Архитекторы компьютерного мира - Аркадий Частиков

В 1969 году коллектив вновь созданного института приступил к разработке многопроцессорной системы М-10, и уже в августе 1971 года был создан экспериментальный образец. Такие темпы разработки сказались на здоровье главного конструктора — обширный инфаркт на несколько месяцев уложил его в постель. Но, к счастью, все обошлось благополучно.

В сентябре 1973 года первый промышленный образец успешно выдержал комплексную проверку, а с декабря этого же года началось серийное производство, которое продолжалось до конца 80-х годов.

М-10 представляла собой многопроцессорную синхронную систему со средней производительностью 5 млн. операций в секунду и внутренней памятью емкостью 5 Мбайт. В качестве элементной базы были использованы микросхемы серии 217 ("Посол"). М-10 обладала способностью вести параллельную обработку данных различных форматов, динамически изменять кластеризацию процессоров для соответствия формата данных.

До 80-х годов вычислительная система М-10 по своей производительности превосходила все отечественные машины (БЭСМ-6 она превосходила в 4,2 раза, а старшие модели ЕС ЭВМ — в 5,6 раза). Уступая по производительности из-за несовершенства элементной базы, как пишет Б. А. Головкин, суперкомпьютеру Сгау-1 (появившемуся в те же годы), М-10 превосходила его по возможностям, заложенным в архитектуру. "Они определяются числом циклов (в среднем) на одну выполняемую операцию. Чем оно меньше, тем более совершенна архитектура ЭВМ. Для М-10 оно составляет от 0,9 до 5,3 (для всего спектра операций), а для Сгау-1 — от 0,7 до 27,6. Здесь минимальные значения близки одно к другому, а максимальное значение для М-10 намного меньше максимального значения для Сгау-1".

Информация об использовании системы М-10, как и о применении предыдущей системы М-4, до 90-х годов была закрытой — она также участвовала в составе комплекса системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН).

В 1977 году коллективу разработчиков М-10 была присуждена Государственная премия СССР, а М. А. Карцев был награжден орденом Ленина.

В 1980 году М-10 была модернизирована и стала выпускаться под названием М-10М (ее производительность составляла 20–30 млн. операций в секунду). В этом же году правительство страны приняло решение о создании радиолокационной станции нового поколения для СПРН, и институту Карцева было поручено обеспечить новую РЛС вычислительным комплексом на основе системы М-13.

Система четвертого поколения М-13

Разработка многопроцессорной системы М-13 началась в НИИВК еще в 1978 году. Эта первая отечественная система четвертого поколения, в которой в качестве элементной базы использовались большие интегральные схемы, была предназначена для обработки в реальном масштабе времени больших потоков информации. Система М-13 имела 4 основные части: центральную процессорную часть, аппаратные средства поддержки операционной системы, абонентское сопровождение и специализированную процессорную часть и была построена по модульному принципу. Кроме распараллеливания на уровне данных (векторные команды), в структуру М-13 был введен конвейер операции. Так что, система М-13 стала первой в нашей стране векторно-конвейерной вычислительной системой. Максимальное эквивалентное быстродействие системы составляло 2,4х109 операций в секунду.

Несмотря на то, что конструкторская документация на систему М-13 была подготовлена институтом в 1980–1981 годах, в производство она была запущена значительно позже. О трудностях выпуска очередной вычислительной системы М. А. Карцев говорил в своем выступлении в мае 1982 года по случаю 15-летия НИИВК: "Нам сейчас кажется, что мы никогда не выпускали в свет такой хорошей разработки, какую пытаемся выпустить сегодня, и что никогда не было столь трудно выпустить разработку в свет, как сейчас. Но я хочу вам напомнить, что мы переживали очередную влюбленность в каждую нашу разработку, и трудности у нас всегда были неимоверные".

Неприятная волокита с выбором заводов для производства М-13 и конфликты по этому поводу с вышестоящими инстанциями стоили жизни ее главному конструктору — не выдержало сердце. 23 апреля 1983 года Михаила Александровича не стало. Ему было 59 лет.

В 1984 году Загорский электромеханический завод приступил к производству последнего детища М. А. Карцева — вычислительной системы М-13, а государственные испытания непосредственно на объекте система прошла лишь в 1991 году.

