По мере совершенствования структур и технологий производства средств вычислительной техники появляются новые классы компьютеров, и различия для определенных моделей компьютеров постепенно изменяются.

Используются разнообразные классификационные характеристики компьютерной техники:

• по поколениям;
• по архитектуре, структуре, по количеству процессоров компьютера;
• по быстродействию;
• по условиям эксплуатации;
• по назначению компьютеров и другим характеристикам.

Идея классифицировать компьютеры по поколениям определяется тем, что компьютерная техника за свою длительную историю развития проделала большой путь как с точки зрения используемой элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы, большие и сверхбольшие интегральные схемы), так и в смысле развития структурной организации, значительного расширения сфер применения.

В 1945 г. Американский ученый Джон фон Нейман сформулировал основы организации и функционирования современных компьютеров на основе принципа программного управления работой компьютера, в соответствии с которым программа и данные хранились в оперативной памяти компьютера.

В 1946 г. В США была разработана первая электронная цифровая ЭВМ “Эниак”. Машина выполняла за одну секунду только 300 умножений и 5000 сложений.

В 1948 г. в американской фирме Bell Laboratories физики У. Шокли, У. Браттейн и Дж. Бардин создали транзистор, за что они были удостоены Нобелевской премии. Транзисторы оказали революционное влияние на развитие средств вычислительной техники, заменив электронные лампы и открыв путь к созданию микросхем.

В 1951 г. в СССР под руководством С.А. Лебедева была разработана первая в континентальной Европе ЭВМ, названная «МЭСМ» (Малая Электронная Счетная Машина). СССР вошел в лидирующие страны в области проектирования и разработки средств вычислительной техники, что позволило развивать такие важные области как ядерная энергетика и космос.

В 1952 г. в нашей стране был разработан компьютер БЭСМ-1 (Большая Электронная Счетная Машина), который являлся самым быстродействующим компьютером Европе и одним из лучших в мире.

В 1964 г. американская фирма IBM разработала новое семейство ЭВМ третьего поколения с использованием микросхем – IBM/360.

В 1967 г. В СССР была создана ЭВМ БЭСМ-6 с производительностью 1 млн.операций/сек. Это был один из самых быстродействующих компьютеров в мире в то время, за которым последовала разработка компьютера нового типа «Эльбрус»– ЭВМ производительностью 10 млн. операций/с.

В 1979 г. Американская фирма Intel разработала микропроцессор Intel 8088, который фирма IBM стала использовать для разработки и производства персональных компьютеров. В 1981 г. фирма IBM выпустила первый персональный компьютер IBM PC на базе данного микропроцессора.

В 1982 г. и последующие годы фирма Intel выпустила микропроцессоры Intel286 и Intel386, а затем и микропроцессор Intel 486, который

стал первым микропроцессором со встроенным математическим сопроцессором. Данный сопроцессор значительно повысил скорость обработку данных, он выполнял тригонометрические, экспоненциальные и другие математические функции вместо центрального процессора.

В 1993 г. Фирма Intel выпустила первый микропроцессор семейства Pentium, который позволил обрабатывать компьютерам атрибуты “реального мира»: аудио, видео информацию, фотоизображения и т.п. И в течении последующих лет, и до настоящего времени данное семейство является основой для разработки последующих компьютеров.

Остановимся кратко на рассмотрении классификации компьютеров по поколениям, которая достаточно часто встречается в литературе.

К первому поколению обычно относят машины, созданные в 50-х годах, в них использовались электронные лампы. Опыт использования компьютеров первого поколения показал, что необходимо разрабатывать средства автоматизации программирования, создавать программные системы, упрощающие работу на компьютерах, повышать эффективность использования компьютерной техники. Все это потребовало существенных изменений структуры компьютеров.

Второе поколение ЭВМ – это машины, которые разрабатывались в 1955-65 годах. Для них характерным явилось использование транзисторов, оперативная память использовала магнитные элементы. Начали использоваться для программирования языки высокого уровня. Специальные программы, называемые трансляторами, выполняют перевод программы с языка высокого уровня на машинный язык компьютера. Появляются мониторные системы, которые управляют процессом трансляции и выполнения программ. Мониторные системы явились основой для создания современных операционных систем. Некоторые компьютеры второго поколения использовали уже операционные системы с ограниченными возможностями.

Компьютеры третьего поколения появились в мировой практике в начале 60-x годов. Компьютеры третьего поколения уже представляли собой семейство ЭВМ с единой архитектурой, они имели программную совместимость. ЭВМ данного поколения имели эффективные операционные системы, они поддерживали мультипрограммный режим, позволяющий одновременно выполнять несколько программ. Примерами ЭВМ этого поколения являются IBM/360, IBM/370, а также разработанные в СССР ЕСЭВМ, СМЭВМ и многие другие. Быстродействие ЭВМ в рамках одного семейства значительно отличается.

Компьютеры четвёртого поколения – это ЭВМ, разработанные в конце 70-х годов. В принципиальном отношении эти компьютеры отличаются от машин третьего поколения использованием современных языков высокого уровня, упрощенным процессом разработки программного обеспечения. В данных компьютерах получило широкое использование микросхем, емкость оперативной памяти возросла до десятков мегабайт. ЭВМ четвертого поколения являлись многопроцессорными и многомашинными комплексами, использующие общую оперативную память, а также общий пул периферийных устройств. Данные ЭВМ поддерживали режим телекоммуникационной обработки информации, объединялись в компьютерные сети, использовали систем управления базами данных и другие инновации того времени.

В разработках ЭВМ последующих поколений широко используются большие и сверхбольшие интегральные схемы, получили распространение оптоэлектронные принципы. Компьютеры обеспечивают ввод информации с рукописного или печатного текста, аудио ввод, идентифицировать пользователя по голосу, выполнять перевод, происходит переход к обработке знаний и т.д.

По условиям эксплуатации компьютеры подразделяются на два основных типа:

• офисные (универсальные);
• промышленные (специализированные).

Офисные компьютеры используются для работы в нормальных условиях эксплуатации.

Промышленные компьютеры должны удовлетворять специальным требованиям эксплуатации, класс решаемых задач являются проблемно- ориентированными или специализированным.

