Введение
Создание компьютеров было одним из наиболее прорывных достижений XX века, которое привело не только к громадному прогрессу в самых разных областях науки и техники, но кардинально поменяло системы управления обществом, изменило образ жизни и саму ментальность сотен миллионов людей во всем мире.
Сегодня, в самом начале третьего тысячелетия, само существование нашей цивилизации невозможно представить без компьютеров и основанных на них технологиях.
Неудивительно, что на сегодняшний день положение страны в системе мирового разделения труда, а, значит, и уровень жизни ее жителей, во многом определяется глубиной компьютеризации ее экономики, управленческих систем, повседневной жизни ее граждан.
Компьютерная индустрия – это сосредоточение самых современных, инновационных технологий. И вряд ли страна, плетущаяся в хвосте тотальной компьютеризации человечества, может рассчитывать на попадание в тот самый пресловутый «золотой миллиард» благополучных жителей нашей планеты.
Сегодняшнюю Россию вряд ли можно отнести к мировым лидерам компьютерной индустрии. Между тем, в начале компьютерной эры, Советский Союз на равных конкурировал с ведущими мировыми компьютерными державами. Многие разработки советских ученых и инженеров не только не уступали, но и превосходили лучшие достижения Запада. При этом остается открытым вопрос о том, какие причины привели к тому, что в начале компьютерной эры СССР занимал ведущие позиции в мире, а потом их утратил. За счет чего были достигнуты эти успехи? Какие ошибки привели к утрате Советским Союзом, а потом и Россией своих ведущих позиций? Какие уроки преподносит нам история создания и развития советской компьютерной индустрии?
Казалось бы, зачем вспоминать «дела давно минувших дней»? А дело в том, что анализ истории советского компьютеростроения очень актуален для сегодняшнего этапа развития нашей экономики.
Принято считать, что все самые громкие технологические проекты СССР (атом, космос, системы вооружений) были связаны с консолидацией всех людских, финансовых, административных ресурсов страны. Да, это так. Но к разработке и созданию компьютеров это не имеет никакого отношения. Развитие компьютерной индустрии СССР происходило, говоря современным языком, на уровне стартапов. Описание всех советских компьютерных разработок – тема не статьи, а большой книги. Поэтому мы ограничимся только некоторыми фактами, относящимися к событиям и людям, создававшими советские суперкомпьютеры. Которые, по тем временам, таковыми и являлись. Тем более что все эти люди были выходцами «из одного гнезда Петрова». Это был уникальный случай в истории науки и техники ХХ века. Потому что вряд ли можно найти еще один пример того, как выпускники одного ВУЗа, не имевшие, в силу объективных причин, даже базового образования, создали индустрию, на равных конкурировавшую со всей промышленностью США и Западной Европы.
Наши публикации будут посвящены истории двух школ, основанных академиком Лебедевым и членом-корреспондентом АН СССР Бруком. Потому что именно эти школы и создавали советские суперкомпьютеры.
«Микроша» и другие
Компьютер из самых цветастых и голосистых среди советских домашних персональных машин – это восьмибитный “Вектор-06Ц”. Опять же, журнал “Радио” за 1986 год опубликовал несколько схем микрокомпьютера “Радио-86РК”, и эта модель была настолько простой, что мгновенно завоевала огромную популярность. Появились аналоги и варианты, среди которых было несколько таких, что удостоились промышленного выпуска. Например, “Микроша” – компьютер с ласковым названием. “Радио-86РК” хорошо совмещался с “Микро-80”, отсюда оно и появилось.
Один из основных ПК для учёбы – “Корвет”. Компьютер был очень сложным и многофункциональным, несмотря на всю свою восьмибитность. Оперативная память невелика – всего 257 Кб, но для тех времён это был шикарный показатель. Кроме того, цветная графика с разрешением довольно высоким – 512х256 точек, аппаратное ускорение, текстовый видеоконтроллер, звуковой генератор – аналог IBM PC, локальная сеть, мышь, джойстики, принтер, дисководы – всё это и многое другое было изначально предусмотрено. Настолько же хорош был любительский “Орион-128”, тоже восьмиразрядный, созданный подмосковным радиолюбителем Вячеславом Сафроновым и его друзьями. В 1990-м их разработки опубликовал журнал “Радио”.
