ИТМиВТ - Институт точной механики и вычислительной техники С. А. Лебедева РАН
Институт точной механики и вычислительной техники им. С. А. Лебедева РАН - научно-исследовательский институт в области информационных технологий, вычислительной техники и микроэлектроники
English
Главная страница Контактная информация Карта сайта и поиск
Об институте Решения Проекты Образование

Ртутные линии задержки

Е.П.Ландер

В 1949 году ИТМ и ВТ заключил с НИИ автоматики договор на разработку оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) для своей первой вычислительной машины БЭСМ. НИИ автоматики был организован на хозрасчетных началах при ВСИНТО, возглавлял его председатель общества В.П.Лебедев. Хорошо подобранный, закаленный в условиях хозрасчета коллектив НИИ уже имел опыт работы в области автоматики и был отмечен Государственной премией.

В 1950 году к первому приезду представителей ИТМ и ВТ во главе с академиком С.А.Лебедевым был создан упрощенный макет одного тракта ЗУ. Демонстрировался принцип организации хранения: задержка сигналов в ультразвуковой среде, где скорость распространения колебаний замедляется до1-б км/сек. При работе ЗУ хранимые кодовые последовательности циркулируют в замкнутой цепи. Основными элементами каждого тракта являлись входной и выходной пьезопреобразователи, ультразвуковая среда, управляющие схемы, обеспечивающие запись, считывание, стирание, рециркуляцию сигналов. По ряду параметров самой подходящей средой оказалась ртуть, хотя настораживала и создавала дополнительные трудности ее коварная вредность. Вес для ОЗУ полного объема должен был составлять несколько сот килограммов. ОЗУ получило название РЗУ (ртутное ЗУ). Объем РЗУ был равен 1024 полноразрядных слова. Задержка в типовом такте 640 мкс (16 слов). Среднее время выборки 320 мкс. Взаимный обмен информацией между РЗУ и АУ осуществлялся через специальный преобразователь самой быстродействующей схемой БЭСМ. Реализация РЗУ представляла известные трудности.

Конструкция содержала 70 ртутных трубок длиной порядка метра: 64 хранящих, одна трубка следила за тактовой частотой, 5 были запасными. Все трубки размещались в огромном термостате, смонтированном в специальном помещении с вытяжным шкафом, где выполнялись работы с ртутью. Электронная часть каждого тракта собиралась в стандартном крупном блоке. Значительные размеры имели панели управления, блоки питания. Внушительных размеров стойка РЗУ занимала целую комнату, расположенную в конце коридора первого этажа, довольно далеко от АУ, связь с которым осуществлялась по кабелям, тщательно распаянным на фольге. Большой пульт РЗУ (на его столе можно было вполне удобно устроиться ночью и вздремнуть) включал в себя растровый индикатор, позволявший просмотреть содержимое каждого из 64 трактов, очень украшавший пульт и упрощавший жизнь сменного инженера. Отладка РЗУ осложнялась еще и тем, что в нем аналоговые и цифровые схемы работали в одной, замкнутой в кольцо, цепи. Большую помощь в доводке РЗУ оказал С.А.Лебедев, «переселившийся» в комнату, где размещалось РЗУ, почти на 2 месяца. Сергей Алексеевич принимал конструктивные решения, не останавливаясь на полумерах, шел на дополнительные механические и монтажные работы.

Показательно одно мероприятие, решительным образом сказавшееся на работоспособности РЗУ. В усилителе выходных сигналов для повышения надежности и удобства при эксплуатации (как казалось разработчикам) на переднюю панель стандартного блока была выведена регулировка усиления. Это позволило дежурной смене на РЗУ при претензиях из машзала несколько регулировать усиление. Очевидно, такая свобода действий не могла привести к добру.

С.А.Лебедев принял радикальное решение: убрать ее с передней панели: оставленная внутри, она разрешалась во время проверки и калибровки блока на отладочном стенде. Это решение говорит о прекрасном понимании Сергеем Алексеевичем психологии своих молодых коллег, спешащих кое-как подрегулировать, чтобы «ликвидировать» отказ, в частности, в цепи хранения. Объективности ради следует заметить, что по понятным причинам рядовой инженер, связанный с «железом», ни тогда, ни в настоящее время не имеет возможности и права (в отличие, например, от программиста, работающего в одиночку) без согласования с руководством внести исправления, требующие большого объема работ.

С момента переезда РЗУ в помещение 2-го Государственного часового завода, где начинались работы над БЭСМ, весь тернистый путь вместе с коллективом РЗУ прошел сотрудник ИТМ и ВТ Л.В.Кутуков. Во время комплексной наладки и эксплуатации на РЗУ одну из смен возглавлял В.С.Бурцев. В разработку, изготовление и наладку РЗУ был вложен большой труд конструкторов, электронщиков, механиков, монтажников. Когда в 1952 г. НИИ автоматики вошел в состав ИТМ и ВТ, Институт получил ценное пополнение: в первую очередь коллектив КБ и механическое производство.

С началом эксплуатации БЭСМ на РЗУ дежурила отдельная бригада: инженер, техник и механик. Связь между залами была селекторной. При отказе, чаще всего какого-либо из разрядов, начинались переговоры о том, где причина — в АУ или в РЗУ? Громоздкое (даже по тем временам), казавшееся сложным, с жесткими требованиями к окружающей среде РЗУ не внушало, по-видимому, доверия «арифметчикам», и они всегда требовали начинать поиск отказа с РЗУ. «Алло, РЗУ, десятый (например) разряд „заплывает“ (значит лишний). Посмотрите там у себя», - обычное обращение к РЗУ. Велика бывала радость смены РЗУ, когда отказ находили в другом устройстве.

Медленное, малой емкости РЗУ все же выполнило важную задачу, обеспечив эксплуатацию первого образца БЭСМ до введения в строй ЗУ на электроннолучевых трубках — следующего шага на пути развития оперативных запоминающих устройств.

Правительственные награды в 1956 г. за БЭСМ по праву получили и разработчики РЗУ. Многие впоследствии стали кадровыми сотрудниками ИТМ и ВТ. О.П.Васильев, А.А.Грызлов руководили КБ, начальниками мастерских были С.И.Судариков, Н.М.Громейко, отец и сын Заборовские, А.А.Москвин. Рабочие высокой квалификации С.П.Иванов, И.И.Осипов, М.А.Родин, Н.Ф.Трубачев и многие другие выполняли ответственные механические работы. Много оригинальных схемных решений внедрил в РЗУ Г.А.Хавкин. Десятилетия проработали в ИТМ и ВТ Г.А.Волкова, Н.И.Генералова, Л. А. Самородская, В.М.Сметанина. Так что немалая часть старейших сотрудников ИТМ родом из РЗУ.

РЗУ не было единственным ОЗУ последовательного типа, созданным в ИТМ и ВТ. Для спецмашины Диана было разработано ОЗУ, где использовались твердые линии задержки из специального сплава, которые с 1954 г. уже выпускались малыми сериями. Схемы типового тракта во многом были подобны РЗУ, но были выполнены с применением кристаллических диодов и малогабаритных ламп. Термостат был переносным, небольшого размера. Опыт создания РЗУ помог. Новое ОЗУ зарекомендовало себя с хорошей стороны и при наладке, и при эксплуатации.

Однако очень быстро пора последовательных ОЗУ для универсальных быстродействующих ЭВМ ушла в прошлое.

Петля гистерезиса заслуженно была включена в эмблему ИТМ и ВТ!

 

© 1948—2016 «ИТМиВТ»
Версия для печати Контактная информация