 Принципы построения персонального компьютера

Персональные компьютеры получили бурное развитие, начиная с 1980 годов. Любой компьютер представляет собой совокупность аппаратного и программного обеспечения. К аппаратному обеспечению компьютеров относятся устройства и схемы, образующие аппаратную конфигурацию, необходимую для выполнения задач, их можно собирать из готовых узлов и блоков, наращивать, они имеют открытую архитектуру. Многочисленные интерфейсы в архитектуре любой вычислительной системы, можно условно разделить на две большие группы: последовательные и параллельные. Через последовательный интерфейс данные передаются последовательно, бит за битом, а через параллельный – одновременно группами битов. Количество битов, участвующих в одной передаче, определяется разрядностью интерфейса, например, восьмиразрядные параллельные интерфейсы передают один байт (8 бит) за один такт. Параллельные интерфейсы обычно имеют более сложную организацию по сравнению с последовательными, но обеспечивают принципиально более высокую скорость передачи информации. Производительность параллельных интерфейсов измеряют байтами в секунду (байт/с; Кбайт/с; Мбайт/с).

Программы – это упорядоченные последовательности команд, обеспечивающие управление аппаратными средствами компьютера. Даже если, на первый взгляд, программа не взаимодействует с оборудованием, не требует ввода или вывода данных в периферийные устройства, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера на основе принципа программного управления.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в непрерывном взаимодействии. Несмотря на то, что мы рассматриваем эти две категории отдельно, нельзя забывать, что между ними существует диалектическая связь, и раздельное их рассмотрение является, по меньшей мере, условным.

В основе структурной организации современных персональных компьютеров используется магистрально-модульный принцип, в соответствии с которым все модули компьютера объединяются в единую систему хранения, обработки и передачи информации (рис.2.1). Данный принцип позволяет пользователю определять необходимую конфигурацию компьютера, осуществлять при необходимости модернизацию (апгрейд) компьютера. Магистраль состоит из трех многоразрядных шин: шина данных, шина адреса и шина управления.

Шина данных. Данная шина используется для передачи данных между процессором и устройствами ПК, а также передаются команды в регистр команд процессора из оперативной памяти. Разрядность шины данных современных ПК составляет 64 бита.

Шина адреса. По шине адреса процессор передает адрес из процессора в адресуемый модуль памяти или периферийное устройство. Разрядность шины адреса определяет адресное пространство памяти, адресуемое процессором

Количество ячеек памяти, адресуемых при прямой адресации можно оценить по формуле: N = 2^R, где R – разрядность шины адреса.

Шина управления. По шине управления передаются сигналы управления, определяющие выполняемую операцию в адресуемом устройстве. Например, при чтении данных из памяти формируется сигнал чтения, а при записи – сигнал записи.

Персональный компьютер является универсальной системой обработки и хранения информации, конфигурацию которого можно гибко изменять в соответствии с классом решаемых задач. Такие компьютеры называют компьютерами с открытой архитектурой. В базовую конфигурацию ПК входят следующие модули:

• системный блок;
• монитор;
• клавиатура;
• мышь.

---

Почему мы ничего не знаем о торговых марках Busicom Inside и AMI K6

Сергей Бобровский

В 1968 г. два американских инженера Рэй Холт и Стив Геллер создали 20-разрядный чип SLF (Special Logic Function), который содержал арифметическое вычислительное устройство ALU, декодер инструкций и поддерживал управляемую логику. Корпорация Intel была зарегистрирована годом позже, а приступила к проектированию 4-разрядного микропроцессора только в 1970 г.

Чип SLF, послуживший основой бортового компьютера CADC (Central Air Data Computer), создавался в Пентагоне, и работы над ним велись в строгом секрете. Он предназначался для использования в принципиально новом для того времени истребителе F-14 с изменяемой геометрией крыла. Такую технологию невозможно было реализовать с помощью механических вычислителей, установленных на самолетах устаревших классов типа F-111. CADC следил за положением управляющих элементов F-14 и выполнял необходимые действия по командам пилота. При этом механическую связь между пилотом и движущимися частями машины удалось полностью заменить на электронную: задачи управления взял на себя компьютер, который вдобавок заметно повысил летные характеристики самолета.

Однако доступные на рынке электроники решения тогда были крайне несовершенны. Так, 12-разрядная и громоздкая ЭВМ DEC PDP-8 могла успешно функционировать только в комнатных условиях, и о ее установке на F-14 не могло быть и речи. А для военных нужд требовался процессор, поддерживающий слова длиной как минимум 20 разрядов, что определялось диапазонами чисел, обрабатываемых в ходе управления истребителем. Кроме того, бортовое устройство должно было устойчиво функционировать во время полета. Это предъявляло к нему высокие и по сегодняшним временам требования (надежность при тряске и перепадах температур, невысокое потребление энергии, скромные размеры, стыковка с другим оборудованием). Фактически в CADC инженеры сумели воплотить идею, получившую сегодня название DSP (процессор обработки цифровых сигналов).

Коллектив под руководством Рэя Холта с блеском справился со своей задачей. Миниатюрный многоцелевой CADC поддерживал 20-разрядные слова, умел решать задачи в масштабе реального времени и вдобавок был оптимизирован для одновременного выполнения нескольких интенсивных вычислительных процессов. Инженеры также придумали и создали чипы памяти и фактически первыми ввели и реализовали концепцию математического сопроцессора, ускорявшего операции умножения и деления. Однако секретность этого проекта затормозила развитие микропроцессорной и DSP-индустрии на целое десятилетие.

А массовый рынок постепенно захватывала Intel. В 1971 г. она подготовила 4-разрядное семейство Intel 4004, которое из-за производственных ошибок не удалось выпустить в запланированные сроки. Этот процессор с последовательным в отличие от CADC выполнением команд вдобавок не состыковывался с аналоговой аппаратурой. В то время Intel работала по заказам известного японского производителя калькуляторов – фирмы Busicom, решившей, что расходы на 4004 слишком велики. Она отказалась от исключительных (!) прав на продукты Intel. Последняя в 1974 г. своими усилиями выпустила 8-разрядный процессор 8080, и наконец покупатели стали проявлять к решениям микроэлектроники реальный интерес.