Популярные заблуждения
В ряде источников на русском языке изобретателем персонального компьютера называется советский инженер и конструктор Арсений Анатольевич Горохов, которым в 1968 году было запатентовано «Устройство для задания программы воспроизведения контура детали». Предметом изобретения являлось усовершенствование уже имеющихся компьютеров путём дополнительного введения блока ограничения и коммутатора. Изобретение в соответствии с Международной патентовой классификацией было названо «Устройство для задания программы воспроизведения контура детали». Однако изобретение Горохова нельзя считать первым персональным компьютером, и оно не патентовалось в качестве такового. Уже в конце 50-х годов и первой половине 60-х годов существовали компактные вычислительные устройства, которые могли бы претендовать на звание персонального компьютера, например, IBM 610 или отечественные персональные компьютеры серии “МИР”. Запатентованное Гороховым устройство никогда не было изготовлено.
Переломный год
В 1985 году вся страна почувствовала не то ломку, не то перестройку, и это не могло не коснуться компьютерной сферы. Многие знаковые модели советских компьютеров были разработаны именно тогда. Развивались довольно успешно прогрессивные шестнадцатибитные “Электроники”, новые модели ДВК, появились совместимые с IBM советские компьютеры. Особенно характерны для этого времени трёхпроцессорная “Истра-4816” – до четырёх мегабайт ОЗУ, а также карманный шестнадцатиразрядный микрокалькулятор “Электроника МК-85”.
Но не прекращались работы и над ПК, для которых основой служили простейшие восьмибитные процессоры. Так появились модели “Специалист”, “Океан-240”, “Ириша”. Компьютеры были восьмибитными. Значит ли это, что они плохие? Нет. Среди восьмибитных были модели просто замечательные, несмотря на то, что процессор слегка устарел. Например, “Корвет” – компьютер просто превосходный.
Пионер вычислительной техники: Сергей Лебедев
Основоположник развития вычислительной техники в Советском Союзе.
А вы видели своими глазами первый ПК?
ДАНЕТ
Сергей Алексеевич разработал БЭСМ — 1 (Большая ЭСМ) в 1952 году. Эта машина была самой производительной в тогдашней Европе.
Через семь лет (в 1959 году) он создал БЭСМ — 2, которая помогла в изучении космоса и дала возможность начать разработки ядерного оружия.
В том же году мир увидела машина М — 20, которая помогла развить множество отраслей отечественной науки.
ЭВМ М-20 была признана самой производительной и надежной
Почти через 10 лет (в 1967 году) С. А. Лебедев организовал запуск БЭСМ — 6. Эта машина стала лучшей среди лучших. Именно эта разработка стала самой быстродействующей в целом мире.
Мнение эксперта
Александр Николаевич Румянцев
Изобретатель, владелец многих патентов, кандидат технических наук, профессор Санкт-Петербургского технического университета.
Затем, он начал создавать ЭВМ “Эльбрус”,но по состоянию здоровья он был вынужден делать это дома.Его разработки помогли опередить весь мир в сфере ЭВМ на десятилетие вперед.
Сергей Алексеевич был заслужено награжден большим количеством премий:
Сталинская премия (1950 год), Ленинская премия (1966 год), Государственная премия СССР (1969 год) и многие другие.
Секционник
Это был первый советский компьютер! Секционные микропроцессоры считались перспективными, поскольку позволяли на их основе создавать ЭВМ любой разрядности от восьми до тридцати двух. При этом реализовалась любая командная система посредством микропрограммного управления.
Но позже, уже к концу восьмидесятых годов, микроэлектроника бурно развила свои возможности, и советская компьютерная промышленность переориентировалась на аналоги зарубежных ЭВМ. Универсальные секционные процессоры были вытеснены однокристальными моделями. Однако ещё долго секционники применялись, особенно в военной промышленности.
