Bitcoin использует алгоритм под названием Proof of Work. Это очень сложная задача, которую майнеры должны решить, чтобы проверить транзакции в блокчейне. Это очень энергоемко, и поэтому другие сети выбрали другие методы проверки транзакций, чтобы решить проблему с энергопотреблением.
Как и при обычном майнинге, при майнинге криптовалюты работа майнера заключается в добыче ресурсов. Наградой за добычу ресурсов из-под земли является их денежная стоимость.
Однако для майнеров блокчейнов все немного сложнее. Крипто-майнер награждается разгадыванием невероятно сложной головоломки.
Прежде чем мы перейдем к этому, давайте рассмотрим, как информация передается в сети.
Обмен информацией ?
Обычные узлы ☋
Узел – это компьютер, который обменивается информацией с другими узлами в сети. Когда кто-то совершает транзакцию в сети – например, один человек отправляет другому человеку некоторую валюту – ближайший узел документирует транзакцию и отправляет ее другим, поэтому все узлы находятся на одной странице.
Узлы майнинга ☊
Эти узлы принимают все транзакции, передаваемые обычными узлами, и группируют их вместе, чтобы сформировать блоки, составляющие цепочку блоков.
Когда вы объединяете два, у вас есть основы для функционирующей сети криптовалюты.
Головоломка ?
Компьютеры или узлы майнинга пытаются угадать число. Это сложнее, чем кажется.
В конструкции любой криптовалюты есть так называемая хеш-функция. Это специально разработанный алгоритм, который преобразует все транзакции, которые произошли в блоке, в одно число.
Не имеет значения, является ли информация отдельной буквой, словом, предложением или целой энциклопедией, это число, называемое номером дайджеста, всегда имеет одинаковую длину.
Но если вы измените только один бит информации, результирующее число, полученное хеш-функцией, будет совершенно другим.
Информация в «хеш-функции» ➡️ Выходит один длинный номер.
Майнеры должны угадать это длинное число, чтобы «разгадать» блок. Как?
Майнеры пытаются объединить все транзакции в существующем блоке, протолкнуть его через хэш-функцию и попытаться создать число, которое находится в определенном диапазоне, чтобы быть правым.
Это требует много работы. ?
Вы знали?
Текущее количество электроэнергии, необходимое для добычи и управления сетью Биткойн, соответствует количеству электроэнергии, потребляемой Колумбией за год.
Если они получат это правильно, сеть подтвердит, что число верное. Программное обеспечение, на котором построена валюта, закрывает блок, награждает победителя некоторой валютой, и все майнеры в сети пытаются снова на следующем блоке. ✅
Но это еще не все.
Доказательство работы ?
Помните те экзамены по математике в школе, когда вас просили показать свои достижения? Что ж, сети криптовалюты во многом такие же.
Вы знали?
Для любителей мелочей, число, которое майнеры пытаются угадать, называется “nonce”, что представляет собой конкатенацию “числа, использованного один раз”. В Биткойне nonce – это целое число от 0 до 4294967296.
Для майнеров доказательство работы предназначено для того, чтобы люди не меняли транзакции или детали, уже существующие в цепочке блоков, тайком. Это отличный инструмент, который также помогает защитить реестр от взлома.
Сложность ?️♂️
Как остановить добычу блоков узлов, отправленных сетью, которые могут быть неправильными или кто-то пытается взломать? Сложность.
Программное обеспечение, на котором работают криптовалюты, устанавливает уровень сложности каждый раз, когда создается новый блок. Это делает две вещи:
- Позволяет крипто-майнерам определять, достаточно ли сложен блок, который они отправили для решения следующего блока. Если блок не соответствует требованиям, установленным сетью, майнер может его проигнорировать.
- Позволяет стабильное производство валюты. В случае Bitcoin новый блок создается каждые 10 минут.
Чтобы кто-то не покупал самые быстрые и мощные машины, чтобы они могли быстрее решить криптографическую головоломку, лежащую в основе сети, сеть автоматически регулирует сложность, определяя, сколько машин работает над решением блока.
Если количество майнеров в сети падает, сложность падает.
Будущее ?
Майнинг криптовалюты – это энергоемкий бизнес. Это также создает потенциальные проблемы, поскольку все больше и больше людей начинают использовать сети, построенные на майнинге. Но есть признаки того, что дни майнинга могут быть сочтены.
Ethereum планирует изменить способ проверки транзакций где-то в 2018 году. Тем временем, IOTA, другая криптовалюта, планирует полностью избавиться от майнинга!
Если Bitcoin хочет иметь возможность обслуживать больше пользователей, ему нужно будет найти более энергоэффективный способ проверки транзакций.
Базовые ЭВМ БЭСМ-6. Источник: фотоархив ОИЯИ
Еще один миф
Еще одним мифом является то, что уникальные разработки БЭСМ-6 были погублены переходом на бездушную ЕС.
На самом деле, как мы уже выяснили, БЭСМ-6 принципиально не могла занять нишу универсального компьютера для Госплана, НИИ, заводов и т. п. Да, она задумывалась таковой и в теории могла бы ею быть, цель пути была совершенно верной, но дорожка оказалась кривой и вывела совсем не туда. БЭСМ-6 в принципе не была конкурентом ЕС, как карьерный самосвал не конкурент универсальной грузовой платформе, тем более что и самосвал из нее вышел так себе, старшие ЕС были не сильно слабее, но куда более управляемыми.
Проект БЭСМ-6 был вовсе не закрыт с переходом на ЕС, всего было выпущено 367 машин разных версий, делали их с 1968 по 1981 год, в начале 1980-х выпускалась версия БЭСМ-6 на ИС – Эльбрус-1К2, затем была следующая версия – Эльбрус-Б. БЭСМ-6 всех видов эксплуатировались до 1993–1994 гг. Более того, в 1971 году были инициированы работы по проектированию БЭСМ-10, но они были свернуты по независящим от серии ЕС причинам (смерть Лебедева, интриги в АН СССР, общий развал, начавшийся с конца 1970-х, выбивание денег конкурирующими группами разработчиков под «Эльбрус» и т. п.).
ЕС никак не мешала Юдицкому разрабатывать свои миникомпьютеры, Карцеву – строить монструозный М-13 и так далее. «Эльбрусу» она тоже не помешала. Более того, под маркировкой ЕС тоже было разработано немалое число оригинальных машин, о них мы поговорим позднее. Кроме того, как мы уже упоминали, БЭСМ-6 не справилась с главной задачей – запуском всего софта, который был написан для машин CDC.
Именно провал в этом показал, что если вы хотите использовать ворованный софт без проблем – надо полностью копировать архитектуру машин. Эмуляция неэффективна и имеет ограниченную применимость, кросс-трансляция сложна и трудоемка в отладке.
А перед ИТМиВТ и Лебедевым лично в 1959 году и была поставлена такая задача – сделать так, чтобы на советских машинах можно было запускать американский и европейский софт. В идеале вообще без проблем, в реальности – с перекомпиляцией и не слишком трудоёмкой отладкой, потому что писать всё своё было утопией, это стало ясно уже к началу 1960-х.
Дело даже не в операционных системах и компиляторах – их кое-как делали свои, дело в прикладных пакетах, коих уже в 60-е годы были многие тысячи, и никакие советские НИИ были не в состоянии обеспечить софт такого качества в таком количестве. Только копировать, только так можно было обеспечить народное хозяйство современным софтом и не отстать окончательно.
Два последних мифа
На закуску нам осталось разобрать два последних мифа.
Первый из них в общем и целом мифом не является, скорее – это история, которая не была до настоящего времени полностью рассказана в русскоязычных источниках, и автор хочет исправить это упущение.
Как известно, к огромному прискорбию всех техноархеологов, любителей и исследователей истории компьютеров, в СССР (про Россию и говорить нечего) не очень берегли старые машины. Печальная судьба постигла практически все из отечественных ЭВМ, и сейчас мы можем прикоснуться лишь к крохам из всего технического наследия тех времен.
МЭСМ была переплавлена на металлолом, от «Сетунь-70» осталась одна консоль, от «Электроника СС БИС» – части процессора, от «Стрелы» – пара запчастей, некоторые платы «Эльбрус-2» можно увидеть в Калифорнии в величайшем компьютерном музее мира Mountain View Computer History Museum. Останки единственного в СССР CDC Cyber 170 находятся в СПИИ РАН в Санкт-Петербурге, единственный же в Союзе Burroughs – сгинул без следа.
Из 300 с лишним БЭСМ-6 не уцелело почти ничего, суммарно платы каждой машины содержали более килограмма драгметаллов, так что их судьба в конце 1980-х – начале 1990-х была предрешена.
В Политехническом музее в Москве находится один экземпляр, но его комплектность и работоспособность под вопросом.
Тем не менее существует единственное место в мире, где сохранилась полнокомплектная БЭСМ-6 в абсолютно рабочем состоянии и находится оно в Великобритании – знаменитый The Science Museum в Лондоне. Машина была спасена из развалившегося Союза в 1992 году фанатиком старых компьютеров и исследователем Дороном Суэйдом (Doron Swade) в буйное время, когда купить и вывезти можно было даже танк, не то что древнюю ЭВМ.
