El nacimiento del sistema de defensa antimisiles soviético. Yuditsky construye una supercomputadora

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El puesto de mando principal del sistema de defensa antimisiles A-35M en funcionamiento, a fines de la década de 1970 (foto: http://vpk-news.ru)

Más adelante en historias Aparecen dos personas, que se llaman los padres de la aritmética modular rusa, sin embargo, aquí no todo es fácil. Por regla general, existían dos tradiciones tácitas para los desarrollos soviéticos.

Por lo general, si varias personas participaban en la obra y una de ellas era judía, su contribución no siempre ni siempre se recordaba (recuerde cómo condujeron al grupo de Lebedev y escribieron denuncias sobre él porque se atrevió a llevarse a Rabinovich, no el único caso , por cierto, mencionaremos las tradiciones del antisemitismo académico soviético).



El segundo: la mayoría de los laureles fueron para el jefe, y trataron de no mencionar a los subordinados en general, incluso si su contribución fue decisiva (esta es una de las tradiciones centrales de nuestra ciencia, a menudo hay casos en los que el nombre del El diseñador, inventor e investigador de proyectos reales estaba en la lista de coautores en lugar del tercero después de la multitud de todos sus jefes, y en el caso de Torgashev y sus computadoras, de lo que hablaremos más adelante, en general, en el cuarto).

Akushsky


En este caso, ambos fueron violados: en las fuentes más populares, literalmente hasta los últimos años, el principal (o incluso el único) padre de las máquinas modulares se llamaba Israel Yakovlevich Akushsky, investigador principal en el laboratorio de máquinas modulares en SKB-245, donde Lukin envió una tarea sobre el diseño de dicha computadora.

Por ejemplo, aquí hay un artículo fenomenal en la revista sobre innovación en Rusia "Stimul" bajo el título "Calendario histórico":

Israel Yakovlevich Akushsky es el fundador de la aritmética informática no tradicional. Sobre la base de clases residuales y aritmética modular basada en ellas, desarrolló métodos para realizar cálculos en rangos súper grandes con números de cientos de miles de dígitos, lo que abrió la posibilidad de crear computadoras electrónicas de alto rendimiento sobre una base fundamentalmente nueva. . Esto también predeterminó enfoques para resolver una serie de problemas computacionales en la teoría de números que permanecieron sin resolver desde la época de Euler, Gauss, Fermat. Akushsky también se dedicó a la teoría matemática de los residuos, sus aplicaciones computacionales en aritmética paralela por computadora, la extensión de esta teoría al campo de los objetos algebraicos multidimensionales, la confiabilidad de calculadoras especiales, códigos inmunes al ruido, métodos de organización de cálculos basados ​​en principios nomográficos. para optoelectrónica. Akushsky construyó una teoría de códigos aritméticos autocorregibles en el sistema de clases residuales (RNS), que permite aumentar drásticamente la confiabilidad de las computadoras electrónicas, hizo una gran contribución al desarrollo de la teoría general de los sistemas no posicionales y la extensión de esta teoría a sistemas numéricos y funcionales más complejos. En dispositivos informáticos especializados creados bajo su liderazgo a principios de la década de 1960, por primera vez en la URSS y en el mundo, se logró un rendimiento de más de un millón de operaciones por segundo y una confiabilidad de miles de horas.

Bueno y más en la misma línea.

Resolvió los problemas no resueltos desde la época de Fermat y levantó de rodillas a la industria informática nacional:

El fundador de la tecnología informática soviética, el académico Sergei Lebedev, apreciaba y apoyaba mucho a Akushsky. Dicen que una vez, al verlo, dijo:
“Yo haría una computadora de alto rendimiento de manera diferente, pero no todos necesitan trabajar de la misma manera. ¡Que Dios te dé el éxito! "
... Varias soluciones técnicas de Akushsky y sus colegas fueron patentadas en Gran Bretaña, Estados Unidos y Japón. Cuando Akushsky ya estaba trabajando en Zelenograd, se fundó una empresa en EE. UU. Que estaba dispuesta a cooperar en la creación de una máquina "rellena" con las ideas de Akushsky y la última base electrónica de EE. UU. Las negociaciones preliminares ya estaban en marcha. Kamil Akhmetovich Valiev, director del Instituto de Investigación de Electrónica Molecular, se preparaba para poner en marcha trabajos con los últimos microcircuitos de Estados Unidos, cuando Akushsky fue convocado repentinamente a las "autoridades competentes", donde, sin ninguna explicación, dijeron que "el ¡El centro científico de Zelenograd no aumentará el potencial intelectual de Occidente! "

El artículo, en general, es notable porque es una reproducción de una nota del notorio BM Malashevich "Aritmética modular y computadoras modulares", que incluye pasajes muy odiosos, por ejemplo:

Curiosamente, para estos cálculos, fue el primero en el país en introducir y aplicar un sistema numérico binario.

Se trata de su trabajo con los tabuladores de IBM, bueno, al menos no inventaron este sistema. Parecería, ¿cuál es, de hecho, el problema? Akushsky es llamado en todas partes un matemático sobresaliente, profesor, doctor en ciencias, corresponsal miembro, ¿todos los premios con él? Sin embargo, su biografía y bibliografía oficiales están en marcado contraste con los elogios elogiosos.

