Mitos dos EUA. O atraso da tecnologia de computação soviética

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Anonim
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“Se considerarmos as amostras de armas de diferentes tipos de tropas, e mesmo no aspecto histórico, quantas amostras de equipamentos militares soviéticos foram os melhores em comparação com os mesmos americanos? Onde havia mais dinheiro, equipamentos modernos de pesquisa e produção, cientistas? Talvez a URSS fosse a líder na criação de computadores, software?"

Quero deixar um agradecimento especial a sevtrash, que me incentivou a escrever este artigo e cujas frases dos comentários usei como epígrafe.

As expressões “processador russo” ou “computador soviético”, infelizmente, evocam uma série de associações específicas introduzidas por nossa mídia, irrefletidamente (ou, pelo contrário, deliberadamente) replicar artigos ocidentais. Todo mundo está acostumado a pensar que se trata de artefatos antediluvianos, volumosos, fracos, inconvenientes e, em geral, a tecnologia doméstica é sempre motivo de sarcasmo e ironia. Infelizmente, poucas pessoas sabem que a URSS em certos momentos da história da tecnologia da computação estava "à frente do resto do planeta". E você encontrará ainda menos informações sobre desenvolvimentos domésticos modernos nesta área.

A União Soviética é considerada o país que possuía uma das escolas científicas mais poderosas do mundo, não apenas por patriotas "fermentados". Este é um fato objetivo baseado em uma análise profunda do sistema educacional por especialistas da British Association of Educators. Historicamente, na URSS, a ênfase especial foi colocada na formação de especialistas no campo das ciências naturais, engenheiros e matemáticos. Em meados do século XX, no país dos soviéticos, existiam várias escolas para o desenvolvimento da informática e não faltava pessoal qualificado para as mesmas, pelo que existiam todos os pré-requisitos para o bom desenvolvimento da a nova indústria. Dezenas de cientistas e engenheiros talentosos participaram da criação de vários sistemas de máquinas de calcular eletrônicas. Agora falaremos apenas sobre os principais marcos do desenvolvimento de computadores digitais na URSS. O trabalho em máquinas analógicas foi iniciado antes mesmo da guerra e, em 1945, a primeira máquina analógica da URSS já estava em operação. Antes da guerra, começou a pesquisa e o desenvolvimento de gatilhos de alta velocidade, os principais elementos dos computadores digitais.

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Sergei Alekseevich Lebedev (1902 - 1974) é razoavelmente chamado de fundador do desenvolvimento da tecnologia da computação na União Soviética - sob sua liderança, 15 tipos de computadores foram desenvolvidos, desde a lâmpada mais simples até supercomputadores em circuitos integrados

Na URSS, soube-se da criação pelos americanos em 1946 da máquina ENIAC - o primeiro computador do mundo com tubos eletrônicos como base de elemento e controle automático de programa. Apesar de os cientistas soviéticos saberem da existência dessa máquina, no entanto, como qualquer outra informação que vazou para a Rússia durante a Guerra Fria, esses dados eram muito escassos e indistintos. Portanto, a conversa de que a tecnologia de computador soviética foi copiada dos modelos ocidentais nada mais é do que uma insinuação. E de que tipo de "amostras" podemos falar se os modelos operacionais de computadores naquela época ocupavam dois ou três andares e apenas um círculo muito limitado de pessoas tinha acesso a eles? O máximo que espiões domésticos podiam obter era informação fragmentada de documentação técnica e transcrições de conferências científicas.

No final de 1948, o Acadêmico S. A. Lebedev começou a trabalhar na primeira máquina doméstica. Um ano depois, a arquitetura foi desenvolvida (do zero, sem qualquer empréstimo), bem como os diagramas esquemáticos de blocos individuais. Em 1950, o computador foi montado em tempo recorde pelo esforço de apenas 12 cientistas e 15 técnicos. Lebedev chamou sua ideia de "pequena máquina de calcular eletrônica", ou MESM. "Baby", que consistia em seis mil tubos de vácuo, ocupava uma ala inteira de um prédio de dois andares. Que ninguém fique chocado com tais dimensões. Os designs ocidentais não eram menos. Era o quinquagésimo ano no pátio e os tubos de rádio ainda comandavam a bola.

É importante destacar que, na URSS, o MESM foi lançado em um momento em que havia apenas um computador na Europa - o inglês EDSAK, lançado apenas um ano antes. Mas o processador MESM era muito mais poderoso devido à paralelização do processo computacional. Uma máquina semelhante ao EDSAK, o TsEM-1, foi colocado em operação no Institute of Atomic Energy em 1953 e também ultrapassou o EDSAK em vários parâmetros.

Na criação do MESM, foram utilizados todos os princípios fundamentais da criação de computadores, como a presença de dispositivos de entrada e saída, codificação e armazenamento de um programa na memória, execução automática de cálculos com base em um programa armazenado na memória, etc. O principal é que se tratava de um computador baseado na lógica binária que se usa atualmente na computação (o ENIAC americano usava o sistema decimal (!!!), e além disso, processa-se o princípio de processamento pipeline desenvolvido pelos operandos S. A. em paralelo, agora é usado em todos os computadores do mundo.

A pequena máquina de calcular eletrônica foi seguida por uma grande - BESM-1. O desenvolvimento foi concluído no outono de 1952, após o qual Lebedev tornou-se membro titular da Academia de Ciências da URSS.

Na nova máquina, a experiência de criação de MESM foi levada em consideração e uma base de elemento aprimorada foi aplicada. O computador tinha uma velocidade de 8-10 mil operações por segundo (contra apenas 50 operações por segundo para MESM), os dispositivos de armazenamento externo eram baseados em fitas magnéticas e tambores magnéticos. Um pouco mais tarde, os cientistas fizeram experiências com acumuladores em tubos de mercúrio, potencioscópios e núcleos de ferrite.

Se na URSS pouco se sabia sobre os computadores ocidentais, na Europa e nos EUA eles não sabiam praticamente nada sobre os computadores soviéticos. Portanto, o relatório de Lebedev em uma conferência científica em Darmstadt se tornou uma verdadeira sensação: descobriu-se que o BESM-1 montado na União Soviética é o computador mais produtivo e poderoso da Europa.

Em 1958, após outra modernização do BESM RAM, que já se chamava BESM-2, passou a ser produzido em série numa das fábricas da União. O resultado do trabalho adicional da equipe sob a liderança de Lebedev foi o desenvolvimento e aprimoramento do primeiro BESM. Foi criada uma nova família de supercomputadores com a marca “M”, cujo modelo serial M-20, realizando até 20 mil operações por segundo, tornou-se na época o computador operacional mais rápido do mundo.

1958 foi outro marco importante, embora pouco conhecido, no desenvolvimento da computação. Sob a liderança da V. S. distâncias de até 200 km. Ao mesmo tempo, acredita-se oficialmente que a primeira rede de computadores do mundo começou a funcionar apenas em 1965, quando os computadores TX-2 do Massachusetts Institute of Technology e o Q-32 da corporação SDC em Santa Monica foram conectados. Assim, ao contrário do mito americano, a rede de computadores foi desenvolvida e implementada pela primeira vez na URSS, cerca de 7 anos antes.

Especialmente para as necessidades dos militares, inclusive para o Centro de Controle Espacial, foram desenvolvidos vários modelos de computador baseados no M-40 e no M-50, que se tornaram o "cérebro cibernético" do sistema antimísseis soviético, criado sob a liderança de VGKisunko e abateu um míssil real em 1961 - os americanos foram capazes de repetir isso apenas 23 anos depois.

A primeira máquina de segunda geração completa (em uma base de semicondutor) foi o BESM-6. Essa máquina tinha uma velocidade recorde para a época - cerca de um milhão de operações por segundo. Muitos dos princípios de sua arquitetura e organização estrutural tornaram-se uma verdadeira revolução na tecnologia de computação daquele período e, de fato, já eram um passo para a terceira geração de computadores.

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O BESM-6, criado na URSS em 1966, tinha velocidade recorde para a época - cerca de um milhão de operações por segundo

No BESM-6, foi implementada a estratificação da memória de acesso aleatório em blocos, permitindo a recuperação simultânea de informações, o que possibilitou aumentar drasticamente a velocidade de acesso ao sistema de memória, o princípio da combinação de execução de instruções foi amplamente utilizado (até 14 instruções de máquina podem estar simultaneamente no processador em diferentes estágios de execução). Esse princípio, batizado pelo designer-chefe do BESM-6, o acadêmico S. A. Lebedev, o princípio "duto de água", mais tarde foi amplamente utilizado para aumentar a produtividade de computadores de uso geral, tendo recebido o nome de "transportador de comando" na terminologia moderna. Pela primeira vez, foi introduzido um método de buffering de requisições, um protótipo de uma moderna memória cache foi implementado, um eficiente sistema de multitarefa e acesso a dispositivos externos foi implementado e muitas outras inovações, algumas das quais ainda estão em uso. O BESM-6 teve tanto sucesso que foi produzido em série por 20 anos e funcionou efetivamente em várias estruturas e instituições do Estado.

Aliás, o International Center for Nuclear Research, criado na Suíça, usava máquinas BESM para cálculos. E mais um fato indicativo, derrubando o mito sobre o atraso de nossa tecnologia de computação … Durante o vôo espacial soviético-americano Soyuz-Apollo, o lado soviético, usando o BESM-6, recebeu resultados processados de informações de telemetria em um minuto - meia hora antes do lado americano …

A este respeito, é interessante um artigo do curador do Museu de Ciência da Computação da Grã-Bretanha, Doron Sweid, sobre como ele comprou um dos últimos BESM-6 em funcionamento em Novosibirsk. O título do artigo fala por si: "A série russa de supercomputadores BESM, desenvolvida há mais de 40 anos, pode testemunhar as mentiras dos Estados Unidos, que declararam superioridade tecnológica durante os anos da Guerra Fria."

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Houve muitos coletivos criativos na URSS. Os institutos de S. A. Lebedev, I. S. Bruk, V. M. Glushkov são apenas os maiores deles. Às vezes eles competiam, às vezes eles se complementavam. E todos trabalharam na vanguarda da ciência mundial. Até agora, falamos principalmente sobre os desenvolvimentos do Acadêmico Lebedev, mas o resto das equipes em seu trabalho estavam à frente dos desenvolvimentos estrangeiros.

Assim, por exemplo, no final de 1948, funcionários do Instituto de Energia. Krizhizhanovsky Brook e Rameev recebem um certificado de inventor em um computador com um barramento comum, e em 1950-1951. crie-o. Nesta máquina, pela primeira vez no mundo, diodos semicondutores (cuprox) são usados no lugar de tubos a vácuo.

E no mesmo período em que S. A. Lebedev criou o BESM-6, o Acadêmico V. M. Glushkov concluiu o desenvolvimento do mainframe "Ucrânia", cujas idéias foram posteriormente usadas em mainframes americanos na década de 1970. A família de computadores MIR criada pelo acadêmico Glushkov estava vinte anos à frente dos americanos - esses eram os protótipos de computadores pessoais. Em 1967, a IBM comprou o MIR-1 em uma exposição em Londres: a IBM tinha uma disputa prioritária com os concorrentes, e a máquina foi comprada para provar que o princípio da microprogramação gradual, patenteado pelos concorrentes em 1963, é conhecido há muito tempo na Rússia e é usado em veículos de produção.

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O pioneiro da ciência da computação e da cibernética, o acadêmico Viktor Mikhailovich Glushkov (1923-1982) é conhecido por especialistas em todo o mundo por seus resultados científicos de importância mundial em matemática, ciência da computação e cibernética, tecnologia e programação de computadores

A próxima etapa no desenvolvimento da tecnologia da computação na URSS foi trabalhar na criação de um supercomputador, cuja família foi chamada de "Elbrus". Este projeto foi iniciado por Lebedev e, após sua morte, foi liderado por Burtsev.

O primeiro complexo de computadores multiprocessador "Elbrus-1" foi lançado em 1979. Ele incluía 10 processadores e tinha uma velocidade de cerca de 15 milhões de operações por segundo. Essa máquina estava vários anos à frente dos principais computadores ocidentais. Arquitetura simétrica de multiprocessador com memória compartilhada, a implementação de programação segura com tipos de dados de hardware, superescalaridade de processamento de processador, um sistema operacional unificado para complexos de multiprocessador - todos esses recursos implementados na série Elbrus apareceram muito antes do Ocidente, cujo princípio é usado até hoje em supercomputadores modernos.

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"Elbrus" geralmente introduzia uma série de inovações revolucionárias na teoria dos computadores. Estes são superscalaridade (processamento de mais de uma instrução por ciclo), implementação de programação segura com tipos de dados de hardware, pipelining (processamento paralelo de várias instruções), etc. Todos esses recursos apareceram pela primeira vez em computadores soviéticos. Outra diferença importante do sistema Elbrus em relação a outros semelhantes produzidos anteriormente na União é o enfoque em linguagens de programação de alto nível. A linguagem básica ("Autocode Elbrus El-76") foi criada por V. M. Pentkovsky, que mais tarde se tornou o arquiteto-chefe dos processadores Pentium.

O próximo modelo desta série, o Elbrus-2, já realizava 125 milhões de operações por segundo. O "Elbrus" trabalhou em uma série de sistemas importantes associados ao processamento de informações de radar, eles foram contados nas placas de Arzamas e Chelyabinsk, e muitos computadores deste modelo ainda fornecem o funcionamento de sistemas de defesa antimísseis e forças espaciais.

O último modelo desta série foi o Elbrus 3-1, que se distinguia pelo seu design modular e se destinava a resolver grandes problemas científicos e econômicos, incluindo a modelagem de processos físicos. Sua velocidade chegou a 500 milhões de operações por segundo (em algumas equipes), duas vezes mais rápido que o supercarro americano mais produtivo da época, o Cray Y-MP.

Após o colapso da URSS, um dos desenvolvedores do Elbrus, Vladimir Pentkovsky, emigrou para os Estados Unidos e conseguiu um emprego na Intel Corporation. Ele logo se tornou um engenheiro sênior da corporação e, sob sua liderança, em 1993, a Intel desenvolveu o processador Pentium, que supostamente teria o nome de Pentkovsky.

Pentkovsky incorporou aos processadores da Intel o know-how soviético que conhecia e, em 1995, a Intel lançou um processador Pentium Pro mais avançado, que chegou perto do microprocessador russo El-90 em 1990, mas nunca o alcançou., embora tenha sido criado 5 anos depois.

De acordo com Keith Diffendorf, editor do Microprocessor Report, a Intel adotou a vasta experiência e tecnologias avançadas desenvolvidas na União Soviética, incluindo os princípios fundamentais de arquiteturas modernas como SMP (processamento de multiprocessamento simétrico), superescalar e EPIC (Código de Instrução Explicitamente Paralelo - arquitetura de código com paralelismo de instrução explícita). Com base nestes princípios, os computadores já eram produzidos na União, enquanto nos EUA estas tecnologias apenas "pairavam na mente dos cientistas (!!!)".

Quero enfatizar que o artigo falou exclusivamente sobre computadores incorporados em hardware e computadores produzidos em massa. Portanto, conhecendo a história real da tecnologia de computação soviética, é difícil concordar com a opinião sobre seu atraso. Além disso, é claro que neste setor temos estado consistentemente na vanguarda. Infelizmente, não ouvimos sobre isso nem nas telas de TV nem em outras mídias.

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