Único e esquecido: o nascimento do sistema de defesa antimísseis soviético. BESM contra Strela

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Único e esquecido: o nascimento do sistema de defesa antimísseis soviético. BESM contra Strela
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Anonim

Voltemos às aventuras de Lebedev em Moscou. Ele foi lá não como um selvagem, mas a convite do mencionado M. A. Lavrentyev, que naquela época chefiava o lendário ITMiVT.

O Instituto de Mecânica de Precisão e Ciência da Computação foi originalmente organizado em 1948 para calcular (mecânica e manualmente!) Tabelas balísticas e realizar outros cálculos para o Departamento de Defesa (nos Estados Unidos, naquela época, o ENIAC estava trabalhando em tabelas semelhantes, e havia várias outras máquinas no projeto) … Seu diretor era o tenente-general N. G. Bruevich, mecânico de profissão. Sob ele, o foco do instituto era o desenvolvimento de analisadores diferenciais, já que o diretor não representava nenhuma outra técnica. Em meados de 1950, Bruyevich (de acordo com a tradição soviética, diretamente por meio de uma carta a Stalin) foi substituído por Lavrentyev. O deslocamento se deu por meio da promessa ao líder de criar uma máquina de cálculo de armas nucleares o mais rápido possível.

Para fazer isso, ele atraiu o talentoso Lebedev de Kiev, onde ele havia acabado de concluir a construção do MESM. Lebedev trouxe 12 cadernos cheios de desenhos de uma versão melhorada da máquina e imediatamente começou a trabalhar. No mesmo 1950, Bruevich atingiu Lavrentiev em retaliação, oferecendo ao ITMiVT "assistência fraternal" do Ministério de Engenharia Mecânica e Instrumentação da URSS. Os ministros "aconselharam" (como você entende, não havia opção de recusar) ITMiVT a cooperar com SKB-245 (o mesmo onde o diretor V. V. Aleksandrov não queria "ver e saber" a máquina Setun única e de onde de Brook Rameev), O Instituto de Pesquisa Científica "Schetmash" (anteriormente desenvolvendo máquinas de somar) e a fábrica SAM, que produziu essas máquinas de somar. Assistentes satisfeitos, tendo estudado o projeto de Lebedev, imediatamente fizeram uma proposta, dizendo ao Ministro PI Parshin que eles próprios iriam dominar a criação de um computador.

Strela e BESM

O ministro assinou imediatamente um despacho para o desenvolvimento da máquina Strela. E os três concorrentes de alguma forma conseguiram completar seu protótipo no momento em que o BESM foi testado. SKB não teve chances, o desempenho de Strela não foi superior a 2 kFLOPS e o BESM-1 produziu mais de 10 kFLOPS. O ministério não estava dormindo e disse ao grupo de Lebedev que apenas uma cópia da RAM em potencioscópios rápidos, que era vital para o computador, foi dada a Strela. A indústria nacional supostamente não dominou o partido maior, e o BESM funciona bem como está, é preciso apoiar os colegas. Lebedev reconstrói urgentemente a memória para linhas de atraso de mercúrio volumosas e obsoletas, o que reduz o desempenho do protótipo apenas ao nível de "Strela".

Mesmo dessa forma castrada, seu carro destrói completamente um concorrente: 5 mil lâmpadas foram usadas no BESM, quase 7 mil no "Strela", o BESM consumiu 35 kW, "Strela" - 150 kW. A apresentação dos dados no SKB foi escolhida arcaica - BDC com um ponto fixo, enquanto BESM era real e totalmente binário. Equipado com RAM avançada, teria sido um dos melhores do mundo naquela época.

Não há nada a fazer, em abril de 1953 o BESM foi adotado pela Comissão Estadual. Mas … não foi colocado em série, permaneceu como o único protótipo. Para a produção em massa, opta-se pelo “Arrow”, produzido no valor de 8 exemplares.

