил получить наиболее быструю машину. Поскольку транзисторы в насыщенном режиме работают очень медленно, использовался известный метод - токовые ключи, на которых получается достаточно большое быстродействие, но при таком методе существовала проблема перехода от каскада к каскаду. Дело в том, что все выходное напряжение смещено в положительную область, а входное должно быть симметрично относительно нуля. С помощью обычного делителя резистора можно опустить напряжение, но разброс сопротивления при этом оказывается слишком велик. Поэтому такие схемы на практике не работали. Были варианты, когда вместо одного резистора ставился опорный диод, но такие диоды были высоковольтные, что могло усложнить работу. И поэтому мы пошли по другому пути. Было реализовано такое необычное решение, когда в каждое плечо токового вычислителя вставлялся собственный выпрямитель. Делали так: на крохотных трансформаторах, на ферритовом колечке, намотанном вручную, прикреплялся диод, который выпрямлял напряжение. Для того чтобы изделие получилось миниатюрным, было применено высокочастотное питание 500 КГц. Такое решение позволило получить очень компактные и надежные схемы.

Работа над БЭСМ-6 велась параллельно двумя лабораториями ИМТиВТ. Для военных целей под руководством В.С. Бурцева была разработана вычислительная машина с фиксированной запятой, где был широко развит аппаратный контроль. За счет такого контроля в случае сбоя быстро обнаруживалось неправильное выполнение операции, и существовала возможность ее повторить.

Я же участвовал в разработке машины с плавающей запятой, которую Сергей Алексеевич определил использовать для народного хозяйства. Это машина и стала впоследствии знаменитой БЭСМ-6, рассчитанной на миллион операций в секунду. За счет своей надежности и быстродействия она прожила очень долго.

 

© 1948—2016 «ИТМиВТ»
Версия для печати Контактная информация