Портативные компьютеры
Osborne-1
В 1980-х годах появились первые коммерчески успешные портативные компьютеры. Их историю открыл Osborne-1, который выпускался с 1981 по 1983 год. Он мог похвастаться 5-дюймовым дисплеем, процессором Zilog Z80A 4 МГц, 64 КБ оперативной памяти, двумя дисководами для 5,25 дисков. Весила эта машина 11 килограммов.
Компьютер поставлялся с текстовым редактором, табличным процессором, бизнес-приложениями, играми и другими программами.
Стоимость Osborne-1 стартовала с 1 795 долларов. Сегодня это 4 856 долларов. За первые восемь месяцев компания продала 11 000 экземпляров, а в пиковые периоды продавала до 10 000 экземпляров в месяц.
Compaq PORTABLE
В 1983 году в продажу вышел Compaq PORTABLE. Он стал одним из полностью совместимых с IBM PC портативных компьютеров.
Компьютер стоил 2 995 долларов, сегодня это 6 721 доллар.
Sharp PC-5000
Портативный компьютер Sharp PC-500 весил 5 килограммов, то есть в два раза меньше Osborne-1. Модель работала на процессоре Intel 8088 4,77 МГц, имела от 128 до 512 КБ оперативной памяти и встроенный экран разрешением 640 на 80 точек.
Информацию о его цене найти не удалось.
Commodore SX-64
Эру цветных портативных компьютеров открыл Commodore SX-64, выпущенный в 1983 году. Он имел ЭЛТ-экран диагональю 12,7 сантиметров с разрешением 320х200 точек. Машина весила 10,5 килограммов.
На старте продаж Commodore SX-64 стоил 995 долларов. Сегодня это 2 457 долларов. Коммерческого успеха модель не имела, выпустили всего несколько тысяч экземпляров, но упомянуть его пришлось именно из-за цветного экрана.
IBM PC Convertible
PC Convertible стал первым портативным компьютером от IBM. Компьютер работал на процессоре 80с88 4,77 МГц, имел 256 КБ оперативной памяти и был оснащён ручкой для переноски. Это был один из первых ноутбуков-трансформеров: его дисплей можно было отстегнуть.
NEC UltraLite
Впервые слово “ноутбук” использовали в журнале PC Magazine в 1989 году, в статье, посвящённой компьютеру NEC UltraLite. Понятие позволяло отличить портативные компьютеры размером с лист формата А4 от громоздких лэптопов.
Модель работала на процессоре NEC V30 4,92 МГц, имела 640 КБ оперативной памяти.
Стоимость NEC UltraLite начиналась с 4 000 долларов. Сегодня это 8 320 долларов.
Apple Macintosh Portable
В 1989 году Apple выпустила Macintosh Portable. Это был портативный компьютер на процессоре 16 МГц, с 1 мегабайтом оперативной памяти и 9,8-дюймовым дисплеем разрешением 640х400 пикселей. Машина весила 7,2 килограмма.
Стоимость Macintosh Portable начиналась с 7 300 долларов, сегодня это 14 490 долларов.
https://youtube.com/watch?v=gGwVTq_xcZk
ЭЦВМ «Урал-3»
Киев
Заглянем в прошлое. Год 1948-й, местечко Феофания, неподалёку от столицы Украинской ССР, секретная лаборатория, где руководит Сергей Александрович Лебедев – директор Института электротехники и руководитель данной лаборатории Института вычислительной техники и точной механики Академии наук Украины. Именно там в данный момент создаётся малая электронная счётная машина (МЭСМ). Именно Лебедев выдвинул, обосновал и реализовал – вне зависимости от Неймана – основные принципы работы ЭВМ с программой, хранимой в памяти.
Первая созданная им машина имела память, арифметические устройства, а также устройства ввода, вывода, управления. Она умела кодировать и хранить программы в памяти, как числа. Она пользовалась двоичной системой счисления, чтобы кодировать команды и числа, и автоматически выполняла вычисления. В ней присутствовали и арифметические, и логические программы. Она имела построение памяти по иерархическому принципу. На ней легко было использовать численные методы, чтобы реализовать вычисления. Проект, монтаж и отладка были сделаны в два года коллективом из семнадцати человек – пяти техников и двенадцати научных сотрудников. Пробы состоялись в ноябре 1950 года, а в 1951 году началась регулярная эксплуатация. Именно так начинались советские компьютеры.
