ENIAC считается первым полноценным компьютером, полным вычислительным блоком. В Великобритании были подобные машины, но информация была засекречена, а машины уничтожены по приказу Черчилля; компьютеры ENIAC были громоздкими и неуклюжими в эксплуатации, а программирование осуществлялось с помощью коммутации кабелей.
Время первых: кто создавал компьютеры в России
Россия — уникальная страна по любым меркам. На страницах нашей истории есть сотни уникальных строк, о которых не знают многие наши соотечественники. Мы помним Суворова, Кутузова и Жукова, но мы забыли о Скобелеве. Даже если мы работаем в сфере ИТ, мы порой совершенно не знаем истории развития вычислительной техники в нашей стране. Мы, люди, также обладаем парадоксальной природой. Например, когда мы едем на отдых за границу, мы радуемся, что не встретили русских (конечно, такое поведение должно быть искоренено), но в то же время мы способны очень быстро самоорганизоваться, когда оказываемся в сложных ситуациях.
Как выразился академик адмирал Аксель Берг, стоявший у истоков развития нашей электроники и компьютерных технологий (VT).
И только история может знать выдающихся деятелей так, как если бы они говорили непосредственно с нами. В этом номере мы решили отойти от традиционной темы электроники и вернуться в прошлое, чтобы представить выдающихся людей нашей страны, которые создавали компьютеры в Советском Союзе. Да, у нас были свои собственные оригинальные компьютеры. Тогда они назывались компьютерами. И некоторые из них были одними из самых продуктивных в мире. Я также хотел бы высказать свое мнение о том, почему сегодня у нас нет ни собственных процессоров (не будем брать в расчет небольшие военные линии), ни собственных компьютеров и как можно изменить эту ситуацию.
Когда я впервые заинтересовался историей развития ВТ в России, чем больше я узнавал о ведущих фигурах, которые развивали эту технологию в нашей стране, тем большее уважение я испытывал к ним. Правда в том, что нам есть чем и кем гордиться. Итак, без лишних слов, давайте начнем с рассмотрения некоторых исторических дат.
Назад в прошлое
В 3000 году до нашей эры, или более 5000 лет назад, в древнем Вавилоне был создан абак. Это было очень давно. Но в той или иной форме эти абакусы существуют и сегодня. Затем, 2500 лет спустя, в Древнем Китае появилась «улучшенная» версия абакуса — шуанбань. Чуть более 400 лет спустя был изобретен греческий «Антикитерский механизм». В течение довольно долгого времени после этого о калькуляторах, если они вообще были созданы, сохранилось мало информации. Затем, в 1492 году, Леонардо да Винчи изобрел 13-разрядный механический калькулятор с шестеренками. Он не создал его сам, но это было уже в 20 веке. А в 1642 году талантливый математик Паскаль построил механический калькулятор «Паскуалина», который мог работать даже с пятью цифрами. Затем вмешался Лейбниц. Лейбниц был человеком, который научил нас полезному языку современной математики. Он построил механическую арифметическую машину, которая могла складывать, умножать, делить и вычитать. Однако Готфрид Лейбниц также одним из первых начал работать с двоичными числами и быстро понял, что они чрезвычайно подходят для технических приложений.
Как видите, вычислительные устройства постепенно совершенствовались все больше и больше, но настоящий прорыв произошел в 20 веке, когда мы смогли заставить электричество работать на нас. Кстати, механические устройства могли выполнять не только простые арифметические операции. Они могли вычислять логарифмы и даже интегрировать обыкновенные дифференциальные уравнения. Одна из таких машин была создана в России в 1912 году известным генералом, инженером и ученым А.Н. Крыловым. Крылов оставил после себя не только научные труды, но и множество остроумных статей и замечательную книгу «Мои воспоминания», написанную в разгар Великой Отечественной войны — рекомендую вам ее прочитать. Машина Крылова была не единственным прибором, изобретенным в России, были и другие.
Таким образом, мы очень близко подошли к современным компьютерам. В 1927 году в США (в Массачусетском технологическом институте) была создана аналоговая вычислительная машина. Но по-настоящему близко к современным машинам подошел Конрад Цузе в 1938 году. Это была Z1, полностью механическая программируемая машина. Затем он создал Z2, а в 1941 году закончил Z3. Z3 уже обладала всеми качествами современного компьютера, с которыми мы знакомы. Затем он создал Z4 и первый в мире язык высокого уровня — Планкалькулус.
