История развития вычислительной техники в россии кратко

Обновлено: 02.07.2024

Эволюция вычислительной техники исходит из первобытных времён от потребности человека к арифметической манипуляции объектами. Процесс вычисления происходил на пальцах или условных предметах (камни, ракушки). В эпоху древности купцы на Руси и в Европе использовали счёты, способствующие развитию торговли из-за упрощения методов вычисления.

В 1642 года начинается новая эпоха в истории вычислительной техники на основе механизмов. Так математик Блез Паскаль сконструировал механизм, основанный на движении шестерёнок внутри ящика. Данный инструмент выполнял сложение, вычитание благодаря взаимосвязанному движению колёсиков с обозначением цифр от 0 до 9. Немецкий философ и математик Лейбниц в 1673 г. улучшил механизм Паскаля, заменив колёса на зубчатые цилиндры.

В послевоенное время американский математик Джон фон Нейман создаёт образ архитектуры устройств. Его система предполагает под собой использование кодов для программирования в памяти компьютера. Классификация вычислительной техники обрела структуру поколений (1-5), где последующее поколение обуславливалось меньшими габаритами и весом относительно предыдущего из-за появления транзисторов и интегральных микросхем. Четвёртое и пятое поколение обусловлено развитию персональных компьютеров, обладающие оптимальной системой ввода / вывода информации, компактностью и удобным интерфейсом.

Следующий виток истории будет сосредоточен на использовании знаний в неклассической физике для конструирования квантовых компьютеров, чья вычислительная мощность основана на взаимодействии электронных орбиталей атомов и квантово-механические расчётов.

Содержимое разработки

История развития вычислительной техники в России

Официальной "датой рождения" советской вычислительной техники следует считать конец 1946 года. Именно тогда в секретной лаборатории под Киевом, руководимой Сергеем Алексеевичем Лебедевым, сформировалась архитектура машин, и был принят принцип модульности, согласно которому ЭВМ конструировалась в виде ряда функционально законченных блоков, размещенных в отдельных стойках и шкафах.
Самым звездным периодом в истории советской вычислительной техники была середина шестидесятых годов. В СССР тогда действовало множество творческих коллективов: институты С.А.Лебедева, И.С.Брука, В.М.Глушкова — это только крупнейшие из них. Иногда они конкурировали, иногда дополняли друг друга. Одновременно выпускалось множество различных типов машин, самого разнообразного назначения. Все они были спроектированы и сделаны на мировом уровне и не уступали своим западным конкурентам.

Сергей Алексеевич Лебедев (1902 -1974)

Он так же участвовал при разработке многих других ЭВМ, так как был директором Института электротехники Академии Наук Украины и по совместительству руководитель лаборатории Института точной механики и вычислительной техники Академии Наук СССР.

Исаак Семёнович Брук (1902-1974)

М-1 была запущена в декабре 1951 года — одновременно с МЭСМ и почти два года была единственной в СССР действующей ЭВМ.

С 1955 г. Б.И.Рамеев стал главным конструктором машин "Урал" в Пензенском НИИ математических машин. ЭВМ "Урал-1" первого поколения выпускались в СССР довольно долго. Даже в 1964 году в Пензе еще продолжала производиться ЭВМ "Урал-4", служившая для экономических расчетов.

Виктор Михайлович Глушков (1923-1982)

1962 г. - в Институте кибернетики АН УССР разработано семейство малых цифровых электронных вычислительных машин “ Промiнь ”, предназначенных для автоматизации инженерных расчетов средней сложности.

Николай Яковлевич Матюхин (1927-1984)

Николай Яковлевич Матюхин - один из первых разработчиков САПР вычислительных систем и устройств.
Н.Я.Матюхин в 1950 г. окончил МЭИ и был направлен на работу в Энергетический институт АН СССР в лабораторию n И.С.Брука, где молодой специалист сразу же стал главным конструктором ЭВМ “М-1”, а после ее пуска в эксплуатацию переключился на разработку новой машины “М-3”.
В 1957 г. Н.Я.Матюхин перешел в НИИ автоматической аппаратуры, где в качестве главного конструктора участвовал в разработке ряда специализированных вычислительных комплексов для управления в системах ПВО (программного вычислительного оборудования). Это ЭВМ "Тетива" (1962 г.), “5Э63” (1965 г.), “5Э76” (1973 г.) и вычислительные комплексы “65с180” (1976 г.) и др. Некоторые из этих комплексов выпускались вплоть до 1992 г., например, машин “5Э63-1” было выпущено 330 шт.
Заслугой Н.Я.Матюхина является создание первой в СССР системы автоматизированного проектирования средств вычислительной техники “АСП-1” (1968 г.). В частности, в этой системе для логического моделирования цифровых устройств был предложен язык МОДИС.

