Остання з серії «М»

Наталія Дубова

В 1984 році була запущена у виробництво багатопроцесорна машина М-13

М-13 представляла собою багатопроцесорну машину, в якій кожен процесор був орієнтований на виконання певних функцій

Михайло Олександрович Карцев, головний конструктор цілого ряду ЕОМ для радянських оборонних систем, був у нашій країні одним з першопрохідців технології паралельних обчислень і її втілення в практиці. Остання його розробка -- запущена в 1984 році у виробництво багатопроцесорна машина М-13 призначалася в першу чергу для обробки великих потоків інформації в реальному масштабі часу і створювалася на елементної базі четвертого покоління - Великих інтегральних схемах.

На Цього разу Карцев задумав не одну машину, а серію програмно-сумісних багатопроцесорних систем. Розроблялися три базові моделі - мала, велика і середня, створені на єдиній елементної, конструктивної і технологічної бази, побудовані на загальних структурних рішеннях, але з різною потужністю для задоволення різних потреб замовника. Усі моделі будувалися за модульним принципом, а перехід від однієї моделі до іншої здійснювався шляхом збільшення модулів. Передбачалася програмна сумісність моделей М-13 між собою. У всіх у них був єдиний машинний мова і єдине системне ПЗ, яка підтримувала роботу в режимах реального часу або поділу часу, допускаючи створення програм на автокодом, Алгол, Фортране і Кобол.

Попередня розробка Карцева, машина М-10, передбачала розпаралелювання обчислень на кількох рівнях - рівні команд (довге командне слово), рівні даних (векторні команди) і рівні програм - шляхом побудови багатомашинних комплексів. В М-13 розробники обмежилися розпаралелюванням на рівні даних, але додали конвейеризації операцій. М-13 стала першою в СРСР векторно-конвеєрної ЕОМ.

З кінця 50-х колектив Карцева будував машини для радянської системи попередження про ракетний напад, і чергові архітектурні знахідки розробників служили збільшення потужності, якого вимагали нові завдання СПРН. М-13 не була винятком. У 1980 році уряд країни прийняв рішення про створення радіолокаційної станції нового покоління «Дар'ял-У», і керованому Карцевим НДІ обчислювальних комплексів було доручено забезпечити цю РЛС обчислювальної системою на основі М-13.

М-13 представляла собою багатопроцесорну машину, в якій кожен процесор був орієнтований на виконання певних функцій. Всі пристрої цієї ЕОМ, а їх всього було 13 типів, групувалися за функціональним призначенням. Основні обчислення виконувалися в центральній процесорної частини, яка включала в себе векторне АЛП з 4, 8 або 16 арифметичних процесорів, в залежності від моделі, і процесор мультиплексного каналу. В АЛП була реалізована унікальна система апаратного контролю, яка автоматично виявляла будь-який несправний блок. Центральна процесорна частина ЕОМ в залежності від конфігурації забезпечувала продуктивність 12, 24 і 48 млн. операцій в секунду.

Наступна група пристроїв представляла собою засоби апаратної підтримки операційної системи і містила центральний керуючий процесор, таблиці віртуальної трирівневої пам'яті та засоби пошуку. Ще одна частина машини - абонентська система - складалася з програмованих сполучених процесорів для підключення різних зовнішніх пристроїв. Коли розробляється М-13 була обрана в якості основи обчислювального комплексу для РЛС «Дар'ял-У», знадобилося включити до машину спеціальний процесор для цифрової обробки сигналів. Так з'явилася додаткова спеціалізована процесорна частина ЕОМ для таких завдань, як швидке перетворення Фур'є, обчислення кореляційних функцій, порівняння з граничним значенням, перевірка гіпотез тощо Базова операція спеціального арифметичного процесора - двоточковим перетворення Фур'є - виконувалася за один такт.

Розробники М-13 прагнули реалізувати машину на самих прогресивних технічних рішеннях. Але треба врахувати, що робота над цією ЕОМ почалася в кінці 70-х, так що її творці орієнтувалися на те, чого вітчизняна промисловість досягла до 1978 році. А у виробництво запущена машина виявилася значно пізніше. Але не з вини розробників - вони оперативно впоралися зі своїм завданням, і до 1980 році була готова вся конструкторська документація. А далі почалася вкрай неприємна тяганина з вибором заводів для виробництва машини і конфлікти з вищими інстанціями. Всі ці перипетії з випуском машини коштували життя її головному конструктору - весною 1983 року серце Михайла Олександровича Карцева не витримало колосальних перевантажень.

Наступник Карцева на посаді директора НІІВК Юрій Васильович Рогачов згадує, що колектив інституту дуже важко переживав цю втрату. І з подвоєною енергією керівництво інституту стало домагатися серійного виробництва М-13. Наприкінці -решт вдалося домовитися з Загорським електромеханічним заводом, і передача туди в 1984 році документації на М-13 нарешті дала путівку в життя останньої машині Карцева. Державні випробування безпосередньо на об'єкті М-13 витримала лише в 1991 році.

До жаль, у СРСР випуск чергової ЕОМ часом перетворювався на героїчну епопею. У день 15-річчя НІІВК у травні 1982 року Карцев казав: «Нам зараз здається, що ми ніколи не випускали у світ такої гарної розробки, яку намагаємося випустити сьогодні, і що ніколи не було настільки важко випустити розробку в світло, як зараз. Але я хочу вам нагадати, що ми переживали чергову закоханість у кожну нашу розробку, і труднощі в нас завжди були неймовірні ».

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.osp.ru