Бесценные электронные счётные машины

Коллекция электронных вычислительных машин Политехнического музея, самая полная в стране, стала ещё богаче. Скоро музей получит несколько предметов из Института точной механики и вычислительной техники, специалисты которого разработали несколько поколений советских ЭВМ, включая такие знаменитые марки, как БЭСМ и «Эльбрус».

Долгие годы подлинные узлы и макеты первых отечественных компьютеров были доступны лишь сотрудникам института и немногочисленным гостям. Но предметы, столь важные для истории науки и техники, достойны того, чтобы их увидели миллионы людей. Теперь благодаря содействию генерального директора ИТМиВТ Александра Викторовича Князева и руководителя центра прикладных разработок Евгения Владимировича Смирнова они станут экспонатами Политехнического музея.

Самые ценные из новых поступлений — детали от Быстродействующей электронной счётной машины Академии наук СССР, или просто БЭСМ

Первый великан

БЭСМ — первая «большая» ЭВМ в нашей стране, не столько буквально (хотя она была огромной), сколько в плане её возможностей. Это был уже не макет или лабораторный образец, как более ранние МЭСМ и М-1, а полноценный универсальный компьютер, обладавший максимальной производительностью, достижимой при уровне технологий тех лет. 

Машина была построена в 1952 году под непосредственным руководством пионера советской вычислительной техники — Сергея Лебедева. В апреле 1953-го её приняла Государственная комиссия, которую возглавлял академик Мстислав Келдыш. 

С этого момента и до выключения в 1960 году БЭСМ эксплуатировалась практически круглосуточно. Огонь, вода, воздух, земля: не было стихии, где для БЭСМ не нашлось бы задач. Рассчитать динамику водородного взрыва или конструкцию плотины, траекторию космического корабля или оптимальную крутизну канала в грунте — ЭВМ выполняла любую работу, которая была для человека слишком сложной или однообразной. Четыре тысячи радиоламп заменяли сотню тысяч людей-вычислителей, освобождая их разум для более творческого труда. 

В восторге от новой машины были не только «физики», но и «лирики»: со временем БЭСМ научилась проигрывать музыку, отображать несложную графику и даже автоматически переводить длинные тексты с языка на язык. И всё это — при оперативной памяти, вмещавшей лишь 2048 чисел и команд. Сегодня даже в самых простых смарт-часах ресурсов в тысячи раз больше!

Знаменитый в будущем космонавт Георгий Гречко, который в середине 1950-х занимался расчётами для ракетной техники, вспоминал, как дневал и ночевал возле БЭСМ. Окна в машинном зале были открыты даже зимой, чтобы не допустить перегрева уникального научного инструмента. Результатом ночных бдений стала траектория выведения космического аппарата, который сегодня весь мир знает как «Спутник-1». 

Но когда БЭСМ морально устарела, мало кто подумал о том, чтобы сохранить её для истории. Тогда умы инженеров занимали новые вычислительные машины — более быстрые, более совершенные, более экономичные. «Старушка» БЭСМ (которой на тот момент не исполнилось и десяти лет) на их фоне уже смотрелась динозавром. Большая часть машины безвозвратно утрачена — но тем ценнее сохранённые части. 

До сих пор в собрании Политехнического музея были только фотографии БЭСМ, документы и книги о ней. Теперь же у нас есть важные детали всех её ключевых блоков: от процессора — более десятка оригинальных ламповых ячеек, от оперативной памяти — запоминающая электронно-лучевая трубка, от долговременного хранилища — магнитный барабан весом более центнера, предок современных жёстких дисков. Самая же крупная деталь от БЭСМ — это... дверь. Алюминиевая сдвижная дверь со стеклом, которая позволяла защитить хрупкие электронные лампы, но в то же время легко и быстро обеспечить доступ для их обслуживания. Таких дверей в машине было несколько, но сохранилась одна. 

Спасибо ЭВМ за мирное небо

Ещё среди уникальных поступлений из ИТМиВТ — детали от машин, как принято говорить, «специального назначения». Прежде всего это ламповые блоки от ЭВМ «Диана», М-40 и М-50, которые использовались в системах противоракетной обороны. С помощью ЭВМ этой серии 4 марта 1961 года впервые в мире удалось сбить боевой блок баллистической ракеты другой ракетой, запущенной на перехват в точку упреждения. Обеспечить необходимые точность и скорость расчёта могла только быстродействующая ЭВМ. А ещё между М-40 и М-50 была организована первая в нашей стране компьютерная сеть. Многие «мирные» технологии имеют военное происхождение...

Машина М-40, кстати, чуть не провалила задачу из-за ненадёжности элементной базы. В самый ответственный момент одна из электронных ламп сгорела. Только благодаря мгновенной реакции сотрудников ИТМиВТ удалось заменить блок, перезапустить компьютер и успешно послать ракету. Но в целом уже было очевидно, что время электронных ламп проходит. Новые компьютеры проектировали на основе полупроводниковых приборов — транзисторов и диодов. 

Именно такую элементную базу имела БЭСМ-6 (1967 год) — одна из лучших советских ЭВМ, настоящий суперкомпьютер с производительностью до 1 миллиона операций в секунду. Для сравнения: БЭСМ в модификации 1955 года могла выполнять 8–10 тысяч операций в секунду. Всего за 12 лет производительность возросла стократно! Никакая другая техника не развивалась в XX веке быстрее, чем вычислительная. 

В коллекции Политехнического музея уже есть БЭСМ-6 в полной комплектации, но мы пополнили свои фонды блоками от БЭСМ-6 более раннего образца. Первые машины этой модели ещё имели оперативную память на ферритовых сердечниках, а в нашей ЭВМ память уже выполнена на интегральных схемах, или микросхемах. 

На микросхемы вскоре перешла почти вся вычислительная техника. Следующие суперкомпьютеры разработки ИТМиВТ — «Эльбрус» — были выполнены как раз на базе средних и больших интегральных схем. На первый взгляд выходит немного комично — «большая маленькая схема», но речь, как и в случае с БЭСМ, идёт не о физическом размере, а о её большой сложности, то есть большом количестве элементов, входящих в её состав, — и, соответственно, больших возможностях. И здесь снова поступление из ИТМиВТ обогатило коллекции музея: теперь, помимо фотографий и документов, у нас есть ячейка типового элемента замены (ТЭЗ) от «Эльбруса-1» и его магнитный барабан, а также фрагмент стойки от «Эльбруса-2» с системой жидкостного охлаждения. 

Это далеко не полный список того, что Политехнический музей получил из ИТМиВТ. В щедрый дар входят многочисленные книги, фотографии, открытки, макеты, памятные вещи и сувениры. Особый восторг вызывает сувенирная модель БЭСМ-6. Четыре стойки, с большим мастерством выполненные из полированной нержавеющей стали, имеют множество «секретов»: подпружиненные дверцы открываются, а при нажатии на кнопки из стоек выдвигаются «платы», на которых можно прочитать пожелания юбиляру. 

Важность полученных предметов для истории невозможно переоценить. Почти все они имеют прямое отношение к зарождению и развитию электронной вычислительной техники в нашей стране, а также к одному из её отцов-основателей — Сергею Лебедеву, личный фонд которого также сохраняется в нашем музее.