В 1975 г. Стив Возняк собрал в гараже 8-разрядный Apple 1, а компания General Motors заключила соглашение с фирмой Motorola и решила встраивать ее продукты серии 6800 в автомобили. В широкую продажу поступили первые процессоры со встроенными алгоритмами самотестирования – принцип, реализованный Холтом со товарищи в CADC семь лет назад. Начиналась эра коммерческих микропроцессоров.

16-разрядный процессор Intel 8086 вышел в свет в 1978 г. На следующий год он наконец был дополнен сопроцессором 8087 – “всего” через десять лет после появления первого сопроцессора CADC. А коммерческие DSP-продукты только в 1980 г. выпустила фирма Texas Instruments.

Можно сказать, что CADC – гениальное для своего времени решение и заложенные в него принципы не устарели и по сей день. Так, в F-14 из-за больших объемов вычислений использовалось одновременно три (!) синхронно работающих микропроцессора SLF. И только сегодня, тридцать лет спустя, на мировом рынке появляются первые общедоступные версии четырехпроцессорных ПК.

Однако неверно списывать неудачу данного проекта только на секретность. По окончании работ над CADC Рэй Холт устроился в компанию AMI, которая в 1972 г. сочла, что у микропроцессоров нет будущего, и закрыла это направление. Объем продаж компании AMI за истекший финансовый год составил всего 266 млн. долл., тогда как аналогичный показатель у компании Intel составляет 21 миллиард долларов. Так что AMI и Busicom, повези им с менеджерами по маркетингу немного больше, вполне могли бы занимать на рынке место Intel, AMD или Motorola.

История Apple

Первая модель – Apple ][ (канонически писался именно так!), созданная в 1977 г., имела адресуемое адресное пространство в 64к, из которых 16к было зарезервировано под системное ПЗУ, а 48к доступно для ОЗУ. В базовой поставке имел 4к ОЗУ и 4к ПЗУ, в котором размещались программа системного монитора и Integer Basic (Basic для целочисленных операций). В Apple ][ имелось 8 слотов расширения, семь из которых использовались для установки контроллеров различных внешних устройств, а восьмой (точнее нулевой) позволял установить дополнительное или альтернативное ПЗУ. Это был, пожалуй, первый компьютер, предлагавший подключение цветного монитора, в качестве которого ДОЛЖЕН был использоваться телевизор, воспринимающий НЧ-видеосигнал в формате NTSC (стандартный для США). Текстовый экран давал 40х24 символов в черно-белом отображении, каждый символ мог быть обычным, инверсным или мигающим, при этом отображались только заглавные буквы   клавиатура, соответсвенно, генерировала коды только для заглавных букв. Графический режим обеспечивал разрешение 280х192 точки, для цветного изображения реальное горизонтальное разрешение было вдвое хуже. Для кодирования цвета использовалась особенность стандарта NTSC, позволяющая сделать контроллер терминала крайне простым – биты в области графического экрана (располагалась в основной оперативной памяти и при работе с текстом могла использоваться как обычное ОЗУ) непосредственно ставились в  оответсвие фазе сигнала. Два бита со значение 1 подряд давали белый цвет, а комбинации 10 и 01 – по два цвета каждая (красный/голубой и зеленый/пурпурный, если не ошибаюсь), в зависимости от старшего бита в байте. Никаких других цветов не воспроизводилось и “цветные” были прорежены черными (в паре, например, “01” “ноль” давал черную точку, а “единица” – цветную). “Сплошная” закраска была доступна только для черно-белого изображения. Кроме того был режим “графики низкого разрешения” – 40х24 цветных элементов (фактически, закрашенные текстовые знакоместа), каждый из которых мог иметь разноцветные верхнюю и нижнюю половины, доступно было 16 цветов. Эти особености сохранились и во всех последующих моделях Apple II. Впоследствии для моделей поставляемых в Европу (Euroapple) была создана плата PAL-кодера, установливаемая в один из разъемов, поскольку стандарт NTSC в Европе не используется. Звук же реализовывался обычным динамиком, управляемым обращением к регистру в памяти. То есть того же смысла и качества, что на привычном нам PC-speaker. В качестве устройства внешней памяти, как у всех мини-компьютеров этого поколения, использовался бытовой магнитофон. Еще одной интересной возможностью было наличие “игрового порта”, к которому подключались до 4-х так называемых “Game paddle”. Это были, фактически, обычные переменные сопротивления, положение которых считывалось схемой игрового порта и отображалось значением в специально отведенных ячейках памяти. Комбинация из двух резисторов с движками в перпендикулярных плоскостях давала аналоговый джойстик, который стал активно  спользоваться в игровых программах.

Наличие разъемов расширения и хорошо описанных спецификаций для них способствовало быстрому развитию периферийных устройств для Apple II, что послужило одной из основных причин его популярности. Вскоре был разработан контроллер привода гибкого диска – Woznyak Machine (по имени создателя), позволявший подключить два 5.25″ дисковода disk ][. Эти дисководы работали только с одной стороной дискеты, одна дискета, используемая с двух торон, давала два независимых диска. Для работы с дисками была написана операционная система DOS 3.0, развившаяся впоследствии до DOS 3.3. Она поддерживала только disk ][ и позволяла записать на одной стороне 35 дорожек, 16 секторов по 256 байт на каждой. То есть всего 140 кбайт на одной стороне дискеты. Появившаяся для Apple ][ программа Supercalc – одна из первых “электронных таблиц” – вместе с возможностью хранить информацию не на магнитофонных кассетах, а на удобных и в то же время достаточно компактных 5.25″ дисках превратила Apple ][ из игрушки для любителей в нормальный рабочий инструмент, который мог использоваться для вполне жизненных задач – например, ведения бухгалтерии для дома или небольшого офиса. Именно комбинация удачного и компактного компьютера Apple ][ с дисковой ОС и программой Supercalc породила персональный компьютер как массовое явление.

