История создания МЭСМ - первой советской ЭВМ
Первая советская ЭВМ разрабатывалась лабораторией С. А. Лебедева(1902-1974) на базе киевского Института электротехники АН УССР. Академик Сергей Алексеевич Лебедев до начала работы над ЭВМ занимался проблемами энергетики, и с 1936 года был профессором Московского энергетического института. В мае 1946 Лебедев был назначен директором Института энергетики АН Украинской ССР в Киеве. В 1947 году институт был разделён, и Лебедев стал директором Института электротехники АН УССР.
В 1947 г. в этом институте была организована лаборатория моделирования и вычислительной техники.
В короткой записке, направленной в Совет по координации Академии наук СССР С.А.Лебедев написал:
Быстродействующими электронными счётными машинами я начал заниматься в конце 1948 г. В 1948-1949 годах мной были разработаны основные принципы построения подобных машин. Учитывая их исключительное значение для нашего народного хозяйства, а также отсутствие в Союзе какого-либо опыта их постройки и эксплуатации, я принял решение как можно быстрее создать малую электронную счётную машину (МЭСМ), на которой можно было бы исследовать основные принципы построения, проверить методику решения отдельных задач и накопить эксплуатационный опыт. В связи с этим было намечено первоначально создать действующий макет машины с последующим его переводом в малую электронную счётную машину. Чтобы не задерживать разработку, запоминающее устройство пришлось выполнить на триггерных ячейках, что ограничило его ёмкость. Разработка основных элементов была проведена в 1948 г.
...К концу 1949 г. были разработаны общая компоновка машины и принципиальные схемы её блоков. В первой половине 1950 г. изготовлены отдельные блоки и приступили к их отладке во взаимосвязи, к концу 1950 г. отладка созданного макета была закончена. Действующий макет успешно демонстрировался комиссии.
Лаборатория С.А.Лебедева входившая в состав руководимого им института располагалась в двухэтажном здании в бывшем монастырском местечке Феофании под Киевом. В проектировании, монтаже, отладке и эксплуатации МЭСМ активно участвовали сотрудники лаборатории Лебедева: кандидаты наук Л.Н.Дашевский и Е.А.Шкабара, инженеры С.П.Погребинский, Р.Г.Офенгенден, А.Л.Гладыш, В.В.Крайницкий, И.П.Окулова, З.С.Зорина-Рапота, техники-монтажники С.Б.Розенцвайг, А.Г.Семеновский, М.Д. Шулейко, а также сотрудники и аспиранты лаборатории: Л.М.Абалышникова, М.А.Беляев, Е.Б.Ботвиновская, А.А.Дашевская, Е.Е.Дедешко, В.А.Заика, А.И.Кондалев, И.В.Лисовский, Ю.С.Мозыра, Н.А.Михайленко, З.Л.Рабинович, И.Т.Пархоменко, Т.И.Пецух, М.М.Пиневич, Н.П.Похило, Р.Я.Черняк.
Первоначально МЭСМ задумывалась как макет, который предполагалось в дальнейшем доработать в малую электронную счетную машину. Для того чтобы макет стал полноценной ЭВМ, понадобилось организовать автоматический ввод исходных данных и автоматический вывод результатов. Данные поступали в МЭСМ двумя путями - с перфокарт или посредством набора кодов на штекерном коммутаторе. Снимались данные электромеханическим печатающим устройством или фотографированием.
С. А. Лебедев
Во время комплексной отладки МЭСМ для неё была установлена установлена круглосуточная работа, для разработчиков — трехсменная. Так как их было недостаточно, приходилось работать по две смены. К этому времени в Феофании были организованы питание и ночлег. Сам Лебедев ежедневно работал заполночь, часто забывая о еде.
Необходимо отметить, что в то время о принципах работы аналогичных американских ЭВМ ничего не было известно, т.к. в печати соответствующие статьи не выходили. Поэтому весь принцип построения отечественной МЭСМ был оригинальным и делался с нуля.
