Машины семейства «Наири» сыграли значительную роль в развитии компьютеростроения СССР и стали достойным ответом западным ЭВМ. Наряду с развитием машины формировалась и карьера главного конструктора — Грачьи Есаевича Овсепяна. Жизненный путь этого талантливого человека был тернистым и нелегким, заполненным разработками и противостоянием с системой.
Начало истории
Будущий конструктор Грачья Овсепян родился в 1933 году в Ливане. В 1946 году вместе с семьей репатриировался в Армению, где закончил физический факультет Ереванского государственного университета. В 1956 году он попал на работу лаборантом в только что организованное режимное предприятие по созданию вычислительных машин — Ереванский научно-исследовательский институт математических машин (ЕрНИИММ). Руководил институтом математик, член-корреспондент Академии наук СССР и действительный член Академии наук Армянской ССР Сергей Никитович Мергелян.
Сергей Никитович Мергелян (1928 — 2008 гг.).
Ереванский институт математических машин был организован талантливым математиком Сергеем Мергеляном — самым молодым доктором наук в истории СССР (степень присуждена на защите кандидатской диссертации в 20 лет) и член-корреспондентом АН СССР (получил звание в 24 года). Его блестящие способности и достижения в науке произвели столь сильное впечатление на высшее руководство страны, что советское правительство сочло необходимым создать соответствующий институт именно в Ереване. Естественно, директором института стал сам С. Мергелян. Он вложил немало сил в развитие и становление данного научного учреждения, которое в будущем подарило СССР замечательные машины «Наири».
В институте были сформированы функциональные подразделения по проектированию аппаратных и программных средств, включая их конструкторское и технологическое оснащение. Помимо этого запустили цеха для изготовления образцов устройств и узлов, в том числе источников питания. В дальнейшем отдельные цеха объединились в опытное производство, а позже в Опытный завод ЕрНИИММ.
Грачья Есаевич Овсепян
На должности лаборанта Овселян проработал всего год, за который вырос до руководителя группы. Он с института питал особую страсть к полупроводникам. Поэтому сделал все возможное, чтобы попасть в команду Брусиловского, которая как раз занималась разработкой первой советской ЭВМ, реализованной полностью на полупроводниках. Машина называлась «Раздан» и входила в семейство цифровых электронных вычислительных машин общего назначения. Группа под руководством Овселяна трудилась над устройством управления (УУ).
За годы работы (1958—1965 гг.) над «Раздан» авторитет Овселяна значительно вырос. Ему предложили заняться «малыми машинами», которые изначально представлялись в качестве электронных арифмометров. Но молодому разработчику было ясно, что машины не будут ограничиваться функциями больших «калькуляторов». Примерно тогда же Овселян всерьез увлекся микропрограммированием и вдохновился идеями британского профессора Кембриджского университета Мориса Уилкса. В начале 50-х годов британский ученый предложил проектировать управляющие автоматы с помощью микроинструкций, которые хранятся в памяти процессора. Такой способ облегчал проектирование автомата и позволял легко его изменить. Кроме того Уилкс ввел систему мнемонических обозначений для машинных команд, названную языком ассемблера.
«Раздан-3»
По желанию руководства новую машину должны были строить по типу французской модели CAB-500, которая была представлена на Международной выставке вычислительной техники в Москве (1962 год). Но после длительных дискуссий и доводов со стороны разработчиков, желающим создавать собственную машину, а не копировать западную, было принято решение строить принципиально новую ЭВМ.
Процесс разработки «Наири» занял несколько лет и в 1964 году машина была создана. А еще через год запустили серийный выпуск ЭВМ «Наири».
Характеристики «Наири»
«Наири» относилась к классу электронных цифровых вычислительных машин дискретного действия малой производительности. Была выполнена целиком на полупроводниковых приборах с потребляемой мощностью порядка 1,6 кВт. Предназначалась ЭВМ для решения достаточно широкого круга математических задач, возникающих при инженерно-экономических расчетах и научных исследованиях. Машина целиком выполнена на полупроводниковых приборах.