Техноархеологи будущих времен будут вечно благодарны настырному куратору отдела истории информационных технологий Музея науки за этот подвиг (кстати, он же, вообще, является первооткрывателем советских ЭВМ на Западе, и он же продавил посмертное внесение советских ученых, включая Лебедева, в зал славы IEEE, представив их работы к медали Бэббиджа).
В чем же здесь заключается миф?
Он в том, что из всей большой статьи про путешествие Суэйда в дикую Сибирь 1990-х за легендарным компьютером, в русскоязычных источниках цитируют и приводят ровно единственное предложение:
Российские суперкомпьютеры класса БЭСМ, разработанные более 40 лет назад, опровергают заявления США о технологическом превосходстве в годы холодной войны.
На самом деле эта история куда интереснее, потому мы представим читателям и прочие части из его увлекательного анабасиса «Back in the U.S.S.R. A museum curator suggests Russia’s BESM supercomputer may have been superior to ours during the Cold War».
18 ноября 1992 года. Среда. Глубоко в сердце Сибири живет подмигивающий монстр. По слухам, он занимает целый этаж и оснащен тысячами мигающих консольных лампочек. Когда-то он был частью военных, космических, инженерных, метеорологических и компьютерных программ СССР и является последней рабочей версией легендарного суперкомпьютера БЭСМ-6. Он стоит среди обломков трех своих соотечественников, которые были разбиты и переплавлены ради утилизации их драгметаллов.
Я приехал в бывший Советский Союз, чтобы спасти последнюю машину от такой же жестокой судьбы.
Мы прибыли в эти снега и лютые ветра, чтобы получить рабочий суперкомпьютер БЭСМ-6 для Национального музея науки и промышленности в Лондоне. Готовясь к поездке, я прочитал все, что смог найти о российских компьютерах. Поиск литературы был одновременно и озадачивающим, и показательным.
Я узнал, что российская компьютерная культура имеет свои собственные иконы: Урал, МЭСМ, Ряд, Наири, Стрела, БЭСМ, Эльбрус – акронимы с такой же богатой историей и личными ассоциациями для советского компьютерного сообщества, как наши аббревиатурные мантры для нас. Однако из-за секретности в годы холодной войны, эти машины практически неизвестны западным историкам вычислительной техники и почти не упоминаются в историческом каноне…
Мне интересно увидеть легендарные машины, о которых я читал – Урал, МИР, и особенно Эльбрус, суперкомпьютер на базе Burroughs, который пришел на смену БЭСМ. Вскоре после нашего прибытия я обращаюсь к одному из наших хозяев, Дмитрию, молодому компьютерщику из института, который будет нашим основным переводчиком, и спрашиваю об этих исторических компьютерах. На мои вопросы он отвечает пустым взглядом и вежливо уклоняется, поэтому я оставляю эту тему.
Мы начинаем несколько дней напряженных переговоров о цене и порядке доставки исторического оборудования, которое мы приехали купить – БЭСМ, рабочей станции «Кронос», персонального компьютера АГАТ (русский Apple II) и других машин. Согласие по каждому пункту сопровождается обязательным глотком водки. На третий день наш непрекращающийся график встреч неожиданно изменяется. Дмитрий ни с того ни с сего объявляет: В 15:30 вы увидите «Эльбрус».
Так я постигаю главный принцип ведения бизнеса по-русски: важно не то, что ты делаешь, и не уровень твоей власти; важно то, с кем ты установил личные связи. Три дня переговоров, похоже, установили необходимое доверие. Теперь наши хозяева не могут нам отказать.
21 ноября 1992 года. Суббота. Нам нужен перерыв. Мы охрипли и окосели от многочасовых разговоров и сопутствующей выпивки. Дмитрий и трое его друзей из института берут нас с собой на огромный блошиный рынок, который круглый год работает на замерзших пустырях под Новосибирском. Рынок называется barakholka, что дословно означает «мусорное место».
Нам сказали скрыть нашу вылазку от директоров института: они нервничают из-за риска для иностранцев со стороны враждебно настроенных местных жителей. Дмитрий предупреждает, чтобы мы не имели при себе ни денег, ни фотоаппаратов и ни в коем случае не говорили по-английски. Если мы хотим что-то купить, мы должны подать сигнал и удалиться, чтобы нас не услышали. Наши спутники из института будут вести дела за нас.
Температура значительно ниже нуля, идет легкий снег. Рядом со скотом, автомобильными запчастями, мехами, замороженным мясом и бытовыми товарами мы видим прилавки с интегральными схемами, электронными компонентами, периферийными устройствами, радиодеталями, частями шасси и узлами – сибирская Лайл-стрит под открытым небом.
Среди награбленного – переделанные клоны Sinclair ZX-Spectrum с русской документацией и играми, хранящимися на аудиокассетах. Клоны имеют разнообразные формы, цвета и дизайн и мало похожи на свои западные аналоги. Их материнские платы неофициально изготавливались на государственных заводах электроники рабочими, которые затем собирали компьютеры дома и продавали их по одному или по два в частном порядке или на блошиных рынках.
В итоге мы покупаем два клона Sinclair; один из них поставляется с гарантией – рукописной запиской с номером телефона подростка, который собрал устройство. Стоимость: эквивалент 19 долларов США.
Мы возвращаемся в институт с нашими сокровищами. Оказавшись внутри, я поражаюсь противоречию: обилие персональных компьютеров в здании противоречит правилам, установленным CoCom в годы холодной войны – правилам, которые ограничивали страны Восточного блока в приобретении передовых технологий на Западе. Я упоминаю об этом Дмитрию.
«Желтые ПК», – смеется он, махнув рукой на цветные экраны секретарш. Он объясняет, что эти компьютеры – не брендированные машины, приобретенные в результате сделок с заводами в Восточной Азии по контракту с западными компаниями.
«Значит, – говорю я, – у русских такая же страсть к персональным компьютерам, как и у нас?» В ответ Дмитрий показывает на зарешеченные окна института. «Как вы думаете, каково расстояние между прутьями?» – спрашивает он.
Я недоуменно смотрю в ответ.
«Чуть меньше ширины компьютера», – отвечает Дмитрий. Он уверяет меня, что говорит серьезно, и объясняет, что решетки были установлены для того, чтобы компьютеры не воровали, спуская их из окон. Но кое-что меня все же озадачивает. Как, интересно, это сочетается с тем, что я заметил за стенами института? Рядом с кассой в большинстве магазинов и гостиниц страны стоит русский абак – schyotti. Продавцы и служащие производят расчеты на нем, а затем вводят итоговую сумму в кассу, хотя большинство кассовых аппаратов могут производить сложение автоматически.
Когда я спрашиваю Дмитрия об этой странной практике, он объясняет, что население не доверяет новым технологиям, а schyotti – символ традиционной, доверенной процедуры. Парадоксально, но сейчас schyotti угрожает безудержная инфляция: традиционные деревянные рамки и проволочные перемычки не могут вместить достаточно бусин, чтобы справиться с более мелкими купюрами все более обесценивающейся валюты.
23 ноября 1992 года. Понедельник. Пришло время завершить наши переговоры по БЭСМ, возможно, самому влиятельному компьютеру в истории советской вычислительной техники. Эти гигантские машины – от прототипа, БЭСМ-1 (1953), до последней модели, БЭСМ-6 (1966) – были рабочими лошадками научных и военных вычислений, а система из четырех БЭСМ в институте одно время поддерживала более 300 независимых пользователей.
БЭСМ-6 представляет особый интерес: по некоторым данным, это последний отечественный компьютер, который по производительности не уступал западному аналогу – суперкомпьютеру Control Data середины 1960-х годов. Было построено более 350 БЭСМ-6. Последние из них были сняты с эксплуатации в начале 1990-х годов.
Наши переговоры о покупке суперкомпьютера были мучительными, но в конечном итоге увенчались успехом. Система, которую мы доставим домой, включает в себя полный процессор БЭСМ, шкафы питания, множество периферийных устройств, кабели, документацию и запасные части.
Имея более детальное представление об этом выдающемся советском суперкомпьютере, мы, возможно, сможем пересмотреть утверждения времен холодной войны о якобы имевшем место технологическом отставании России и развеять или подтвердить некоторые мифы о технологической доблести наших новых условных союзников.
Как видите – цитата Суэйда, мягко говоря, вырвана из контекста, при всей его любви к компьютерам, он нигде и никогда не утверждал, что БЭСМ-6 превосходит все, что было создано на Западе. Он всего лишь предполагал, что исследование этой машины сможет дать ответ на вопрос – врала ли Америка об оном превосходстве в годы холодной войны.
К сожалению, какой ответ он получил, привезя домой драгоценную машину и исследовав ее – нам неизвестно, но, думаю, читателям статьи ответ уже и так очевиден.
Профессор Томилин в Музее науки в Лондоне рядом со спасенной из Сибири БЭСМ-6, фото из архива Томилина
Самый последний миф мы оставили на закуску.
Он настолько популярен, что встречается везде, даже в русскоязычной «Википедии».
Вычислительный комплекс, в состав которого входили БЭСМ-6, в 1975 году в ходе космического полёта «Союз – Аполлон» обрабатывал телеметрию за 1 минуту, в то время как американская сторона на такой расчёт тратила 30 минут.
Первоисточником его служит единственное интервью престарелого программиста БЭСМ-6, профессора Томилина (один из авторов той самой протооперационной системы Д-68), к прискорбию скончавшегося совсем недавно в 2021 году.
Вспоминая о своей молодости и работе в ЦУПе в интервью indicator.ru он говорил:
Я находился непосредственно у терминала комплекса, где отражались результаты анализа качества измерений. Были прекраснейшие измерения! Я от этого терминала с периферийной машины комплекса АС-6 по громкой связи передавал на другой этаж на БЭСМ-6 сведения о качестве измерений.
На полученные сведения о качестве измерений оттуда последовало: «Есть, берем!», и операторы комплекса баллистических программ нажимали на клавиши пультовых регистров и тем самым направляли программы баллистических расчетов по оптимальному по времени пути получения требуемых результатов (регистры опрашивались операционной системой 250 раз в секунду, и указания операторов немедленно передавались в программы расчетов).
В результате расчеты были выполнены на 20 минут быстрее, чем у американцев (результаты совпали), на что из Хьюстона последовало: «Как же так?! Что же за машины у вас такие?»
Решение было получено быстрее за счет человеко-машинного взаимодействия.
Вообще, по рассказу престарелого ветерана сложно понять, что там, в принципе, происходило, поэтому попробуем копнуть ситуацию с другой стороны и заглянем в ЦУП NASA, чтобы узнать, какие компьютеры управления миссией использовали они.
Спасибо Советскому Союзу
На самом деле, максимально забавно то, что за развитие космонавтики американцы должны сказать спасибо Советскому Союзу. Именно запуск «Спутника-1» (чего от СССР никто не ожидал) привел к тому, что США на какое-то время впали в шок, увидев явный пробел в своих технологиях. После такого смачного пинка по самолюбию уже через три месяца было создано (в современной форме) знаменитое агентство перспективных оборонных исследований DARPA, а через полгода – летом 1958 и NASA.
При этом какое-то время NASA вовсе не обладало колоссальным бюджетом и какими-то экстремальными технологиями, до 1958 года Лаборатория реактивного движения (JPL), отвечавшая за ранние эксперименты с ракетами, вообще обходилась штатом «человеческих компьютеров» – девушек-вычислителей, вооруженных комптометрами, табуляторами и позднее – стареньким IBM 1620.
Использование человеческих машиносчетных станций, в общем, было распространено в США в определенных областях не меньше, чем в СССР, и эта практика прекратилась только после вливания колоссального финансирования на волне полета «Спутника».
Давайте откроем книгу Computers in Spaceflight: The NASA Experience и поглядим, с чем соревновался комплекс из нескольких БЭСМ-6:
Самым впечатляющим вкладом Америки в Международный геофизический год (1957–1958 гг.) стал спутник Земли Vanguard. В июне 1957 года в рамках проекта Vanguard на Пенсильвания-авеню в Вашингтоне был создан Вычислительный центр реального времени (ВЦРВ), состоящий из компьютера IBM 7044. Компьютерная программа на 40 000 инструкций, разработанная для Vanguard, занималась определением орбиты в реальном времени.
Таким образом, IBM получила раннюю практику по основным навыкам, необходимым для управления полетами. В 1959 году, когда NASA было готово заключить контракт на создание ЦУП проекта Mercury, у IBM был опыт, на который она могла сослаться в своем предложении, а также рабочая компьютерная систем из проекта Vanguard.
30 июля 1956 года NASA заключило с компанией Western Electric контракт на разработку систем слежения и наземных систем, которые будут использоваться в Mercury, а к концу 1959 года IBM получила субподряд на поставку компьютеров и программного обеспечения. Местом расположения компьютерной системы оставался Вашингтон.
В следующем году NASA основало Центр космических полетов имени Годдарда, и поскольку он находился менее чем в получасе езды от центра Вашингтона, размещение там компьютеров давало те же преимущества инфраструктуры. Объединенные команды NASA и IBM использовали старую компьютерную систему в центре города примерно до ноября 1960 года, когда первый из новых компьютеров для Mercury – IBM 7090 был готов к использованию в Годдарде.
Джеймс Стоукс (James Stokes) из NASA вспоминает, что когда он и Билл Тиндалл (Bill Tindall) впервые пришли в новый компьютерный центр, им пришлось пересечь грязную парковку, чтобы пройти к «зданию» с фанерными стенами и брезентовым верхом, которое привело в замешательство инженеров IBM, пытавшихся поддерживать работоспособность системы в полевых условиях. Это здание стало третьим корпусом нового Центра космических полетов.
Центральный компьютер IBM 7090 был сердцем сети управления Mercury. В 1959 году Министерство обороны бросило вызов компьютерной индустрии, заказав машину для обработки данных, генерируемых новой системой раннего предупреждения о баллистических ракетах (BMEWS).
Ответом IBM стал компьютер 7090. Являясь, по сути, усовершенствованием 700-й серии (использовалась для разработки Mercury), 7090 использовал новую концепцию каналов ввода/вывода, впервые примененную в 709, и был настолько велик, что ему требовалось до трех небольших компьютеров IBM 1410 только для управления вводом и выводом данных. Потребности Министерства обороны в системе BMEWS совпадали с потребностями Mercury в плане обработки и отслеживания данных.
Чтобы обеспечить надежность, необходимую для пилотируемых полетов, основная конфигурация Mercury включала два 7090, работающие параллельно, каждый из которых получал входные данные, но только один мог передавать выходные. Названные оперативным компьютером миссии (Mission Operational Computer) и динамическим резервным компьютером (Dynamic Standby Computer) они перекочевали в программу Apollo и стали первой резервируемой компьютерной системой NASA.
Переключение с основного компьютера на резервный осуществлялось вручную, так что решение принимал человек. Во время орбитального полета Джона Гленна главный компьютер вышел из строя на 3 минуты, доказав необходимость активного резерва.
Позднее сеть Mercury дополнили еще три компьютера. Один из них был 709, предназначенный для непрерывного прогнозирования точек падения ракет, запускаемых с мыса Канаверал. Он предоставлял данные, необходимые офицеру по безопасности на полигоне для принятия решения о прерывании миссии.
Еще один 709-й находился на станции слежения на Бермудах с теми же обязанностями, что и пара машин в Годдарде. В случае отказа связи или двойного отказа центрального компьютера он становился основным компьютером миссии. Наконец, компьютер наведения Burroughs-GE осуществлял радиоуправление ракетой Atlas во время подъема на орбиту.
Размещение компьютеров под Вашингтоном и размещение персонала управления полетом на мысе Канаверал привело к возникновению проблемы связи, которая нашла уникальное решение. В ранних цифровых компьютерах все входные данные поступали в память через центральный процессор. Большие объемы данных, которые необходимо было принять за короткое время, часто накапливались, ожидая, пока процессор справится с потоком.
Решением проблемы является прямой доступ к памяти через каналы данных, впервые использованные компанией IBM в модели 709, а затем в модели 7090. Благодаря использованию каналов обработка данных могла продолжаться во время ввода-вывода, что увеличивало общую пропускную способность системы.
Системы Mercury 7090 были четырехканальными. Обычно периферийные устройства, осуществляющие ввод и вывод, подключаются к каналам, расположенным физически близко к машине, но периферийные устройства (плоттеры и принтеры), управляемые компьютерами Mercury, находились на расстоянии около 1 000 миль во Флориде. Решением было заменить канал F компьютера 7090 на специальный канальный сопроцессор IBM 7281.
Четыре подканала разделяли данные, обрабатываемые устройством 7281. Один был входом от Burroughs-GE для данных, используемых при расчете траектории во время полета с двигателем. Второй вводил данные радара для определения траектории и орбиты. Два выходных подканала управляли дисплеями в Центре управления Mercury на мысе Канаверал и локально в Годдарде.
Эти пункты соединяла наземная линия связи, позволявшая передавать данные со скоростью 1 кб/с, для своего времени это была феноменальная скорость. Расстояние и новизна оборудования иногда вызывали проблемы. Время от времени во время обратного отсчета такие данные, как индикатор взлета, состоящий из одного бита, искажались и давали ошибочные сигналы.
В большинстве случаев такие сигналы можно было проверить по другим источникам информации, например, по данным радара, противоречащим сообщению о взлете. Также обычным явлением была задержка до 2 секунд на дисплеях в центре управления. Во время полета с двигателем такие задержки могли быть значительными; таким образом, возникла необходимость в отдельном компьютере прогнозирования и еще одной машине на Бермудах.
Кроме оборудования для контроля полетов IBM, значительно продвинула теорию создания операционных систем реального времени, разработав комплекс управляющих программ с названием IBM Mercury Monitor.