Персональные компьютеры СССР
В 1980—1983 годах «Микро-80» — советский любительский 8-разрядный микрокомпьютер на основе микропроцессора К580ИК80А. Схема «Микро-80» была опубликована в журнале «Радио» в 1983 г., издававшимся в СССР миллионным тиражом.
В 1981—1983 годах был разработан 8-разрядный ПК «Агат», который выпускался с 1984 до 1993 г.
В 1984 году на заседание пленума ЦК КПСС было принятие постановление о «Компьютеризации школьного образования в СССР», что ускорило появление персональных ЭВМ в школах и уже через несколько лет в школах появились компьютерные классы и школьников начали обучать азбуке программирования непосредственно на школьных ПЭВМ. Благодаря этому в 90-е годы было большое количество программистов в постсоветских республиках.
В январе 1985 года начато серийное производство 16-разрядных персональных компьютеров БК-0010 (и его варианты БК-0010Ш, БК0010-01, БК0010-01Ш). Один из самых массовых «домашних» ПК в СССР. Следующая модель из ряда БК — БК-0011, появилась в 1990 году, но несмотря на его улучшенные характеристики (ОЗУ 128 Кбайт, частота процессора 4 МГц, в комплекте контроллер НГМД), он не получил такого распространения как БК0010-01.
В 1986 году в журнале «Радио» опубликована схема микрокомпьютера «Радио-86РК». Благодаря своей простоте «Радио-86РК» завоевал популярность среди радиолюбителей СССР и впоследствии развился в целый ряд аналогов и вариантов, выпускавшихся как в любительских условиях, так и промышленно. «Радио 86РК» частично совместим с «Микро-80».
В 1986 году разработан бытовой персональный компьютер «Вектор-06Ц». В 1987 году благодаря ДОСААФ компьютер был представлен на 33-й Всесоюзной радиовыставке и после выставки «Вектор-06Ц» стал выпускаться серийно. Этот компьютер по параметрам превосходил «ZX Spectrum» в то время, у него был цветной графический экран с большой цветовой палитрой, трёхканальный звук и доступная цена. В 1989 году на 34-й Всесоюзной выставке творчества радиолюбителей представлена улучшенная конструкция «Вектор-06Ц.03». Компьютер был дополнен возможностью работать с гибкими дисками и электронным диском под управлением операционной системы.
В 1985—1987 годах сотрудниками Института ядерной физики Московского государственного университета Николаем Роем, Александром Скурихиным и Олегом Щербаковым был разработан 8-разрядный персональный компьютер «Корвет», который с 1988 года выпускался серийно на заводах Министерства Радиопромышленности СССР: на Бакинском производственном объединении «Радиостроение», на Брестском ПО СВТ, в Московском экспериментально-вычислительном центре ЭЛЕКС ГКВТИ и в кооперативе ЭНЛИН, на Каменск-Уральском ПО «Октябрь» (в том числе под названием «Нейва»); Фрунзенском заводе «ЭВМ» (Киргизская ССР); Ленинградским ЛНПО «Электроавтоматика» вслед за ранее освоенным игровым устройством «Интеллект» выпускалась модификация «Корвета» — ПК 8015 «Орбита».
В конце 80-х — начале 90-х годов прошлого века в СССР завоевали широкую популярность компьютеры ZX Spectrum, которые впоследствии с успехом тиражировали многочисленные кооперативы и военные предприятия «вставшие на рельсы конверсии». У аналогов ZX Spectrum было очень много разных названий, некоторые из них: «Хобби», «Львов», «Москва», «Ленинград», «Пентагон», «Скорпион», «Дельта», «Композит», «Согдиана», «Компаньон».