«Наири» состояла из главного шкафа машины (арифметического устройства, устройства управления, оперативного запоминающего устройства, долговременного запоминающего устройства, внешнего устройства, пульта управления) и шкафа питания (блоки стабилизированных источников питания, блок защиты и сигнализации, блок управления).
Арифметическое устройство (АУ) выполняло арифметические и логические операции над числами и командами, состояло из одного регистра — сумматора (См). В сумматоре содержалось 37 разрядов (34-й — для представления дробной части числа, 35-й — для представление целой части, 36-й — знак числа, а 37-й — дополнительный). Функции вспомогательных регистров выполнялись фиксированными ячейками оперативного запоминающего устройства.
Устройство управления (УУ) предназначалось для автоматического управлением машиной при выполнении заданной программы решения задачи. Состояло из блоков:
— 14-ти разрядного счетчика команд (СчК), указывающего адрес ячейки ОЗУ или ДЗУ, из которой необходимо выбрать очередную команду;
— 36-ти разрядного регистра команд (Р гК), принимающего и сохраняющего команду во время ее выполнения;
— центрального устройства управления (Ц УУ) машины, работающего по принципу микропрограммного управления;
— блока распределения импульсов (ВРИ) для образования импульсов элементарных операций, входящих в состав микрокоманды.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначалось для записи, хранения и выдачи команд и чисел, промежуточных и конечных результатов вычислений. Время обращения к ОЗУ составляло 20 мксек. Накопитель был выполнен в виде 8 кассет, в каждой из которых было по 128 ячеек. Выбор клапана и линейки производился с помощью двух дешифраторов (потенциального на 64 выхода и импульсного на 16 выходов).
Долговременное запоминающее устройство (ДЗУ) использовалось для хранения и выдачи команд, различных вспомогательных данных и микропрограмм управления. Время обращения к ДЗУ составляло 12 мксек. Общая емкость — 16384 числа, из которых первые 2048 имели 72 разряда и отводились для хранения микропрограмм управления. Остальные использовались для хранения различных подпрограмм дешифрации исходной информации, автоматического программирования и т.д. Накопитель состоял из 9 ячеек, в каждой из которых было по 8 рядов оксиферов. Ввод информации в ячейку осуществлялся через прошивку кодов по разрядам и рядам. Выбор адреса для чтения данных производился с помощью потенциальных дешифраторов выбора ячейки накопителя на 8 выходов, выбора провода на 16 выходов, выбора ряда на 8 выходов, а также импульсного дешифратора выбора провода на 16 выходов.
Внешнее устройство (ВУ) предназначалось для ввода информации в машину и вывода результатов вычислений. Оно включало в себя печатающее устройство, перфоратор бумажной ленты и трансмиттер. Скорость работы аппаратов ВУ составляло 6 символов в секунду. В зависимости от выбора режима, ВУ могло работать независимо от машины в автономном режиме.
Блок-схема «Наири»
Пульт управления «Наири» состоял из панели сигнализации (ПС) и панели управления (ПУ). Панель сигнализации использовали при выборе нужного режима работы и световой сигнализации. Обеспечивалось 6 режимов: «универсальный'' (обычным режим работы), „счетный” (непосредственно для вычислений), „выдача памяти” (вывод данных в виде команд или чисел), „шаговый” (останавливающий машину после проведения операции), „полуавтоматический” (останавливающий машину после проведении псевдооперации и машинной операции) и „останов по адресу” (останавливающий по адресу команды). Панель управления применялась для различных наладочных работ (передача кода в разные регистры машины, гашение регистров, запись и чтение по ОЗУ и т.д.).
ЭВМ „Наири“ была двухадресной программно-управляемой машиной с естественным порядком выполнения команд и двоичной системой счисления. Среди особенностей стоит выделить: возможность ввода задач на языке, близком к математическому, с использованием автоматического программирования при решении задач; возможность работы в режиме настольной счетной машины. Форма представления чисел — с фиксированной запятой. Подпрограммы выполняли операции над числами с плавающей запятой.
