Последние из могикан

В 1989 году завершается работа над двумя последними советскими суперЭВМ

Конец 80-х — конец эпохи советского компьютеростроения. Время расцвета отечественных школ по разработке ЭВМ уже позади. Однако их 40-летняя история имела достойный, хотя и несколько грустный финал. В 1989 году завершается работа над двумя последними советскими суперЭВМ — введена в опытную эксплуатацию «Электроника СС БИС» и закончена разработка «Эльбруса 3-1». Обе машины — плод творческих усилий крупнейших советских инженеров, учеников Сергея Алексеевича Лебедева.

Коллектив разработчиков «Электроники СС БИС» возглавлял Владимир Андреевич Мельников, соратник Лебедева по многим проектам ИТМиВТ. В конце 70-х группа специалистов института перешла из ИТМиВТ в НИИ «Дельта» Министерства электронной промышленности СССР. В МЭП осваивали производство новой элементной базы — больших интегральных схем на матричных кристаллах. Перед коллективом Мельникова была поставлена задача — понять, насколько реально применение матричных БИС для создания высокопроизводительных вычислительных систем. Исследования постепенно переросли в разработку векторно-конвейерной суперЭВМ, получившей название «Электроника СС БИС» (все машины в МЭП выходили под маркой «Электроника»). С 1983 года эта деятельность дополнилась работами во вновь созданном академическом Институте проблем кибернетики, директором которого стал академик Мельников.

Когда было решено параллельно с освоением новых технологий создавать реальную машину, встал вопрос о выборе архитектуры. Для того чтобы сократить время разработки, анализировались существовавшие в то время в мире суперЭВМ векторно-конвейерного типа. Остановились на линии Cray. Первый заместитель главного конструктора Юрий Иванович Митропольский подчеркивает, что в «Электронике СС БИС» ничего не копировалось — были взяты за основу архитектурные принципы машины Сеймура Крея и добавлены собственные интересные решения. Так, в советской ЭВМ удалось реализовать выполнение операции деления за один такт вместо трех, как в Cray 1. В нашей машине в отличие от американской имелись отдельные функциональные устройства с плавающей запятой для скалярных и векторных операций, что позволило распараллелить обработку скаляров и векторов.

Одна из наиболее ярких архитектурных находок разработчиков «Электроники СС БИС» — массовая память на полупроводниках, которая занимала промежуточное положение между оперативной памятью и внешними дисками. Она предназначалась для хранения активно используемых файлов и ликвидировала дисбаланс между низкой скоростью передачи информации с дисков и быстрой обработкой данных процессором. У Крея было аналогичное решение, но только с последовательным доступом к массовой памяти. А создатели «Электроники СС БИС» сделали специализированный процессор, который позволял выбирать данные произвольным образом, вычисляя их адреса по ходу обмена между оперативной и массовой памятью.

Важным достижением было создание фреоновой системы охлаждения. ЭВМ такой мощности потребляли много энергии и выделяли много тепла, а потому требовали специальных средств для охлаждения. Иначе они попросту не смогли бы работать. Принципы системы охлаждения «Электроники СС БИС» были выработаны практически независимо от американцев, а некоторые ее элементы были совершенно оригинальными.

Полностью оригинальным было и программное обеспечение, разработанное под руководством Виктора Петровича Иванникова и нацеленное на высокую эффективность использования аппаратуры и оптимизацию задач.

В 1985 году опытный образец успешно прошел испытания. «Электроника СС БИС» в однопроцессорном варианте обеспечивала производительность до 250 MFLOPS, что для середины 80-х вполне отвечало суперкомпьютерному уровню. Однако готовая машина появилась только в 1989 году, когда ее элементная база уже устарела, а быстродействие сильно отставало от мировых стандартов для высокопроизводительных систем.

Тем не менее к 1991 году было изготовлено четыре экземпляра «Электроники СС БИС». Один из них установили в еще не достроенном здании институтов Академии наук в Москве. Но поработать «Электроника СС БИС» успела только на тестовых задачах на калининградском заводе. Затем начались реформы в экономике, финансирование проекта со стороны МЭП прекратилось, и работы по «Электронике СС БИС» были прекращены. Хотя к этому времени уже был создан проект следующей векторной машины с производительностью до 10 млрд. оп/с.

Схожая судьба была у одной из последних разработок ИТМиВТ, которая получила название «Эльбрус 3-1». Этот проект тоже стартовал в 80-х, в 1990 году появилась машина, а после 1991-го последовало свертывание работ. Ядром «Эльбруса 3-1» был модульный конвейерный процессор (МКП), придуманный Андреем Андреевичем Соколовым. Так же как и Мельников, Соколов был участником многих славных проектов лебедевского института, от БЭСМ-1 до АС-6. Коллеги оценивают его как одного из самых выдающихся компьютерных инженеров, часто сравнивая именно Соколова с Сеймуром Креем. Соколов всегда шел своим путем, воспринимая и творчески перерабатывая лучшие достижения советской и западной школ.

Другое по технологическим наукам

Баллистические ракеты с ядерными боеголовками для подводных лодок
У истоков отечественных работ по созданию морских баллистических ракет стоял академик Сергей Павлович Королев. Он был первопроходцем и основателем нового направления использования этого совершеннейшего “продукта” научной и конструкторской мысли. По проекту ОКБ-1 (НИИ-88), возглавляемого С.П.Короле ...