Год окончания разработки: 1959. Год начала выпуска: 1961. Год прекращения выпуска: 1965. Число выпущенных машин: 50.

Всеволод Сергеевич Бурцев (1927 - 2005 г.г.)

Супер-ЭВМ второго поколения 1967 г. Быстродействие – 1 млн. операций/с, ёмкость оперативной памяти – от 64 до128 Кб 50-разрядных слов.

Ярослав Афанасьевич Хетагурова родился в 1926 г., окончил МВТУ им. Н.Э.Баумана. Полупроводниковая машина "Курс-1", предназначенная для работы в системе противовоздушной обороны страны.

Георгий Павлович Лопато (1924-2003) Серия ЭВМ "Минск" (первая из машин серии "Минск-1" создана в 1960 г.).

-Ярослав Афанасьевич Хетагурова родился в 1926 г., окончил МВТУ им. Н.Э.Баумана. Нельзя не упомянуть специализированные ЭВМ, разработанные в ЦНИИ "Агат" под руководством Я.А.Хетагурова. В интересах Военно-морского флота страны в "Агат" был создан ряд корабельных цифровых вычислительных систем, в том числе обеспечивавших стрельбу стратегического ракетного комплекса с подводной лодки.
В 1962 г. появляется первая отечественная подвижная (в автоприцепе) полупроводниковая машина "Курс-1", предназначенная для работы в системе противовоздушной обороны страны. Эта машина серийно изготавливалась на заводах Минрадиопрома вплоть до 1987 г.

Спасибо за внимание!

-75%

Сергей Алексеевич Лебедев — основоположник вычислительной техники в СССР

В 1944-м, после назначения на должность директора Института энергетики АН УССР, академик с семьей переезжает в Киев. До создания революционной разработки остается еще долгих четыре года. Данный институт специализировался по двум направлениям: электротехническое и теплотехническое. Волевым решением директор разделяет два не совсем совместимых научных направления и возглавляет Институт электроники. Лаборатория института переезжает в предместье Киева (Феофания, бывший монастырь). Именно там и воплощается в жизнь давнишняя мечта профессора Лебедева — создать электронно-цифровую счетную машину.

Первый компьютер СССР

Всего в МЭСМ было использовано порядка 6 тысяч различных электронных ламп, устройству требовалась мощность в 25 кВт. Программирование происходило за счет ввода данных с перфолент или в результате набора кодов на штекерном коммутаторе. Вывод данных производился посредством электромеханического печатающего устройства или путем фотографирования.

двоичная с фиксированной запятой перед старшим разрядом система счета;
17 разрядов (16 плюс один на знак);
емкость ОЗУ: 31 для чисел и 63 для команд;
емкость функционального устройства: аналогичная ОЗУ;
трехадресная система команд;
производимые вычисления: четыре простейших операции (сложение, вычитание, деление, умножение), сравнение с учетом знака, сдвиг, сравнение по абсолютной величине, сложение команд, передача управления, передача чисел с магнитного барабана и пр.;
вид ПЗУ: триггерные ячейки с вариантом использования магнитного барабана;
система ввода данных: последовательная с контролем через систему программирования;
моноблочное универсальное арифметическое устройство параллельного действия на триггерных ячейках.

Несмотря на максимально возможную автономную работу МЭСМ, определение и устранение неполадок все же происходило вручную или посредством полуавтоматического регулирования. Во время испытаний компьютеру было предложено решить несколько задач, после чего разработчики заключили, что машина способна производить вычисления, неподвластные человеческому разуму. Публичная демонстрация возможностей малой электронной счетной машины произошла в 1951 году. С этого момента устройство считается введенным в эксплуатацию первым советским электронно-вычислительным аппаратом. Над созданием МЭСМ под руководством Лебедева работало всего 12 инженеров, 15 техников и монтажниц.