В 1978-1979 годах появилась и получила широкое распространение модель Apple ][+ (Apple two plus), у которой было 48к ОЗУ стандартно и увеличенный до 8к объем ПЗУ. Нулевой слот стал использоваться для расширения ОЗУ до 64к, в каждый момент времени можно было обратиться либо к ПЗУ, либо к дополнительным 16к ОЗУ. Осталась также возможность установить в нулевой слот альтернативное ПЗУ – например со старым Integer Basic. Integer Basic был заменен на Applesoft Basic, поддерживающий работу с плавающей точкой и имеющий больше возможностей. Была добавлена также функция автоматической загрузки с диска при  включении питания (в Apple ][ для загрузки с диска требовалась специальная команда системного монитора). В новом мониторе появился также встроенный дизассемблер, упрощающий просмотр содержимого памяти (работа с памятью “напрямую” была важной функцией всех персональных компьютеров 8-ми разрядного поколения). Для Apple ][+ впоследствии появилась возможность обновить знакогенератор так, что появлялась поддержка не только заглавных, но и строчных букв, что сделало более удобной работу с текстом и дало толчок развитию текстовых редакторов.

Следующая модель – Apple //e (писаться стал так), выпущенная в 1981-1982 г.г..  Была кардинально изменена конструкция системной платы, вместо стандартных микросхем стали использоваться заказные с высокой степенью интеграции. Поддержка заглавных и строчных букв стала стандартной возможностью. Нулевой слот для расширения ОЗУ исчез – стало 64к ОЗУ на плате.  Появился новый разъем для платы “расширенного видеорежима” (80-column card), с которой стал доступен текстовый режим 80х24. Позднее появилась также “extended 80-column card”, дающая дополнительные 64 к ОЗУ (то есть всего 128к) и поддержку графического режима 560х192. В целом возможности вывода текста и графики приблизились к тем, что привычны нам сегодня. Расширенный графический режим 560х192 позволял использовать (в черно-белом режиме) вполне приличные графические редакторы и даже издательские системы (например PublishIt!, появившуюся именно для Apple II), а 80-символьный режим вывода текста – писать достаточно профессиональные текстовые процессоры. Все ограничения по выводу цветов сохранились, по прежнему был нужен телевизор или монитор, понимающий композитный сигнал NTSC, для Европы требовалась плата PAL-кодера. Объем ПЗУ увеличился до 16 к, дополнительный объем использовался для функций поддержки 80-ти символьного режима и доступа к дополнительному ОЗУ. Адресное пространство осталось прежним – 64 к, для доступа ко всей памяти (128 к ОЗУ и 16 к ПЗУ) использовался довольно замысловатый метод коммутации банков. “Лишние” 64 к могли использоваться как для работы специально написанных приложений (никакого управления памятью из ОС, естественно, не было – все возлагалось на конечное приложение), так и для организации “виртуального диска”, с помощью которого можно было заметно убыстрить работу. Apple //e выпускался в новом корпусе большего объема, в который было удобнее ставить платы расширения, номенклатура которых была к тому времени весьма широкой – последовательные порты для модема и принтера, часы, контроллер “мыши”, звуковые эффекты и т.д. и т.п.

В 1984 году был выпущен одноплатный Apple //c, без разъемов расширения, но имевший на плате два последовательных порта (для модема и принтера), контроллер disk ][, выполненный на одной микросхеме, контроллер мыши и 128 к ОЗУ с возможностями работы с 80-ти  колоночным текстом и графикой 560х192. В Apple //e для всего этого требовались отдельные платы.  В Apple //c использовался новый процессор 65C02 с уменьшенным энергопотреблением и расширенным набором команд. Кроме того, прямо в корпус Apple //c был встроен один 5.25″ дисковод, а возможность работы с магнитофоном была исключена. Второй дисковод мог быть подключен к внешнему разъему. Apple //c работал от питания -12V и мог использоваться в автомобиле. Для работы от сети требовался внешний источник питания. Фактически Apple //c был одним из первых (если не самым первым) портативных компьютеров. В 1985 году была выпущена новая модель Apple //c со встроенным контроллером Smartport, к которому мог подключаться внешний 3.5″ дисковод UniDisk емкостью 800 кбайт. Интересно, что для подключения использовался тот же разъем, что для 5.25″ диска и тот же аппартный контроллер, но через линии, которые использовались для управления головкой disk ][ стали передаваться логические управляющие сигналы, а все схемы физического управления дисководом были вынесены в сам UniDisk. Можно сказать, что Smartport был предшественником интерфейса SCSI. Поддержка Smartport потребовала увеличения ПЗУ до 32 к, в тот же объем был включен микроассемблер, позволяющий писать несложные программы прямо из системного монитора.

Apple //e также стал выпускаться с новым процессором 65С02 и увеличенным до 32к ПЗУ со встроенным мини-ассемблером. Эта модель получила название Enchanced //e. Для  одключения к нему 3.5″ привода Unidisk требовалась отдельная плата расширения.

Для поддержки нового привода появилась операционная система ProDOS, имевшая иерархическую файловую структуру и позволявшая работать как со старым дисководом disk ][, так и с другими накопителями. Интерфейс к внешнему устройству был унифицированным, впоследствии кроме UniDisк стало возможно подключать и жесткие диски емкостью 10-20Мбайт. Надо сказать, что это было безумно много. Например, созданный одновременно с ProDOS офисный пакет Appleworks (довольно мощные для своего времени текстовый процессор, электронная таблица и база данных) занимал две стороны гибкого диска 5.25″ (280к), а с такими расширениями, как поддержка макросов, наборы шрифтов для принтера и графический редактор – 560к. Издательская система PublishIt! тоже помещалась на один-два (в зависимости от набора прилагаемых шрифтов и картинок) гибких диска.

В 1986 году Apple //c подвергся еще одной модификации. Была добавлена возможность установить дополнительную плату ОЗУ емкостью до 1Мбайт. Основным назначением этой платы было создание виртуального диска. Подразумевалось, что при первом запуске операционная система и необходимые программы будут скопированы на этот диск и впоследствии стартовать практически мгновенно. Возможно было использование платы и как ОЗУ, но довольно медленного из-за сложного механизма обращения к адресному пространству платы. Выпускаемые для Apple //c платы расширения памяти имели также часы реального времени – другой возможности поставить их в Apple //c из-за отсутствия разъемов расширения не было.

