Datortehnoloģiju parādīšanās rītausmā Padomju Savienība jutās diezgan pārliecināta. 50. gadu pirmajā pusē padomju datori bija labākie Eiropā, atpaliekot tikai no dažiem amerikāņu komerciālajiem modeļiem. Elektroniskos datorus plaši izmantoja dažādu problēmu risināšanai, galvenokārt aprēķiniem. Viņi ir atraduši pielietojumu zinātnē un rūpniecībā. Militāristi sāka izrādīt interesi par datoriem. Pirmie padomju militārie datori, kas parādījās 50. gadu beigās, tika izmantoti valsts pretraķešu aizsardzības un pretgaisa aizsardzības sistēmās.
Pirmo padomju datoru izveide
Pirmo padomju datoru radīšanā roku pielika pazīstamais padomju zinātnieks Sergejs Aleksejevičs Ļebedevs, kurš bija vietējās skaitļošanas tehnoloģijas dzimšanas priekšgalā. Šodien Sergejs Ļebedevs pamatoti tiek uzskatīts par padomju datortehnoloģiju nozares dibinātāju. Tieši viņa vadībā 1948.-1950. Gadā tika izveidota pirmā valstī, kā arī kontinentālajā Eiropā, Mazā elektroniskā skaitīšanas mašīna (MESM). Izstrāde tika veikta Kijevā Ukrainas PSR Zinātņu akadēmijas Elektrotehnikas institūtā.
Attīstība nepalika nepamanīta, un jau 1950. gadā Sergejs Aleksejevičs Ļebedevs pārcēlās uz Maskavu, uz PSRS Zinātņu akadēmijas Precīzijas mehānikas un datortehnikas institūtu (ITMiVT). Galvaspilsētā zinātnieks sāka izstrādāt vēl modernāku datoru, kas vēsturē iegāja kā Liela (ātrgaitas) elektroniskā aprēķināšanas iekārta (BESM-1). Jaunā datora galvenais projektētājs bija akadēmiķis Sergejs Aleksejevičs Ļebedevs, kurš ātri izvēlējās un apvienoja domubiedru komandu, tostarp no daudzsološiem studentiem. Jo īpaši uz praksi institūtā tika nosūtīti Maskavas Enerģētikas institūta studenti Vsevolods Burtsevs un Vladimirs Meļņikovs, kuri nākotnē paši kļūs par izciliem pašmāju inženieriem, zinātniekiem un dizaineriem elektronisko datoru radīšanas jomā.
BESM-1 izstrāde tika pilnībā pabeigta līdz 1953. gadam. Kopumā tika samontēts viens dators, montāža tika veikta Maskavas aprēķinu un analītisko iekārtu rūpnīcā. Dators, kas samontēts vienā eksemplārā, bija paredzēts lielu ražošanas un zinātnisku problēmu risināšanai. Tajā pašā laikā tas kalpoja par pamatu nākotnes vēl jaudīgāku datoru, kā arī specializētu datoru izstrādei militāriem mērķiem.
Jāatzīmē, ka 50. gadu sākumā PSRS pamatoti tika uzskatīta par vienu no līderiem datoru izstrādes jomā. No šodienas viedokļa tas izklausās vismaz neparasti, jo līdz savas pastāvēšanas beigām PSRS šo priekšrocību zaudēja, un mūsdienu Krievija datortehnoloģiju radīšanas jomā bezcerīgi atpalika no visattīstītākajām pasaules valstīm. Tomēr datoru veidošanās rītausmā viss bija citādi. 1953. gadā samontētais BESM-1 bija ātrākais elektroniskais dators Eiropā un viens no ātrākajiem pasaulē. Pēc ātruma un atmiņas ietilpības šis pirmais padomju superdators 1953. gada oktobrī bija otrais pēc amerikāņu kompānijas IBM komerciālā modeļa - IBM 701, kura piegādes klientiem sākās 1952. gada decembrī.
Tajā pašā laikā 50. gadu sākuma datori maz līdzinās mūsdienu kolēģiem. BESM-1 nodrošināja maksimālu veiktspēju 8-10 tūkstošu operāciju sekundē līmenī. Dators saņēma paralēlo 39 bitu peldošā komata aritmētiskās loģikas ierīci. Instrukciju kodu bitu skaits ir 39. Pirmā pilnvērtīgā padomju datora operatīvā atmiņa (RAM) balstījās uz ferīta serdeņiem, un tā ietilpība bija tikai 1024 vārdi (agrāk padomju datori izmantoja atmiņu dzīvsudraba caurulēs vai potencioskopos).
