BESM (zkratka pro Big [1] (neboli vysokorychlostní) elektronický počítací stroj ) je řada sovětských univerzálních elektronických počítačů vyvinutých Ústavem přesné mechaniky a výpočetní techniky Akademie věd SSSR (ITM a VT) [ 2] a je navržen tak, aby řešil širokou škálu problémů.
Vývoj BESM-1 byl dokončen na podzim 1952 [2] . Také známý jako BESM Academy of Sciences (BESM AN). Zkušební provoz - od roku 1952.
Hardware stroje je postaven na 4 000 elektronkách a 5 000 polovodičových diodách. RAM s kapacitou 2048 čísel - na katodových trubicích , jako u strojů Strela . Externí paměť - dva typy, na 4 páskových mechanikách s celkovým objemem 120 tisíc čísel a na 2 magnetických bubnech s 5120 čísly. Rychlost - 8-10 tisíc operací/s, spotřeba - 80 kW [2] .
Pro vstup byla použita perforovaná páska (1200 čísel za minutu) a pro výstup bylo použito elektromechanické a vysokorychlostní zařízení pro tisk fotografií [2] .
Systém pro reprezentaci čísel ve stroji je binární, bere v úvahu objednávky, to znamená ve formě čísel s pohyblivou řádovou čárkou . Počet číslic pro číselný kód je 39. Digitální část čísla je 32 číslic; znaménko čísla je 1; pořadí čísla je 5 číslic; objednací znak - 1 číslice. Rozsah čísel, se kterými stroj pracuje, je přibližně 10 −9 až 10 +9 . Přesnost výpočtu je přibližně 9 desetinných míst.
Příkazový systém je tříadresový. Počet číslic pro kód příkazu je 39. Kód operace je 6 číslic; adresní kódy - 3 ukazatele po 11 bitech, což umožnilo adresovat 2048 paměťových buněk pro operandy a výsledky. Neexistují žádné univerzální registry .
Stroj měl paralelní 39bitovou ALU s pohyblivou řádovou čárkou . Systém řízení stroje zahrnuje 9 aritmetických operací, 8 operací přenosu kódu, 6 logických operací, 9 kontrolních operací.
Stroj má celkové paměťové pole pro instrukce a data ( Von Neumannova architektura ) - 2047 39bitových buněk (číslo buňky 0 vždy vrací stroj nula). Speciální bit v poli příkazového kódu umožnil zakázat normalizaci s plovoucí desetinnou čárkou a provádět aritmetiku adres. Při psaní programů pro BESM-1 byla široce používána technika samomodifikačního kódu, kdy byly adresové části příkazů přímo modifikovány pro přístup k polím .
Externí paměť - na magnetických bubnech (2 bubny po 5120 slovech) a magnetických páskách (4 po 30 000 slovech). Rychlost výměny s bubnem je 800 čísel za sekundu. Rychlost zápisu-čtení z pásky po umístění je 400 čísel za sekundu. Počáteční zadání programu a počátečních dat se provádí z děrné pásky rychlostí 20 kódů za sekundu. Výsledek je vytištěn na papír rychlostí až 20 čísel za sekundu.
Příkon - cca 35 kW.
Postaven byl pouze jeden stroj tohoto typu. Hlavní konstruktér - Sergej Alekseevič Lebeděv .
V roce 1953 byla na BESM testována paměť s náhodným přístupem na rtuťových trubicích (1024 slov), na začátku roku 1955 - na potenciáloskopech (1024 slov), v roce 1957 - na feritových jádrech (2047 slov).
V roce 1953 (říjen - mezinárodní konference v Darmstadtu ) - se ukázal být nejrychlejší v Evropě, ale rychlostí a pamětí horší než komerční americký IBM 701 , který se začal dodávat v prosinci 1952.
Vylepšená verze BESM-1 připravená k výrobě. Vyrábí se v letech 1958 až 1962. Jeden z prvních sériově vyráběných počítačů (v letech 1953-56 bylo sériově vyrobeno 7 exemplářů počítače Strela , od roku 1957 byla zahájena sériová výroba stroje Ural-1 , z nichž do roku 1961 bylo vyrobeno 183 exemplářů). Bylo vyrobeno 67 vozů. Stroj byl vyvinut a implementován týmy ITM a VT Akademie věd SSSR a závodem pojmenovaným. Volodarsky ( Ulyanovsk ).
