БЭСМ-6

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

БЭСМ-6 (Большая Электронно-Счётная Машина) — советская электронная вычислительная машина серии БЭСМ, первая суперЭВМ на элементной базе второго поколения — полупроводниковых транзисторах.

Одна из последних сохранившихся БЭСМ-6. Установлена в учебном центре ВМФ в Сосновом Бору

Основные сведения[править | править вики-текст]

Одна из печатных плат БЭСМ-6.
Модуль памяти.

Разработка БЭСМ-6 завершена в конце 1965 года. Главный конструктор — Сергей Алексеевич Лебедев, заместители главного конструктора — В. А. Мельников, Л. Н. Королёв. В 1968 году начат выпуск на заводе Счётно-аналитических машин (САМ) в Москве.

Особенности БЭСМ-6:

БЭСМ-6 ≠ CDC 1604[править | править вики-текст]

По мнению некоторых иностранных специалистов, архитектура БЭСМ-6 в значительной степени воспроизводила архитектуру системы CDC 1604 фирмы Control Data Corporation (главный конструктор — Сеймур Крэй), серийно выпускавшейся с 1960 года (совпадали некоторые технические характеристики, такие как уникальная для этих двух систем разрядность слова и адреса и разрядность машинных команд в слове, использование одноадресных команд с индексным регистром, регистра скрытых разрядов, кодировка символов и пр., также идентичная тех. документация на обе машины), а также ряд архитектурных решений системы Atlas, хотя детали собственно машинной архитектуры и различались[1]. На уровне прикладных программ, разработчикам, адаптировавшим транслятор Фортрана для БЭСМ-6, была поставлена задача обеспечения полной совместимости с CDC 1604[2].

Прямое сравнение спецификаций БЭСМ-6 и CDC-1604[3] не позволяет выявить каких-либо ощутимых сходств в архитектуре этих машин. В частности:

  • Набор команд полностью различен;
  • Формат команд полностью различен;
  • Подход к работе с целыми числами полностью отличается (у CDC — отдельные команды для работы с целыми, у БЭСМ — отключение нормализации);
  • Представление числа — отлично (36 бит мантиссы у CDC, 40 у БЭСМ);
  • Система прерываний БЭСМ включает множество различных источников прерываний и раздельное их маскирование;
  • Индексные регистры: 6 у CDC, 15 у БЭСМ;
  • БЭСМ имеет стековый режим адресации (индексный регистр 15), у CDC стека нет;
  • БЭСМ имеет признак „омега“, влияющий на режим работы условных команд, у CDC нет ничего похожего;
  • В отличие от CDC, БЭСМ-6 имела виртуальную память, режимы пользователя и супервизора, защиту от исполнения привилегированных команд в режиме супервизора и набор операций для осуществления системных вызовов (экстракоды);
  • БЭСМ имеет кеш-память, предварительную загрузку команд в кеш и механизм асинхронной отложенной записи результатов;

В 1967 году начала работать БЭСМ-6, выполнявшая около 1 млн операций в секунду. В течение нескольких лет она была самой высокопроизводительной ЭВМ в Европе. Модернизированная БЭСМ-6, работая в 1975 году в составе вычислительного комплекса, в ходе космического полёта „Союз-Апполон“» обрабатывала данные по траектории полёта за 1 минуту, в то время как американская сторона на такой расчёт тратила 30 минут. Тем не менее, в декабре 1977 года в Министерстве радиопромышленности СССР было принято решение прекратить разработки собственных вычислительных систем и использовать разработки американских компьютерных фирм «IBM» и «Digital Equipment», адаптировав их к советской элементной базе. Вопрос о связи машинной архитектуры с результатами работ программ на Фортране и о принципиальных причинах несоответствия результатов работы программ для численных расчётов на ЭВМ различной архитектуры (в частности, БЭСМ-6 и ЕС ЭВМ) рассмотрен в книге «Ошибки-ловушки при программировании на фортране»[4]. Аналогичный вопрос о программах на Фортране для систем с архитектурами CDC и IBM рассмотрен в книге «Оптимизация в Фортране»[5].

Производство[править | править вики-текст]

БЭСМ-6 выпускалась серийно с 1968 по 1981 год, всего было выпущено 367 машин[6]. В начале 1980-х в составе поставки Эльбрус-1 выпускалась в 2,5—3 раза более быстрая версия БЭСМ-6, на интегральных микросхемах — Эльбрус-1К2 или СВС (Система, Воспроизводящая Систему, неофициальное название)[7]. В качестве периферийных устройств использовались компоненты Эльбрус. Также в систему был введён интерфейс EC ЭВМ, что позволяло подключать соответствующую периферию.