Turklāt elektroniskais dators uz pusvadītāju diodēm saņēma ilgtermiņa atmiņas ierīci (DZU), arī ierīces ietilpība bija 1024 vārdi. Dažas no visbiežāk sastopamajām apakšprogrammām un konstantēm tika saglabātas DZU.
Turklāt BESM-1 varētu strādāt ar informācijas glabāšanas ierīcēm uz magnētiskajām lentēm: četriem blokiem, kas paredzēti katram 30 tūkstošiem vārdu, un ar starpposma atmiņas ierīci uz divām magnētiskām bungām, kas nodrošināja 5120 vārdu glabāšanu katrā. Informācijas apmaiņas ātrums ar bungu sasniedza 800 ciparus sekundē, ar magnētisko lenti - līdz 400 cipariem sekundē. Informācijas ievadīšana BESM-1 tika veikta, izmantojot fotolasīšanas ierīci uz perforētas lentes, un informācijas izvade tika veikta ar īpašu elektromehānisku drukas ierīci. Tajā pašā laikā mašīnā nebija sistēmas programmatūras.
Ārēji tā bija diezgan masīva skaitļošanas mašīna, kuras izveide prasīja apmēram piecus tūkstošus vakuuma cauruļu. Strukturāli šis padomju dators tika uzstādīts uz viena galvenā statīva, bija atsevišķs DZU statīvs, kā arī strāvas skapis, jo dators patērēja diezgan lielu elektroenerģijas daudzumu - līdz 30 kW (tas neņemot vērā dzesēšanu sistēma). Arī datora izmēri bija diezgan lieli: aizņemtā platība bija gandrīz 100 kvadrātmetri.
Tika nolemts izmantot datora iespējas pretraķešu aizsardzības sistēmā
Pirmā padomju pilnvērtīgā datora BESM-1 parādīšanās sakrita ar tās pretraķešu aizsardzības (ABM) sistēmas attīstības ēras sākumu Padomju Savienībā. Pirmo reizi viņi par to sāka runāt mūsu valstī jau 1953. gada augustā. Toreiz septiņi maršali vērsās ministrijās un institūtos ar norādījumiem, lai radītu līdzekļus ienaidnieka ballistisko raķešu apkarošanai. Šādus tāla darbības rādiusa ieročus pamatoti uzskatīja par galveno līdzekli kodolenerģijas piegādei pretinieku valstu militārajiem un rūpnieciskajiem objektiem. Uzticamai raķešu pārtveršanai bija nepieciešami moderni radari un jauni datori, kas būtu atbildīgi par radaru staciju aprēķiniem un kontroli.
Īpaši padomju pretraķešu aizsardzības sistēmas izveidošanai KB-1 ietvaros tika izveidots jauns īpašs projektēšanas birojs-SKB-30. Tajā pašā laikā padomju zinātniskā bāze un rūpniecība paplašināja sadarbību tādu rīku izstrādē, kas varētu atrisināt zinātniskas un tehniskas problēmas. Jo īpaši PSRS Zinātņu akadēmijas ITMiVT saņēma īpašu uzdevumu no KB-1, lai izveidotu jaunu digitālo mašīnu, kurai ātruma ziņā vajadzēja pārspēt iepriekšējos modeļus un kļūt par radaru vadības sistēmas sirdi. liela attāluma mērķu izsekošana.
Līdz 1956. gadam tika pabeigts pirmais darbs pie jaunā kompleksa projektēšanas, martā notika eksperimentālās pretraķešu aizsardzības sistēmas sākotnējās konstrukcijas aizstāvēšana. Tajā pašā gadā PSRS Aizsardzības ministrija izsniedza atļauju neveidot GNIIP-10-Valsts pētniecības poligonu, kuru nolēma izvietot neapdzīvotajā Kazahstānas tuksnesī Betpak-Dala, starp slavenā Balhašas ezera rietumu krastu. un Sarysu un Chu upes lejtecē. Eksperimentālais pretraķešu aizsardzības komplekss un jaunais pretraķešu diapazons bija cieši saistīti, visas sistēmas galvenais projektētājs bija PSRS Zinātņu akadēmijas loceklis Grigorijs Kisunko. Tajā pašā laikā ITMiVT direktors akadēmiķis Sergejs Ļebedevs izdeva tehnisku uzdevumu jauna datora izveidei, kas saņēma apzīmējumu M-40 un sākotnēji bija paredzēts sistēmai "A". Sistēma "A" ir pirmā stratēģiskā pretraķešu aizsardzības kompleksa koda nosaukums Padomju Savienībā.
