Aan het begin van de opkomst van de computertechnologie voelde de Sovjet-Unie zich redelijk zelfverzekerd. In de eerste helft van de jaren vijftig waren Sovjet-computers de beste in Europa, na enkele Amerikaanse commerciële modellen. Elektronische computers werden veel gebruikt om verschillende problemen op te lossen, voornamelijk voor berekeningen. Ze hebben toepassingen gevonden in de wetenschap en de industrie. Het leger begon interesse te tonen in computers. De eerste Sovjet militaire computers, die eind jaren vijftig verschenen, werden gebruikt in de raketverdedigings- en luchtverdedigingssystemen van het land.
Creatie van de eerste Sovjet-computers
De bekende Sovjetwetenschapper Sergei Alekseevich Lebedev, die in de voorhoede stond van de geboorte van binnenlandse computertechnologie, had een hand in de creatie van de eerste Sovjetcomputers. Tegenwoordig wordt Sergei Lebedev terecht beschouwd als de grondlegger van de Sovjet-computertechnologie-industrie. Het was onder zijn directe leiding in 1948-1950 dat de eerste in het land, evenals in continentaal Europa, de kleine elektronische telmachine (MESM) werd gecreëerd. De ontwikkeling werd uitgevoerd in Kiev bij het Instituut voor Elektrotechniek van de Academie van Wetenschappen van de Oekraïense SSR.
De ontwikkeling bleef niet onopgemerkt en al in 1950 verhuisde Sergei Alekseevich Lebedev naar Moskou, naar het Institute of Precision Mechanics and Computer Engineering van de USSR Academy of Sciences (ITMiVT). In de hoofdstad begon de wetenschapper een nog geavanceerdere computer te ontwikkelen, die de geschiedenis inging als een grote (hogesnelheids) elektronische rekenmachine (BESM-1). De hoofdontwerper van de nieuwe computer was academicus Sergei Alekseevich Lebedev, die snel een team van gelijkgestemde mensen selecteerde en verenigde, ook van veelbelovende studenten. In het bijzonder werden studenten van het Moscow Power Engineering Institute Vsevolod Burtsev en Vladimir Melnikov naar het instituut gestuurd om te oefenen, die in de toekomst zelf uitstekende huisingenieurs, wetenschappers en ontwerpers zullen worden op het gebied van het maken van elektronische computers.
De ontwikkeling van BESM-1 was in 1953 volledig voltooid. In totaal werd één computer geassembleerd, de assemblage werd uitgevoerd in de fabriek van reken- en analytische machines in Moskou. De in één exemplaar geassembleerde computer was bedoeld voor het oplossen van grote productie- en wetenschappelijke problemen. Tegelijkertijd diende het als basis voor de ontwikkeling van toekomstige nog krachtigere computers, evenals gespecialiseerde computers voor militaire doeleinden.
Opgemerkt moet worden dat in het begin van de jaren vijftig de USSR terecht werd beschouwd als een van de leiders op het gebied van computerontwikkeling. Vanuit het oogpunt van vandaag klinkt dit op zijn minst ongebruikelijk, omdat tegen het einde van haar bestaan de USSR dit voordeel verloor, en het moderne Rusland op het gebied van het creëren van computertechnologie hopeloos achterbleef bij de meest ontwikkelde landen van de wereld. Aan het begin van de vorming van computers was alles echter anders. De BESM-1 werd in 1953 geassembleerd en was de snelste elektronische computer in Europa en een van de snelste ter wereld. In termen van snelheid en geheugencapaciteit was deze eerste Sovjet-supercomputer uit oktober 1953 de tweede na het commerciële model van het Amerikaanse bedrijf IBM - de IBM 701, waarvan de leveringen aan klanten in december 1952 begonnen.
Tegelijkertijd vertonen computers uit het begin van de jaren vijftig weinig gelijkenis met hun moderne tegenhangers. BESM-1 zorgde voor maximale prestaties op het niveau van 8-10 duizend bewerkingen per seconde. De computer ontving een parallel 39-bits drijvende-komma rekenkundige logica apparaat. Het aantal bits voor instructiecodes is 39. Het operatieve geheugen (RAM) van de eerste volwaardige Sovjetcomputer was gebaseerd op ferrietkernen en de capaciteit was slechts 1024 woorden (vroegere Sovjetcomputers gebruikten geheugen op kwikbuizen of potentioscopen).