Em 1956, Lebedev elimina os potencioscópios. E o protótipo BESM se torna o carro mais rápido fora dos Estados Unidos. Mas, ao mesmo tempo, o IBM 701 supera em especificações técnicas, usando a memória mais recente em núcleos de ferrite. O famoso matemático MR Shura-Bura, um dos primeiros programadores de Strela, não se lembrava dela com muito carinho:

A “Flecha” foi colocada no Departamento de Matemática Aplicada. A máquina funcionava mal, tinha apenas 1000 células, uma unidade de fita magnética inoperante, falhas freqüentes na aritmética e uma série de outros problemas, mas, mesmo assim, conseguimos dar conta da tarefa - fizemos um programa para calcular a energia das explosões ao simular armas nucleares …

Quase todo mundo que teve a felicidade duvidosa de tocar neste milagre da tecnologia fez tal opinião sobre ela. Aqui está o que AK Platonov diz sobre Strela (da entrevista que já mencionamos):

O diretor do instituto que fabricava os equipamentos de informática em uso na época não deu conta da tarefa. E havia toda uma história: como Lebedev foi persuadido (Lavrentyev o persuadiu) e Lavrentyev se tornou o diretor do instituto, e então Lebedev se tornou o diretor do instituto em vez daquele acadêmico "malsucedido". E eles fizeram o BESM. Como você fez isso? Colecionou alunos de pós-graduação e trabalhos de conclusão de curso dos departamentos de física de vários institutos, e os alunos fizeram esta máquina. Primeiro, eles fizeram projetos em seus projetos, depois fizeram ferro nas oficinas. O processo começou, despertou interesse, o Ministério da Indústria da Rádio aderiu …

Quando eu vim para este carro com o BESM, meus olhos foram para a minha testa. As pessoas que o fizeram apenas o esculpiram com o que eles têm. Não fazia ideia, ou seja, quase não podia fazer nada com ele! Ela sabia como multiplicar, somar, dividir, tinha uma memória, sim, e ela tinha algum tipo de código complicado que você não pode usar … Você dá o comando IF e tem que esperar oito comandos até o caminho sob o a cabeça cabe lá. Os desenvolvedores nos disseram: é só descobrir o que fazer nesses oito comandos, mas por causa disso ficou oito vezes mais lento … SCM na minha memória é uma espécie de aberração … BESM teve que dar 10.000 operações … Mas, por causa da substituição [memória], BESM em tubos deu apenas 1000 operações. Além disso, todos os cálculos para eles foram realizados 2 vezes, necessariamente, porque esses tubos de mercúrio muitas vezes se perdiam. Quando mais tarde mudamos para a memória eletrostática … toda a equipe de jovens - afinal, Melnikov e outros ainda eram meninos - arregaçaram as mangas e refiz tudo. Fizemos nossas 10 mil operações por segundo, depois aumentamos a frequência e eles conseguiram 12 mil. Eu me lembro daquele momento. Melnikov me diz: “Olha! Olha, vou dar ao país outra Strela agora! " E neste oscilador gira o botão, só aumentando a frequência.

TK

Em geral, as soluções arquitetônicas desta máquina estão agora praticamente esquecidas, mas em vão - elas demonstram perfeitamente uma espécie de esquizofrenia técnica, que os desenvolvedores tiveram que seguir em grande parte sem culpa própria. Para quem não sabe, na URSS (principalmente no campo militar, que incluía todos os computadores da União até meados dos anos 1960), era impossível construir ou inventar oficialmente qualquer coisa, agindo livremente. Para qualquer produto potencial, um grupo de burocratas especialmente treinados faria primeiro uma tarefa técnica.

Era impossível, em princípio, não cumprir o TK (mesmo o mais estranho, do ponto de vista do bom senso) - mesmo uma invenção engenhosa não teria sido aceita por uma comissão governamental. Assim, no trabalho técnico para "Strela" foi indicada a exigência da possibilidade obrigatória de trabalhar com todas as unidades da máquina em grossas luvas quentes (!), Cujo significado a mente não é capaz de compreender. Como resultado, os desenvolvedores foram tão pervertidos quanto podiam. Por exemplo, o notório drive de fita magnética usava bobinas não do padrão global 3⁄4”, mas 12,5 cm, para que pudessem ser carregadas em luvas de pele. Além disso, a fita teve que resistir a um solavanco durante uma partida a frio do drive (de acordo com TZ –45 ° C), por isso era super grossa e muito forte em detrimento de todo o resto. Como um dispositivo de armazenamento pode ter uma temperatura de -45 ° C, quando uma bateria de lâmpada de 150 kW está a um passo dela, o compilador da declaração de trabalho definitivamente não pensou nisso.