Uzdevums jauna superdatora izstrādei tika dots divām attīstības grupām, no kurām vienu vadīja Vsevolods Burtsevs. Abas grupas veiksmīgi tika galā ar uzdevumu. Līdz 1958. gadam bija gatavi divi jauni M-40 elektroniskie datori. Datorus montēja Zagorskas elektromehāniskās rūpnīcas speciālisti.
Pirmais militārais dators M-40
Izveidošanas laikā mašīna M-40 kļuva par ātrāko starp visiem padomju datoriem, kas valstī tika ražoti masveidā. Tajā pašā laikā Vsevolods Burtsevs ierosināja un praksē īstenoja vairākus risinājumus, kas ir ļoti svarīgi vietējo datortehnoloģiju attīstībai. Militārajā datorā M-40 pirmo reizi praksē tika ieviesti skaitļošanas procesa paralēles principi elektroniskā datora aparatūras līmenī. Visas galvenās M-40 ierīces (aritmētika, ārējās atmiņas pārvaldība, RAM, vadība) saņēma autonomas vadības ierīces un varēja strādāt paralēli. Tāpat pirmo reizi PSRS tika ieviests multiplekss datu pārraides kanāls. Šis risinājums ļāva, nepalēninot datora skaitļošanas procesu, saņemto informāciju un datus nekavējoties saņemt un nosūtīt no 10 asinhroni strādājošiem kanāliem, kuru kopējā caurlaidspēja tika lēsta miljons bitu / s.
M-40, kā arī tā turpmākā modernizācija, M-50 (50 tūkstoši peldošā komata operāciju), bija sarežģīti militārie kompleksi tālsatiksmes radaru kontrolei un precīzai pretraķešu mērķēšanai. Viņi bija atbildīgi par aprēķiniem, kas vajadzīgi, lai izveidotu trajektorijas un mērķētu pretraķešu raķetes pret ienaidnieka ballistiskajām raķetēm. 1961. gada 4. martā Kazahstānā speciāli izveidotā poligonā "A" tika veikta pirmā veiksmīgā ballistiskās raķetes pārtveršana pasaules un iekšzemes vēsturē. Sistēma, kurā dators M-40 bija atbildīgs par pretraķešu trajektorijas aprēķināšanu, spēja pārtvert ballistisko raķeti R-12. Pārtveršana tika veikta 60 kilometrus no raķešu palaišanas vietas. Saskaņā ar reģistrācijas kontrolierīces datiem raķešu raķetes misija bija 31,8 metrus pa kreisi un 2,2 metrus augsta ar pieļaujamo rādiusu 75 metri. Pretraķešu V-1000 sadrumstalotības lādiņš veiksmīgi iznīcināja kaujas galviņu R-12, kurā bija kodola lādiņa svara simulators.
Runājot par militārā datora M-40 tehniskajiem aspektiem, var atzīmēt, ka tas tika izveidots uz jauktu elementu bāzes, kurā tika izmantotas vakuuma caurules, ferīti, pusvadītāju tranzistori un diodes. Tajā pašā laikā mašīnas ātrums pieauga līdz 40 tūkstošiem operāciju sekundē ar fiksētu punktu, kas bija aptuveni 4 reizes lielāks nekā BESM-1 maksimālās vērtības. Pirmais pilnvērtīgais militārais dators saņēma brīvpiekļuves atmiņu uz ferīta serdeņiem ar kopējo ietilpību 4096 40 bitu vārdi. Ārējā atmiņa bija magnētiskā bungas ar ietilpību 6 tūkstoši vārdu. Militārais dators M-40 strādāja kopā ar procesora aprīkojumu apmaiņai ar sistēmas abonentiem un aprīkojumu laika saglabāšanai.
Par kompleksa, kura smadzenes bija datori M-40 un M-50, izveidi un veiksmīgu testēšanu M-40 datora vadošo izstrādātāju komandai tika piešķirta prestižā Ļeņina balva. To saņēma Sergejs Ļebedevs un Vladislavs Burtsevs.