Успех Лебедева был высоко оценен в высших эшелонах власти, и в 1952 году академик получил назначение на руководящую должность института в Москве. Малая электронная счетная машина, произведенная в единичном экземпляре, использовалась до 1957 года, после чего устройство демонтировали, разобрали на составляющие и поместили в лабораториях Политехнического института в Киеве, где части МЭСМ служили студентам в лабораторных исследованиях.

Пока академик Лебедев работал над электронно-вычислительным устройством в Киеве, в Москве образовывалась отдельная группа электротехников. Сотрудники Энергетического института имени Кржижановского Исаака Брука (электротехник) и Башира Рамеева (изобретатель) в 1948 году подают в патентное бюро заявку на регистрацию проекта собственной ЭВМ. В начале 50-х Рамеев становится руководителем отдельной лаборатории, где и предназначалось появиться этому устройству. Буквально за один год разработчики собирают первый прототип машины М-1. По всем техническим параметрам это было устройство, намного уступающее МЭСМ: всего 20 операций в секунду, тогда как машина Лебедева показывала результат в 50 операций. Неотъемлемым преимуществом М-1 были ее габариты и энергопотребление. В конструкции использовано всего 730 электрических ламп, они требовали 8 кВт, а весь аппарат занимал лишь 5 м 2 .

В 1952-м году появилась М-2, производительность которой выросла в сто раз, а число ламп увеличилось лишь вдвое. Этого удалось достичь за счет использования управляющих полупроводниковых диодов. Но инновации требовали больше энергии (М-2 потребляла 29 кВт), да и площадь конструкция заняла в четыре раза больше, чем предшественница (22 м 2 ). Счетных возможностей данного устройства вполне хватало для реализации ряда вычислительных операций, но серийное производство так и не началось.

После перевода в Москву (в 1952 году), в Институт точной механики и вычислительной техники, академик Лебедев взялся за производство нового электронно-вычислительного устройства — Большой Электронной Счетной Машины, БЭСМ. Заметим, что принцип построения новой ЭВМ во многом был заимствован у ранней разработки Лебедева. Реализация данного проекта послужила началом самой успешной серии советских компьютеров.

Модель БЭСМ-2 разрабатывалась для серийного производства. Число операций в секунду довели до 20 тысяч. После испытаний ЭЛТ и ртутных трубок, в данной модели оперативная память уже была на ферритовых сердечниках (основной тип ОЗУ на следующие 20 лет). Серийное производство, начавшееся на заводе имени Володарского в 1958 году, показало результаты в 67 единиц техники. БЭСМ-2 положила начало разработок военных компьютеров, руководивших системами ПВО: М-40 и М-50. В рамках этих модификаций был собран первый советский компьютер второго поколения — 5Э92б, и дальнейшая судьба серии БЭСМ уже оказалась связана с транзисторами.

Переход на транзисторы в советской кибернетике прошёл плавно. Особо уникальных разработок в этот период отечественного компьютеростроения не значится. В основном старые компьютерные системы переукомплектовывали под новые технологии.

Большая электронная счетная машина (БЭСМ)

За всю историю советской кибернетики и вычислительной техники БЭСМ-6 считается самой прогрессивной. В 1965 году это компьютерное устройство было самым передовым по управляемости: развитая система самодиагностики, несколько режимов работы, обширные возможности по управлению удалёнными устройствами, возможность конвейерной обработки 14 процессорных команд, поддержка виртуальной памяти, кэш команд, чтение и запись данных. Показатели вычислительных способностей — до 1 млн операций в секунду. Выпуск данной модели продолжался вплоть до 1987 года, а использование — до 1995-го.

Виктор Михайлович Глушков

Советские ЭВМ, разработанные в 50-х

Эта машина была разработана и сконструирована всего за три года, что считалось очень незначительным временем для такого проектирования. В 1961 году произошло переоснащение многих советских промышленных предприятий, и управление производством легло на плечи ЭВМ. Глушков позже попытался объяснить, почему удалось так быстро собрать аппараты. Оказывается, еще на стадии разработок и проектирования ВЦ тесно сотрудничал с предприятиями, где предполагалось установить компьютеры. Анализировались особенности производства, этапность, а также выстраивались алгоритмы всего технологического процесса. Это позволило более точно запрограммировать машины, исходя из индивидуальных промышленных особенностей предприятия.