Bovendien ontving de elektronische computer een langetermijnopslagapparaat (DZU) op halfgeleiderdiodes, de capaciteit van het apparaat was ook 1024 woorden. Enkele van de meest voorkomende subroutines en constanten zijn opgeslagen in DZU.
Bovendien zou BESM-1 kunnen werken met informatie-opslagapparaten op magneetbanden: vier blokken ontworpen voor elk 30 duizend woorden, en op een tussentijds opslagapparaat op twee magnetische trommels, die elk een opslag van 5120 woorden mogelijk maakten. De snelheid van informatie-uitwisseling met de trommel bereikte 800 nummers per seconde, met een magneetband - tot 400 nummers per seconde. De invoer van informatie in de BESM-1 werd uitgevoerd met behulp van een foto-leesapparaat op een ponsband en de uitvoer van informatie werd uitgevoerd op een speciaal elektromechanisch afdrukapparaat. Tegelijkertijd zat er geen systeemsoftware in de machine.
Uiterlijk was het een vrij massieve computermachine, waarvoor ongeveer vijfduizend vacuümbuizen nodig waren. Structureel was deze Sovjetcomputer op één hoofdrek gemonteerd, er was een apart DZU-rek, evenals een stroomkast, omdat de computer een vrij grote hoeveelheid elektriciteit verbruikte - tot 30 kW (dit is zonder rekening te houden met de koeling systeem). De omvang van de computer was ook vrij groot: het bezette gebied was bijna 100 vierkante meter.
Er werd besloten om de mogelijkheden van de computer te gebruiken in het raketafweersysteem
Het verschijnen van de eerste Sovjet volwaardige computer BESM-1 viel samen met het begin van het tijdperk van de ontwikkeling in de Sovjet-Unie van zijn eigen antiraketsysteem (ABM). In augustus 1953 begonnen ze hier voor het eerst over te praten in ons land. Het was toen dat zeven maarschalken zich tot ministeries en instituten wendden met instructies om middelen te creëren om vijandelijke ballistische raketten te bestrijden. Dergelijke langeafstandswapens werden terecht beschouwd als het belangrijkste middel om nucleaire ladingen te leveren aan de militaire en industriële faciliteiten van de tegengestelde landen. Voor een betrouwbare onderschepping van raketten waren moderne radars en nieuwe computers nodig, die verantwoordelijk zouden zijn voor de berekeningen en besturing van radarstations.
Speciaal voor de oprichting van het Sovjet-raketafweersysteem als onderdeel van KB-1, werd een nieuw speciaal ontwerpbureau gevormd - SKB-30. Tegelijkertijd breidden de Sovjet-wetenschappelijke basis en de industrie de samenwerking uit bij de ontwikkeling van instrumenten die wetenschappelijke en technische problemen konden oplossen. In het bijzonder kreeg de ITMiVT van de USSR Academy of Sciences een speciale opdracht van KB-1 om een nieuwe digitale machine te creëren, die qua snelheid de vorige modellen zou overtreffen en het hart zou worden van het radarbesturingssysteem voor het volgen van doelen op lange afstand.
In 1956 was het eerste werk aan het ontwerp van het nieuwe complex voltooid, de verdediging van het voorlopige ontwerp van het experimentele raketafweersysteem vond plaats in maart. In hetzelfde jaar gaf het Ministerie van Defensie van de USSR een vergunning om GNIIP-10 niet te bouwen - de State Research Testing Ground, die werd besloten te plaatsen in de onbewoonde Kazachse woestijn Betpak-Dala, tussen de westelijke oever van het beroemde meer Balkhash en de benedenloop van de rivieren Sarysu en Chu. Het experimentele raketverdedigingscomplex en het nieuwe antiraketbereik waren nauw met elkaar verbonden, de hoofdontwerper van het hele systeem was Grigory Kisunko, een corresponderend lid van de USSR Academy of Sciences. Tegelijkertijd gaf academicus Sergei Lebedev, directeur van ITMiVT, een technische opdracht voor het maken van een nieuwe computer, die de aanduiding M-40 kreeg en oorspronkelijk bedoeld was voor het "A" -systeem. Systeem "A" is de codenaam voor het eerste strategische raketverdedigingscomplex in de Sovjet-Unie.