Mas o sigilo do SKB-245 era paranóico (em contraste com o projeto BESM, que Lebedev fez com os alunos). A organização tinha 6 departamentos, que eram designados por números (antes eram secretos). Além disso, o mais importante, o primeiro departamento (de acordo com a tradição, mais tarde em todas as instituições soviéticas essa mesma "primeira parte" existiu, onde pessoas especialmente treinadas da KGB se sentaram e esconderam tudo o que era possível, por exemplo, na década de 1970, o " os primeiros departamentos "eram responsáveis pelo acesso a uma máquina estratégica - uma copiadora, caso contrário, os funcionários começarão repentinamente a propagar a sedição). Todo o departamento fazia a verificação diária de todos os outros departamentos, todos os dias os funcionários da SKB recebiam malas com papéis e cadernos costurados, numerados e lacrados, que eram entregues no final da jornada de trabalho. No entanto, por alguma razão, um nível tão notável de organização burocrática não permitiu a criação de uma máquina igualmente notável.

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É impressionante, no entanto, que "Strela" não apenas entrou no panteão dos computadores soviéticos, mas também era conhecido no Ocidente. Por exemplo, o autor deste artigo ficou sinceramente surpreso ao encontrar, em C. Gordon Bell, Allen Newell, Computer Structures: Reading and Examples, publicado pela McGraw-Hill Book Company em 1971, em um capítulo sobre várias arquiteturas de conjunto de comandos, uma descrição dos comandos de seta. Embora tenha sido citado lá, como fica claro no prefácio, antes, por uma questão de curiosidade, já que era bastante complexo mesmo para padrões domésticos complicados.

M-20

Lebedev aprendeu duas lições valiosas com essa história. E para a produção da próxima máquina, a M-20, mudou-se para os concorrentes privilegiados pelas autoridades - o mesmo SKB-245. E para patrocínio ele nomeia como seu deputado um alto posto do Ministério - M. K. Sulima. Depois disso, ele começa a afogar o desenvolvimento concorrente - "Setun" com o mesmo ardor. Em particular, nenhum escritório de design se comprometeu a desenvolver documentação vital para a produção em massa.

Mais tarde, o vingativo Bruevich desferiu o último golpe em Lebedev.

O trabalho da equipe M-20 foi nomeado para o Prêmio Lenin. No entanto, o trabalho foi rejeitado por motivos não especificados. O fato é que Bruevich (que então era funcionário do Gospriyemka) escreveu sua opinião divergente, além do ato sobre a aceitação do computador M-20. Referindo-se ao fato de que o computador militar IBM Naval Ordnance Research Calculator (NORC) já está operando nos Estados Unidos, supostamente produzindo mais de 20 kFLOPS (na realidade, não mais que 15), e "esquecendo" que o M-20 tem 1600 lâmpadas em vez de 8000 NORC, ele expressou grandes dúvidas sobre a alta qualidade da máquina. Naturalmente, ninguém começou a discutir com ele.

Lebedev também aprendeu essa lição. E Sulim, que já conhecíamos, tornou-se não apenas deputado, mas projetista geral das seguintes máquinas M-220 e M-222. Desta vez, tudo correu como um relógio. Apesar das inúmeras deficiências da primeira série (naquela época, uma base de elemento de transistor de ferrita pobre, uma pequena quantidade de RAM, um design malsucedido do painel de controle, alta intensidade de trabalho de produção, um modo de operação de console de programa único), 809 conjuntos desta série foram produzidos de 1965 a 1978. O último deles, de 25 anos, foi instalado ainda na década de 80.

BESM-1

É interessante que o BESM-1 não pode ser considerado puramente baseado em lâmpadas. Em muitos blocos, transformadores de ferrite, em vez de lâmpadas de resistência, eram usados no circuito do ânodo. O aluno de Lebedev, Burtsev, lembrou:

Uma vez que esses transformadores foram feitos de forma artesanal, eles muitas vezes queimaram, embora exalando um cheiro específico pungente. Sergei Alekseevich tinha um olfato maravilhoso e, cheirando a prateleira, apontou para o que estava com defeito a um quarteirão. Ele quase nunca estava errado.