Последняя модель этой линии – Apple //c Plus, с повышенной частотой процессора (4МГц, у всех предыдущих был 1МГц) и встроенным 3.5″ дисководом. Надо сказать, что даже Apple //c с тактовой частотой 1МГц многие приложения работали заметно быстрее, чем аналогичные на IBM PC XT с процессором 8088 и частотой 4.77 МГц.

Дальнейшее развитие линии Apple II пыталось пойти по линии шестнадцатиразрядных компьютеров (Apple IIGS, выпускался одновременно с Enchanced //e и Apple //c и первыми моделями Macintosh) Сначала Apple IIGS был в чем-то даже более передовым, чем Macintosh (выпускаться он начал позже), поскольку имел нормальную поддержку цвета (у первых Mac’ов ее не было). Кроме того на нем можно было запускать программы для старых восьмиразрядных Apple II. Но в конце концов эта линия была полностью вытеснена Macintosh’ами и прекратила свое существование.

В конце восьмидесятых – начале девяностых у нас в стране была достаточно известна линия болгарских компьютеров “Правец 8”, которые повторяли собой Apple II – с точностью до формы корпуса.
Правец 8 – Apple ][
Правец 8М – Apple ][+
Правец 8е – Apple //e, путем замены процессора и ПЗУ превращался в Enchanced //e

Все платы расширения и все программы для “настоящих” Apple II работали и на компьютерах “Правец 8”, включая платы расширенного текстового режима и дополнительной памяти для Apple //e. Для “Правец 8е” были даже платы, позволяющие нарастить память до 192 и 256 кбайт, причем такие программы, как Appleworks, это понимали и могли дополнительной памятью пользоваться. Компьютеры “Правец 8” стояли во многих наших ВУЗах и школах. Особо стоит упомянуть производимую для “Правец 8” плату U-LAN, позволявшую связать их в локальную сеть. Плата базировалась на микросхеме последовательного порта Motorola 6850 и обеспечивала скорость 115 кбит/с. Правда, работала она только со старой операционной системой DOS 3.3 и набор прикладных возможностей оставлял желать лучшего – весь интерфейс реализовывался только из среды Applesoft Basic и позволял передавать файлы и сообщения между компьютерами сети.

В СССР также была создана серия “персоналок” на базе Apple II – компьютеры “Агат”. Производились на предприятиях НПО СВТ. Публикация об “Агат” в журнале Byte называлась “The first soviet microcomputer is a bad copy of Apple”. Копия действительно была плохой. Широко выпускались две модели – “Агат 7” и “Агат 9”. За основу для них был взят Apple ][+, элементная база была отечественная за исключением процессора (выпуск 6502 наша промышленность не освоила). Корпус был в несколько раз больше прототипа и, тем не менее, перегревался и работал весьма нестабильно. В отличие от Apple ][+ и “Правец 8”, компьютеры “Агат” имели встроенный дисковод, причем в штатным для “Агат 7” и “Агат 9” был не disk ][ с очень  небольшой емкостью, а дисковод двойной плотности, позволяющий записывать 720к. В “Агат 7” было 48 к ОЗУ и совершенно по другому, чем в Apple II был сделан видеоконтроллер – он был гораздо более сложным, поддерживал вывод сигналов RGB и позволял нормально работать с цветом на мониторах серии “Электроника МС”, а также обеспечивал вывод текста “в цвете” для режима 40х24 символа или в черно-белом режиме 80х24. По другому было орагнизовано и расширение памяти. Наращивать ее можно было до достаточно больших величин (я видел 192к), но делалось это только через “окно” в 16к, а не параллельными банками по 64 к, как в Apple //e. Платой за усовершенствования стала полная несовместимость с “родными” программами для Apple II. Были и другие отличия, но менее принципиальные. Другим было и содержимое ПЗУ, большинство вызовов к стандартным подпрограммам монитора работало не так, как в Apple II. Фактически это была другая машина, программное обеспечение для которой надо было создавать заново. Впрочем, тогда, похоже, еще никто не задумывался над тем, что успех компьютера определяется в первую очередь наработанным программным обеспечением. Умельцами была разработана специальная “плата совместимости”, после установки которой в “Агат 7” становилось возможно ввести его в “режим совместимости Apple II” и запустить DOS 3.3 и почти все написанные для нее программы, в том числе и игры. Естественно, для этого требовался еще и “родной” привод disk ][. Cистема ProDOS и все программы для нее на “Агат” принципиально не работала. “Агат 9” имел 64к ОЗУ и штатную поддержку “режима совместимости”. Но в любом случае эта, выпускавшаяся в 1988-1990 гг. машина оставалась на уровне “сильно усовершенствованного” Apple ][+ образца 1979-1980 года. К середине 90-х она была практически забыта.

Говоря об Apple II в СССР не могу не упомянуть о кооперативе XONIX, которым в конце 80-х был разработан и выпускался компьютер того же названия. Это был Apple ][+ , собранный полностью на отечечественной элементной базе (кроме, естественно, процессора). От прототипа он отличался тем, что, как и “Агат”, имел раздельные корпус и клавиатуру (у всех моделей Apple II клавиатура была встроена), 64 к ОЗУ и контроллер disk ][ были размещены на плате, видеоконтроллер имел выход RGB и мог быть подключен к любому телевизору или цветному монитору, а количество разъемов расширения уменьшено до трех. Причем разъемы использовались иные, чем в “оригинальном” Apple II. Некоторое количество таких компьютеров было поставлено в школы и игровые классы. Это был полностью программно совместимый с Apple II компьютер, на нем, в отличие от “Агат” можно было запустить даже систему ProDOS и приложения для нее.

Еще одна компания, названия которой я уже не помню, создала для Apple II/Правец 8 контроллер дисковода, совместимого с IBM PC. Эта плата и программное обеспечение к ней называлось Liberty Drive. С ее помощью можно было организовать обмен файлами между Apple II и IBM PC. Эта же компания поставляла в СССР достаточно интересную среду программирования для Apple II, называвшуюся Micol Advanced Basic. Это был “структурно-ориентированный BASIC”, активно использовавшийся в компьютерных классах на базе “Правец 8” некоторых московских школ.