МЭСМ. Все ее электронные схемы были развешены по стенам и работавший на ней программист оказывался как бы внутри машины
Возможно отсутствие этой информированности положительно отразилось на выбранном пути создания первых советских ЭВМ. Сергей Алексеевич Лебедев самобытно и так глубоко и всесторонне проработал основные принципы, структуру и технические решения, что в дальнейшем не потребовалось вносить сколько-нибудь значительные коррективы и дополнения.
Надо отметить, что в аналогичной ЭВМ EDSAC, разработанной в Англии в 1949 г., было использовано арифметическое устройство последовательного действия, а в МЭСМ - параллельного, последнее более прогрессивно. Плодотворность идей, заложенных в МЭСМ, была со всей очевидностью подтверждена последующими работами коллективов, возглавляемых С.А. Лебедевым.
В августе 1950 г. выдающийся советский математик и один из основоположников кибернетики А.А.Ляпунов составил первую программу для вычисления факториала числа. МЭСМ безукоризненно ее выполняла. Позже А.А.Ляпунов говорил, что за три месяца работы на МЭСМ он получил колоссальный опыт программирования, машинных методов реализации алгоритмов и цифрового моделирования.
Первый показ работы МЭСМ широкому кругу специалистов был сделан 6 ноября 1950 г.
Приёмной комиссии ЭВМ была сдана 5 января 1951 г. До сентября 1951 г. реализовывались рекомендации приемной комиссии и проводились ранее запланированные С. А. Лебедевым работы по усовершенствованию МЭСМ.
В сентябре 1951 г. МЭСМ стала решать более сложные задачи с множеством алгебраических и дифференциальных уравнений в частных производных с сотнями неизвестных. В декабре 1951 г. МЭСМ была сдана в эксплуатацию.
До 1953 года МЭСМ оставалась единственной в стране работающей ЭВМ. Она была предельно загружена решением важных и особо важных задач. В то время график распределения машинного времени утверждал президент Академии наук СССР. На МЭСМ решались важнейшие научно-технические задачи из области термоядерных процессов, космических полётов и ракетной техники, дальних линий электопередач, механики, статистического контроля качества и др.
МЭСМ просуществовала до 1957 года, после чего ее демонтировали и передали в качестве учебного пособия в Киевский политехнический институт: "Машину разрезали на куски, организовали ряд стендов, а потом... выбросили" — вспоминал Б. Н. Малиновский.
Характеристики МЭСМ
- арифметическое устройство: универсальное, параллельного действия, на триггерных ячейках
- представление чисел: двоичное, с фиксированной запятой, 16 двоичных разрядов на число, плюс один разряд на знак
- система команд: трёхадресная, 20 двоичных разрядов на команду. Первые 4 разряда — код операции, следующие 5 — адрес первого операнда, ещё 5 — адрес второго операнда, и последние 6 — адрес для результата операции. В некоторых случаях третий адрес использовался в качестве адреса следующей команды. Операции: сложение, вычитание, умножение, деление, сдвиг, сравнение с учётом знака, сравнение по абсолютной величине, передача управления, передача чисел с магнитного барабана, сложение команд, остановка.
- оперативная память: на триггерных ячейках, для данных — на 31 число, для команд — на 63 команды
- постоянная память: штекерная, для данных — на 31 число, для команд — на 63 команды
- тактовая частота: 5 кГц
- быстродействие: 3000 операций в минуту (полное время одного цикла составляет 17,6 мс; операция деления занимает от 17,6 до 20,8 мс)
- количество электровакуумных ламп: 6000 (около 3500 триодов и 2500 диодов)
- занимаемая площадь: 60 м2
- потребляемая мощность: около 25 кВт
Интервью Бориса Малиновского, одного из разработчиков МЭСМ, посвящённое её созданию:
Источники
1. Сергей Алексеевич Лебедев. Жизнь и творчество
2. С.А. Лебедев и МЭСМ
3. Б.Н. Малиновский. К истории отечественного компьютеростроения
4. Лебедев, Сергей Александрович
5. МЭСМ
Просмотров: 46736
statehistory.ru в ЖЖ:
