СМ ЭВМ. Детальный обзор
.
Г. А. Егоров
В 1974 г. решением Межправительственной комиссии по сотрудничеству социалистических стран в области вычислительной техники (МПК по ВТ) ИНЭУМ был определен головной организацией по созданию Системы малых ЭВМ (СМ ЭВМ), а директор ИНЭУМ Б. Н. Наумов назначен Генеральным конструктором СМ ЭВМ. С 1984 г. директором ИНЭУМ и Генеральным конструктором СМ ЭВМ стал Н. Л. Прохоров. Комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по СМ ЭВМ выполнялся более чем 30 институтами и предприятиями СССР, Болгарии, Венгрии, ГДР, Республики Куба, Польши, Румынии и Чехословакии.
СМ ЭВМ была построена как агрегатная система технических и программных средств вычислительной техники, нормативного, методического и эксплуатационного обеспечения и стандартов, позволившая добиться рациональной совместимости и унификации системных, архитектурных, схемотехнических и конструктивных решений.
Разработанные принципы технологии и стандарты СМ ЭВМ охватывали все аспекты унификации элементов, узлов и устройств, конструкций, моделей ЭВМ, программных средств с учетом технологии и мощности отечественной промышленности и позволили организовать крупносерийное производство.
Без этой нормативной базы, созданной Советом Главных конструкторов (СГК СМ ЭВМ) с самого начала разработки, было бы невозможным решение поставленной задачи по обеспечению крупносерийного промышленного производства СМ ЭВМ кооперацией специализированных предприятий, находящихся в разных странах.
"МиР" (СМ 1410);
построение систем с разделением функций, использующих универсальные и специализированные процессоры СМ ЭВМ;
применение программируемых контроллеров периферийного оборудования;
общая для ряда моделей номенклатура периферийного оборудования за счет стандартных интерфейсов периферийных устройств;
развитая номенклатура адаптеров передачи данных для сопряжения СМ ЭВМ с линиями связи в соответствии с международными стандартами;
построение проблемно-ориентированных комплексов, выпускаемых промышленностью на базе моделей СМ ЭВМ: измерительно-вычислительные комплексы (ИВК) с аппаратурой КАМАК или АСЭТ ГСП, автоматизированные рабочие места (АРМ) для САПР в машиностроении, радиоэлектронике и строительстве и др.;
единые для всех средств СМ ЭВМ конструктивы, соответствующие стандартам Международной электротехнической комиссии.
ИВК, созданные на базе СМ ЭВМ, средств КАМАК или АСЭТ, были ориентированы на автоматизацию сложных экспериментов в реальном времени в различных областях науки и техники. Гибкость и модульность средств СМ ЭВМ, наличие развитых средств сопряжения между ЭВМ и экспериментом в стандарте КАМАК или АСЭТ, наличие проблемно-ориентированных системных и прикладных программных средств СМ ЭВМ обеспечили широкое использование ИВК в системах автоматизации научных исследований, в первую очередь в институтах АН СССР.
Появление СМ ЭВМ позволило в принципе изменить концепцию автоматизированных рабочих мест. Ранее АРМы строились на базе больших ЭВМ, действующих, как правило, в пакетном режиме. С этим была связана низкая эффективность проектирования. АРМы на базе СМ ЭВМ позволили значительно повысить эффективность, обеспечив диалоговый режим проектирования, получение результатов в удобной форме, возможность ввода, редактирования и вывода графических изображений. В составе АРМов был разработан широкий набор базового программного обеспечения машинной графики (ГРИС, ГКС, ИРГИС и др.). Наибольшее применение нашли АРМы, разработанные совместно с предприятиями Минрадиопрома, Минавиапрома, Миноборонпрома для радиоэлектроники (АРМ-Р), машиностроения (АРМ-М), строительного проектирования (АРМ-С), обработки экономической информации (АРМ-Э).
Разработка СМ ЭВМ выполнялась по двум архитектурным линиям.
Первая включала широкую номенклатуру управляющих вычислительных комплексов на базе микро-ЭВМ семейства СМ 1800, построенных по магистрально-модульному принципу.
Первые модели этой линии представляли собой 8-разрядные микро-ЭВМ (микропроцессор КР580), построенные по магистрально-модульному принципу с внутренним интерфейсом И41 (Multibus).
В 1986 г. был разработан и начат серийный выпуск первой 16-разрядной модели этого семейства – СМ 1810 (микропроцессор К 1810); всего предложено шесть модификаций СМ 1810 общего применения и четыре модификации для промышленных условий (СМ 1814).