Кооператив XONIX, ставший к тому времени компьютерным подразделением компании “Русский Ренессанс” занялся переработкой сетевой платы U-LAN для этих классов, с тем, чтобы она могла использоваться при работе с Micol Advanced Basic под операционной системой ProDOS. Я принимал в этих работах самое непосредственное участие. В итоге была создана сеть “Клиент-сервер”, в которой один “Правец 8е” (или Apple //e) с дисками Liberty Drive предоставлял свое дисковое пространство всем остальным компьютерам сети. Была сделана автоматическая загрузка бездисковых клиентов с сервера и даже система разделения прав – каждый пользователю можно было назначить свою директорию на дисках сервера, которая выглядела для него как целый диск и выйти за которую он не мог. Для иллюстрации скажу, что весь драйвер клиента, обеспечивающий загрузку по сети и полностью прозрачный обмен с диском сервера, как “со своим”, а также пересылку сообщений с сервера на клиент помещался в ПЗУ платы размеров в 2 кбайта. Кроме переработки платы U-LAN (то, что получилось, назвали ProLAN), была разработана плата Serial Mouse Pro, позволявшая подключить к Apple II “мышь” от IBM PC, которые были заметно дешевле, чем “родные”. Особенностью этой платы было то, что для сопряжения “писишной” мыши с программами Apple II на ней пришлось установить отдельный процессор 6502 – благо, к тому времени они были уже дешевы.  Плата была многофункциональной – могла работать как контроллер мыши, могла как стандартный, распознаваемый Apple II последовательный порт. В любом режиме на плате работали также распознаваемые ProDOS часы реального времени. При этом все программное обеспечение помещалось все в те же 2 кбайта ПЗУ, больше не позволяла архитектура Apple II.  Дополнительно для этой платы была написана резидентная файловая оболочка к системе ProDOS, повторявшая многие черты уже популярного тогда Norton Commander – и помещалась она в 4кбайт памяти. Больше было нельзя, поскольку понятие “резидентных программ” в ProDOS не сущестовало, а обмануть ее на больший объем было принципиально невозможно.

---

В  рамках проекта Международного компьютерного общества IEEE Computer Society по созданию всемирной истории развития информатики в конце 1996 г. Российский национальный подкомитет IEEE Computer Society готовил историографию советской и российской информатики. Было просмотрено множество документов и проведены встречи с живыми свидетелями того времени, когда создавались первые советские электронные цифровые вычислительные машины (ЭВМ), с целью установить хронологию основных событий. Были установлены даты, когда появились первые ЭВМ, написаны первые программы, выпущены первые книги и учебники, прочитаны первые курсы в институтах и университетах.

Результаты этой работы были приведены в статье «Computers in Russia: Science, Education, and Industry», опубликованной в IEEE Annals of the History of Computing (vol. 21, no. 3, Jul-Sept, 1999).

По заключению Российского национального подкомитета IEEE Computer Society компьютерная информатика в России, в СССР началась с работ И.С. Брука.

В августе 1948 г. он подготовил проект «Автоматическая цифровая электронная машина». Примерно в это же время он представил совместно со своим сотрудником инженером Б.И. Рамеевым заявку на изобретение «Автоматическая цифровая вычислительная машина». 4 декабря 1948 г. Государственный комитет Совета Министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство зарегистрировал за номером 10475 авторское свидетельство на изобретение И.С. Бруком и Б.И. Рамеевым автоматической цифровой вычислительной машины. Это первый официально зарегистрированный документ, касающийся развития вычислительной техники в нашей стране. Поэтому 4 декабря может считаться днем рождения советской (а ныне – российской) информатики.

И.С. Брук шёл к этому дню целеустремленно и последовательно. Исаак Семенович Брук в 1935 г. был принят на работу в Энергетический институт АН СССР им. Г.М. Кржижановского (ЭНИН). В организованной им лаборатории электросистем он развернул исследования по расчёту режимов работы мощных энергосистем и их статической устойчивости, по вопросам компенсации реактивной мощности дальних линий электропередач и многим другим проблемам электроэнергетики. Для решения этих вопросов в лаборатории создается расчётный стол переменного тока – своеобразное специализированное вычислительное устройство, предназначенное для моделирования сложных электрических сетей. За эту работу в мае 1936 г. И.С. Бруку присуждается учёная степень кандидата технических наук, а в октябре того же года он защищает докторскую диссертацию на тему «Продольная компенсация линий электропередач». В 1936 г. им создан механический прибор для решения обыкновенных дифференциальных уравнений. В 1939 г. разработан, изготовлен и установлен в ЭНИН механический интегратор, позволяющий решать дифференциальные уравнения до шестого порядка. По современной классификации этот механический интегратор является аналоговой вычислительной машиной. В 1939 г. И.С. Брук избирается членом-корреспондентом АН СССР.

Поиск путей автоматизации расчётов продолжался И.С. Бруком и в послевоенные годы. В 1946 г. он создает механический прибор для приближённого решения дифференциальных уравнений Пуассона-Лапласа. Однако учёного всё больше привлекал значительно возросший уровень радиоэлектроники. В лаборатории электросистем было разработано и изготовлено аналоговое вычислительное устройство – электронный дифференциальный анализатор, предназначенный для интегрирования уравнений до двадцатого порядка. Это был его первый опыт использования радиоэлектроники.

Заинтересовавшись появившимися в конце 1940-х гг. публикациями об электронных цифровых вычислительных машинах, член-корреспондент АН СССР по Отделению технических наук И.С. Брук становится активным участником научного семинара, обсуждавшего вопросы построения автоматических цифровых вычислительных машин.

Летом 1948 г. И.С. Брук принял на работу в лабораторию электросистем ЭНИН АН СССР инженера Б.И. Рамеева. В августе они разработали проект цифровой электронной вычислительной машины и к концу этого же года подготовили и направили в Государственный комитет Совета Министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство заявку на изобретение «Автоматическая цифровая вычислительная машина» и более десяти заявок на изобретение составных частей такой машины. На десять из этих заявок, в т.ч. на автоматическую цифровую вычислительную машину, были получены авторские свидетельства.

Ниже приводятся фрагменты копий заявления и справки о первенстве №365968-III Авторского свидетельства на изобретение «Автоматическая цифровая вычислительная машина».