En su autobiografía, Akushsky escribe:

En 1927, me gradué de la escuela secundaria en Dnepropetrovsk y me mudé a Moscú con el objetivo de ingresar a la Universidad de Física y Matemáticas. Sin embargo, no fui admitido en la Universidad y me dediqué a la autoeducación en el curso de física y matemáticas (como estudiante externo), asistiendo a conferencias y participando en seminarios estudiantiles y científicos.

Inmediatamente surgen preguntas, y por qué no fue aceptado (y por qué lo intentó solo una vez, en su familia, a diferencia de Kisunko, Rameev, Matyukhin: las autoridades vigilantes no encontraron enemigos del pueblo) y por qué no defendió su título universitario como un estudiante externo?

En aquellos días, esto se practicaba, pero Israel Yakovlevich calla modestamente sobre esto, trató de no publicitar la falta de educación superior. En su archivo personal, conservado en el archivo en el lugar de su última obra, en la columna "educación" su mano dice "superior, obtenida por autoeducación" (!). En general, esto no da miedo a la ciencia, no todos los científicos informáticos destacados del mundo se graduaron de Cambridge, pero veamos qué éxito logró en el campo del desarrollo informático.

Comenzó su carrera en 1931, hasta 1934 trabajando como calculadora en el Instituto de Investigación de Matemáticas y Mecánica de la Universidad Estatal de Moscú, de hecho, era solo una calculadora humana, multiplicando día y noche columnas de números en una máquina sumadora y escribiendo el resultado. Luego fue ascendido a periodismo y de 1934 a 1937 el editor de Akush (¡no el autor!) De la sección de matemáticas de la Editorial Estatal de Literatura Técnica y Teórica, se dedicó a editar manuscritos para errores tipográficos.

De 1937 a 1948 I. Ya. Akushsky - investigador junior y luego senior del Departamento de Computaciones Aproximadas del Instituto Matemático. V.S.Steklov de la Academia de Ciencias de la URSS. ¿Qué estaba haciendo allí, inventando nuevos métodos matemáticos o computadoras? No, lideró un grupo que calculaba tablas de tiro para cañones de artillería, tablas de navegación para militares. aviación, tablas para sistemas de radar de la Marina, etc., se convirtió en realidad en el jefe de las calculadoras. En 1945 logró defender su tesis doctoral sobre el problema del uso de tabuladores. Al mismo tiempo, se publicaron dos folletos, donde fue coautor, aquí están todos sus primeros trabajos en matemáticas:

Cómo simplificar los cálculos (L. Ya. Neishuler, I. Ya. Akushsky. - Moscú; Leningrado: Editorial de la Academia de Ciencias de la URSS, 1938, Serie de ciencia popular "Academia de Ciencias - para los Stajanovitas")
и
Tablas de funciones de Bessel (L. A. Lyusternik, I. Ya. Akushsky, V. A. Ditkin. - Moscú; Leningrado: Gostekhizdat, 1949 (Tablas matemáticas; Número 1).

Un libro, en coautoría con Neishuler, es un folleto popular para los stajanovistas, sobre cómo contar con una máquina de sumar; el segundo, en coautoría con su jefe, es generalmente tablas de funciones. Como puede ver, todavía no ha habido avances en la ciencia (más adelante, sin embargo, también, un libro junto con Yuditsky sobre SOK, e incluso un par de folletos sobre perforadoras y programación en la calculadora "Elektronika-100").

En 1948, durante la formación del ITMiVT de la Academia de Ciencias de la URSS, se le transfirió el departamento de L.A. Lyusternik, incluido I. Ya. Akushsky, de 1948 a 1950 fue investigador principal, y luego y. acerca de. cabeza laboratorio de las mismas calculadoras. En 1951-1953, durante algún tiempo, un giro brusco en su carrera y de repente se convirtió en el ingeniero jefe del proyecto del Instituto Estatal "Stalproekt" del Ministerio de Metalurgia Ferrosa de la URSS, que se dedicaba a la construcción de voladuras. hornos y otros equipos pesados. Qué investigación científica en el campo de la metalurgia llevó a cabo allí, el autor, lamentablemente, no logró averiguarlo.

Finalmente, en 1953, encontró un trabajo casi perfecto. El presidente de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Kazajstán, I. Satpayev, con el objetivo de desarrollar las matemáticas computacionales en Kazajstán, decidió formar un laboratorio separado de matemáticas computacionales y de máquinas bajo el Presidium de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Kazajstán. Akushsky fue invitado a dirigirlo. En la posición de cabeza. laboratorio, trabajó en Alma-Ata de 1953 a 1956, luego regresó a Moscú, pero continuó durante algún tiempo para administrar el laboratorio a tiempo parcial, a tiempo parcial de forma remota, lo que causó la indignación esperada de los residentes de Almaty (una persona vive en Moscú y recibe un salario por un puesto en Kazajstán), que se informó incluso en los periódicos locales. A los periódicos, sin embargo, se les dijo que el partido sabía más, después de lo cual el escándalo fue silenciado.

Con una carrera científica tan impresionante, terminó en el mismo SKB-245 como investigador senior en el laboratorio de D.I. Yuditsky, otro participante en el desarrollo de máquinas modulares.

Yuditsky


Ahora hablemos de este hombre, que a menudo se consideraba el segundo, e incluso más a menudo, simplemente se olvidaron de mencionarlo de alguna manera por separado. El destino de la familia Yuditsky no fue fácil. Su padre, Ivan Yuditsky, era polaco (que en sí mismo no era muy bueno en la URSS), en el proceso de sus aventuras en la Guerra Civil en la inmensidad de nuestra patria, conoció al tártaro Maryam-Khanum y cayó en el amor hasta el punto de aceptar el Islam, pasando de polaco en Kazán al Islam tártaro-Girey Yuditsky.