Все передачи между регистрами, запись в оперативное запоминающее устройство, выдача кодов, арифметические операции производились параллельным способом. Данные вводились в „Наири“ с помощью клавиатуры печатной машины или с перфорированной бумажной ленты в буквенно-цифровом виде. Выводились результаты через печать в буквенно-цифровой форме или на перфорацию.
Пример средней скорости вычисления некоторых задач:
— элементарные функции (типа sinx, l g x, еХ и т.д.) — 70 ÷ 100 мсек;
— система линейных алгебраических уравнений 28-го порядка — 20 мин;
— в вычисление определителей 12-го порядка — 10 мин;
— обращение матрицы 12-го порядка — 12 мин;
— нахождение собственных значений матрицы 12-го порядка — 14;
— нахождение собственных значений и собственных векторов матрицы 12-го порядка — 1,5 часа;
— решение алгебраического уравнения 42-го порядка — 1,5 часа.
В режиме автоматического программирования задачи решались без предварительного программирования. Алгоритм решения задачи задавался в виде операторов (указаний). Программа, записанная в таком виде, очень напоминала обычный язык математики. Специальный транслятор, приняв операторную программу, составлял рабочую. В свою очередь, в случае необходимости, такую рабочую программу можно было вывести и использовать, как самостоятельную. В результате режим автоматического программирования превращал „Наири” в машину с более привычным и сжатым языком по сравнению с машинным. Операторы программировались в любой последовательности в соответствии с задачей. Всего имелось 17 операторов. А именно: допустим; вычислим; вставим; введем; решим; печатаем; программа; если; идти к; интервал; спросим; храним; начертим; кончаем; останов; массив; исполним. Благодаря простоте этих операторов, машину мог обслуживать персонал, далекий от программирования.
Что же касается конструкции ЭВМ, то как уже было написано, она состояла из главного шкафа и шкафа питания. Главный шкаф был выполнен в виде письменного стола, что позволяло оператору, сидя перед пультом машины, производить все необходимые операции, но и делать соответствующие отметки в журнале. А шкаф питания представляет собой отдельную тумбу и соединяется с главным при помощи разъемного жгута. В машине
присутствовало 14 типов ячеек, выполненных с помощью печатного монтажа. Ячейки соединялись в блоки с печатным исполнением коммутации, связь по которым осуществлялась проводным монтажом. Для более удобного доступа к оперативному запоминающему устройству адресную часть накопителя вывели на дверь-плату куба ОЗУ.
Успех
Итак, выход „Наири“ в 1964 году стал настоящей сенсацией в компьютеростроении СССР. Машина имела высокий технический уровень и могла решать широкий спектр задач. Была даже создана Ассоциация пользователей и разработчиков ЭВМ НАИРИ. На встречах, которые проводились каждый год, участники обменивались опытом по развитию и усовершенствованию программного обеспечения, обсуждали различные задачи и решения по самому использованию машины. Гибкость микропрограммного метода управления позволяла быстро вносить соответствующие изменения в многочисленные модификации „Наири“. Более того, часто даже сами пользователи могли вносить нужные изменения в ЭВМ, персонализируя машину под себя.
С 1965 по 1967 года вышли разные модификации машины. Первой была «Наири-М». Она отличалась от базовой модели комплектацией внешних устройств — в состав периферии ввели фотосчитывающее устройство FS-1501 и ленточный перфоратор ПЛ-80. Следом за ней появилась „Наири-К“, в которой до 4096К слов увеличилось ОЗУ. Выпуск „Наири-С“ состоялся через год. В качестве устройства ввода-вывода была применена электрифицированная пишущая машинка Consul-254.
»Наири-2" и «Наири-3»
В 1966 году вышла «Наири-2», которая отличалась увеличением объема памяти (до 2048К 36-разрядных слов) и быстродействия. К новой модели были применены более производительные устройства ввода-вывода.