«…В Комитет по изобретениям и открытиям.

Заявление.

Просим выдать нам авторское свидетельство на изобретение под названием

«Автоматическая цифровая вычислительная машина (АЦВМ)». К заявлению прилагаем: Описание на 16 страницах в 3-х экз. Чертежи на 3-х листах в 3 экз.

1 дек. 1948 г. И.С. Брук, Б.И. Рамеев»

В заявке на изобретение приведены краткие описания всех элементов машины и принцип их совместного действия в машине. (Прим. автора).

« … Предмет изобретения

Предлагается быстродействующая автоматическая цифровая вычислительная машина общего применения, отличающаяся тем, что

• главный программный датчик машины запускается в начале каждого такта стартовым сигналом и включает отдельные элементы машины в соответствии с программой решения задачи, которые затем работают автономно в течение одного такта,
• применяется релейно-кодовый принцип работы с одновременной передачей цифр всех разрядов числа во всех элементах машины,
• применяется вспомогательная вычислительная машина с несколькими фиксированными программами, записанными на непрерывно вращающихся барабанах, для интерполирования и выполнения часто повторяющихся вычислительных операций,
• применяются отдельный сумматор, умножитель и делитель, выполненные по заявкам №381421- IV, №381433-IV, №381478-IV, №364301-IV, №364298,
• применяются дешифраторы двоичного кода для управления работой машины, выполненные по заявкам №363668-III, №363665-III.»

«Справка о первенстве №365968-III 4 декабря 1948 г.

Рассмотрев заявку гр. гр. Брук Исаака Семеновича и Рамеева Башира Искандеровича за №365968-III на «Автоматическую цифровую вычислительную машину и все относящиеся к ней материалы, Управление по изобретениям и открытиям… решило выдать гр. гр. Брук И.С. и Рамееву Б.И. авторское свидетельство…, изложив предмет изобретения в следующей редакции:

Автоматическая цифровая вычислительная машина для производства арифметических действий над числами, представленными в двоичной системе счисления, с применением предварительной записи входных числовых данных и плана решения задачи на программной ленте, с применением главного программного датчика, управляемого записями на упомянутой программной ленте и распределяющего входные числовые данные между отдельными узлами машины в соответствии с планом решения, с применением электронных или иных устройств, приспособленных для производства арифметических действий в двоичной системе счисления, с применением клапанных устройств того или иного типа, управляемых упомянутым главным программным датчиком и предназначенных для ввода и вывода цифровых значений в узлах машины, с применением электронных или иных накопителей, приспособленных для сохранения во времени числовых данных, с применением вспомогательной цифровой вычислительной машины с фиксированной рабочей программой для интерполяции табличных цифровых данных, с применением выходных устройств, записывающих полученные в ходе работы числа в двоичной системе с последующей трансформацией упомянутых чисел в десятичную систему и печатанием на бумаге, отличающиесятем, что главный программный датчик машины запускается в начале каждого рабочего такта стартовым сигналом и включает в соответствии с программой отдельные узлы машины, которые затем работают автономно в течение одного такта.

Начальник отдела (Стравинский)

Табл. 1. Авторские свидетельства, полученные И.С.Бруком и Б.И Рамеевым.

№	Номер авт. св.	Номер заявки	Дата приоритета	Название изобретения
1	86341	381478	14.06.1948	Умножитель чисел в двоичной системе
2	9674	364321	18.08.1948	Непрерывный сумматор
3	14731	364300	18.08.1948	Устройство для перевода чисел двоичной в десятичную систему
4	10471	364301	18.08.1948	Умножитель с двойным рядом счетчиков
5	15153	365010	14.09.1948	Электронный числовой интегратор
6	10475	365968	04.12.1948	Автоматическая цифровая вычислительная машина
7	10922	366940	07.02.1949	Однозначный сумматор двоичных чисел
8	11555	366941	07.02.1949	Релейно-кодовый умножитель
9	11573	366939	07.02.1949	Умножитель для одновременного умножения нескольких чисел в двоичной системе
10	11372	966942	07.02.1949	Сумматор для одновременного суммирования нескольких чисел в двоичной системе

1.1 Автоматическая цифровая вычислительная машина М-1

Первый шаг на пути создания автоматической цифровой электронной вычислительной машины был сделан. С этого времени И.С. Брука не покидает идея построения электронной цифровой вычислительной машины в своей лаборатории. Теоретические и научно-технические вопросы решены. Предстояло решить организационные и материально-технические вопросы реализации этой идеи.

В начале 1950 г. он обратился в Президиум АН СССР с предложением включить в план работы лаборатории электросистем создание АЦВМ М-1. Это предложение было принято, и распоряжением Президиума Академии наук СССР от 22 апреля 1950 г. лаборатория электросистем получила финансирование и дополнительную численность специалистов для разработки АЦВМ М-1.

В апреле 1950 г. на работу к И.С. Бруку был направлен выпускник радиотехнического факультета МЭИ Николай Яковлевич Матюхин, зачисленный в лабораторию электросистем на должность младшего научного сотрудника. В лице Н.Я. Матюхина И.С. Брук получил достойного ученика, который сумел достаточно быстро усвоить идею и основные принципы построения ЭВМ. (Он начал свою работу по АЦВМ М-1 разработкой логической схемы трёхвходового сумматора и общей схемы арифметического узла.

Каждый цифровой разряд арифметического узла содержал трёхвходовый двоичный сумматор, четыре триггера числовых регистров, построенных на радиолампах 6Н8С (два регистра слагаемых, регистр переходной единицы, регистр сдвига) и триггер приёмной цифровой магистрали, построенный на двух радиолампах 6П6. Один такой разряд содержал 22 радиолампы, из которых 16 ламп (диоды 6Х6) использовались в построении логических схем.

По разработанной Н.Я. Матюхиным принципиальной электрической схеме арифметического узла к июню 1950 г. был изготовлен макет. Вид этого макета показывал, что машина с такими элементами будет иметь внушительные размеры, и в “Лаборатории электросистем” могут возникнуть проблемы с её размещением.