Como resultado, su hijo fue bendecido por sus padres con el nombre Davlet-Girey Islam-Gireyevich Yuditsky (!), Y su nacionalidad en el pasaporte fue ingresada como “Kumyk”, con sus padres “Tatar” y “Daguestán” (! ). La alegría que experimentó toda su vida por esto, así como los problemas con la aceptación en la sociedad, es bastante difícil de imaginar.

Padre, sin embargo, fue menos afortunado. Su origen polaco jugó un papel fatal al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, cuando la URSS ocupó parte de Polonia. Como polaco, aunque durante muchos años se había convertido en un "tártaro de Kazán" y en un ciudadano de la URSS, a pesar de su heroica participación en la Guerra Civil en el ejército de Budenov, fue exiliado (solo, sin familia) a Karabaj. Afectado por las graves heridas de la Guerra Civil y las difíciles condiciones de vida: enfermó gravemente. Al final de la guerra, su hija fue a Karabaj por él y lo llevó a Bakú. Pero el camino era difícil (terreno montañoso en 1946, tuve que ir en transporte tirado por caballos y en automóvil, a menudo por accidente), y mi salud se vio seriamente debilitada. En la estación de tren de Bakú, antes de llegar a casa, Islam-Girey Yuditsky murió, uniéndose al panteón de los reprimidos padres de los diseñadores soviéticos (esto realmente se ha convertido casi en una tradición).

A diferencia de Akushsky, Yuditsky demostró ser un matemático talentoso desde su juventud. A pesar del destino de su padre, después de graduarse de la escuela, pudo ingresar a la Universidad Estatal de Azerbaiyán en Bakú y durante sus estudios trabajó oficialmente como profesor de física en una escuela nocturna. No solo recibió una educación superior completa, sino que en 1951, después de graduarse de la universidad, ganó un premio en un concurso de diplomas en la Academia de Ciencias de Azerbaiyán. Entonces Davlet-Girey recibió un premio y fue invitado al curso de posgrado de la Academia de Ciencias de la AzSSR.

Entonces, una oportunidad afortunada intervino en su vida: un representante de Moscú vino y seleccionó a los cinco mejores graduados para trabajar en la Oficina de Diseño Especial (el mismo SKB-245), donde el diseño de Strela acababa de comenzar (antes de Strela, sin embargo, él o no admitido, o su participación no está documentada en ninguna parte, sin embargo, fue uno de los diseñadores de "Ural-1").

Cabe señalar que su pasaporte incluso entonces le causó importantes inconvenientes a Yuditsky, hasta el punto de que en un viaje de negocios a una de las instalaciones seguras la abundancia de "Gireys" no rusos despertó sospechas entre los guardias y no lo dejaron pasar por varias horas. Al regresar de un viaje de negocios, Yuditsky fue inmediatamente a la oficina de registro para solucionar el problema. Se le quitó su propio Giray y se le negó categóricamente su patronímico.

Por supuesto, no es solo el origen dudoso el culpable del hecho de que durante muchos años Yuditsky fue olvidado y casi borrado de la historia de las computadoras domésticas. El caso es que en 1976 el centro de investigación que dirigía fue destruido, todos sus desarrollos se cerraron, los empleados se dispersaron y simplemente intentaron sacarlo de la historia de las computadoras.

Dado que la historia la escriben los ganadores, todos se han olvidado de Yuditsky, excepto los veteranos de su equipo. Solo en los últimos años esta situación ha comenzado a mejorar, sin embargo, excepto en recursos especializados sobre la historia del equipo militar soviético, es problemático encontrar información sobre él, y el público en general lo conoce mucho peor que Lebedev, Burtsev, Glushkov y otros pioneros soviéticos. Por lo tanto, en las descripciones de máquinas modulares, su nombre a menudo ocupaba el segundo lugar, si es que lo hacía. Por qué sucedió y cómo se lo merecía (spoiler: de una manera clásica para la URSS, causando hostilidad personal con su intelecto entre cerebros limitados, pero burócratas del partido omnipotentes), lo consideraremos a continuación.

Serie K340A


En 1960, en el NIIDAR de Lukinsky (también conocido como NII-37 GKRE) en este momento hubo serios problemas. El sistema de defensa antimisiles necesitaba computadoras desesperadamente, pero nadie pudo desarrollar computadoras en sus muros nativos. Se fabricó la máquina A340A (que no debe confundirse con máquinas modulares posteriores con el mismo índice numérico, pero con diferentes prefijos), pero no fue posible hacerla funcionar debido a la fenomenal curvatura de los brazos del arquitecto de la placa base y la terrible calidad de los componentes. Lukin rápidamente se dio cuenta de que el problema estaba en el enfoque del diseño y en el liderazgo del departamento, y comenzó a buscar un nuevo líder. Su hijo, V.F. Lukin recuerda:

Mi padre estuvo buscando un sustituto para el jefe del departamento de informática durante mucho tiempo. Una vez, mientras estaba en el campo de entrenamiento de Balkhash, le preguntó a V.V. Kitovich de NIIEM (SKB-245) si conocía a un tipo inteligente adecuado. Lo invitó a mirar a DI Yuditsky, que entonces estaba trabajando en SKB-245. El padre, que anteriormente había sido presidente de la Comisión Estatal para la Aceptación de la computadora Strela en SKB-245, recordó a un ingeniero joven, competente y enérgico. Y cuando supo que él, junto con I. Ya. Akushsky, estaba seriamente interesado en el SOK, que su padre consideraba prometedor, invitó a Yuditsky a conversar. Como resultado, D. I. Yuditsky e I. Ya. Akushsky empezaron a trabajar en NII-37.