Кажется, что мы уже в 1944 году. Неужели все это время мы просто наблюдали за тем, что происходит за туманом, а не создавали свои собственные вычислительные устройства? Конечно, наблюдали! В 1912 году была создана логическая машина Щукарева. А в 1918 году Бонч-Бруевич придумал схему лампового триггера. Учитывая важность триггеров для цифровой техники, можно сказать, что Михаил Бонч-Бруевич сделал одну из самых важных инвестиций в развитие электронных вычислительных машин. Следующей такой инвестицией, вероятно, было создание транзистора. Кстати, несмотря на то, что первооткрывателями транзистора считаются Бардин и Браттейн, но большой вклад в первоначальную разработку теории использования полупроводников был сделан за 25 лет до них русским ученым Лосевым. В 1922 году О.В. Лосев доказал возможность усиления и генерации электромагнитных колебаний на кристаллическом детекторе при подаче на него постоянного напряжения смещения. К сожалению, в то время эти работы были, можно сказать, заброшены, поскольку наступил расцвет ламповой техники.
Между тем, первое поколение ламповых компьютеров было огромных размеров и содержало тысячи реле или электронных ламп, выделяя значительное количество тепла. Например, MARK 1 имел длину 17 метров, а высота шкафов достигала 2 метров. Этот компьютер весил около 4,5 тонн, а общая длина проводов составляла 750 километров.
Первая ЭВМ в СССР
МЭСМ
Все началось с MESM (Малой электронной вычислительной машины), которая стала отправной точкой в развитии наших компьютерных технологий. Ее проект был создан в 1948 году ученым Сергеем Алексеевичем Лебедевым, который был одним из основоположников информационных технологий и вычислительной техники в СССР. Он также был Героем Социалистического Труда и лауреатом Ленинской премии.
С. С. А. Лебедев
Машина была построена два года спустя, в 1950 году. Он был установлен в бывшем двухэтажном общежитии монастыря в Феофании под Киевом, мог выполнять 3 000 операций в секунду и потреблял 25 киловатт энергии; это было чудо техники, состоящее из 6 000 вакуумных трубок. Вся система занимала площадь в 60 квадратных метров. Еще одной особенностью системы была ее способность поддерживать трехадресные команды и считывать данные как с магнитной ленты, так и с перфокарт. Нахождение корней дифференциальных уравнений было первым расчетом, обработанным с помощью MESM. Через год (1951) МЭСМ Лебедева был одобрен к проверке Академией наук и стал постоянно эксплуатироваться в военном и промышленном секторах.
«БЭСМ–1»
Рабочий процесс БЭСМ-1
В 1953 году было разработано первое поколение больших электронных калькуляторов (БЭСМ-1), опять же под руководством Сергея Лебедева. К сожалению, был выпущен только один экземпляр. Его вычислительная мощность была равна мощности американских компьютеров того времени, а также BESM-1 был самым передовым и производительным компьютером в Европе. В течение примерно шести лет компьютер неоднократно модернизировался инженерами. В результате он мог выполнять 10 000 операций в секунду В 1958 году было решено модернизировать его еще раз, переименовать БЭСМ-1 в БЭСМ-2 и запустить в полномасштабное производство. Всего было выпущено несколько десятков единиц.
Во времена Хрущева в Зеленограде планировалось построить центр легкой промышленности, но планы были перенаправлены, и должен был появиться центр микроэлектроники. Сегодня Зеленоград по-прежнему является важным центром отечественной электроники.
Так кто придумал первый компьютер?
Считается, что информатика была основана Чарльзом Бэббиджем, который увлекался ею с юных лет. После нескольких лет исследований он изобрел механизм, который позволял выполнять сложение методом разности. Его конструкция состояла из множества громоздких шестеренок.
Чарльз Бэббидж.