Для разработки пакета управляющих программ инженерам IBM пришлось работать в тесном сотрудничестве со специалистами NASA, знавшими тонкие детали математического определения орбит, также они привлекли профессора Пола Хергета (Paul Herget), директора обсерватории в Цинциннати.
Когда в 1962 году программа Mercury была завершена, и NASA начало ускоренную подготовку к полетам Gemini и Apollo, агентство решило разместить компьютеры в объединенном центре в Хьюстоне. Для IBM и NASA разработка центра управления Mercury была очень выгодной, IBM Mercury Monitor и Data Communications Channel были первыми в своем роде и заложили основы многих компьютерных технологий.
Будущие многозадачные операционные системы и управляющие программы с приоритетным прерыванием обязаны своим появлением Mercury Monitor, мейнфреймы с терминальным доступом, такие как системы бронирования авиабилетов, имеют в своей основе дальнюю связь между Вашингтоном и космодромом во Флориде. Для обеих организаций опыт, полученный штатными инженерами и менеджерами, напрямую способствовал успеху Gemini и Apollo.
Еще до начала первого орбитального полета Mercury инженеры NASA, работавшие над управлением полетами, пытались повлиять на дизайн нового центра в Хьюстоне. Билл Тиндалл, который с самого начала работал в NASA над наземным управлением, понял, что размещение руководства космической оперативной группы в Исследовательском центре Лэнгли, компьютеров и программистов – в Годдарде, а диспетчеров полета – на мысе Канаверал создает серьезные проблемы с коммуникацией и эффективностью.
В январе 1962 года он начал информационную кампанию по объединению всех компонентов в одном месте, в новом Центре пилотируемых космических аппаратов. В апреле Western Development Laboratories компании Philco Corporation начала исследование требований к новому ЦУП, одним из запросов было облегчить работу диспетчеров, установив оборудование для отображения графической информации о траекториях.
В итоге Philco разработала новую концепцию управления полетами, описывающую буквально все – от физических компьютеров до информационных потоков, дисплеев, исследования надежности и даже стандартов разработки ПО, указав, что модульность программ является важнейшим условием.
Финальная спецификация требовала безотказной поддержки 336 часовой миссии с вероятностью 99,95 %. Для достижения указанной надежности Philco изучила существующие компьютерные системы от IBM, UNIVAC и Control Data Corporation, а также свои собственные компьютеры Philco 211 и 212, чтобы определить, какой тип машин нужен и сколько их потребуется.
В результате расчетов были получены три возможные конфигурации: пять IBM 7094 (непосредственный преемник 7090 с лучшей операционной системой IBSYS); девять UNIVAC 1107, IBM 7090 или Philco 211; четыре Philco 212; четыре CDC 3600.
Независимо от того, какое решение будет выбрано, было очевидно, что сложность центра Gemini-Apollo будет намного выше, чем у его предшественника с двумя компьютерами. Чтобы сделать систему как можно более недорогой и простой, NASA указало потенциальным участникам тендера на необходимость использования готового оборудования.
IBM быстро откликнулась на предложение NASA и в сентябре представила папку толщиной 2 дюйма с предложениями по аппаратному и программному обеспечению, включая подробный список сотрудников, которых они собирались привлечь к проекту. Хотя компания знала, что является ведущим кандидатом (одобрение Тиндалла вряд ли могло остаться незамеченным), она тщательно согласовывала спецификации, например, четко заявила, что модульное тестирование будет нормой при разработке программного обеспечения.
Впрочем, была одна область, в которой их документ отличался от расчетов Philco – количество необходимых машин. Возможно, чтобы снизить общую цену, IBM предложила группу из трех компьютеров 7094. Они предположили, что если одна машина будет выполнять программу расчета орбиты, вторая – станет управляющей, а третья – резервной, то они обеспечат надежность 97,12 %, а на критичных участках до искомых 99,95 %.
Восемнадцать компаний приняли участие в тендере на RTCC, включая таких мощных конкурентов, как RCA, Lockheed, North American Aviation, Computer Sciences Corporation, Hughes, TRW и ITT.
В итоге NASA склонилось, как несложно догадаться, к предложению IBM, они подписали контракт до 1966 года на 46 миллионов долларов (около полумиллиарда в современных ценах).
Требования NASA к программному обеспечению для управления полетом Gemini привели к созданию одной из самых больших и сложных компьютерных программ в истории. В дополнение ко всем потребностям Mercury, предлагаемые Gemini операции рандеву и изменения орбиты вызвали почти экспоненциальное увеличение сложности программного обеспечения для определения орбит. Размещение компьютера на борту космического корабля привело к необходимости параллельного использования его вычислений в качестве резервного, а также к необходимости разработать способ использования наземной компьютерной системы для обновления данных Gemini.
IBM отреагировала на возросшую сложность несколькими способами. Помимо увеличения численности персонала, компания ввела строгие стандарты разработки программного обеспечения. Эти стандарты оказались настолько успешными, что IBM приняла их в масштабах всей компании в то время, когда велась разработка ключевых коммерческих программных систем мейнфреймов 1970-х.
В более сложных областях IBM обращалась к услугам специалистов-консультантов и спонсировала группу из 10 ученых, искавших решения проблем орбитальной механики.
Даже с лучшими инструментами и более мощным компьютером потребности вычислительной мощности быстро превысили возможности 7094. IBM признала, что обычной 32-килобайтной ОЗУ машины будет недостаточно, поэтому она предложила использовать буферизацию с опережением.
Коммерческая практика использования лент для ожидающих программ стала невозможной из-за требований к размеру и скорости ПО Gemini, поэтому IBM проапгрейдила 7094 до модели 7094-IIs с 65 Кб основной памяти и еще 524 Кб дополнительной ферритовой ОЗУ, названной Large core storage (LCS).
Кроме этого, расчеты Philco оказались пророческими – даже так вычислительной мощности катастрофически не хватало, и IBM увеличила чисто итоговых машин до 5, как и было изначально предсказано в спецификациях Philco.
В итоге программы с лент подкачивались в LCS, а оттуда в ОЗУ, работы по их стыковке заложили основы технологии виртуальной памяти – главного программного достижения четвертого поколения машин серии S/370 начала 1970-х годов.
По мере продолжения программы Gemini NASA все больше беспокоилось о способности компьютеров 7094 адекватно поддерживать программу Apollo, учитывая ожидаемую большую сложность навигационных проблем. ОС реального времени явно нуждалась в существенных улучшениях.
Позором обернулась демонстрация проекта президенту Линдону Джонсону, он прибыл в ЦУП, и сотрудники NASA предложили ему запустить одну из полетных программ. Волею случая Джонсон ткнул в программу, которая была уже вытеснена из ОЗУ на ленту, в итоге, как описывали присутствующие, минуты казались им часами, пока президент терпеливо ждал загрузку.
NASA решила плюнуть на IBM и купить у Крэя великий CDC 6600, чья чудовищная вычислительная мощность десятикратно перекрывала все, что было уже установлено в ЦУП. Контракт IBM повис на волоске, и, как обычно, они сделали хитрый маркетинговый ход, пообещав заменить все 7094 на куда более мощные новейшие мейнфреймы S/360.
Пикантность ситуации заключалась в том, что до поставок S/360 осталось еще полгода, машина не была готова, но в пресс-релизе об этом не было ни слова. NASA вздохнуло и отозвало заказ на CDC 6600. Крэй подал в суд на IBM, утверждая, что они смошенничали, заявивив о недоступной на тот момент машине, как о готовой, с целью вытеснить CDC с рынка. Крыть было нечем, и IBM влепили штраф в 100 миллионов долларов за нечестную конкуренцию.
В итоге к беспилотным полетам Apollo IBM успела заменить только одну машину, 4 оставшихся 7094 по-прежнему продолжали управление миссией. Только к 1966 году IBM закончила разработку новой ОС реального времени для S/360 – RTOS/360.
В итоге пилотируемый полет Apollo поддерживали две машины S/360, одна – рабочая и одна – резервная. Эта схема продержалась до 1974 года, когда настырная IBM снова выиграла тендер на поставку оборудования для NASA у Computer Sciences Corporation. С 1984 по середину 1980-х управление полетами в т. ч. программой Space Shuttle осуществлялось пятью мейнфреймами System 370/168. В конце 1980-х они были заменены на мэенфреймы IBM 3083, ставшие четвертым поколением машин Mission Control.
В это время важность наземных машин значительно упала, так как компьютеры космических кораблей стали достаточно быстрыми и продвинутыми для осуществления большей части расчетов траектории прямо на борту по ходу полета. Все эти компьютеры также были созданы IBM: ASC-15 для Saturn 1, ASC-15B для Titan Family, GDC для Gemini, LVDC для Saturn 1B/5, System/4 Pi-EP для MOL и System/4 Pi-TC 1 для Apollo Telescope Mount и Skylab.
