Na úsvite nástupu počítačovej technológie sa Sovietsky zväz cítil celkom sebavedomo. V prvej polovici päťdesiatych rokov boli sovietske počítače najlepšie v Európe, na druhom mieste za niektorými americkými komerčnými modelmi. Elektronické počítače boli široko používané na riešenie rôznych problémov, predovšetkým na výpočty. Našli uplatnenie vo vede a priemysle. Armáda začala prejavovať záujem o počítače. Prvé sovietske vojenské počítače, ktoré sa objavili koncom päťdesiatych rokov minulého storočia, boli použité v systémoch protiraketovej obrany a protivzdušnej obrany krajiny.
Vytvorenie prvých sovietskych počítačov
Na vzniku prvých sovietskych počítačov sa podieľal známy sovietsky vedec Sergej Alekseevič Lebedev, ktorý stál v čele zrodu domácej výpočtovej techniky. Dnes je Sergej Lebedev právom považovaný za zakladateľa sovietskeho priemyslu počítačových technológií. Práve pod jeho priamym vedením v rokoch 1948-1950 bol vytvorený prvý v krajine, ako aj v kontinentálnej Európe, Malý elektronický počítací stroj (MESM). Vývoj bol vykonaný v Kyjeve na Elektrotechnickom ústave Akadémie vied Ukrajinskej SSR.
Vývoj nezostal bez povšimnutia a už v roku 1950 sa Sergej Alekseevič Lebedev presťahoval do Moskvy, do Ústavu presnej mechaniky a počítačového inžinierstva Akadémie vied ZSSR (ITMiVT). V hlavnom meste začal vedec vyvíjať ešte pokročilejší počítač, ktorý vošiel do histórie ako veľký (vysokorýchlostný) elektronický počítací stroj (BESM-1). Hlavným dizajnérom nového počítača bol akademik Sergej Alekseevič Lebedev, ktorý rýchlo vybral a zjednotil tím rovnako zmýšľajúcich ľudí, vrátane nádejných študentov. Do ústavu boli poslaní najmä študenti Moskovského energetického inštitútu Vsevolod Burtsev a Vladimir Melnikov, ktorí sa v budúcnosti stanú vynikajúcimi domácimi inžiniermi, vedcami a dizajnérmi v oblasti vytvárania elektronických počítačov.
Vývoj BESM-1 bol úplne dokončený do roku 1953. Celkovo bol zostavený jeden počítač, montáž bola vykonaná v moskovskom závode výpočtových a analytických strojov. Počítač zostavený v jedinej kópii bol určený na riešenie veľkých výrobných a vedeckých problémov. Zároveň slúžil ako základ pre vývoj budúcich ešte výkonnejších počítačov, ako aj špecializovaných počítačov na vojenské účely.
Je potrebné poznamenať, že na začiatku päťdesiatych rokov bol ZSSR právom považovaný za jedného z lídrov v oblasti počítačového vývoja. Z dnešného pohľadu to znie prinajmenšom neobvykle, pretože do konca svojej existencie ZSSR stratil túto výhodu a moderné Rusko v oblasti vytvárania počítačových technológií beznádejne zaostáva za najvyspelejšími krajinami sveta. Na úsvite vzniku počítačov však bolo všetko inak. Zostavený v roku 1953, BESM-1 bol najrýchlejší elektronický počítač v Európe a jeden z najrýchlejších na svete. Pokiaľ ide o rýchlosť a kapacitu pamäte, tento prvý sovietsky superpočítač z októbra 1953 bol druhým iba po komerčnom modeli americkej spoločnosti IBM - IBM 701, ktorého dodávky zákazníkom začali v decembri 1952.
Počítače zo začiatku päťdesiatych rokov sa len málo podobajú na ich moderné náprotivky. BESM-1 zaisťoval maximálny výkon na úrovni 8-10 000 operácií za sekundu. Počítač dostal paralelné 39-bitové aritmetické logické zariadenie s pohyblivou rádovou čiarkou. Počet bitov pre inštrukčné kódy je 39. Operačná pamäť (RAM) prvého plnohodnotného sovietskeho počítača bola založená na feritových jadrách a jeho kapacita bola iba 1024 slov (predchádzajúce sovietske počítače používali pamäť na ortuťových trubiciach alebo potencioskope).