Hlavní technické vlastnosti jsou podobné jako u BESM-1. RAM pro 2048 39bitových slov na feritových jádrech (200 000 feritových jader). Vůz obsahoval 4000 elektronek a 5000 polovodičových diod. Konkrétně na jednom z BESM-2 byla vypočtena dráha rakety, která vynesla vlajku SSSR na Měsíc [3] .
Stroj využíval maloblokovou instalaci hlavních komponent. Všechny hlavní části a lampy byly umístěny ve standardních výměnných blocích.
V roce 1955 byl na základě architektury BESM-1 zahájen vývoj M-20, který se vyráběl od roku 1959 za účasti SKB-245 Ministerstva strojírenství a přístrojové techniky (prototyp a technická dokumentace) . V obvodech M-20 byly nejprve použity elektronky (4000 lamp), později byly převedeny do feritových tranzistorových článků a poté do polovodičů. Polovodičový M-20 se stal základem pro sériový BESM-4 [4] . Celkem bylo před zastavením výroby v roce 1964 vyrobeno 20 vozů.
Komplex pro ovládání včasného varování a radaru pro sledování cíle a přesné zaměření antirakety na nepřátelskou balistickou střelu. V březnu 1961 byla v tomto komplexu poprvé na světě zničena hlavice balistické střely protiraketovou tříštivou náloží. Za tyto práce byl tým předních developerů komplexu oceněn Leninovou cenou, včetně akademika S. A. Lebedeva a V. S. Burceva . Poprvé byly navrženy principy paralelizace výpočetního procesu na úkor hardwaru.
M-40 začal plnit bojové mise v roce 1957. Radikální modifikace BESM-2 pro síly protivzdušné obrany . 40 tisíc op./s. s pevným bodem, RAM 4096 40bitová slova, cyklus 6 μs, znázornění čísel s pevným bodem, bitová hloubka 36, elektronkové a feritové tranzistorové prvky, externí paměť - magnetický buben s kapacitou 6 tisíc slov. Stroj pracoval ve spojení se zařízením pro výměnný procesor s předplatiteli systému a zařízením pro počítání a ukládání času.
M-50 byl představen v roce 1959 a byl modifikací počítače M-40. Poskytoval operace s pohyblivou řádovou čárkou a byl navržen pro použití jako sálový počítač. Na základě M-40 a M-50 byl vytvořen dvoustrojový řídicí a záznamový komplex , na kterém byla zpracována data plnohodnotných testů systému protiraketové obrany . 50 tisíc op./s. Základna prvků: výbojky , ferity, polovodičové tranzistory a diody .
Dvouprocesorový komplex se společným polem RAM . Jeden z prvních plně polovodičových počítačů. Pokročilý systém přerušení s prioritou hardwaru a softwaru. Hlavní konstruktér - S. A. Lebedev. Zástupce hlavního konstruktéra - BC Burtsev. Návrh návrhu - 1961, meziresortní zkoušky 1964, zkoušky komplexu osmi strojů 1967.
Specifikace: výkon - 500 tisíc ops / s (velký stroj), 37 tisíc ops / s. (malý stroj); pevný bod; RAM 32 tisíc 48bitových slov, postavená na modulární bázi, cyklus 2 μs; práce na 28 telefonních a 24 telegrafních duplexních komunikačních linkách ; elementová základna - diskrétní polovodiče, plné hardwarové ovládání, mezipaměť - 4 magnetické bubny po 16 tisících slov.
Modifikace 5E92b. Vlastnosti: reprezentace čísel s pohyblivou řádovou čárkou, ochrana RAM a výměnných kanálů, provoz několika operátorů v multiprogramovém režimu. Sériově se vyráběl od roku 1965 pro armádu, zejména byl instalován v Ústřední kontrolní komisi .