Битва мейнфреймов
Итак, в 1975 году в битве сошлись 2 мейнфрейма IBM System/360 model 95 (спецзаказ NASA, создано всего две машины, модернизированная версия model 91 с ОЗУ на тонких магнитных пленках, более продвинутый и быстрый вариант обычной ферритовой памяти, разработанный Sperry для UNIVAC 1107 в 1962 году) со стороны NASA и АС-6 в советском ЦУПе.
IBM System/360 model 95 во всей своей славе в NASA. Фото https://ru.wikipedia.org
Следует отметить, что за телеметрию отвечала только одна машина IBM, и на самом деле model 95 была настоящим шедевром.
Она был заявлена как прямой конкурент CDC 6600, первая суперскалярная машина IBM с полноценной поддержкой спекулятивного выполнения, продвинутым кэшем, современной виртуальной памятью, одна из первых машин с многоканальной ОЗУ, центральный процессор состоял из пяти автономных блоков: блока команд, блока вещественной арифметики, блока целочисленной арифметики и двух канальных сопроцессоров: один – для ОЗУ (фактически современная технология DMA), и второй – для I/O каналов.
Продвинутый конвейер использовал ноу-хау IBM – алгоритм Томасуло динамического планирования инструкций, разработанный компьютерным ученым Робертом Томасуло (Robert Marco Tomasulo) специально для S/360. Алгоритм может работать с любой архитектурой конвейера, поэтому программное обеспечение требует небольшого количества модификаций, специфичных для конкретной машины. Все современные процессоры, включая линейку Intel Core, используют те или иные модификации этого метода.
Теоретически model 95 разгонялась до 16,6 MIPS (правда на простых инструкциях), но это уже было сногсшибательным достижением по меркам 1968 года и оставалось таким для компьютеров общего назначения много лет. Сравнимую производительность на микропроцессорах можно было выжать только из Intel 80486SX-20 МГц или AMD 80386DX-40 МГц конца1980-х.
Честно говоря, в этой битве несчастную БЭСМ-6 можно только пожалеть, но не все так плохо!
Как мы уже говорили, при общей убогости элементной базы и довольно странных с т. з. магистрального развития ЭВМ технических решениях, БЭСМ-6 обладала вполне удачной системной архитектурой, позволяющей в широких пределах комбинировать ее вычислительные элементы, для этого и была разработана аппаратура сопряжения – АС-6.
АС-6 был устроен очень хитрым способом. Для его функционирования имеющиеся в наличии БЭСМ-6 нужно было фактически разобрать на модули, а потом собрать снова уже как часть комплекса через специальные коммутаторы.
На первом уровне коммутации соединялись процессоры от БЭСМ-6 и их ОЗУ с помощью специализированного коммутационного процессора АС-6, получая то, что сейчас можно назвать симметричной многопроцессорной архитектурой – до 16 ЦП от БЭСМ-6 с разделяемой ОЗУ. Одновременно в процессе сборки процессорные шкафы передвигались и перекоммутировались для достижения минимальных задержек сигнала.
Собственно АС-6 как она есть, фото http://www.besm-6.su
Второй уровень коммутации включал так недостающие оригинальной БЭСМ-6 канальные сопроцессоры ПМ-6, объединенные в сеть, через которые подключалась разнообразная периферия.
Наконец, третий уровень состоял из устройств сопряжения с внешними источниками данных.
Все это собиралось на основе каналов от мейнфрейма ЕС (даже ненавистники Единой Системы не могут не признать, что тут он здорово помог старушке БЭСМ-6). Все дополнительные сопроцессоры АС-6 были собраны на той же DTL, что и БЭСМ-6.
Программное обеспечение имело чрезвычайно экзотическую архитектуру – за управление ЦП отвечала своя операционная система (одноименная ОС АС-6), за периферийные процессоры отвечала своя (!) отдельная операционная система (ОС ПМ-6). Если кому-то показалось, что в схеме не хватает безумия, спешим вас утешить – отдельные БЭСМ-6 в составе комплекса работали под управлением своих родных ОС на выбор (ДИСПАК и т.п.).
Оригинальным был сам управляющий процессор АС-6, представляющий собой глубоко модернизированную БЭСМ-6 (да-да, БЭСМ-6, рулившая другими БЭСМ-6). Он был более мощный, чем оригинал, производительностью до 1,5 MIPS с ОЗУ в 256 килослов и, естественно, мог использовать, как свою собственную, ОЗУ всех прочих БЭСМ комплекса через канал из 86 шин с суммарной скоростью передачи в 8 Кб/сек. Естественно, все это канальное хозяйство имело собственное питание – т. н. блок УКУП (устройство контроля и управления системой электропитания). Периферия была тоже взята от ЕС (откуда еще бы ее брать).
В итоге ЦУПовский АС-6 в определенном смысле слова эмулировал архитектуру System/360 model 95, только собранную из отдельных блоков, и с процессорами сильно отличающейся архитектуры.
Возможности этого монстра упирались чисто в физические ограничения – на практике АС-6 никогда не использовался с числом управляемых БЭСМ-6 более двух сразу по элементарной причине.
Даже такая конфигурация требовала предельно огромного машзала в 200 квадратных метров (не считая вынесенной отдельно периферии) и питания не менее чем в 150 киловатт. Итоговую скорость этого комплекса оценить не просто сложно, а вообще невозможно, так как прямых тестов производительности на АС-6 в полной сборке, насколько известно автору, никто никогда не запускал.
Реальная производительность каждой из БЭСМ-6 в его составе составляла порядка 0,8 MIPS, сам процессор АС-6 добавлял еще 1,5, сравнить это с S/360 было нереально, так как архитектурно машины отличались всем, чем можно – от машинного слова (50 бит против 36) до арифметики (сравнивались три параллельных чисто вещественных процессора с отдельными вещественным и целочисленным).
В принципе, если учесть действительно качественное математическое и программное обеспечение и принять, что телеметрию в 1975 году считал только один S/360 против трех работающих параллельно БЭСМ-6 и предварительно данные обрабатывались кучей сопроцессоров ПМ-6 – можно разумно предположить, что по скорости АС-6 в итоге не уступал машине IBM и (с определенной натяжкой) мог даже превзойти ее.
Мы не уверены, что разница составляла именно 20 минут (и из этого тем более не следует везде встречающаяся версия байки «БЭСМ-6 работала в 30 раз быстрее лучших американских компьютеров»), но, пожалуй, потягаться с CDC 6600 такая конфигурация реально могла.
Вот воспоминания одного из сотрудников советского ЦУП о тех временах:
В 1975-м году в ЦУП-е управление полетами космических аппаратов типа «Союз», «Салют» и полет по программе «Союз-Аполлон» обеспечивался вычислительным комплексом АС-6, состоящем их 2-х ЭВМ БЭСМ-6 и 4-х или 6 периферийных машин ПМ-6 (не помню сколько, не хочу врать, если остались еще в живых мои коллеги – уточните, пожалуйста). Вся обработка осуществлялась в реальном масштабе времени. Машины ПМ-6 были связаны с линиями передачи телеметрической и баллистической информации и осуществляли ее первичную обработку, в темпе поступления. На БЭСМ-6 осуществлялась основная обработка информации, форматирование рабочих кадров и выдача ее на мониторы в зал управления, на АЦПУ – по запросу и естественно записывалась на внешние магнитные носители.
В сухом остатке
В сухом остатке вышло вот что.
БЭСМ-6 получилась медленной по меркам 1970 года, на уровне компьютеров 1959–1963 гг. Она вышла дорогой и нетехнологичной, собранной вручную навесным монтажом из сотен тысяч дискретных элементов.
Она была очень специфической в управлении и годилась только как числодробилка, использовать ее как универсальную или управляющую ЭВМ было чрезвычайно неудобно и едва возможно. Она имела огромные размеры и потребляла огромное количество электричества, опять-таки – в силу устаревшей на 10 лет элементной базы.
И наконец – она полностью не годилась для того, для чего ее и собирали: стать аналогом CDC 1604, компьютером, который можно тиражировать тысячами для всех НИИ и вузов и использовать весь массив американского кода, не мучаясь с кросс-компиляцией и переписыванием всего.
Именно поэтому БЭСМ-6 выпустили хоть и рекордным, но недостаточным тиражом, просто надорвались возиться с дорогущей, медленной и устаревшей машиной, без должного количества ПО, хотя более современные ЕС на более совершенной элементной базе советская промышленность без малейшего труда клепала тысячами.
Собственно сам проект ЕС начался косвенно из-за того, что идея БЭСМ-6 не взлетела в том виде, в каком она была остро нужна. Отсюда же растут ноги у «Эльбруса» – БЭСМ-6 не сгодилась на роль настоящего суперкомпьютера, CDC 6500 был в стране один, а машину в пять раз мощнее БЭСМ-6 требовали много кто, начиная от ракетчиков и заканчивая химиками.
Была ли БЭСМ-6 плохой машиной вне контекста?
Нет.
В 1959 году она стала бы великой машиной (если бы была создана самостоятельно, конечно), в 1962–1963 году – отличной машиной для узких задач, в 1965 году – нормальной машиной. В 1968 ее должны были снять с производства и поставить в музей.