Elektronický počítač navyše dostal zariadenie na dlhodobé ukladanie (DZU) na polovodičové diódy, kapacita zariadenia bola tiež 1024 slov. Niektoré z najbežnejších podprogramov a konštánt boli uložené v DZU.
Navyše, BESM-1 mohol pracovať so zariadeniami na ukladanie informácií na magnetických páskach: štyri bloky navrhnuté pre 30 000 slov pre každé a na medziľahlom úložnom zariadení na dvoch magnetických bubnoch, ktoré zaistilo uloženie každého 5120 slov. Rýchlosť výmeny informácií s bubnom dosiahla 800 čísel za sekundu, s magnetickou páskou - až 400 čísel za sekundu. Vstup informácií do BESM-1 sa uskutočnil pomocou zariadenia na čítanie fotografií na dierovanej páske a výstup informácií sa vykonal na špeciálnom elektromechanickom tlačiarenskom zariadení. Súčasne v stroji nebol žiadny systémový softvér.
Navonok to bol dosť masívny výpočtový stroj, ktorého vytvorenie trvalo asi päťtisíc vákuových trubíc. Štrukturálne bol tento sovietsky počítač namontovaný na jednom hlavnom stojane, existoval samostatný stojan DZU a elektrická skrinka, pretože počítač spotreboval pomerne veľké množstvo elektrickej energie - až 30 kW (bez zohľadnenia chladenia. systém). Veľkosť počítača bola tiež dosť veľká: obsadená plocha bola takmer 100 metrov štvorcových.
Bolo rozhodnuté využiť schopnosti počítača v protiraketovom obrannom systéme
Vzhľad prvého sovietskeho plnohodnotného počítača BESM-1 sa zhodoval so začiatkom éry vývoja vlastného systému protiraketovej obrany (ABM) v Sovietskom zväze. Prvýkrát o tom začali hovoriť u nás v auguste 1953. V tom čase sa sedem maršalov obrátilo na ministerstvá a ústavy s pokynmi na vytvorenie prostriedkov na boj proti nepriateľským balistickým raketám. Takéto zbrane dlhého doletu sa právom považovali za hlavný spôsob dodávania jadrových nábojov do vojenských a priemyselných zariadení nepriateľských krajín. Na spoľahlivé zachytenie rakiet boli potrebné moderné radary a nové počítače, ktoré by boli zodpovedné za výpočty a riadenie radarových staníc.
Špeciálne pre vytvorenie sovietskeho systému protiraketovej obrany ako súčasť KB-1 bola vytvorená nová špeciálna konštrukčná kancelária-SKB-30. Sovietska vedecká základňa a priemysel zároveň rozšírili spoluprácu pri vývoji nástrojov, ktoré by mohli riešiť vedecké a technické problémy. Najmä ITMiVT Akadémie vied ZSSR dostalo od KB-1 špeciálne zadanie na vytvorenie nového digitálneho stroja, ktorý svojou rýchlosťou mal prekonať predchádzajúce modely a stať sa srdcom radarového riadiaceho systému pre sledovanie cieľa na veľké vzdialenosti.
Do roku 1956 boli dokončené prvé práce na návrhu nového komplexu, obrana predbežného návrhu systému experimentálnej protiraketovej obrany sa uskutočnila v marci. V tom istom roku vydalo ministerstvo obrany ZSSR povolenie nestavať GNIIP-10-štátne testovacie testovacie stredisko, ktoré bolo rozhodnuté umiestniť v neobývanej kazašskej púšti Betpak-Dala, medzi západným brehom slávneho jazera Balkhash a dolné toky riek Sarysu a Chu. Experimentálny protiraketový obranný komplex a nová protiraketová obranná sústava boli úzko prepojené. Hlavným projektantom celého systému bol Grigory Kisunko, zodpovedajúci člen Akadémie vied ZSSR. Akademik Sergei Lebedev, riaditeľ ITMiVT, zároveň vydal technické zadanie na vytvorenie nového počítača, ktorý dostal označenie M-40 a pôvodne bol určený pre systém „A“. Systém „A“je krycí názov prvého komplexu strategickej protiraketovej obrany v Sovietskom zväze.