Устройство применяет десятичную систему счисления для получения точных результатов менее чем за минуту. Инженеру Чарльзу Бэббиджу было выплачено 17 000 фунтов стерлингов в рамках гранта Великобритании. Эти деньги были использованы для модернизации машины, но средств на завершение нового проекта не хватило.
- Конрад Туссе — разработчик первой электромеханической программируемой машины.
- Джон Атанасов — разработал электронный непрограммируемый компьютер.
- Алан Тьюринг — создал универсальную техническую схему.
- Джон Мокли — создал первый компьютер.
- Джон фон Нейман — описал архитектуру (хранение информации), на которой основаны все современные компьютеры.
Кто создал первый компьютер в России?
В 1948 году советские разработчики сконструировали первый компьютер. Электронная счетная машина, изобретенная профессором Лебедевым, была построена при участии 20 техников и 10 ассистентов.
Самодельная машина занимала площадь в 60 квадратных метров. Из-за своей конструкции с большим количеством ламп и кабелей он выделял много тепла во время запуска. Настолько, что часть крыши пришлось разобрать, чтобы охладить компоненты. Как называлась машина? Очень простой МЭСМ.
МЭСМ.
Этот компьютерный механизм был способен производить 3 000 вычислений в минуту. В нем было 6 000 ламп, а общая потребляемая мощность составляла 25 кВт.
В институт по ошибке пришла посылка от некоммерческой организации «Кристалл», на коробке которой было написано 8080. Опытные люди быстро распознали, что внутри находится аналог микросхемы Intel 8080: внутри находился советский аналог Intel 8080 со смешным названием К580ИК80А.
Первая серийная модель
Следующим этапом в советском компьютеростроении стала ЭВМ «Днепр». Этот компьютер общего назначения был создан для различных секторов экономики. На этой основе было начато серийное производство компьютерного оборудования.
В 1960-х годах многие производственные кооперативы установили в своих производственных помещениях компьютеры «Днепр» и доверили управление техническими процессами компьютерам.
Первое персональное устройство
Следующее поколение компьютеров массового производства появилось в 1965 году: «MIR» означает «Машина для инженерных расчетов». Первый в мире однопользовательский компьютер MIR обладал рядом революционных для своего времени характеристик, которые повлияли на способ использования компьютеров, типы выполняемых ими вычислений и задачи, которые они решали.
Компьютеры этой серии были способны выполнять до 300 операций в секунду и могли выполнять стандартные инженерные расчеты, хотя их производительность была недостаточной. Следующий усовершенствованный MIR-2 был способен выполнять 12 000 операций в секунду, а MIR-3 имел показатель производительности более чем в 20 раз выше, чем у предыдущей модели.
4) Несмотря на огромную важность электроники для будущего благополучия страны, до сих пор делается очень мало для того, чтобы реально изменить ситуацию. Я не помню, когда в последний раз видел отечественное электронное устройство, причем такое, в котором используются отечественные компоненты. Если мы хотим жить лучше, мы просто обязаны развивать электронику.
Как выглядели первые компьютеры
Мы уже привыкли к тому, что классический ПК — это относительно небольшая коробка, внутри которой находится все аппаратное обеспечение, монитор, клавиатура, мышь и дополнительные периферийные устройства, такие как принтер, сканер и звуковая система. Все это можно разместить на столе, а ноутбуком можно управлять «на коленях».
Между тем, первое поколение ламповых компьютеров было огромных размеров и содержало тысячи реле или электронных ламп, выделяя значительное количество тепла. Например, MARK 1 имел длину 17 метров, а высота шкафов достигала 2 метров. Этот компьютер весил около 4,5 тонн, а общая длина проводов составляла 750 километров.
ENIAC был более мощным, но весил 27 тонн и потреблял огромную мощность в 170 кВт.
Переход к транзисторной логике стал важным вкладом в ресурсоемкость и миниатюризацию компьютеров, которые уже были достаточно малы, чтобы поместиться в шкаф, и имели достаточную производительность для выполнения сложных инженерных расчетов.
Переход к микропроцессорной TTL-логике привел к миниатюризации и возможности размещения компьютеров на рабочем месте. Первые компьютеры были тяжелыми и имели низкую вычислительную мощность, но усовершенствование технологии производства микросхем сделало их дешевле и мощнее, вызвав компьютерный бум.