При таком жизненном цикле БЭСМ-6 однозначно вошла бы в пантеон величайших компьютеров в истории.
Этому помешало две небольшие детали – во-первых, в БЭСМ-6 розлива 1967 года было слишком мало оригинального (а неоригинальное было слишком причудливо перемешано), во-вторых – она появилась в тот год, когда по уму бы ее уже надо было закончить выпускать, опоздав на 10 лет.
В результате она родилась мертвой, и только героические усилия тысяч человеко-часов ее самоотверженных пользователей смогли вдохнуть жизнь в этого странного кадавра.
Почему же она стала легендой?
Ну для начала – в принципе, ее архитектура для научных приложений была не так уж плоха, а если вычесть десять лет – то совсем неплоха, хоть более ни для чего она и не годилась толком.
Если учесть советское отставание (нарастающее с каждым годом) в области ЭВМ (в 1967 году мы находились примерно на уровне 1959–1960 года по пессимистичным оценкам, 1961–1962 гг. – по самым оптимистичным) – БЭСМ-6 была шедевром на фоне всевозможных «Наири», ламповых «Уралов» и прочего зоопарка медленных убогих конструкций родом прямо из 1950 года.
Кроме того, она была объективно самой быстрой ЭВМ в СССР (не считая военных секретных проектов, тот же М-10 разделывал ее как бог черепаху, вычисления гидродинамики плазмы, занимавшие на БЭСМ-6 часы, на нем считались за минуты) и главное – широкодоступной: почти 400 инсталляций – это не шутки! При этом в самом мощном варианте – две машины параллельно, работающие с 6 сопроцессорами через АС-6, как мы говорили, она могла потягаться даже с S/360 model 95, а это было серьезно.
Сыграло свою роль и то, что научные центры, до того видевшие только мрак и ужас советской информатизации, наконец получили свою личную мощную машину.
Снова вспоминает начальник сектора ОМОЭД ЛВТА Генриетта Николаевна Тентюкова (еженедельник ОИЯИ «Дубна» № 34 (4325) от 11 августа 2016, «Когда машины были большими»):
И мы считали: они дают нам формулы, а мы считаем. Многозначные числа набираешь, машинка трещит… Да, метод наименьших квадратов в чистом виде. В общем, работа – тихий ужас. Через два месяца мы взбунтовались: для чего мы университет кончали? Дайте нам хоть какого-нибудь научного руководителя! Нам говорят: ищите…
Примерно в это же время Венедикт Петрович сказал: поезжайте в Москву, там есть электронно-счетная машина БЭСМ. А мы в университете только слышали про электронные машины.
Первое впечатление, конечно, грандиозное: зал огромный, литературы никакой. Ввод только с пульта. Был у меня там один знакомый, который знал, как она работает, он меня и научил. На ней я пробовала свою первую программу, с треками. Она тогда, кстати, еще на ртутных линиях задержки работала…
А потом Джелепов сказал: давайте тоже машину покупать. И купили мы «Урал». 100 операций в секунду, память вся на барабане… Но что такое сто операций в секунду для нашего Института?
…Работали мы с перфолентой. Она была тогда, конечно, не такая как сейчас. Она почему-то все время пересыхала и очень сильно шуршала при перемотке с бобины на бобину. Вот так сидишь на машине ночью, кемаришь (инженер в соседней комнате спит), и вдруг слышишь: зашуршала, голубушка! Господи, только бы не порвалась! А данные пробивались почему-то на киноленте. И мы все время боялись, что она загорится.
Но главное, не было никакого математического обеспечения. Нужен мне, например, синус – я его пишу в кодах. Еще раз нужен синус – снова пишу… Я помню, первое, что сказал Говорун, когда пришел: господи, да как вы тут работаете? Ну, работаем… Ну давайте мы хоть какую-нибудь систему элементарную сделаем!
Мы уже в составе ЛТФ были, ОИЯИ образовался. Директором ЛТФ был Боголюбов. Он любил ходить в окружении своих учеников: Ширков, Логунов, Поливанов, Медведев… и мы бегали смотреть на свое начальство. Однажды Логунов, он держал связь с нашей расчетной группой, дал мне задание пересчитать результаты из западного журнала на ЭВМ. Задача получилась интересная. Так у нас пошли большие задачи. Следующая, например, заняла 400 часов машинного времени на «Урале».
Ездили мы еще в Москву на «Стреле» считать, эта машина была все-таки помощнее «Урала». Долгое время ездили все хором, во главе с Говоруном и Игорем Силиным. Каждый со своей колодой. Время нам давали в ночь с воскресенья на понедельник. Выезжали в воскресенье днем, ночь работали, возвращались в понедельник, отсыпались и на следующий день, с утречка на работу. Так продолжалось, пока мы не взбунтовались.
Говорун страшно удивился: как? что? вам отгулы нужны? Ему и в голову не приходило…
Кстати, выдачи на бумагу на «Стреле» не было. На «Урале» хоть распечатку чисел можно было получить, а на «Стреле» вот тебе колода перфокарт, без всякой надпечатки, и изучай перфокарты на свет! У них там автономное устройство для распечатки было, но в воскресенье оно не работало, а в понедельник утром мы уже уезжали. И продолжалось все это до тех пор, пока мы М-20 не купили.
А, нет, братцы мои, был еще «Киев»! «Киев» – это эпопея! Это что-то такое ужасное было. Он, в общем-то, никогда не работал. Нас с Лидой Нефедьевой усадили за него, писать для него элементарные функции; память была очень ограничена, приходилось экономить каждую ячейку, и вот мы с Лидой изощрялись. Но «Киев» так и не заработал, хотя киевляне постоянно его переделывали и просили нас подождать еще десять-пятнадцать минут, и мы сидели на нем все воскресенья.
Ну вот, купили мы М-20. Уже шестидесятые годы пошли, Алгол появился, Лида Нефедьева читала нам первые лекции по Алголу. Да, цивилизация началась. Жить стало легче. Время на М-20 распределяла табельщица. Распределяла она так: вот тебе время с 12:02 по 12:04, две минуты. А для учета времени на машине стоял будильник. И мы его все время подкручивали назад. Приходишь на машину, например, в два, а там половина второго, а то и час.
Магнитофоны тогда были невзаимозаменяемые, на каком записал, на том и читай, и хорошо, если прочитается. Магнитная лента все время «убегала» и сматывалась вся за перегородку. В таких случаях надо было встать на скамейку, поймать крючком ленту и быстро намотать ее снова на бобину. Пока бежишь, достаешь и наматываешь – твои две минуты уже прошли.
И к перфораторам нас не допускали. Боялись, что сломаем. Это уже потом Николай Николаевич настоял, когда вернулся из ЦЕРН. Так что если нужно было что-то срочно исправить, летишь в перфораторную, просовываешь голову в окошечко и умоляешь: девочки, ради бога! У меня машина стоит. И сердобольные девочки бросались к перфоратору.
Это были 1960-е годы, ОИЯИ, главный и мощнейший ВЦ страны, работавший над проблемами ядерной физики мирового значения. Очевидно, что при появлении там БЭСМ-6 – машину были готовы буквально целовать в каждую плату – лучше-то ничего не было, был полный кошмар.
Еще одной причиной теплого отношения к БЭСМ-6 было то, что она была своя, родная (ну точнее – никто из работавших на ней был не в состоянии опознать ее прототипы, да и сейчас немногие задумываются), а ЕС ЭВМ были клонами, что било по самолюбию.
Кроме того, ЕС были чрезвычайно, предельно сложными для советской культуры производства, даже с учетом того, что передрать S/360 СССР осилил только к середине 1970-х.
В результате первые серии ЕС работали просто кошмарно и многие следующие тоже, с учетом того, что их клепали тысячами на заводах с принципиально разной культурой. Если везло и доставалась ЕС производства восточного блока – ГДР, например, то это было счастье. О культуре же сборки наших южных республик ходили легенды, ужаснее, чем рассказы Лавкрафта.
В 2000 году Э. М. Пройдаков встретился с Эммануилом Григорьевичем Кнеллером, ныне президентом фирмы «Истрасофт», и записал на диктофон его воспоминания о появлении персонального компьютера «Истра-4816». Э. Г. Кнеллер руководил небольшой группой, разработавшей эту машину в филиале ВНИИЭМ в г. Истре.
Он вспоминал:
Нужно сказать, что Иосифьян хотел, чтобы производство машины освоили в Ереване. Мы даже ездили и вели переговоры с заводом, выпускавшим ЭВМ «Наири». Однако там технологическая дисциплина была еще ниже, чем на «Счетмаше». Когда меня водили по заводу, показывая производство, главный инженер рассказывал: «Вот они – умные ребята с гор. Их спрашиваешь: «Почему ты провод так ведешь, а не как на схеме нарисовано». Он отвечает: «А я что, хуже делаю?»
С учетом, что люди так собирали простенькие ПК – представьте, какие чудовищные косяки они допускали в сборке мейнфреймов.