Entonces Yuditsky se convirtió en el jefe del departamento de desarrollo de computadoras en NIIDAR, y yo. Ya. Akushsky se convirtió en el jefe del laboratorio en este departamento. Alegremente comenzó a rediseñar la arquitectura de la máquina, su predecesor implementó todo en enormes placas de varios cientos de transistores, lo que, dada la calidad repugnante de estos transistores, no permitía localizar con precisión las fallas del circuito. La escala del desastre, así como todo el genio de ese excéntrico que construyó la arquitectura de esta manera, se refleja en la cita del estudiante de MPEI en práctica en NIIDAR A.A.Popov:

... los mejores controladores de tráfico han estado revitalizando estos nodos en vano desde hace varios meses. Davlet Islamovich dispersó la máquina en celdas elementales: un disparador, un amplificador, un generador, etc. Las cosas salieron bien.

Como resultado, dos años después, el A340A, una computadora de 20 bits con una velocidad de 5 kIPS para el radar Danube-2, todavía podía depurar y liberar (sin embargo, pronto Danube-2 fue reemplazado por Danube-3 en máquinas modulares, aunque y se hizo famoso por el hecho de que fue esta estación la que participó en la primera interceptación mundial de misiles balísticos intercontinentales).

Mientras Yuditsky venció a los tableros rebeldes, Akushsky estudió artículos checos sobre el diseño de máquinas SOK, que el jefe del departamento SKB-245, E.A. Gluzberg, recibió del Abstract Journal de la Academia de Ciencias de la URSS un año antes. Inicialmente, la tarea de Gluzberg era escribir un resumen para estos artículos, pero estaban en checo, que él no conocía, y en un área que no entendía, por lo que los envió a Akushsky, sin embargo, no sabía Checo tampoco, y los artículos iban más allá de V. S. Linsky. Linsky compró un diccionario checo-ruso y dominó la traducción, pero llegó a la conclusión de que no es conveniente usar RNS en la mayoría de las computadoras debido a la baja eficiencia de las operaciones de coma flotante en este sistema (lo cual es bastante lógico, ya que matemáticamente este sistema es diseñado solo para trabajar con números naturales, todo lo demás se hace con muletas horribles).

Como escribe Malashevich:

“El primer intento en el país de comprender los principios de la construcción de una computadora modular (basada en SOC) ... no recibió un entendimiento común - no todos sus participantes estaban imbuidos de la esencia de SOC
.
Como señala V.M. Amerbaev:

Esto se debió a la incapacidad de comprender cálculos puramente informáticos de forma estrictamente algebraica, fuera de la representación en código de los números.

Traducir del lenguaje de la informática al ruso: para trabajar con SOK, era necesario ser un matemático inteligente. Afortunadamente, ya había un matemático inteligente allí, y Lukin (para quien, como recordamos, la construcción de una supercomputadora para el Proyecto A era una cuestión de vida o muerte) involucró a Yuditsky en el caso. A Tom le gustó mucho la idea, especialmente porque le permitió lograr una actuación sin precedentes.

De 1960 a 1963, se completó un prototipo de su desarrollo, llamado T340A (el automóvil de producción recibió el índice K340A, pero no difirió fundamentalmente). La máquina estaba construida sobre 80 mil transistores 1T380B, tenía una memoria de ferrita. De 1963 a 1973, se llevó a cabo la producción en serie (en total, se entregaron alrededor de 50 copias para sistemas de radar).

Fueron utilizados en el Danubio del primer sistema de defensa antimisiles A-35 e incluso en el famoso proyecto del monstruoso radar Duga sobre el horizonte. Al mismo tiempo, el MTBF no fue tan bueno: 50 horas, lo que muestra muy bien el nivel de nuestra tecnología de semiconductores. Reemplazar las unidades defectuosas y reconstruir tomó aproximadamente media hora, el automóvil constaba de 20 gabinetes en tres filas. Se utilizaron como bases los números 2, 5, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 61, 63. Así, teóricamente, el número máximo con el que se podían realizar operaciones era del orden de 3.33 ∙ 10 ^ 12. En la práctica, fue menor, debido a que algunas de las bases estaban destinadas al control y la corrección de errores. Para controlar el radar se requirieron complejos de 5 o 10 vehículos, según el tipo de estación.

El procesador K340A constaba de un dispositivo de procesamiento de datos (es decir, ALU), un dispositivo de control y dos tipos de memoria, cada uno con una capacidad de 45 bits: un almacenamiento en búfer para 16 palabras (algo así como un caché) y 4 bloques de comando. almacenamiento (en realidad, una ROM con firmware, capacidad de 4096 palabras, implementada en núcleos de ferrita cilíndricos, para escribir el firmware, cada una de las 4 mil palabras de 45 bits tuvo que ingresarse manualmente insertando el núcleo en el orificio de la bobina y así encendido para cada uno de los 4 bloques). La RAM constaba de 16 acumuladores de números, 1024 palabras cada uno (90 KB en total) y un acumulador constante para 4096 palabras (es posible un aumento de hasta 8192 palabras). El coche se construyó según el esquema de Harvard, con canales de datos y comando independientes y consumía 33 kW de electricidad.