В 1990 г. была завершена разработка 32-разрядного вычислительного комплекса СМ 1820 на базе микропроцессора Intel 80386. Всего было разработано и выпускалось 26 модификаций семейства СМ 1800.
Во всех разработках семейства СМ 1800 был принят и реализован принцип магистрально-модульной архитектуры, что позволило обеспечить практически непрерывный процесс эволюционного развития всех модулей семейства как в части повышения производительности, так и удовлетворения функциональным требованиям области применения.
системы общего назначения (Микрос-86, Демос, МДОС).
Возможность использования достаточно широкой номенклатуры серийно-выпускаемых технических и программных средств семейства СМ 1800 позволяла удовлетворить требования таких областей применения, как АСУТП, АСНИ, ГПС, системы обработки экономической и текстовой информации и др.
Соисполнителями на всех стадиях разработки семейства СМ 1800 являлись заводы-изготовители Киевское ПО "Электронмаш" и ПО "Орловский завод УВМ им. К. Н. Руднева".
Вторая архитектурная линия СМ ЭВМ была представлена рядом программно совместимых моделей мини-ЭВМ разной производительности. Младшие модели этой линии включали 16-разрядные ЭВМ (СМ 3, СМ 4, СМ 1300, СМ 1420) на базе системного интерфейса "Общая шина" (ОШ).
Развитием СМ 1420 стал вычислительный комплекс СМ 1425, в нем был применен 22-разрядный магистральный параллельный системный интерфейс МПИ и он имел более развитые архитектурные возможности.
Особое место в этой архитектурной линии занимали 32-разрядные мини-ЭВМ семейства СМ 1700 с интерфейсом ОШ и СМ 1702 с интерфейсом МПИ. Архитектура этого семейства обеспечивала поддержку виртуальной памяти, программную и аппаратную совместимость с 16-разрядными моделями мини-ЭВМ, а также развитую систему диагностирования.
Программное обеспечение этой линии было представлено широким набором операционных систем (ДОС, ФОБОС, ДИАМС, РАФОС, ДОС КП, ОС РВ, ДЕМОС, МОС ВП и др.), сетевого ПО для создания локальных и распределенных сетей ЭВМ (МАГИСТР, РЕЛОКС, ММК, Сеть СММ, Колос), информационных систем (МИРИС, БАРС, МИС, КАРС и др.), пакетов прикладных программ различного назначения.
Все модели архитектурной линии серийно изготовлялись на заводах КПО "Электронмаш" (Киев), заводе "Энергоприбор" (Москва) и ЛПО "Сигма" (Вильнюс), которые принимали самое непосредственное участие и на стадиях разработки
При создании архитектуры СМ ЭВМ были развиты оригинальные принципы построения систем с разделением функций, благодаря которым удалось реализовать на доступной в то время элементной базе двухпроцессорные вычислительные комплексы, обеспечившие программную совместимость с выпускавшимися ранее ЭВМ серии "МиР" (для инженерных расчетов) и ЭВМ серии М 5000 (для решения коммерческих приложений).
Большое место в номенклатуре СМ ЭВМ занимали контроллеры и периферийные устройства, а также спецпроцессоры, обеспечивающие значительное повышение производительности ЭВМ для конкретного класса решаемых задач. Прежде всего необходимо отметить спецпроцессор для быстрых преобразований Фурье, разработанный совместно с Институтом радиотехники и электроники АН СССР и использовавшийся для обработки радиолокационных изображений поверхности планеты Венера. Для этого крупномасштабного исследования, проведенного АН СССР под руководством академика В. А. Котельникова, требовались вычислительные мощности, эквивалентные супер-ЭВМ, которыми ИРЭ АН СССР не располагал. Задачу удалось решить с помощью мини-ЭВМ, расширенной спецпроцессором Фурье.
Другим примером является параллельный матричный процессор (ПМП) для решения задач фильтрации, операций с векторами и матрицами, выполнения Фурье преобразований и т. д.
Необходимо отметить и процессор логического моделирования, который являлся специализированным вычислителем для ускоренного моделирования цифровых схем. Область применения этого спецпроцессора – системы автоматизированного проектирования СБИС. Оригинальная потоковая (конвейерная) архитектура спецпроцессора обеспечивала ускорение моделирования по сравнению с ЭВМ общего назначения в среднем в 1000 раз.
(АРМ) на базе СМ ЭВМ.
Важно подчеркнуть, что индустрия СМ ЭВМ включала в себя развитую по всей стране инфраструктуру технического обслуживания и обучения. Средства СМ ЭВМ явились хорошей школой для многих десятков тысяч специалистов, которые входили тогда в мир компьютерных технологий.
| 