Другие разработки на основе БЭСМ-6[править | править вики-текст]

Эльбрус-Б[править | править вики-текст]

Дальнейшее развитие линии БЭСМ-6. Система разработана под руководством члена-корреспондента АН СССР Г. Г. Рябова и М. В. Тяпкина на элементно-конструкторской базе 5Э26. Производительность была увеличена в 4—5 раз. Были устранены следующие проблемы БЭСМ-6:

  • Длина адреса 15 разрядов, что позволяет адресовать только 32 килослов ячеек ОЗУ
  • Точность представления чисел 48-разрядным кодом недостаточна для вычислений

Система работала в следующих режимах:

  • режим полной совместимости с БЭСМ-6: разрядность чисел — 48, разрядность адреса — 15, полное повторение системы команд БЭСМ-6
  • Режим работы, полностью повторяющий систему команд БЭСМ-6, но с 27-разрядным виртуальным адресом
  • Новый режим работы с расширенной системой команд БЭСМ-6, с 64-разрядными словами

Аппаратура сопряжения — АС-6[править | править вики-текст]

В 1973 году под руководством В. А. Мельникова была разработана т. н. «аппаратура сопряжения к БЭСМ-6» (АС-6) — модульная система, позволяющая объединять БЭСМ-6, ЦП АС-6, общие модули памяти, несколько специализированных периферийных машин (ПМ-6) и их периферию в единый комплекс.

C 1977 по 1987 года АС-6 выпускалась на Московском заводе счётно-аналитических машин (САМ). Всего было выпущено 8 систем.

В 1982 году за разработку АС-6 была присуждена Государственная премия СССР, лауреатами которой стали: В. А. Мельников, А. А. Соколов, В. П. Иванников, А. Ю. Бяков, В. Л. Ли, В. И. Смирнов, Л. А. Зак, В. С. Чехлов.

Программное обеспечение[править | править вики-текст]

Д-68[править | править вики-текст]

Одной из первых операционных систем для БЭСМ-6 был Диспетчер-68 (Д-68). По сути Д-68 — ядро операционной системы, обеспечивавающее мультипрограммный режим пакетной обработки заданий, управление виртуальной памятью, управление внешними запоминающими устройствами и устройствами ввода-вывода. Д-68 послужил основой для ОС реального времени НД-70 («Новый диспетчер-70»).

Разработана в ИТМиВТ под руководством профессора Л. Н. Королёва при участии В. П. Иванникова и А. Н. Томилина.

Мониторная система «Дубна»[править | править вики-текст]

Мониторная система «Дубна» была создана в 1965—1966 годах коллективом сотрудников Объединенного института ядерных исследований с участием специалистов из ГДР, ВНР, КНДР, а также из ИАЭ им. Курчатова. В дальнейшем развитии системы принимали участие сотрудники ИК АН УССР, ИАПУ ДВНЦ АН СССР, ИВФЭ, ГОИ им. С. И. Вавилова и других. Имелись компиляторы Фортран, Алгол, Автокод МАДЛЕН, интерпретатор Лисп. Также имелась возможность использовать языки Симула, Аналитик, Аква, Сибэсм-6, метаязык R-грамматик, эмулировать на БЭСМ-6 программы М-6000 ТПА.

Другие программы[править | править вики-текст]

Большим коллективом разработчиков под руководством В. Ф. Тюрина была создана операционная система Диспак, удачно решавшая вопросы работы в режиме разделения времени. Существовали и другие операционные системы: ИПМ, НД-70, БАМОС, УНИОС.

Кроме мониторной системы «Дубна», были созданы другие мониторные системы для ЭВМ типа БЭСМ-6: Димон, Пульт, ДМС, Темп, Интеграл, УПО.

Широкое распространение получила библиотека векторной графики Графор.

Эмуляция[править | править вики-текст]

На основе SIMH сделан эмулятор besm6 — см. http://www.mailcom.com/besm6/ и http://sourceforge.net/projects/besm6/

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Peter Wolcott, Seymour E. Goodman (University of Arizona), "High-Speed Computers of the Soviet Union, « Computer, vol. 21, no. 9, pp. 32-41, Sept. 1988, doi:10.1109/2.14345
  2. Расторгуев А. Говорун и его команда
  3. Описание CDC-1604
  4. Боровин Г. К., Комаров М. М., Ярошевский В. С. Ошибки-ловушки при программировании на фортране.  — М.: Наука, 1987
  5. Меткалф М. Оптимизация в Фортране: Пер. с англ. — М.: Мир, 1985
  6. Журнал «Суперкомпьютер» Номер 1 — «Покоритель диджитального космоса», стр.31
  7. Страница ностальгии по БЭСМ-6

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]