Tenga en cuenta que el esquema de Harvard se utilizó por primera vez entre las máquinas de la URSS. La RAM era de dos canales (también un esquema extremadamente avanzado para aquellos tiempos), cada acumulador de números tenía dos puertos para entrada-salida de información: con suscriptores (con posibilidad de intercambio en paralelo con cualquier número de bloques) y con un procesador. En un artículo muy ignorante de redactores publicitarios ucranianos de UA-Hosting Company en Habré, se dijo al respecto así:

En los Estados Unidos, las computadoras militares usaban circuitos de computadora de propósito general, lo que requería mejoras en velocidad, memoria y confiabilidad. En nuestro país, la memoria para instrucciones y la memoria para números eran independientes en la computadora, lo que aumentó la productividad, excluyó los accidentes asociados a los programas, por ejemplo, la aparición de virus. Las computadoras especiales correspondían a la estructura "Riesgo".

Esto muestra que la mayoría de la gente ni siquiera distingue entre los conceptos de la arquitectura del bus del sistema y la arquitectura del conjunto de instrucciones. Es curioso que los redactores informáticos con conjunto de instrucciones reducido (RISC) parezcan confundirse con una estructura militar, sujeta a un RIESGO particular. Cómo la arquitectura de Harvard excluye la aparición de virus (especialmente en la década de 1960), la historia también es silenciosa, sin mencionar el hecho de que los conceptos de CISC / RISC en su forma pura son aplicables solo a un número limitado de procesadores de la década de 1980 y principios de la de 1990. , y de ninguna manera no a las máquinas antiguas.

Volviendo al K340A, notamos que el destino de las máquinas de esta serie fue bastante triste y repite el destino de los desarrollos del grupo Kisunko. Corramos un poco más adelante. El sistema A-35M (un complejo del "Danubio" con K430A) se puso en servicio en 1977 (cuando las capacidades de las máquinas Yuditsky de segunda generación ya estaban irremediablemente e increíblemente rezagadas con respecto a los requisitos).

No se le permitió desarrollar un sistema más progresivo para un nuevo sistema de defensa antimisiles (y esto se discutirá con más detalle más adelante), Kisunko finalmente fue expulsado de todos los proyectos de defensa antimisiles, Kartsev y Yuditsky murieron de ataques cardíacos y la lucha de los ministerios terminó con el impulso de un sistema A-135 fundamentalmente nuevo ya con los desarrolladores necesarios y "correctos". El sistema incluía un nuevo radar monstruoso 5N20 "Don-2N" y ya "Elbrus-2" como computadora. Todo esto es una historia separada, que se cubrirá más a fondo.


Formas de computadoras K340A de la estación "Danube-3U" (foto - BM Malashevich, "Aritmética modular y computadoras modulares")

El sistema A-35 prácticamente no tuvo tiempo de funcionar de alguna manera. Fue relevante en la década de 1960, pero se adoptó con un retraso de 10 años. Tenía 2 estaciones "Danube-3M" y "Danube-3U", y se produjo un incendio en 3M en 1989, la estación quedó prácticamente destruida y abandonada, y el sistema A-35M dejó de funcionar de facto, aunque el radar funcionaba. creando la ilusión de un complejo listo para el combate. En 1995, el A-35M finalmente fue dado de baja. En 2000, "Danube-3U" se cerró por completo, después de lo cual el complejo fue vigilado, pero abandonado hasta 2013, cuando comenzó el desmantelamiento de antenas y equipos, y varios acosadores se subieron a él incluso antes de eso.


Boris Malashevich está estudiando las huellas de una civilización más avanzada. En la consola K340A, excursión en 2010, y por alguna razón él mismo decidió que la estación y las computadoras aún estaban funcionando (foto - B. M. Malashevich, "Aritmética modular y computadoras modulares")

El nacimiento del sistema de defensa antimisiles soviético. Yuditsky construye una supercomputadora

Uno de los gabinetes K340A (foto - BM Malashevich, "Aritmética modular y computadoras modulares")


Una sala de máquinas extinta con una computadora K340A, 3 filas de gabinetes y un control remoto: esta es la máquina completa (foto - B. M. Malashevich, "Aritmética modular y computadoras modulares")

Boris Malashevich visitó legalmente la estación de radar en 2010, le dieron una excursión (y su artículo fue escrito como si el complejo todavía estuviera funcionando). Sus fotografías de los coches de Yuditsky son únicas, por desgracia, no hay otras fuentes. Se desconoce qué sucedió con los autos después de su visita, pero, lo más probable, fueron enviados a chatarra durante el desmantelamiento de la estación.

Aquí hay una vista de la estación desde el lado casual un año antes de su visita.



Los acosadores caminaron hacia la parte receptora de la estación, 2009 (foto - Lana sator)

Aquí está el estado de la estación desde el otro lado (Lana sator):

Entonces, en 2008, aparte de inspeccionar el exterior de los perímetros y descender por la línea de cable, no vimos nada, aunque vinimos varias veces, tanto en invierno como en verano. Pero en 2009, llegamos mucho más a fondo ... El sitio donde se encuentra la antena transmisora, en el momento de la inspección, era un territorio extremadamente animado con un montón de guerreros, cámaras y un fuerte zumbido de equipos ... Pero luego, en el sitio de recepción estaba tranquilo y sí, una superficie lisa. Algo estaba sucediendo en los edificios entre reparaciones y cortes en metal, nadie deambulaba por la calle y los agujeros en la una vez austera valla se abrían de manera tentadora.