Zadanie na vývoj nového superpočítača dostali dve vývojové skupiny, z ktorých jednu viedol Vsevolod Burtsev. Obe skupiny sa s úlohou úspešne vyrovnali. Do roku 1958 boli pripravené dva nové elektronické počítače M-40. Počítače zostavili odborníci z elektromechanického závodu v Zagorsku.
Prvý vojenský počítač M-40
V čase svojho vzniku sa stroj M-40 stal najrýchlejším zo všetkých sovietskych počítačov, ktoré sa v krajine sériovo vyrábali. Vsevolod Burtsev zároveň navrhol a v praxi implementoval množstvo riešení, ktoré sú veľmi dôležité pre rozvoj domácej počítačovej technológie. Vo vojenskom počítači M-40 boli prvýkrát v praxi implementované zásady paralelizácie výpočtového procesu na hardvérovej úrovni elektronického počítača. Všetky hlavné zariadenia M-40 (aritmetické, správa externej pamäte, RAM, ovládanie) dostali autonómne riadiace jednotky a mohli pracovať paralelne. Prvýkrát v ZSSR bol implementovaný multiplexný kanál prenosu údajov. Toto riešenie umožnilo bez spomalenia výpočtového procesu počítača prijímať a odosielať prijaté informácie a údaje okamžite z 10 asynchrónne pracujúcich kanálov, ktorých celková priepustnosť sa odhadovala na milión bitov / s.
M-40, ako aj jej ďalšia modernizácia, M-50 (50 tisíc operácií s pohyblivou rádovou čiarkou), boli komplexné vojenské komplexy na ovládanie radarov s dlhým dosahom a presné zameriavanie protirakiet. Zodpovedali za výpočty potrebné na stavbu trajektórií a zameranie protiraketových rakiet na nepriateľské balistické rakety. 4. marca 1961 bolo na špeciálne vytvorenom testovacom mieste „A“v Kazachstane uskutočnené prvé úspešné zachytenie balistickej rakety vo svetovej a domácej histórii. Systém, v ktorom bol počítač M-40 zodpovedný za výpočet trajektórie protirakety, dokázal zachytiť balistickú raketu R-12. Intercepcia bola vykonaná 60 kilometrov od miesta štartu rakety. Podľa údajov záznamového zariadenia bola raketová strela 31,8 metra vľavo a 2,2 metra na výšku s povoleným polomerom 75 metrov. Fragmentačná nálož protirakety V-1000 úspešne zničila hlavicu R-12, ktorá obsahovala simulátor hmotnosti jadrovej nálože.
Keď hovoríme o technických aspektoch vojenského počítača M-40, možno poznamenať, že bol vytvorený na báze zmiešaných prvkov, ktorá používala vákuové trubice, ferity, polovodičové tranzistory a diódy. Súčasne sa rýchlosť stroja zvýšila na 40 000 operácií za sekundu s pevným bodom, čo bolo asi 4-krát vyššie ako špičkové hodnoty pre BESM-1. Prvý plnohodnotný vojenský počítač dostal pamäť s náhodným prístupom na feritové jadrá s celkovou kapacitou 4096 40-bitových slov. Externou pamäťou bol magnetický bubon s kapacitou 6 tisíc slov. Vojenský počítač M-40 pracoval v spojení s vybavením procesora na výmenu s predplatiteľmi systému a zariadením na udržanie času.
Za vytvorenie a úspešné testovanie komplexu, ktorého mozgom boli počítače M-40 a M-50, bol tím popredných vývojárov počítača M-40 ocenený prestížnou Leninovou cenou. Dostali ho Sergej Lebedev a Vladislav Burtsev.