В 1990—1991 годах выпущен лэп-топ ПК-300, портативный персональный компьютер (совместимый IBM PC/XT), умещающийся в порфель, с полноформатной клавиатурой, жидкокристаллическим экраном (640×200 точек), оперативной памятью на 640 кБайт, двумя дисководами для дискет 3½” ёмкостью 720 Кбайт. Устанавливаемая операционная система — MS DOS 3.3. Автономность работы — 4 часа.
К концу 80-х — началу 90-х годов в СССР, кроме вышеперечисленных, выпускалось много различных типов любительских, бытовых и персональных ЭВМ таких как: «МК-88» (16-разрядная, 1 млн оп/сек), «Поиск», «Поиск-2», «Поиск-3» – выпускался предприятием НПО Электронмаш г.Киев и был аналогом IBM PC/XT, «Специалист» схема и описание компьютера были опубликованы в журнале «Моделист-Конструктор» в 1987 году, «Квант-4С» (16-разрядная, 1 млн оп/сек) и других. Они представляли собой либо клоны IBM PC/XT, либо развитие серии ДВК («Квант-4С»). По сравнению с характеристиками зарубежных ЭВМ, например, Compaq Deskpro 386 (32-разрядная, 5 млн оп/сек), представленной в 1986 году, видно, что отечественные разработки заметно уступали западным персональным компьютерам этого времени.
Первый кабинет информатики
В восьмидесятых годах была разработана и выпущена партия простых, то есть доступных универсальных персональных компьютеров для домашнего и учебного применения. Это была, конечно, шестнадцатибитная “Электроника БК-0010”, где аббревиатурой БК обозначался бытовой компьютер. На тот момент ещё не было в мире персональных компьютеров на шестнадцатиразрядных процессорах.
Что же в ней особенного? Специализированные микросхемы с большой степенью интеграции – вентильные матрицы, служившие контроллерами дисплея, клавиатуры, памяти и много ещё. Использовался интерпретарор языка “Фокал”. Поддерживалась монохромная графика с высоким разрешением или четырёхцветная. Именно такие машины оснащали первый кабинет информатики, а их потомки вплоть до 1993 года служили основными бытовыми и учебными компьютерами в Советском Союзе.
Академгородок
Новосибирские школьники были привлечены к работе вычислительного центра сибирского отделения Академии наук СССР, и при их непосредственном участии появилась программная система для школ, так и называвшаяся – “Школьница” для персональной ЭВМ “Агат”. Она работала с языками программирования “Рапира” и “Робик”, включала в себя графическую систему “Шпага” и множество разнообразных пакетов обучающих программ.
“Агат” – детище 1984 года, считается первым серийным персональным компьютером, совместимым с Apple II+ и представлявшим собой уже серьёзный ПК с оперативной памятью в сто двадцать восемь килобайт, с флоппи-дисководами и цветным монитором, отображавшим шестнадцать цветов. Именно в 1984 году пленумом ЦК КПСС принято постановление, после которого началась компьютеризация школьного образования.
Но не все было так гладко
В конце 1960-х годов, руководством страны было принято роковое, для отечественных ученых, решение. Благодаря ему, пришлось остановить все разработки и начать копировать устаревшие американские технологии. Так было снято с производства пол десятка ЭВМ (“Минск” , “Урал”).
ЭВМ-Минск
Этот указ полностью застопорил развитие советских машин. Попытка слепого копирования американских тоже не принесла стране большого успеха. В скором времени советский союз не сможет производить ни одной ЭВМ. Главной причиной является то, что американская разработка не смогла заменить отечественной.
Мнение эксперта
Исаак Якович Зельдер
Советский астрофизик, физохимик, доктор физико-математических наук, Академик АН СССР, конструктор, инженер. Герой Социалистического труда СССР.
С начала 1970-х вычислительная отрасль начала деградировать и помеха всему бездумная ориентация на Запад. Из-за подражанию Западу некомпетентное руководство страны своими же руками сломало для советских изобретений все возможности. Наши машины могли бы стать лучшими на международной арене, но, увы, не получилось.