Em geral, os resultados da primeira etapa da corrida do computador foram resumidos em 1955 pelo Comitê Central do PCUS. O resultado da busca por cátedras e fundações acadêmicas foi decepcionante, o que é confirmado pelo relatório correspondente:

A indústria nacional, que produz máquinas e aparelhos eletrônicos, não aproveita suficientemente as conquistas da ciência e da tecnologia modernas e fica atrás de uma indústria semelhante no exterior. Este atraso se manifesta especialmente na criação de dispositivos de cálculo de alta velocidade … O trabalho … é organizado em uma escala completamente insuficiente, … não permitindo recuperar e, além disso, ultrapassar os países estrangeiros. SKB-245 MMiP é a única instituição industrial nesta área …

Em 1951, havia 15 tipos de máquinas digitais universais de alta velocidade nos EUA, com um total de 5 máquinas grandes e cerca de 100 pequenas. Em 1954, os Estados Unidos já tinham mais de 70 tipos de máquinas com um número total de mais de 2.300 peças, das quais 78 eram grandes, 202 eram médias e mais de 2.000 eram pequenas. Atualmente, temos apenas dois tipos de máquinas grandes (BESM e "Strela") e dois tipos de máquinas pequenas (ATsVM M-1 e EV) e apenas 5-6 máquinas estão em operação. Estamos atrasados em relação aos EUA … e em termos de qualidade das máquinas que temos. Nossa máquina serial principal "Strela" é inferior à máquina americana serial IBM 701 em uma série de indicadores … Parte da mão de obra e recursos disponíveis é gasta na execução de trabalhos pouco promissores que ficam atrás do nível da tecnologia moderna. Assim, o analisador diferencial eletromecânico com 24 integradores fabricado no SKB-245, que é uma máquina extremamente complexa e cara, tem capacidades bastante estreitas em comparação com as máquinas eletrônicas digitais; no exterior a partir da fabricação de tais máquinas recusadas …

A indústria soviética também fica atrás da indústria estrangeira em tecnologia para a produção de computadores. Assim, no exterior, são amplamente produzidos componentes e produtos especiais de rádios, que são utilizados em máquinas de calcular. Destes, diodos e triodos de germânio devem ser indicados em primeiro lugar. A produção desses elementos está sendo automatizada com sucesso. A linha automática da planta da General Electric produz 12 milhões de diodos de germânio por ano.

No final dos anos 50, disputas e contendas entre designers associados a uma tentativa de obter mais financiamento do estado para seus projetos e afogar outros (já que o número de cadeiras na Academia de Ciências não é borracha), bem como um O baixo nível técnico, que dificilmente possibilita a produção de equipamentos tão complexos, levou ao fato de que, no início da década de 1960, o parque em geral de todas as máquinas de lâmpadas na URSS era:

Único e esquecido: o nascimento do sistema de defesa antimísseis soviético. BESM contra Strela
Único e esquecido: o nascimento do sistema de defesa antimísseis soviético. BESM contra Strela

Além disso, até 1960, várias máquinas especializadas foram produzidas - M-17, M-46, "Kristall", "Pogoda", "Granit", etc. No total, não mais do que 20-30 peças. O computador mais popular "Ural-1" também era o menor (100 lâmpadas) e o mais lento (cerca de 80 FLOPS). Para efeito de comparação: o IBM 650, o primeiro mais complexo e mais rápido que quase todos os anteriores, era produzido naquela época em mais de 2.000 exemplares, sem contar outros modelos apenas desta empresa. O nível de carência de tecnologia informática era tal que, quando em 1955 foi criado o primeiro centro de computação especializado do país - o Centro de Computação da Academia de Ciências da URSS com duas máquinas inteiras - BESM-2 e Strela, os computadores funcionavam 24 horas por dia e não conseguia lidar com o fluxo de tarefas (uma é mais importante que a outra).

Absurdo burocrático

Chegou, de novo, ao absurdo burocrático - para que os acadêmicos não brigassem pelo tempo sobrevalorizado da máquina (e, segundo a tradição, pelo controle partidário total de tudo e de todos, por via das dúvidas), o plano de cálculos no computador foi aprovado, semanalmente, pessoalmente pelo presidente do Conselho de Ministros da URSS N. A. Bulgarin. Houve outros casos anedóticos também.

Por exemplo, o acadêmico Burtsev relembrou a seguinte história:

O BESM começou a considerar tarefas de particular importância [isto é, armas nucleares]. Recebemos autorização de segurança, e os oficiais da KGB perguntaram meticulosamente como informações de especial importância poderiam ser extraídas e removidas do carro … Entendemos que todo engenheiro competente pode extrair essas informações de qualquer lugar, e eles queriam que fosse um só lugar. Como resultado de esforços conjuntos, determinou-se que este local é um tambor magnético. Uma tampa de acrílico foi construída no tambor com um local para selá-lo. Os guardas registravam regularmente a presença de um selo com a entrada desse fato no diário … Assim que começamos a trabalhar, tendo recebido alguns, como disse Lyapunov, um resultado engenhoso.

- E o que fazer a seguir com esse resultado brilhante? "Ele está na RAM", pergunto a Lyapunov.

- Bem, vamos colocá-lo no tambor.

- Qual tambor? Ele foi selado pela KGB!

Ao que Lyapunov respondeu:

- Meu resultado é cem vezes mais importante do que qualquer coisa ali escrita e lacrada!

Gravei seu resultado em um tambor, apagando um grande conjunto de informações registradas por cientistas atômicos….

Também foi sorte que Lyapunov e Burtsev fossem pessoas necessárias e importantes o suficiente para não colonizar Kolyma por causa de tamanha arbitrariedade. Apesar desses incidentes, o mais importante é que ainda não começamos a ficar para trás em tecnologia de produção.

O acadêmico N. N. Moiseev se familiarizou com as máquinas de tubos dos EUA e escreveu mais tarde:

Eu vi que na tecnologia nós praticamente não perdemos: os mesmos monstros da computação em tubo, os mesmos fracassos sem fim, os mesmos engenheiros mágicos em jalecos brancos que consertam falhas e matemáticos sábios que estão tentando sair de situações difíceis.

A. K. Platonov também lembra a dificuldade de obter acesso ao BESM-1:

Um episódio é relembrado em conexão com o BESM. Como todos foram expulsos do carro. Seu tempo principal era com Kurchatov, e eles foram instruídos a não dar tempo a ninguém até que terminassem todo o trabalho. Isso irritou muito Lebedev. Inicialmente, ele próprio alocou tempo e não concordou com tal exigência, mas Kurchatov anulou este decreto. Aí fiquei sem tempo às oito horas, tenho que ir para casa. Nesse momento, as garotas de Kurchatov chegam com fitas perfuradas. Mas atrás deles entra um Lebedev furioso com as palavras: "Isso está errado!" Em suma, Sergei Alekseevich sentou-se pessoalmente no console.

Ao mesmo tempo, a batalha dos acadêmicos pelas lâmpadas ocorreu tendo como pano de fundo a incrível alfabetização dos líderes. Segundo Lebedev, quando, no final dos anos 1940, se reuniu com representantes do Comitê Central do Partido Comunista em Moscou para lhes explicar a importância do financiamento de computadores, e falou sobre o desempenho teórico do MESM em 1 kFLOPS. O oficial pensou por um longo tempo, e então deu um brilhante:

Bem, aqui, pegue o dinheiro, faça um carro com ele, ela vai instantaneamente recontar todas as tarefas. Então o que você fará com isso? Jogue fora?

Depois disso, Lebedev procurou a Academia de Ciências da SSR Ucraniana e já lá encontrou o dinheiro e o apoio necessários. Quando, segundo a tradição, olhando para o Ocidente, os burocratas domésticos viram o que viam, o trem quase partiu. Conseguimos produzir não mais do que 60-70 computadores em dez anos e, mesmo assim, até a metade dos computadores experimentais.

Como resultado, em meados da década de 1950, uma situação surpreendente e triste se desenvolveu - a presença de cientistas de classe mundial e a completa ausência de computadores seriais de nível semelhante. Como resultado, ao criar computadores de defesa antimísseis, a URSS teve que contar com a engenhosidade russa tradicional, e a dica sobre a direção a ser escavada veio de uma direção inesperada.

Existe um pequeno país na Europa que muitas vezes é ignorado por aqueles com um conhecimento superficial da história da tecnologia. Eles costumam se lembrar de armas alemãs, carros franceses, computadores britânicos, mas se esquecem de que havia um estado, graças a seus engenheiros de talento único, que alcançou na década de 1930-1950 nada menos, senão grande sucesso em todas essas áreas. Depois da guerra, felizmente para a URSS, ela entrou firmemente em sua esfera de influência. Estamos falando sobre a Tchecoslováquia. E é sobre os computadores tchecos e seu papel principal na criação do escudo antimísseis do país dos soviéticos que falaremos no próximo artigo.

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