Vytvářeno od roku 1969 speciálně pro systém protivzdušné obrany S - 300 . 3 procesory, 1 Mop/s, ALU s pevným bodem, 36bitové (4 bity - řízení) slovo, 32 kb RAM, 64 kb instrukční paměť na biaxech . Použili jsme řadu IS 133 ( TTL malé integrace). Objem skříně menší než 2,5 m³, spotřeba cca 5 kW . Sériově se vyrábí od roku 1975, po smrti S. A. Lebeděva.
| Struktura počítačových registrů 5E26 | ||
|---|---|---|
| Označení | Bitová hloubka, bit (data + ovládání) |
Popis |
| MYSL | 16+2 | uložit registr ukazatelů |
| RNA | 20+3 | registr číslo instrukce |
| KB | 18+3 | konstantní základní registr |
| LB | 16+2 | místní základní registr |
| CM | 32+4 | AU zmije |
| RMP | 32+4 | LSB registr AU |
| RUR | 32 | registr podmínek a režimů |
| IR | 16+2 | hlavní indexový registr |
| KROK | 16+2 | krokový registr |
| DRP | 16+2 | registr limitů |
| IRS | 16+2 | pomocný rejstříkový registr |
| GB | 16+2 | globální základní registr |
| DB | 18+3 | další základní registr |
| NG | 16+1 | uložit spodní registr |
| VG | 16+2 | uložit horní ohraničený případ |
| RP0 | 32 | nulový registr přerušení |
| RP1 | 32 | přerušit registr jedna |
| PM0 | 32+4 | maska registr nula |
| PM1 | 32+4 | nejprve se zaregistrujte masky |
| CBR | 16+1 | výměnný registr ovládání zařízení |
| SSP0 | 32 | stav procesoru word register nula |
| SSP1 | 32 | stav procesoru slovo registr jedna |
Malý model stroje, postavený z modelů hlavních součástí počítače na prvních polovodičových prvcích. Rozvoj iniciativy mladých zaměstnanců ITMiVT . Zopakoval jsem strukturně-logické schéma M-20. Stal se základem pro sériový BESM-4 [5] .
BESM-4 byl tříadresový stroj na polovodičích, zdědil architekturu M-20. Rychlost - 20 000 plovoucích ops/s, rychlé operace - až 40 000. Operační paměť na feritových jádrech (8192 slov, 45bitová slova, uspořádaná do dvou krychlí po 4k slovech). Standardní sada - 4 NML, 4 magnetické bubny po 16 tisíc slov, děrné štítky vstupně-výstupní zařízení, 128sloupcová ADPU (alfanumerická tiskárna), "rychlá tiskárna" (pouze čísla, 16 sloupců). Aritmetika PZ zahrnovala 4 instrukce s úpravami a hardwarově implementovanou extrakci druhé odmocniny. Aritmetika s pevnou řádovou čárkou je pro účely aritmetiky adres základní. Schopnost pracovat se vzdálenými objekty prostřednictvím telefonních a telegrafních komunikačních kanálů . Ve standardní konfiguraci nebyly žádné komunikační kanály. Hlavním konstruktérem je O.P. Vasiliev. BESM-4 se vyrábí od roku 1965, celkem bylo vyrobeno 30 strojů.
Pro BESM-4 existovaly alespoň 3 různé kompilátory z jazyka Algol-60 , kompilátor Fortran , alespoň 2 různé assemblery (Dubninsky a Bayakovsky), kompilátor z původního jazyka Epsilon.
S pomocí BESM-4 byla vytvořena karikatura „ Kitty “.
První superpočítač druhé generace - on polovodičové tranzistory . Vývoj dokončen na konci roku 1966. Hlavní konstruktér - Sergej Alekseevič Lebeděv , zástupce hlavního konstruktéra - Vladimir Andrejevič Melnikov a Lev Nikolajevič Korolev . V roce 1968 byla zahájena výroba v závodě počítacích a analytických strojů (CAM) v Moskvě. Do roku 1987, kdy byla výroba BESM-6 ukončena, bylo vyrobeno 355 vozidel.
| Počítače SSSR | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||