Последний всплеск
Середина восьмидесятых ознаменовалась необычайным подъёмом в отечественном компьютеростроении, наблюдалось огромное количество прекрасных оригинальных идей. Казалось – прорыв! Но не тут-то было. Горбачёвское сближение СССР и мировой экономики не привело страну к расцвету. Парадокс – случилось обратное. Отечественная компьютерная и электронная промышленность лишилась всех своих прогрессивных достижений.
Случился массовый переход на выпуск уже давно устаревших и простейших моделей – спектрум-совместимых. Впрочем, самые простые модели, совместимые с IBM, тоже выпускались. Зато чисто советские разработки прекратились вообще уже к 1992 году. Все производители перешли на единый мировой стандарт – выпуск исключительно совместимых с IBM персональных компьютеров.
“Электроника-60”
В 1978 году родилась шестнадцатиразрядная микро-ЭВМ быстродействующая “Электроника-60”. По системе команд “Электроника-60” была совместима с DEC PDP-11/LSI-11 – американской ЭВМ. Производительность – до миллиона операций в секунду. Использовались такие машины на производстве, управляли технологическими процессами, устанавливались в станки с ЧПУ и – главное – долго и честно трудились в науке и военной отрасли.
В 1983 году журнал с миллионным тиражом “Радио” опубликовал схему любительского компьютера “Микро-80” с процессором К580ИК80А, что и послужило первым шагом к массовому увлечению радиолюбителей микропроцессорной и компьютерной техникой. В это время советские персональные компьютеры были способны работать с любым магнитофоном для хранения данных и программ и с любым телевизором, который служил монитором.
Микро-ЭВМ “Электроника”
Советские компьютеры имели своих предшественников. Это созданные ещё в шестидесятые годы ЭВМ, простые в использовании и довольно компактные машины из серии “Мир”. Они использовались в основном для инженерных расчётов. К середине семидесятых появились микропроцессоры, и это позволило начать выпуск “Электроники НЦ” и “Электроники С5” – универсальных микро-ЭВМ. Они уже по многим параметрам были близки к персональным ЭВМ, но первые советские компьютеры использовались только в производстве – с их помощью управляли технологическими процессами, оборудованием и так далее.
В конце семидесятых годов в промышленных масштабах начался выпуск настольных шестнадцатибитных ЭВМ – достаточно мощных и компактных. Это такие модели, как “Электроника Т3-29” и “Искра 1256”, предназначенные для военных, а также модели попроще – “Искра 226”, “Электроника ДЗ-28” и другие. В начале восьмидесятых на основе одноплатных шестнадцатибитных микро-ЭВМ и стандартных терминалов выпускались аналоги диалоговых вычислительных комплексов – ДВК.
Советские ЭВМ
В 1977 году состоялся выпуск восьмиразрядного однокристального микропроцессора К580ВМ80А, который был полным аналогом весьма известной модели Intel 8080. Такой процессор не предполагали использовать для универсальной ЭВМ, он применялся в управляющих микро-ЭВМ, микроконтроллерах, периферийных устройствах и измерительной технике – множество мест применения. Однако он был дёшев и прост, а потому не один советский читатель журнала “Радио” сконструировал на его основе домашний компьютер.
Производительность у него была высокая, система команд универсальная, потому и стал этот микропроцессор одним из самых распространённых в СССР. Помимо персонального компьютера, ему подходили многие другие микропроцессорные устройства, поэтому во второй половине восьмидесятых годов прошлого века этот процессор использовался едва ли не в сотнях моделей советских машин – это и домашний компьютер, и учебный, и не одна профессиональная модель.
Выводы
Об отечественной вычислительной технике в последние десятилетия принято высказываться негативно. Только про пороки социализма и его плановой экономики, при которых мы “отстали навсегда”, да про то, что на Западе технологии всегда были лучше, а русские – криворукие и компьютеры делать не могут.
Но все, буквально все вышеперечисленные марки советских компьютеров вовсе не являлись лучшими разработками. Они просто были распространёнными. На самом деле электроника в СССР развивалась вполне на мировом уровне и во многом опережала эту же отрасль на Западе, о чём могут свидетельствовать наши военные и космические программы.