Нередки были ситуации, когда поставленную в вуз ЕС не удавалось запустить месяцами и даже годами. БЭСМ-6 была в разы проще, при желании ее можно было починить молотком, паяльником и известной мамой.
Харизма
Ну и, наконец, нельзя не отметить последний немаловажный компонент популярности БЭСМ-6.
Несмотря на свою внешнюю суровость, как и ее создатель Лебедев, машина обладала определенной харизмой.
Уютный полукруг стоек, ряды задорно мигающих лампочек, расслабленно-интеллектуальная атмосфера советских НИИ 1960 –1970-х годов – все это было близко и приятно целому поколению разработчиков и пользователей. Опять-таки, работа на БЭСМ-6 подразумевала частые командировки в поисках софта (в т. ч. в Германию и Венгрию), прием гостей (в т. ч. иностранных) и прочие развлечения интеллектуальной элиты. Конечно, и поэтому о БЭСМ-6 у многих остались самые теплые воспоминания.
Итак, нам осталось поведать об эпопее с компьютерами ПРО второго любимого ученика Лебедева – Бурцева, но сначала нужно опровергнуть еще один популярный миф, в наиболее пафосно-художественном изложении запущенный журналом «Родина» и Еленой Литвиновой в статье «Сергей Лебедев. Битва за суперкомпьютер. Пока с трибун призывали догнать и перегнать Америку, он сделал это тихо и, увы, незаметно для своей страны». Самый эпический абзац в ней такой:
Возможно, самое тяжелое в жизни Сергея Алексеевича. Дискуссии о дальнейшем развитии вычислительной техники становились все яростнее. Лебедев был уверен, что надо идти своим путем, создавать собственную линию ЭВМ средней мощности и супер-ЭВМ нового поколения. Оппоненты предлагали создать ряд совместимых компьютеров, повторив американскую систему IBM.
Лебедев жестко возражал: «Мы будем делать машину из ряда вон выходящую».
Выходящую из американского ряда!
Зимой 1972 года Сергей Алексеевич лежал с воспалением легких, когда узнал, что решение копировать американскую машину принято окончательно. Он встал с постели и отправился к министру, чтобы убедить его не совершать ошибку, которая отбросит страну на годы назад. Лебедев прождал в приемной больше часа. Министр его не принял.
Кто выиграл от этого поворота на Запад?
Возможно, эта история приблизила смерть Сергея Алексеевича. Он все чаще болел. Алиса Григорьевна и дети круглосуточно дежурили в больнице. Выдающийся ученый умер 3 июля 1974 года.
На самом деле все было, мягко говоря, не так, и этот вопрос мы рассмотрим далее.
Лебедев паяет суперкомпьютер. Рисунок из журнала Supercomputers #1, 2010. Трагикомичная картинка, отражающая всю суть разработки советских ЭВМ
Продолжение следует…
Самоходная пусковая установка 51П6Е2 на «Армии-2020». Фото : пресс-служба АО «Концерн ВКО «Алмаз — Антей»
Российская оборонная промышленность предлагает иностранным заказчикам широкий круг зенитных систем разных классов и типов. Сейчас на международный рынок выводится перспективный зенитный ракетный комплекс нестратегической противоракетной обороны 98Р6Е «Абакан». Он предназначается для усиления существующих систем ПВО-ПРО и способен эффективно перехватывать баллистические цели, представляющие угрозу войскам или важным объектам.
Путь на рынок
Специализированный комплекс нестратегической противоракетной обороны (ЗРК НПРО) с шифром «Абакан» является очередной разработкой концерна ВКО «Алмаз-Антей». По известным данным, главную роль в проекте взял на себя Научно-исследовательской электромеханический институт (г. Москва), а пусковая установка создавалась Машиностроительным заводом им. Калинина (г. Екатеринбург).
О существовании проекта «Абакан» впервые стало известно в августе прошлого года, накануне открытия военно-технического форума «Армия-2020». В пресс-релизе от концерна «Алмаз-Антей» сообщалось, что на выставке впервые покажут самоходную пусковую установку 51П6Е2 из состава перспективного ЗРК НПРО «Абакан». Тогда же были раскрыты основные особенности, возможности и характеристики комплекса. В частности, в прессе сообщалось, что проект разработан специально для международного рынка.
Сообщалось, что вместе с СПУ в состав ЗРК входит многофункциональная радиолокационная станция обнаружения и целеуказания 98Л6Е «Енисей-Е». В прошлом году ее демонстрировали в виде картинки, а на «Армии-2021» впервые показали полноценный образец. Вместе с ним на выставку вновь доставили пусковую установку.
В феврале этого года российская промышленность участвовала в индийской выставке Aero India 2021, где, среди прочего, представила целый ряд современных зенитных комплексов, за исключением «Абакана». Причины отсутствия нового ЗРК НПРО раскрыл «Рособоронэкспорт». Как оказалось, на тот момент еще не были оформлены разрешительные документы для вывода новой разработки на международный рынок.
Компоненты ЗРК: две пусковые установки и РЛС 98Л6Е. Источник: Bastion-karpenko.ru
Зарубежная «премьера» нового ЗРК состоялась в ноябре на выставке Dubai Airshow 2021 в ОАЭ. Эта разработка ожидаемо привлекла внимание зарубежных специалистов. Удалось ли заинтересовать реальных заказчиков – неизвестно. Впрочем, имеются все основания для оптимистичных оценок и прогнозов.
В составе комплекса
Как сообщается, ЗРК НПРО «Абакан» представляет собой вариант глубокой модернизации и дальнейшего развития линейки систем войсковой ПВО С-300В. Главной особенностью проекта 98Р6Е стал отказ от универсальности: этот комплекс предназначается только для перехвата баллистических целей нестратегических классов. Комплекс с такими функциями создается впервые в отечественной и мировой практике.
Комплекс «Абакан» состоит из нескольких основных средств. Это многофункциональная РЛС (унифицированный многофункциональный радиолокатор) «Енисей-Е», самоходные ПУ 51П6Е2 (до 4 шт.), а также управляемые ракеты 9М82МДЭ и набор вспомогательных средств и изделий. Любопытно, что в опубликованных материалах о новом ЗРК не упоминаются командные пункты или машины управления. Возможно, их функции распределены между другими машинами комплекса.
Все средства комплекса размещены на самоходных шасси, что упрощает переброску и развертывание на новых позициях. Боевая работа и стрельба в движении невозможна, однако подготовка к ним занимает минимальное время. Развертывание с марша занимает не более 15 мин., а подготовка к стрельбе из развернутого состояния – ок. 3 мин.
РЛС типа 98Л6Е строится на многоосном спецшасси марки МЗКТ. На нем смонтированы корпуса с отсеком расчета и с антенным устройством, несущим ФАР. Тактико-технические характеристики такой станции не раскрывались, однако известно, что она способна следить за воздушной обстановкой и выдавать данные о целях на пусковые установки.
«Енисей-Е» на выставке «Армия-2021». Фото : пресс-служба АО «Концерн ВКО «Алмаз — Антей»
По известным данным, РЛС «Енисей-Е» может включаться в контуры управления ПВО-ПРО и обмениваться данными с другими станциями и комплексами. Также возможна установка средств государственного опознавания российских или натовских стандартов. Предусмотрен вторичный канал для работы в Единой системе управления воздушным движением, позволяющий следить за гражданскими авиалиниями.
СПУ 51П6Е2 построена на пятиосном шасси Брянского автозавода. Эта машина несет подъемное устройство с двумя крупногабаритными транспортно-пусковыми контейнерами ЗУР. Также имеется РЛС подсвета цели с функцией передачи команд радиокоррекции. Антенна этой станции помещены на подъемной мачте.
Облик ракеты 9М82МДЭ пока не раскрыт. По габаритам и массе это изделие, вероятно, не уступает существующим ЗУР из состава ЗРС С-300/400. Комплекс «Абакан» способен осуществлять запуски ракет с интервалом от 2 сек. На одну цель одновременно наводится до двух ракет.
Особые задачи
Задачей ракет «Абакана» является поражение тактических и оперативно-тактических баллистических ракет. Перехват таких целей осуществляется на дальности до 30 км и высоте до 25 км. Скорость цели – до 3,5-4 км/с. Поражение производится осколочно-фугасной боевой частью. На конечном участке траектории ЗУР строит маневр и выбирает момент для подрыва своего заряда с таким расчетом, чтобы БЧ цели оказалась прямо в конусе разлета поражающих элементов.
ЗРК «Абакан» предлагается использовать в составе многокомпонентной эшелонированной системы противовоздушной и противоракетной обороны. На него возлагается задача перехвата баллистических ракет, угрожающих важным объектам, тогда как прочие цели должны поражаться другими ЗРК. При этом не исключается возможность самостоятельной работы ЗРК НПРО.
Предполагается, что такое распределение целей позволит значительно повысить общую эффективность ПВО-ПРО. Одновременное использование «традиционных» систем и ЗРК НПРО обеспечивает оптимизацию состава их боекомплекта и помогает более эффективно использовать их технический потенциал. Иными словами, ЗРК смогут сосредоточить все усилия только на аэродинамических целях, а всеми без исключения баллистическими угрозами займется «Абакан».
