ЭВМ (электронно-вычислительная машина) — это комплекс технических, аппаратных и программных средств, которые предназначены для осуществления вычислений, автоматической обработки информации, автоматического управления
Предыстория создания ЭВМ в Советском Союзе
Технологическое основание для реализации электронных вычислительных машин (ЭВМ) было сформировано в Германии во время Второй мировой войны. Немецкие специалисты применяли упрощённые аналоги сегодняшнего компьютерного оборудования для шифровки секретных сообщений. В Великобритании примерно в то же самое время специалисты разных сфер создали примерно такое же оборудование, предназначенное для раскодирования секретных посланий. Фактически, эти устройства, созданные в Англии и Германии, нельзя назвать электронными вычислительными машинами, поскольку они являлись смесью электроники и механики. Все операции осуществлялись при помощи релейных механизмов и вращающихся шестерён.
По окончании войны все наработки в этой области (как, впрочем, и в других областях) достались победителям, то есть СССР и США. Но следует отметить, что главным образом научным достоянием поверженной Германии завладели, всё-таки, США.
В сороковых годах прошлого века выдающийся учёный своего времени Джон фон Нейман сформулировал вывод, что вычислительные устройства, где программирование выполняется натурально в ручном режиме при помощи перемещения рычагов и переключения проводников, являются чрезмерно сложными для их практического применения. Он первым предложил концептуальный подход, согласно которому командные коды выполняемой программы должны сохраняться в памяти наравне с информационными данными, подлежащими обработке. Выделение в отдельные модули процессорного (вычислительного) узла и узла, предназначенного для накопления и хранения данных, а также в принципе единообразный подход к сохранению программной и информационной части, явились основополагающими моментами в архитектуре ЭВМ фон Неймана. Такая организация компьютерной архитектуры и сегодня считается наиболее актуальной. Отсчёт поколений ЭВМ начинается именно с первых машин, выполненных по задумкам фон Неймана.
Первые поколения ЭВМ в СССР
В сорок восьмом году прошлого века Сергей Лебедев, который был в то время директором Института электротехники АН (Академии Наук) Украины, написал в АН СССР докладную записку. Лебедев указал на необходимость в самые короткие сроки выполнить разработку собственной вычислительной техники, причём не только для её практического применения, но и для развития и прогресса компьютерной сферы. Проектирование этой ЭВМ выполнялось практически с чистого листа, данных о работах западных специалистов у Лебедева и его коллектива просто не было. В течение двух лет эту машину всё-таки спроектировали и реализовали. В пятидесятом году прошлого века эта ЭВМ, которая получала название Малая Электронная Счётная Машина (МЭСМ), была запущена в эксплуатацию и выполнила свою первую программу, а именно определила корни дифференциального уравнения. Эта машина была выполнена на шести тысячах электровакуумных ламп, могла осуществлять три тысячи операций в секунду, для её питания требовалось двадцать пять киловатт электроэнергии, и она располагалась на площадке в шестьдесят метров квадратных. У неё была сложная трёхадресная система команд, а данные хранились на перфокартах и магнитных лентах. Вывод информации мог выполняться на электромеханическое печатающее оборудование или при помощи фотокопий.
Основные характеристики МЭСМ были следующие:
- Операции выполнялись в двоичной системе счисления с фиксированной запятой.
- Применялась шестнадцатиразрядная система с семнадцатым знаковым разрядом.
- Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) имело ёмкость 31 ячейка для данных и 63 ячейки, предназначенные для команд.
- Система команд была трёхадресная.
- Машина могла выполнять все арифметические операции, а также сравнение при учёте знака, сдвиги и так далее.
- Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) было выполнено на триггерных ячейках с возможностью применения магнитной записи.
Над проектом и реализацией МЭСМ трудились под общим руководством Сергея Лебедева двенадцать инженерных специалистов, пятнадцать техников и монтажниц.
Группа академика Лебедева создавала ЭВМ в Киеве, а в Москве работала ещё одна группа специалистов электротехников. Работники Энергетического института имени Кржижановского Исаак Брук, специалист электротехник, и Башир Рамеев, изобретатель в 1948-ом году подали заявку на изобретение собственной ЭВМ. В пятидесятых годах прошлого века Рамеева назначили руководителем лаборатории, созданной для реализации ЭВМ. В течение одного года специалисты собрали первую версию машины М-1. Она по своим характеристикам сильно уступала МЭСМ, но зато имела малые размеры и низкое потребление электроэнергии.
Затем в 1952-ом году была создана машина М-2, у которой по сравнению с М-1 возросла примерно в сто раз производительность, а количество используемых ламп возросло только в два раза. Это было достигнуто применением для управления полупроводниковых диодов.
В шестидесятом году прошлого века новые модификации этой ЭВМ уже могли выполнять тысячу операций в секунду. Эта технология стала использоваться в новых сериях ЭВМ, а именно, «Арагац», «Раздан», «Минск» (заводы находились в Ереване и в Минске). Данные проекты, выполнялись в одно время с передовыми работами в Киеве и Москве, и достигли серьёзных результатов позднее, когда был осуществлён перевод ЭВМ на транзисторную основу.
Внедрение транзисторов в советской электронике происходил достаточно плавно. Новых проектов отечественных ЭВМ не было. Как правило, выполнялась модернизация старого компьютерного оборудования.
В полной мере, реализованной на полупроводниках, стала ЭВМ 5Э92б, которая была создана под руководством Лебедева и Бурцева для решения конкретных проблем противоракетной обороны.
В истории советской кибернетики и вычислительных систем самой передовой считалась БЭСМ-6 (Большая Электронная Счётная Машина). К 1965-ма году эта ЭВМ обладала отличной самодиагностикой, имела разные режимы работы, широкий спектр возможностей по реализации управления удалёнными устройствами.