Bueno, y finalmente, una de las preguntas más candentes: ¿cuál fue el desempeño de este monstruo?

Todas las fuentes indican una cifra monstruosa de aproximadamente 1,2 millones de operaciones dobles por segundo (este es un truco separado, el procesador K430A técnicamente realizó un comando por ciclo, pero en cada comando hubo dos operaciones en un bloque), como resultado, el total el rendimiento fue de aproximadamente 2,3 millones de comandos ... El sistema de comando contiene un conjunto completo de operaciones aritméticas, lógicas y de control con un sistema de visualización desarrollado. Los comandos AU y UU son de tres direcciones, los comandos de acceso a la memoria son de dos direcciones. El tiempo de ejecución de operaciones cortas (aritmética, incluida la multiplicación, que fue el principal avance en arquitectura, lógica, operaciones de cambio, operaciones aritméticas de índices, operaciones de transferencia de control) es de un ciclo.

Comparar de frente la potencia informática de las máquinas de la década de 1960 es una tarea terrible e ingrata. No había pruebas estándar, las arquitecturas eran monstruosamente diferentes, los sistemas de instrucción, la base del sistema numérico, las operaciones admitidas, la longitud de la palabra de la máquina, todo era único. Como resultado, en la mayoría de los casos, generalmente no está claro cómo contar y qué es más genial. No obstante, daremos algunas pautas, tratando de traducir "operaciones por segundo" únicas para cada máquina en "adiciones por segundo" más o menos tradicionales.


Comparación del rendimiento de la máquina de la década de 1960

Entonces, vemos que el K340A en 1963 no era el equipo más rápido del planeta (aunque fue el segundo después del CDC 6600). Sin embargo, mostró un desempeño verdaderamente sobresaliente, digno de ser registrado en los anales de la historia. Solo había un problema y uno fundamental. A diferencia de todos los sistemas occidentales enumerados aquí, que eran precisamente máquinas universales en toda regla para aplicaciones científicas y comerciales, el K340A era una computadora especializada. Como ya dijimos, el RNC es simplemente ideal para operaciones de suma y multiplicación (solo números naturales y), al usarlo, se puede obtener una aceleración súper lineal, lo que explica el monstruoso desempeño del K340A, comparable a decenas de veces más. CDC6600 complejo, avanzado y costoso.

Sin embargo, el principal problema de la aritmética modular es la existencia de operaciones no modulares, más precisamente, el principal es la comparación. El álgebra RNS no es un álgebra con un orden de uno a uno, por lo que es imposible comparar números directamente en él, esta operación simplemente no está definida. La división de números se basa en comparaciones. Naturalmente, no todos los programas pueden escribirse sin utilizar comparaciones y divisiones, y nuestra computadora se vuelve no universal o gastamos enormes recursos en convertir números de un sistema a otro.

Como resultado, el K340A definitivamente tenía una arquitectura cercana a la genialidad, lo que hizo posible obtener rendimiento de una base de elementos pobre al nivel de CDC6600 muchas veces más complejo, enorme, avanzado e increíblemente caro. Por esto tuve que pagar, de hecho, por lo que esta computadora se hizo famosa: la necesidad de usar aritmética modular, que se adaptaba perfectamente a una gama limitada de tareas y no se adaptaba bien a todo lo demás.

En cualquier caso, este ordenador se ha convertido en la máquina de segunda generación más potente del mundo y la más potente entre los sistemas monoprocesador de los años sesenta, naturalmente, teniendo en cuenta estas limitaciones. Enfaticemos nuevamente que una comparación directa del rendimiento de las computadoras SOC y los procesadores vectoriales universales y superescalares tradicionales no se puede realizar correctamente en principio.

Debido a las limitaciones fundamentales del RNS, es incluso más fácil para estas máquinas que para las computadoras vectoriales (como M-10 Kartsev o Seymour Cray's Cray-1) encontrar un problema donde los cálculos se realizarán órdenes de magnitud más lentos que en las computadoras convencionales. . A pesar de esto, desde el punto de vista de su función, el K340A fue, por supuesto, un diseño completamente ingenioso, y en su área temática fue muchas veces superior a desarrollos occidentales similares.

Los rusos, como siempre, tomaron un camino especial y, gracias a increíbles trucos técnicos y matemáticos, pudieron superar el retraso en la base del elemento y la falta de su calidad, y el resultado fue muy, muy impresionante.

Sin embargo, desafortunadamente, los proyectos revolucionarios de este nivel en la URSS generalmente esperaban el olvido.

Y así sucedió, la serie K340A siguió siendo la única y única. Se discutirá más a fondo cómo y por qué sucedió esto.
25 comentarios
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  1. +4
    Junio ​​11 2021 18: 36
    Buen artículo !!! candidato
    ¡Espero continuar! hi
    1. +2
      Junio ​​11 2021 19: 37
      ¡Qué "reno" eres!
      Es interesante conocer el trasfondo de los diferentes ... lo que teníamos que ver, pero ya estábamos haciendo la próxima generación del sistema.
      Estamos esperando la continuación.
      Gracias al autor!
  2. +7
    Junio ​​11 2021 20: 26
    tradiciones del antisemitismo académico soviético

    Aquí no estoy de acuerdo. Más bien, el sionismo académico soviético tradicional.
    Pero en general, el artículo es interesante, solo un pequeño estribillo molesto: "Te lo contaré más tarde". Espero continuar.
    1. 0
      16 Agosto 2021 12: 26
      Cita: Aviator_
      Más bien, el sionismo académico soviético tradicional.

      El sionismo en la ciencia soviética se manifestó más claramente en las matemáticas. Mientras que matemáticos rusos como Shafarevich sobrevivieron del Instituto. Los judíos de Steklov, un simple judío Perelman, demostraron el teorema de Poincaré.
  3. +7
    Junio ​​11 2021 20: 56
    El tema planteado es magnífico en sí mismo. Es una lástima que el autor "esté ahora galopando por Europa, a veces descuidado, a veces fuera de sintonía".
    El sistema de comando contiene un conjunto completo de operaciones aritméticas, lógicas y de control con un sistema desarrollado indicaciones.

    Supongo que quise decir indexación?
    Sobre la aritmética no posicional, también, en el nivel de "La noosfera es una nueva esfera" (una palabra, no muy lejos del complejo de edificios de la Academia de Ciencias, escuché esta perla de la boca de un guía).
    ¿Qué les espera a los lectores si se trata de Setun?
  4. +1
    Junio ​​11 2021 22: 05
    ¡Estoy agradecido con el autor! hi No sabía mucho. Espero continuar. )
  5. +4
    Junio ​​11 2021 23: 33
    Es decir ... ¿Funcionó el sistema de defensa antimisiles en modo de imitación? Todos pensaron que la computadora funcionó hasta 2008 (o 1995), pero simplemente sonó, aunque de acuerdo con algoritmos internos únicos. No se lo digas a los estadounidenses: se ofenderán para siempre. Dejaron el tratado ABM con una explosión, pero parece que ...
    Malditos, como, por cierto, notó Zadornov.
  6. +1
    Junio ​​12 2021 01: 15
    No lo entiendo, pero ¿qué? ¿La fisión no es necesaria para apuntar misiles? ¿Y, en general, todas las operaciones de coma flotante? Me parece que todo esto es necesario de la misma forma que en cualquier otra actividad. Entonces no está claro cuál es el punto de los problemas con estos SOC, si no saben cómo hacer lo que se necesita.
    1. +1
      Junio ​​12 2021 06: 11
      Cita: Falcon5555
      ¿Y, en general, todas las operaciones de coma flotante?

      Las operaciones de punto flotante son simplemente una optimización extremadamente exitosa y rápida de los cálculos de la computadora, lo que le permite contar más rápido con la misma potencia. Entonces, si el poder es suficiente para la tarea, entonces, en teoría, no es necesario.
      Cita: Falcon5555
      No lo entiendo, pero ¿qué? ¿La fisión no es necesaria para apuntar misiles?

      Cita: Falcon5555
      No lo entiendo, pero ¿qué? ¿La fisión no es necesaria para apuntar misiles?

      Pero sin división, no está muy claro cómo ser. La velocidad es tanto un vector como una dirección ¿Cómo construir sin comparar los vectores de defensa antimisiles? Pero esta computadora solo pudo hacer esto muy lentamente.
      En general, según el artículo, otro "wunderwaffle" soviético.
      1. 0
        Junio ​​13 2021 01: 24
        Las operaciones de punto flotante son simplemente una optimización extremadamente exitosa y rápida de los cálculos de la computadora, lo que le permite contar más rápido con la misma potencia.
        riendo
        ¿Estudiaste en la escuela?
        1. +1
          Junio ​​14 2021 00: 31
          Cita: Falcon5555

          ¿Estudiaste en la escuela?

          Ha sido un tiempo.
          Los números de coma flotante se almacenan en la memoria de la computadora para que pueda leer las operaciones en logaritmos decimales. Calcular números grandes a través de logaritmos decimales es mucho más rápido en una computadora que con algoritmos convencionales. De hecho, los números de coma flotante son logaritmos decimales y no, como podría pensar, números racionales o irracionales. Es decir, pueden ser cualquier número real simplemente escrito en la memoria de la computadora como logaritmos decimales para que pueda leerlos más rápido.
          Pero apenas recuerdo los detalles. Si no es correcto, correcto.
          1. +1
            Junio ​​14 2021 15: 52
            Sí, no tienen razón. Los números de coma flotante no son logaritmos en decimal y, estrictamente hablando, no son racionales (nunca pensé :)) y no son números irracionales. Por supuesto, el orden puede considerarse la parte entera del logaritmo de un número, pero también hay una mantisa, ocupa la mayor parte de la representación binaria y no es un logaritmo en absoluto. Lea Wikipedia o Habr si lo ha olvidado.
    2. +1
      Junio ​​13 2021 13: 04
      Anteriormente, todas las computadoras trabajaban con números enteros (formato Q https://360wiki.ru/wiki/Q_(number_format)), el punto flotante se calculaba mediante algoritmos separados utilizando los mismos números enteros. Y ahora los coprocesadores se hacen cargo del punto flotante.

      Si la señal se representa en formato vectorial I / Q, la división no es particularmente necesaria, excepto para encontrar el ángulo de rotación del vector. Esta tarea se resuelve utilizando el circuito analógico-digital más simple.
      1. 0
        Junio ​​13 2021 13: 22
        Anteriormente, todas las computadoras trabajaban con números enteros
        ¿Y qué? Números enteros divididos. Trabajaron con los flotantes según los microprogramas. Luego se agregaron los coprocesadores. Ahora se han integrado.
        la división no es particularmente necesaria
        Bueno, ¿cómo no es necesario? Cuántas horas tardará una persona desde el punto A hasta el punto B, si la distancia es de 1 km y la velocidad es de 3 kilómetros por hora. Calcula sin división, y usa solo números enteros (o mejor, solo números naturales, ya que estamos hablando de ellos en el artículo; déjame recordarte que estos son números enteros positivos, es decir, ni siquiera hay un cero ahí).
        1. 0
          Junio ​​14 2021 09: 54
          La aritmética de coma flotante es, hasta cierto punto, una "cosa en sí misma". No debe olvidarse que la computadora en cuestión debe funcionar como parte de un sistema de defensa antimisiles, cuya información principal fue suministrada por radares, y el rango de ellos no es el número de kilómetros en la comprensión de los maniquíes, sino el número de la luz estroboscópica de retardo en la que ocurrió la detección, en términos de los años 50 ... 60, y las coordenadas angulares son información del sensor de posición de la antena, es decir, todos los números enteros. Además, siempre debe recordar que, por ejemplo, los misiles guiados SNR-75V por control remoto sin ninguna computadora, inicialmente solo tenían información sobre el objetivo y el misil en forma de demoras, y las matemáticas de los procesos que existían. no "pusilánime", valía la pena un problema de torsión de coordenadas. Todo debe evaluarse en un complejo, y una computadora con su arquitectura en un sistema de este tipo puede ser algo importante, pero también hay momentos sin los cuales todo el sistema no puede funcionar incluso con una computadora, incluso sin ella.
          1. 0
            Junio ​​14 2021 16: 02
            ¿Y no hiciste frente a la tarea?
            Y sobre la SNR soviética en tubos de radio y sin computadoras, ¿por qué no se dirige al altavoz? Tampoco entiendo por qué podían derribar sin computadoras, aunque solo aviones, pero con ojivas convencionales, y para la defensa antimisiles, se necesitaban computadoras.
            1. 0
              Junio ​​14 2021 18: 53
              ¿Y no hiciste frente a la tarea?
              ¿Qué problema tuve que afrontar? Para comprender por qué se utilizó una computadora para la defensa antimisiles, es necesario volver a esa época y comprender los requisitos de los conocimientos tradicionales y de qué manera se suponía que debía implementarse. Solo en su totalidad, nadie nos dirá esto ...
              1. 0
                Junio ​​14 2021 19: 57
                ¿Qué problema tuve que afrontar?
                - Con un problema para un peatón, ver arriba. La disputa con el "orador" anterior fue sobre si la división es necesaria. Y estaba modestamente silencioso. Probablemente siga contando. sonreír
                ¿O crees que un maestro de escuela y un peatón son una cosa, pero a un general de rayas no le importa cuando algo vuela a alguna parte? Veamos ahora el TK ... no entendemos el TK sin el TK. riendo
                1. 0
                  Junio ​​14 2021 20: 21
                  Y lo dices en serio. Por supuesto, la división es necesaria solo si todo se hace correctamente, entonces es posible en aritmética de enteros tener la precisión requerida para una tarea específica, sin coprocesadores y otros atributos de punto flotante.
    3. 0
      4 Septiembre 2021 17: 51
      En aritmética modular, la operación de división es la multiplicación por el inverso, sobre un punto flotante, en teoría es posible implementar cálculos con la precisión requerida en aritmética de enteros, pero no estoy seguro de que en ese momento la base del elemento lo hiciera así. fácil de implementar aritmética de precisión arbitraria.
  7. -3
    Junio ​​12 2021 20: 06
    Cita: la paternidad
    Es decir ... ¿Funcionó el sistema de defensa antimisiles en modo de imitación? Todos pensaron que la computadora funcionó hasta 2008 (o 1995), pero simplemente sonó, aunque de acuerdo con algoritmos internos únicos. No se lo digas a los estadounidenses: se ofenderán para siempre. Dejaron el tratado ABM con una explosión, pero parece que ...
    Malditos, como, por cierto, notó Zadornov.

    Los cabrones son aquellos que creen en las "grandes" capacidades del sistema nacional de defensa antimisiles. Es por estos tontos que las computadoras (y no solo ellos) han estado inactivas durante décadas. Y estos tontos están en el mismo país con estas mismas computadoras. Para estos tontos, todo está retratado. Y los estadounidenses son perfectamente conscientes de estas mismas "oportunidades".
    1. 0
      Junio ​​14 2021 02: 30
      Bueno, en vano eres tan ... Me divierto un poco. Y estás buscando seriamente dónde se sientan los cabrones. Si crees en la defensa antimisiles como panacea, de todos modos en Estados Unidos, y más aún en Polonia y Rumanía.
      Pero cómo y con qué se combatiría un verdadero ataque con misiles, no es tanto la precisión de acertar la "bala en la bala", sino el poder monstruosamente excesivo de los misiles interceptores. E incluso entonces, con una perspectiva poco clara, y la comprensión de que el suscriptor en el otro extremo de la mesa no es ni más fácil ni mejor.
  8. 0
    21 julio 2021 19: 29
    E interesante y, al mismo tiempo, ofensivo para nuestro espinoso camino hacia la cibernética amar
  9. 0
    8 января 2022 17: 59
    Inexactitud con el transistor: en realidad 1T308V o de la serie P416
  10. 0
    3 marzo 2022 18: 11
    Proyecto encantador! Increíble gasto sin beneficio para la economía nacional. Es una pena.