Впервые отечественное компьютеростроение вышло на экспорт. Также был разработан генеральный план строительства специализированного завода по производству вычислительной компьютерной техники — завод вычислительных и управляющих машин (ВУМ), расположенный в Киеве.

двухадресная система команд (88 команд);
двоичная система счисления;
26 двоичных разрядов с фиксированной запятой;
оперативное запоминающее устройство на 512 слов (от одного до восьми блоков);
вычислительная мощность: 20 тысяч операций сложения (вычитания) в секунду, 4 тысячи операций умножения (деления) в тех же временных частотах;
размер аппарата: 35-40 м 2 ;
энергопотребление: 4 кВт.

двоично-десятичная система счисления;
объем ОЗУ: 140 слов;
ввод данных: с металлизированных перфокарт или штекерный ввод;
количество одномоментно запоминающихся команд: 100 (80 — основные и промежуточные, 20 — константы);
одноадресная система команд с 32 операциями;
вычислительная мощность – 1000 простейших задач в минуту, 100 вычислений по умножению в минуту.

МИР, МИР-1, а за ними вторая и третья модификации были поистине непревзойденным словом техники отечественного и мирового производства. МИР-2, например, успешно соревновалась с универсальными компьютерами обычной структуры, превосходящими ее по номинальному быстродействию и объему памяти во много раз. На этой машине впервые в практике отечественного компьютеростроения был реализован диалоговый режим работы, использующий дисплей со световым пером. Каждая из этих машин была шагом вперед на пути построения разумной машины.

Технические параметры МИР:

двоично-десятичная система счисления;
фиксированная и плавающая запятая;
произвольная разрядность и длина производимых расчетов (единственное ограничение накладывал объем памяти — 4096 символов);
вычислительная мощность: 1000-2000 операций в секунду.

Ввод данных осуществлялся за счет печатающего клавиатурного устройства (электрической машинки Zoemtron), идущего в комплекте. Соединение комплектующих происходило посредством микропрограммного принципа. В последствии благодаря этому принципу удалось усовершенствовать как сам язык программирования, так и прочие параметры устройства.

МИР-2 уже производил до 12 000 операций в секунду, а МИР-3 обладал возможностями, в 20 раз превышающими показатели предыдущей модели.

Далее группа ученых разработала принципы построения вычислительных средств противоракетной обороны (ПРО), что привело к появлению радиолокационных станций точного наведения. Это был отдельный высокоэффективный вычислительный комплекс, позволяющий с максимальной точностью производить автоматическое наблюдение за сложными, разнесенными на большие расстояния объектами в режиме онлайн.

В 1972 году для нужд ввозимых комплексов противовоздушной обороны были созданы первые вычислительные трехпроцессорные машины 5Э261 и 5Э265, построенные по модульному принципу. Каждый модуль (процессор, память, устройство управления внешними связями) был полностью охвачен аппаратным контролем. Это позволило осуществлять автоматическое резервное копирование данных в случае, если происходили сбои или отказ в работе отдельных комплектующих. Вычислительный процесс при этом не прерывался. Производительность данного устройства была для тех времен рекордной — 1 млн операций в секунду при очень малых размерах (менее 2 м 3 ). Эти комплексы в системе С-300 по сей день используются на боевом дежурстве.

В 1970 году началось плановое строительство комплекса.

Серийное производство машин такой сложности потребовало срочного развертывания систем автоматизации проектирования компьютеров, и эта задача была успешно решена под руководством Г.Г. Рябова.

Вместо заключения

Результат работы центра — появление в 1971 году компьютеров серии ЕС. Несмотря на сходство идеи с IBM S/360, прямого доступа к этим компьютерам советские разработчики не имели, поэтому проектирование отечественных машин начиналось с дизассемблирования программного обеспечения и логического построения архитектуры на основании алгоритмов её работы.

Читайте также: