Imaginarium des sciences. Partie 2

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Après l'introduction du système de copie d'échantillons américains et l'apparition d'une série de machines européennes - des copies des IBM360 / IBM370 américains, les propres développements de l'URSS dans le domaine de la technologie informatique ne se sont pas arrêtés. Cependant, ils sont presque entièrement entrés dans le cadre de projets militaires - les militaires ne voulaient pas utiliser uniquement des copies, et même pire que leurs propres développements. L'importation ne leur convenait pas en raison d'éventuels "signets" - des caractéristiques électroniques non documentées qui pourraient désactiver l'électronique dans l'intérêt d'un ennemi potentiel. ITM et VT, dont le directeur était l'académicien Lebedev, bien qu'il ait continué à être répertorié comme un institut universitaire, sont devenus essentiellement un département militaire et les travaux se sont poursuivis pour améliorer le BESM-6 et les militaires M-40, M-50. Le résultat de ces travaux a été la ligne d'Elbrouz, dont les tâches principales étaient les tâches du système de défense anti-missile. Tout d'abord, sur la base des ordinateurs militaires 5E261 et 5E262, un complexe informatique multiprocesseur "Elbrus-1" avec une productivité de 15 millions d'opérations / s a été créé. Lors de la deuxième étape, l'Elbrus-2 MVK a été créé avec une capacité de 120 millions d'opérations / s. Elbrus-3, dont le développement a été achevé à la fin des années 80, avait une performance de 500 MFLOPS (millions d'opérations en virgule flottante par seconde).

Les indicateurs de performance d'un ordinateur sont une chose très relative, dépendant à la fois des caractéristiques architecturales et de l'efficacité des compilateurs issus des langages de programmation. Par conséquent, les références sont souvent utilisées pour comparer les performances du monde réel. En 1988, S. V. Kalin a mesuré les performances du processeur du MVK "Elbrus-2" à 24 "cycles de Livermore" et, selon les résultats de ces tests, la valeur harmonique moyenne des performances était de 2,7 MFLOPS. A titre de comparaison, le processeur Cray-X MP (le développement le plus célèbre de Seymour Kray en 1982) a un indicateur similaire - 9,3 MFLOPS (à une fréquence d'horloge 5 fois supérieure à celle de l'Elbrus-2 MVK). Ce rapport indique la haute efficacité de l'architecture Elbrus, qui permet d'effectuer plus d'opérations par cycle de processeur.

L'architecture des processeurs Elbrus était déjà très différente de l'ancien BESM-6 et très différente de l'architecture traditionnelle. Le cœur de "Elbrus 3-1" était un processeur de convoyeur modulaire (MCP), conçu par Andrey Andreevich Sokolov. Sokolov a participé à tous les projets les plus importants de l'Institut Lebedev, de BESM-1 à AS-6. Et c'est le talent d'ingénieur de Sokolov que ses collègues ont souvent comparé au talent de Seymour Krey - le rival constant de Lebedev dans la compétition de calcul ultra-rapide. "Le MCP était un processeur puissant capable de traiter deux flux d'instructions indépendants. Les dispositifs pipeline du processeur fonctionnaient avec deux types d'objets - les vecteurs et les scalaires. Les scalaires semblaient être coincés dans un pipeline vectoriel et traités entre deux composants vectoriels adjacents. Plusieurs canaux d'accès ont fourni jusqu'à 8 appels parallèles à la mémoire en un cycle. " Presque toutes les caractéristiques architecturales d'Elbrouz étaient absolument originales, mais elles sont souvent appelées des principes d'emprunt de CDC et de Burroughs, ce qui est un mensonge évident. Lebedev a commencé à utiliser à la fois le pipeline et les principes du calcul parallèle plus tôt.

L'Institut Lebedev est toujours à son meilleur, ayant traversé l'ère de l'eltsinisme, bien qu'avec des pertes importantes, mais sans perdre son potentiel créatif. Certes, dans une nouvelle incarnation - en avril 1992, sur la base des départements de l'Institut Lebedev de mécanique de précision et de technologie informatique, MCST a été créé, qui a poursuivi le développement de l'architecture d'Elbrouz. Cette année-là, l'un des principaux employés de l'institut B. A. Babayan et la plupart des spécialistes de MCST ont été embauchés par le géant Intel Corporation pour travailler dans sa filiale russe. Cela peut paraître ridicule, mais c'est Intel alors qui a permis de retenir le personnel domestique en électronique, empruntant, bien sûr, les développements importants de l'institut avec une partie du personnel. Sur la base de l'architecture de l'Elbrus MVK, les spécialistes de la nouvelle société ont créé en 2007 le microprocesseur Elbrus, qui a servi de base aux systèmes informatiques Elbrus-3M1, avec une fréquence d'horloge de 300 MHz et une performance de 4,8 GFLOPS. (à titre de comparaison, Intel Core2Duo 2,4 GHz n'a que 1,3 gigaflops). Dans le même temps, le microprocesseur russe ne nécessite même pas de radiateur pour le refroidissement. La version à deux processeurs du complexe informatique, appelée UVK/S, a une performance maximale de 19 GFLOPS (pour des données 32 bits). C'est la réponse à ceux qui pensent que nos militaires doivent aujourd'hui utiliser des ordinateurs personnels d'IBM avec des microprocesseurs d'Intel. Heureusement, ce n'est pas le cas. Bien que pour cela, j'ai dû acheter du matériel importé pour la production de microcircuits.

Module système avec deux microprocesseurs "Elbrus" et complexe informatique "Elbrus-3M1":

Le microprocesseur est fabriqué à l'aide de la technologie 0,13 micron, ce qui n'est pas un record technologique pour aujourd'hui, mais il n'est pas loin non plus (la technologie était considérée comme une nouveauté il y a environ 5 ans). Maintenant, le développement du microprocesseur Elbrus-S est en cours sur la technologie du 0,09 micron, qui est déjà un "système sur puce", c'est-à-dire qu'il comprend des contrôleurs d'équipements périphériques. Il est conçu pour créer des ordinateurs monocarte hautes performances pour des applications « portables et embarquées », ce qui signifie que nos avions et missiles ne seront pas équipés de composants importés.

Mais revenons aux années 60. L'URSS fut alors la première de nombreux développements techniques dans le domaine de l'électronique, dont la plupart furent réalisés dans le cadre de projets militaires et donc secrets. Et en raison du secret, ces réalisations sont restées hors de l'attention des historiens. Le créateur de BESM-6, un remarquable concepteur soviétique de technologie informatique, Sergei Alekseevich Lebedev, a également conçu des ordinateurs purement militaires pour le premier système de défense antimissile (ABM) encore expérimental:

"Les ordinateurs spécialisés, créés sous la direction de S. A. Lebedev pour le système de défense anti-missile, sont devenus la base pour atteindre la parité stratégique entre l'URSS et les États-Unis pendant la guerre froide." les ordinateurs spécialisés "Diana-1" et "Diana- 2" ont été développés pour la récupération automatique des données du radar et le suivi automatique des cibles. -40, et un peu plus tard M-50 (virgule flottante). La possibilité de toucher des missiles balistiques, fournie par la défense antimissile, a obligé les États-Unis à regarder pour les moyens de conclure un accord avec l'URSS sur la limitation de la défense antimissile, apparu en 1972. »

Les réalisations de l'URSS en matière de technologie informatique étaient de la plus haute importance pour la défense et ont servi d'argument important pour la conclusion d'un traité sur la limitation de la défense antimissile.… Et juste au moment où nous avions un avantage significatif dans ce domaine. L'URSS avait pratiquement déjà sa propre défense antimissile au milieu des années 60, alors que les États-Unis ne pouvaient qu'en rêver. Le traité limitait principalement l'URSS, pas les États-Unis - à la suite du traité, le système de défense antimissile n'a été déployé qu'autour de Moscou. Lorsque les États-Unis ont enfin pu faire quelque chose dans ce domaine (c'est 30 ans plus tard !), ils se sont immédiatement retirés du traité. La question est la suivante: était-il utile que l'URSS signe un tel accord ? Nous avons abandonné le bouclier antimissile et n'avons rien obtenu en retour ! Les États-Unis ne pouvaient tout simplement pas créer le leur à l'époque. Les dirigeants de l'URSS étaient-ils au courant ? Si elle le savait, alors le traité ABM peut déjà être considéré comme un acte de trahison des intérêts du pays. La situation rappelle beaucoup celle de 1987, lorsque l'Union soviétique était prête à mettre en orbite les composants d'un système de défense antimissile spatial - des satellites dotés d'armes laser "SKIF". Puis Gorbatchev, convaincu du succès possible du programme, lui imposa aussitôt un moratoire unilatéral, annonçant depuis la tribune de l'ONU que l'URSS abandonnerait la « course aux armements dans l'espace ». Les États-Unis prévoient de lancer des satellites similaires en orbite seulement en 2012, 25 ans après la fermeture d'un programme soviétique similaire. Pas parce qu'ils avaient soudain une telle envie. Car leurs technologies, non sans l'aide de spécialistes russes, ne le permettent que maintenant. Pourquoi les dirigeants de l'URSS ont-ils fait des concessions unilatérales ? Il n'y a pas de version officielle de la réponse à cette question.

Au début des années 60, nos ordinateurs réussissaient à calculer les trajectoires des missiles balistiques, malgré le fait qu'initialement notre système de défense antimissile fonctionnait sur des ordinateurs plutôt lents. Les machines M-40 et M-50 avaient une productivité de seulement 40 000 et 50 000 opérations par seconde, respectivement. Cependant, le 5E92b, une modification militaire du M-50, avait une productivité de 500 000 opérations par seconde, ce qui pour 1966, à partir duquel sa production a commencé, était proche d'un record mondial, sinon. Et il y a un autre détail peu connu ici.

Parmi les nombreux modèles d'ordinateurs soviétiques souvent mentionnés, les noms d'une très importante série d'ordinateurs produits dans la seconde moitié des années 60 - début des années 70 et entièrement utilisés pour l'acquisition des forces armées de l'URSS sont rares. Il s'agit de machines de la série 5E (5E51, 5E92b, etc.), développées par le Bureau d'Etudes Lebedev. BESM-6 est largement connu, mais peu de gens savent que BESM-6 n'est devenu célèbre que parce qu'il a perdu l'appel d'offres pour les fournitures des forces armées de l'URSS - l'appel d'offres remporté par "5E". Les militaires, ayant opté pour le "5E", ont en quelque sorte "rejeté" le BESM-6 et ce dernier s'est lancé dans la distribution ouverte pour les industries civiles. Et la série 5E a été classée et n'a été expédiée qu'à l'armée. Les machines de la série 5E étaient unies par des canaux « d'échange intermachines » dans des réseaux locaux qui, dans la première moitié des années 70, constituaient un environnement informatique multiprocesseur à la base des systèmes de contrôle de l'espace et des objets spatiaux. Plusieurs ordinateurs réunis dans un tel environnement informatique constituaient un seul complexe informatique, qui avait des performances plusieurs fois supérieures à celles de BESM-6. Le même principe sert désormais de base à la création de superordinateurs modernes - ce sont des processeurs individuels, regroupés en un seul réseau par des canaux de communication rapides. Et cela nécessite des moyens particuliers. Les machines de la série M (M-40, M-50) disposaient également d'un système d'interruption développé, elles pouvaient recevoir et transmettre des données sur sept canaux fonctionnant de manière asynchrone en duplex avec une bande passante totale de 1 Mbit/s. La modification M-50 - 5E92 a été spécialement conçue pour être utilisée dans de tels complexes informatiques.

Pour la première fois au monde, des canaux multiplex ont été utilisés dans un réseau informatique et le fonctionnement en parallèle de dispositifs de contrôle, de mémoire vive, de dispositifs externes et de canaux de communication a été effectué. En termes de structure et de principe de fonctionnement, c'était le premier système multiprocesseur au monde… En 1959, un réseau informatique a été construit à partir d'ordinateurs distants de centaines de kilomètres - il n'y avait pas de complexes similaires à l'étranger à cette époque. Le centre de commandement et de calcul principal du système "A" a été construit sur la base de l'ordinateur 5E92. Le réseau informatique lui-même était de nature unique, c'est elle qui a servi de point de départ à la recherche, qui a par la suite conduit à la création d'autres réseaux mondiaux d'information et d'ordinateurs. Bien sûr, ce réseau lui-même ne ressemblait pas, par exemple, à l'Internet moderne, mais en tant qu'ensemble de machines indépendantes résolvant des fragments indépendants d'un problème commun et échangeant des informations à l'aide de protocoles unifiés, il peut être considéré comme le précurseur des réseaux mondiaux actuels. Le premier réseau similaire, reliant deux ordinateurs TX-2 dans le Massachusetts et Q-32 en Californie via une ligne téléphonique, n'a été testé qu'en 1965… Le 4 mars 1961, un système expérimental de défense antimissile a été testé avec succès - le ogive d'un missile R-12 a été détruite. L'expérience a montré que la tâche de combattre des cibles balistiques appariées constituées d'un corps de missile balistique et d'une ogive nucléaire séparée de celle-ci a été techniquement résolue. Des tests similaires ont eu lieu aux États-Unis 21 ans plus tard.

Le système A est un système de défense antimissile. Les travaux sur la défense antimissile (système "A") ont joué un rôle énorme dans le développement de la technologie informatique en URSS: sur ordre de l'armée, en utilisant une base d'éléments relativement lente, des spécialistes du Lebedev Design Bureau (ITMiVT) ont créé des installations informatiques qui étaient supérieurs dans leurs paramètres aux étrangers. Ils ont également créé des versions mobiles de tels systèmes, par exemple 5E261 - un système de contrôle haute performance multiprocesseur mobile construit sur une base modulaire. C'est elle qui a été utilisée dans le cadre des systèmes de défense aérienne S-300PT pour les bases terrestres et maritimes:

Mais plus important encore, des moyens d'interfacer des ordinateurs individuels dans un environnement informatique - des canaux de communication multiplex asynchrones rapides et le logiciel correspondant - ont été créés. Et nous arrivons ici à un autre projet très important pour le pays, le système OGAS - « Système national automatisé de comptabilité et de traitement de l'information », un système de gestion économique automatisé en URSS, basé sur les principes de la cybernétique. Ce système, développé par l'académicien Viktor Mikhailovich Glushkov, était basé précisément sur de tels moyens techniques.

Auteur - Maxson