Творческое наследие М. А. Карцева значительно и весомо. Это целая гамма созданных им уникальных вычислительных машин, комплексов и систем: М-2, М-4, М4-2М, М-5, М-10, М-13, внесших существенный вклад в компьютерную науку, а их практическая значимость для нашей страны очень велика.

Это серия написанных им книг, которые стали настольными как у разработчиков вычислительных машин, так и у студентов технических вузов соответствующих специальностей: "Арифметические устройства электронных цифровых машин" (1958), "Арифметика цифровых машин" (1969), "Архитектура цифровых вычислительных машин" (1978), "Вычислительные системы и синхронная арифметика" (1978).

Заслуги М. А. Карцева оценены многими правительственными наградами и, как уже написано выше, ему была присуждена Государственная премия СССР. В 1993 году его имя было присвоено НИИ вычислительных комплексов.

Николай Яковлевич Матюхин

Главный конструктор вычислительных машин для систем ПВО

Пройдя "школу" И. С. Брука, Николай Яковлевич Матюхин стал выдающимся ученым, создателем собственной научной школы.

Николай Яковлевич Матюхин

Давно было известно из книги "Быстродействующая вычислительная машина М-2", вышедшей в 1957 году, что в бруковской лаборатории электросистем энергетического института АН СССР в течение 1950–1951 годов была разработана и введена в эксплуатацию в начале 1952 года вычислительная машина М-1. То есть она была запущена практически в одно и то же время, что и первая отечественная вычислительная машина МЭСМ, созданная под руководством С. А. Лебедева.

Но далеко не всем известно, что группу разработчиков М-1 возглавлял Николай Матюхин — недавний выпускник Московского энергетического института, который, по сути дела, являлся главным конструктором машины. В этой машине, наверное, впервые в мировой вычислительной практике логические схемы были реализованы на полупроводниковой элементной базе, а точнее на полупроводниковых диодах.

Затем под руководством Н. Я. Матюхина в лаборатории И. С. Брука была создана малая вычислительная машина М-3, одна из первых серийных машин с двухадресной системой команд, которая стала предтечей целой серии машин "Минск", выпущенных в последующие годы на заводе им. С. Орджоникидзе в Белоруссии.

В дальнейшем Н. Я. Матюхин был главным конструктором многих вычислительных машин и систем, имеющих важное оборонное значение. Под его руководством разработано семейство сложных вычислительных систем второго и третьего поколений, выпускавшихся в течение многих лет промышленностью, благодаря своим высоким техническим характеристикам и архитектурным особенностям, которые обеспечили их эффективное применение в различных мобильных и стационарных средствах ПВО.

Под руководством Н. Я. Матюхина впервые в нашей стране был реализован широкомасштабный сетевой проект оборонного назначения с центрами коммутации сообщений (ЦКС) на основе кластеризации EC-подобных вычислительных машин.

Вычислительная машина М-3

Среди научных достижений Н. Я. Матюхина необходимо отметить исследование и практическое воплощение принципов микропрограммирования в вычислительных системах, работающих в реальном масштабе времени; исследование и разработку теоретических основ живучести, модульного построения и наращивания производительности однородных многомашинных вычислительных систем, а также принципов автоматизации проектирования цифровых устройств и систем, которые легли в основу построения современных САПР.

Николай Яковлевич Матюхин родился 8 февраля 1927 года в Ленинграде. Его отец, активный участник революционных событий в Петрограде, работал электротехником на заводе, а мать была домохозяйкой. В 1932 году семья переехала в Москву, а в 1935 году Николай Матюхин поступил в школу.

В 1937 году случилось несчастье — отец Николая был репрессирован (о его судьбе семья ничего не знала — в 1957 году он был посмертно реабилитирован) и семья была вынуждена переехать из Москвы в поселок Солнцево.

В 1944 году, окончив школу, Николай Матюхин поступил на радиотехнический факультет Московского энергетического института (МЭИ), который закончил с отличием в феврале 1950 года. Вспоминает Николай Яковлевич Матюхин: "Заканчивая радиотехнический факультет МЭИ, я всерьез увлекся работой в области УКВ радиопередающих устройств и даже не представлял себе крутого поворота, который ожидал меня после окончания института. Через месяц после зашиты диплома меня пригласил к себе проректор МЭИ Чурсин и познакомил с невысоким, чрезвычайно живым и энергичным человеком, который принялся дотошно выспрашивать о моих интересах и моей работе. В заключение он пригласил меня на "современную" работу в один из институтов Академии наук. Это был член-корреспондент АН СССР