Коммерческие перспективы
В настоящее время на международном рынке присутствует масса разнообразных зенитных комплексов, способных выполнять задачи ПВО и НПРО. При этом специализированные системы, предназначенные для борьбы только с нестратегическими баллистическими угрозами, пока отсутствуют. Российский комплекс 98Р6Е «Абакан» фактически создает на рынке совершенно новую нишу – и сразу заполняет ее, не имея прямых конкурентов.
Такое монопольное положение на рынке дает известные преимущества. Если потенциальный заказчик пожелает приобрести специализированный ЗРК НПРО, то ему не придется выбирать из нескольких образцов. Конечно, при наличии явного спроса на подобные системы, могут появиться новые конкурирующие разработки, в т.ч. зарубежные. Однако на их создание и доведение до рынка уйдет несколько лет, и в течение этого времени «Абакан» не будет иметь конкурентов.
Тем не менее, коммерческие перспективы изделия 98Р6Е остаются неясными. В основе проекта лежит новая и оригинальная идея специализированного средства НПРО. Потенциальному заказчику придется тщательно изучить как саму концепцию, так и комплекс «Абакан», а затем сделать вывод, нужно ли ему такое вооружение. Как много стран пожелают развивать свою ПВО-ПРО при помощи принципиально новых систем – большой вопрос.
Впрочем, реализация технического и коммерческого потенциала пока сдерживается другими факторами. В первую очередь, это новизна комплекса. Отдельные его средства впервые показали только в прошлом году, а «премьера» других компонентов состоялась лишь несколько месяцев назад. Потенциальные заказчики попросту не имели времени для тщательного изучения «Абакана» и пока могли не успеть определить его ценность.
Новое направление
Таким образом, предприятия из состава концерна ВКО «Алмаз-Антей» разработали новую концепцию ЗРК, способного бороться со специфическими сложными целями. Используя новые и хорошо известные идеи, а также доступные компоненты, они разработали и построили опытный комплекс нового типа, который теперь демонстрируется на выставках и, возможно, примет участие в испытаниях.
От результатов нынешних и будущих выставок зависит, в первую очередь, прибыль российской промышленности. Кроме того, коммерческие успехи «Абакана» покажут необходимость развития всего направления ЗРК НПРО. Соответственно, начнется разработка новых систем такого класса. На рынке закономерно возникнет конкуренция, но звание прародителя целого направления зенитных систем останется за российским комплексом.
Помните анекдот:
— Приятель книжку подарил о России при Иване Грозном. О жестоких пытках и казнях того времени.
— Он, наверное, историей увлекается?
— Нет. Я ему 2 тысячи баксов должен.
Глава «Роснано» Сергей Куликов на Новый год от владельцев «Совкомбанка», «Промсвязьбанка» и банка «Ак Барс», наверное, получит в подарок какое-нибудь раритетное издание, посвященное деятельности святой инквизиции. С красочными реалистичными иллюстрациями. Ведь вверенная ему компания отказалась возвращать долги. Ну, как отказалась… Направила этим банкам досудебные претензии о признании недействительными кредитных договоров. Потому как «есть основания для признания указанных договоров недействительными как сделок, совершенных в ущерб интересам юридического лица и в результате злоупотребления правом».
Речь идёт о 55 млрд. рублей, взятых в кредит под госгарантии в упомянутых выше банках. «Роснано» сочла, что банки брали с нее высокие проценты, не неся рисков. Ведь что бы ни случилось, государство всё равно бы расплатилось.
Среди кредиторов также банк «Санкт-Петербург» (ему «Роснано» должна 16,5 млрд.) и АКБ «Россия» (5 млрд. руб.).
Проблема заключается в том, что долг «Роснано» составляет более 140 млрд. руб., а стоимость активов — около 70 млрд. руб. При этом с 2013 года банки получили от госкорпорации процентных выплат более чем на 100 млрд. руб. Компания продолжает исполнять свои кредитные обязательства, но желание «перестать кормить банки» вполне понятно. Тем более что кредиты на невыгодных условиях набирались еще при Анатолии Чубайсе.
Новость, что называется, задела за живое. Пользователи соцсетей не столько жаждут чьей-нибудь крови, сколько хотят знать ФИО тех, кто ответственен за разыгрывающуюся финансовую драму:
«Не переживайте, это обкатка новой технологии. Суть технологии: взять деньги, а потом их не отдать. Очень актуально, востребовано повсеместно»; «Очередная афера на высшем уровне!»; «Встает вопрос — кто конкретно заключал договоры, в ущерб интересам юридического лица и в результате злоупотребления правом, и будет ли уголовное дело о мошенничестве в особо крупных размерах в отношении конкретных физических лиц?», «Просто классика раздербанивания государственных денег, исключительно идеальная схема воровства в государственном масштабе», — такие комментарии оставляют пользователи.
— Во-первых, раз этот проект в конечном итоге прогорел, то это значит, что руководство двигалось в неправильном направлении, допустило ошибки. Это значит, что имидж А. Чубайса как гениального менеджера серьёзно пострадал, — рассуждает политолог Сергей Марков. — С другой стороны, задача «Роснано» — продвигать технологии созданные на государственные деньги, давать старт проектам там, где чисто на коммерческой основе это сделать невозможно.
Здесь выгода заключается не столько в непосредственном получении прибыли, сколько в том, что создаются высокотехнологичные сектора экономики. В том, что в будущем созданные высокотехнологические компании будут делать заказы, платить налоги в бюджет, создадут рабочие места наконец. И уж точно «Роснано» создавалось не для того, чтобы банки получили высокий процент по кредитам. Поставить такую госкорпорацию, в условия, когда она выплачивать коммерческие кредиты коммерческим банкам — абсурдное противоречие само по себе. Плохо сработали все: и те, кто выдавал кредиты на таких условиях, и менеджеры «Роснано» на эти условия согласившиеся.
Тем не менее эксперт считает, что в сложившейся ситуации важно сохранить рабочие связи и контакты, правильно переформатировать условия кредитования и менеджмент.
— Нужно, конечно, провести антикоррупционное расследование, не ушла ли часть денег «налево». Сам Чубайс — человек принципа. Но его окружают люди, как правило, придерживающие либертарианских взглядов, рыночные фундаменталисты. А у них с моральными ценностями бывают проблемы. Нужно это сделать обязательно, чтобы восстановить имидж госкорпорации. Потому как стимулирование высокотехнологических компаний — эта одна из обязанностей современного государства. И недальновидно терять имеющиеся наработки, — полагает Сергей Марков.
— Это было бы смешно, если бы не было так глупо. Бывший глава «Роснано» — человек с большим апломбом, но не умный. Я его хорошо знаю! Он ведь заявлял, что денег у «Роснано» много, вот и набрали кредитов. И вот такие люди управляют страной. Это ведь очевидный показатель слабой компетентности и недальновидности. Чубайс — это собирательный образ современного управленца высокого ранга. И именно такие «менеджеры» делают нашу страну совершенно беспомощной. Чего уж хорохорится по поводу международного положения, когда половина страны в бедности прозябает, каждый день цены растут.
«СП»: — Выплачивать кредиты-то придётся?
— Разумеется! Это ведь не шутки. Государство в любом случае заплатит. Понятно, что в банках тоже люди с понятиями сидят, поэтому и предлагали такие условия кредитования. И, конечно же, стоило бы провести расследование, как топ-менеджмент «Роснано» распоряжался полученными средствами. Сколько они миллиардов затратили? А каков результат деятельности? Я ни о каких грандиозных прорывах что-то не слышал.
Пока «Роснано» и банки-кредиторы ведут переговоры. Министр финансов Антон Силуанов надеется, что стороны найдут компромисс, устраивающий всех. По его словам, обязательства, обеспеченные госгарантиями, будут выполняться, а работа «Роснано» находится под контролем правительства.
— Это было бы смешно, если бы не было так глупо. Бывший глава «Роснано» — человек с большим апломбом, но не умный. Я его хорошо знаю, — продолжает тему экономист Руслан Хасбулатов.
Он ведь заявлял, что денег у «Роснано» много, вот и набрали кредитов. И вот такие люди управляют страной. Это ведь очевидный показатель слабой компетентности и недальновидности. Чубайс — это собирательный образ современного управленца высокого ранга. И именно такие «менеджеры» делают нашу страну совершенно беспомощной. Чего уж хорохорится по поводу международного положения, когда половина страны в бедности прозябает, каждый день цены растут.
«СП»: — Выплачивать кредиты-то придётся?
— Разумеется! Это ведь не шутки. Государство в любом случае заплатит. Понятно, что в банках тоже люди с понятиями сидят, поэтому и предлагали такие условия кредитования. И, конечно же, стоило бы провести расследование, как топ-менеджмент «Роснано» распоряжался полученными средствами. Сколько они миллиардов затратили? А каков результат деятельности? Я ни о каких грандиозных прорывах что-то не слышал.