De opdracht voor de ontwikkeling van een nieuwe supercomputer werd gegeven aan twee ontwikkelingsgroepen, waarvan één onder leiding van Vsevolod Burtsev. Beide groepen hebben de taak met succes aan. In 1958 waren er twee nieuwe M-40 elektronische computers klaar. De computers werden geassembleerd door specialisten van de Zagorsk Electromechanical Plant.
De eerste militaire computer M-40
Op het moment van zijn oprichting werd de M-40-machine de snelste van alle Sovjetcomputers die in massa werden geproduceerd in het land. Tegelijkertijd heeft Vsevolod Burtsev een aantal oplossingen voorgesteld en in de praktijk geïmplementeerd die erg belangrijk zijn voor de ontwikkeling van binnenlandse computertechnologie. In de militaire computer M-40 werden voor het eerst de principes van parallellisering van het computerproces op hardwareniveau van een elektronische computer in de praktijk geïmplementeerd. Alle belangrijke M-40-apparaten (rekenkunde, extern geheugenbeheer, RAM, besturing) ontvingen autonome besturingseenheden en konden parallel werken. Ook werd voor het eerst in de USSR een multiplex datatransmissiekanaal geïmplementeerd. Deze oplossing maakte het mogelijk om, zonder het rekenproces van de computer te vertragen, de ontvangen informatie en gegevens onmiddellijk te ontvangen en te verzenden van 10 asynchroon werkende kanalen, waarvan de totale doorvoer werd geschat op een miljoen bit/sec.
De M-40, evenals de verdere modernisering ervan, de M-50 (50 duizend drijvende-kommaoperaties), waren complexe militaire complexen voor de besturing van langeafstandsradars en het nauwkeurig richten van antiraketten. Ze waren verantwoordelijk voor de berekeningen die nodig waren om trajecten te bouwen en antiraketraketten te richten op vijandelijke ballistische raketten. Op 4 maart 1961 werd de eerste succesvolle onderschepping van een ballistische raket in de wereld- en binnenlandse geschiedenis uitgevoerd op een speciaal gecreëerde testlocatie "A" in Kazachstan. Het systeem, waarin de M-40-computer verantwoordelijk was voor het berekenen van het traject van de antiraket, was in staat om de R-12 ballistische raket te onderscheppen. De onderschepping vond plaats op 60 kilometer van de raketlanceringsplaats. Volgens de gegevens van de opnameapparatuur was de raketmisser 31,8 meter naar links en 2,2 meter hoog met een toegestane straal van 75 meter. De fragmentatielading van de V-1000-antiraket vernietigde met succes de R-12-kernkop, die een gewichtssimulator van een nucleaire lading bevatte.
Sprekend over de technische aspecten van de militaire computer M-40, kan worden opgemerkt dat deze is gemaakt op een basis met gemengde elementen, die vacuümbuizen, ferrieten, halfgeleidertransistors en diodes gebruikte. Tegelijkertijd nam de snelheid van de machine toe tot 40 duizend bewerkingen per seconde met een vast punt, dat ongeveer 4 keer hoger was dan de piekwaarden voor BESM-1. De eerste volwaardige militaire computer kreeg random access memory op ferrietkernen met een totale capaciteit van 4096 40-bits woorden. Het externe geheugen was een magnetische trommel met een capaciteit van 6000 woorden. De militaire computer M-40 werkte samen met de apparatuur van de processor voor uitwisseling met de systeemabonnees en de apparatuur om de tijd bij te houden.
Voor het maken en succesvol testen van het complex, waarvan het brein de M-40- en M-50-computers waren, ontving het team van toonaangevende ontwikkelaars van de M-40-computer de prestigieuze Lenin-prijs. Het werd ontvangen door Sergey Lebedev en Vladislav Burtsev.