Документация к «Наири-2»
Но более повышенный интерес со стороны государства вызвала «Наири-3». Машина стала серьезным проектом, на реализацию которого выделили солидную сумму денег. Это была первая советская ЭВМ третьего поколения, реализованная на гибридных интегральных схемах. Микропрограммный принцип управления первой модели в «Наири-3» достиг наивысшего развития и был доведен до качественно нового уровня. При этом появилась возможность уплотненного хранения больших (до 128 тысяч микрокоманд) массивов микропрограмм при одновременном резком сокращении времени обращения, а также допускалось применение всех необходимых приемов обычного программирования. Благодаря чему удалось обеспечить многоязыковую структуру ЭВМ, режим разделения времен с одновременным доступом до 64 терминалов, каждый из которых мог выполнять функции одной ЭВМ «Наири-2», получить развитую систему диагностики на микропрограммном уровне, а также реализовать сложные алгоритмы специализированных задач на смешанном программно-микропрограммном уровне.
«Наири-3»
«Наири-3» соответствовала самым высоким техническим стандартам того времени. Даже американцы признали высокую технологичность и развитость машины. Это был невероятный успех для разработчиков, которые усердно трудились над созданием ЭВМ. Соответственно, на машину возлагались немалые надежды. В планах у руководящих сил созревал запуск серии таких ЭВМ. В следствии чего группа специалистов, возглавляемых Овсепяном, отправилась в Астрахань. И за рекордно короткие сроки они сумели отладить и с высокой приемной оценкой сдать заводской комиссии семь работающих моделей «Наири-3». Продуманность и качественная проработка проекта позволила в дальнейшем выпускать серийные машины без особых навыков и затраты времени. Одной из замечательных особенностей ЭВМ «Наири» являлась их высокая технологичность, позволяющая организовать производство практически на любом предприятии подходящего профиля.
«Наири-4»
Можно считать модели «Наири» советскими прародителями современных персональных компьютеров. В ЭВМ «Наири-3» было реализовано упрощение взаимодействия пользователя с машиной при одновременном его обогащении и расширении. Собственно, «Наири-4» задумывалась, как персональный компьютер того времени. У ЭВМ была оригинальная архитектура, состоящая из комплекса вычислительных средств, позволяющих создавать любую конфигурацию проблемно-ориентированных машин, среди которых базовым являлся усеченный процессор с оперативным хранением плотно упакованных микропрограмм. «Наири-4» стала очередным этапным достижением советской компьютерной техники.
Судьба создателя
Как раз во время активных работ над созданием «Наири-4», когда Овсепян был на вершине своего триумфа, его родные подали документы на выезд из СССР. Это поставило ученого перед тяжелым выбором между карьерой и семьей. После долгих размышлений, Овселян принял решение, которым буквально шокировал многих. Сперва он ушел из института. После чего уехал в Москву, где занялся сбором документов для выезда за границу. Но к сожалению так быстро воссоединиться с семьей ему не удалось… Овселяну не разрешили выехать из Союза, более того, оставили в «отказниках» (те, кого не выпускали за рубеж, но и не разрешали работать в советские учреждениях). На протяжении почти 10 лет он находился в безвыходном положении, вынужден был трудиться на самых низкооплачиваемых и тяжелых работах, часто находился на грани бедности и голода.
Овсепян с семьей
И наконец, в конце 1988 года, благодаря вмешательству конгресса США и лично президента Рональда Рейгана, Овсепяну позволили покинуть родину. К тому времени из его большой семьи осталась только старенькая мать и брат. Второго брата и сестры уже не было в живых. Личная драма усилилась тем, что в новой стране его талант остался невостребованным. Зарубежные компании с недоверием отнеслись к уже немолодому советскому разработчику, который столько лет не работал по специальности и мало что знал о современных технологиях.
Грачья Овсепян с другом в горах Лос-Анджелеса
И вот так талантливый и некогда выдающийся ученый стал простым рабочим, инструментами зарабатывающим себе на жизнь. Он поселился в Лос-Анджелесе и устроился в компанию по ремонту компьютеров. Там он живет и по сей день. И пусть достижения Овсепяна в далеком прошлом, его вклад в советское компьютеростроение останется неизменно-важным, как и наследие в виде машин семейства «Наири».
Автор: ua-hosting.company