Поскольку основное количество радиоламп использовалось для построения логических схем, Брук предложил провести исследования возможности применения в дешифраторах и смесителях полупроводниковых приборов – малогабаритных купроксных выпрямителей КВМП-2-7.

К этой работе подключился Ю.В. Рогачев. Статистические исследования параметров значительного количества этих выпрямителей показали стабильность технических характеристик.

Основные характеристики КВМП-2-7

• допустимый прямой ток – 4 мА;
• допустимое обратное напряжение – 120 В;
• прямое сопротивление (при величине тока 3–4 мА) – 3-5 Ком;
• обратное сопротивление – 0,5–2 Мом.

Соотношение прямого и обратного сопротивлений (не ниже 1:100) надёжно могло обеспечить выполнение диодных функций в логических схемах. С учётом этих параметров была рассчитана электрическая схема сумматора и изготовлен макет арифметического узла, по функциональной схеме идентичный ламповому сумматору.

Исследования макета в статическом режиме надёжно показывали правильные результаты операции сложения при всех возможных вариантах сочетания входных данных. Предстояло выяснить возможность их использования в импульсных схемах. Экспериментальные исследования макета в импульсном режиме также показали его стабильную работу в широком диапазоне частот. Определялась стабильность работы схемы с учётом отклонений уровней питающих напряжений и разброса параметров комплектующих изделий. Особое внимание обращалось на стабильность и надёжность работы непосредственно самих купроксных выпрямителей.

В августе уже стало ясно, что схема работает надёжно и что использованные в макете купроксные выпрямители устойчиво выполняют логические функции диодов. Были проведены заключительные испытания этого макета с непосредственным участием И.С. Брука. Испытания уверенно подтвердили надёжную работу логических схем, построенных на базе миниатюрных купроксных выпрямителей. По результатам этих испытаний И.С. Брук принял окончательное решение строить логические схемы машины М-1 с использованием полупроводниковых приборов КВМП-2-7. Оценивая это решение, И.С. Брук с восторгом, не скрывая эмоций, заявил: «Это прорыв, триумф! Это первый шаг, который откроет путь для каждого инженера иметь цифровую вычислительную машину на своём рабочем месте!..»

В своих воспоминаниях Н.Я. Матюхин так оценил значение этого решения: «Одним из принципиальных решений, которое, как мне кажется, предопределило успех нашей первой машины и короткие сроки её создания, был курс, принятый Бруком на широкое использование полупроводниковых элементов. Тогда они были представлены в нашей промышленности только малогабаритными купроксными выпрямителями, которые выпускались для нужд измерительной техники. Брук договорился о выпуске специальной модификации такого выпрямителя размером с обычное сопротивление, и мы создали набор типовых схем. В мастерской при лаборатории началось изготовление и монтаж блоков, и менее чем через год машина уже «задышала». Было в машине несколько тысяч купроксных выпрямителей и только всего несколько сотен радиоламп. Так АЦВМ М-1 стала первой в мире цифровой вычислительной машиной, в которой логические схемы строились на полупроводниковых приборах.

Применение купроксных выпрямителей вместо радиоламп позволило значительно уменьшить размеры машины, что кардинально решило вопрос с её размещением (для установки машины выделялась одна из комнат площадью 15 кв. м), уменьшить потребляемую мощность электроэнергии, что улучшало температурный режим, значительно сократить объём работ, а значит, и сроки изготовления машины».

Реализация решения И.С. Брука использовать в схемах М-1 купроксные выпрямители КВМП-2-7 началась с разработки конструкторской документации на блок одного цифрового разряда арифметического узла. Конструкция блока представляла собой металлическую панель с размещенными в один ряд 10 радиолампами. В начале сентября была выпущена монтажная схема, и началось изготовление цифровых блоков арифметического узла непосредственно в монтажной мастерской лаборатории. Н.Я. Матюхин приступил к разработке МПД (местного программного датчика АУ).

В сентябре 1950 г. состав лаборатории значительно расширился. Был принят на работу по распределению окончивший техникум Р.П. Шидловский. Направлена для выполнения дипломного проекта студентка РТФ МЭИ Т.М. Александриди. Н.Я. Матюхин порекомендовал И.С. Бруку принять на работу студентов 5-го курса РТФ МЭИ М.А. Карцева и Ю.Б. Пржиемского. Приступили к работе в лаборатории электросистем техник Л.М. Журкин и однокурсник Н.Я. Матюхина инженер А.Б. Залкинд.

Были чётко определены конкретные исполнители машины и её узлов. Общее руководство разработкой возлагалось на Н.Я. Матюхина. Разработку арифметического узла и элементной базы выполняли Н.Я. Матюхин и Ю.В. Рогачев, разработку главного программного датчика – М.А. Карцев и Р.П. Шидловский. Конструкцию магнитного барабана под техническим руководством И.С. Брука проектировал конструктор И.А. Кокалевский, электронные схемы магнитной памяти – Н.Я. Матюхин и Л.М. Журкин. Т.М. Александриди в качестве темы дипломного проекта получила задание на разработку электронной памяти на электростатических трубках. А.Б. Залкинд и специалист по телеграфной аппаратуре Д.У. Ермоченков разрабатывали схему стыковки трансмиттера и широкоформатного телетайпа с арифметическим узлом.

В этот период под научным руководством И.С. Брука с участием Н.Я. Матюхина и М.А. Карцева началась техническая проработка архитектуры машины. Дополнительно к этой работе И.С. Брук привлёк математика Ю.А. Шрейдера. Периодически в этой работе принимал участие академик С.Л. Соболев. (Проживая в соседнем доме, он имел возможность часто посещать лабораторию электросистем И.С. Брука). Группой в таком составе были проведены глубокие исследования алгоритмов решения различных задач, которые привели к решению использовать в машине двухадресную систему команд. Был разработан технический проект. Состав машины включал арифметический узел (АУ), главный программный датчик (ГПД), внутреннюю память двух видов – электронную (ЭП) и магнитную (МП), узел ввода/вывода (УВВ).

Арифметический узел содержал 24 цифровых блока, блок знака числа, блок для выполнения сложения и вычитания, блок для выполнения умножения и деления, блок формирования и усиления импульсов.

В состав ГПД входило 12 типов блоков: генератор тактирующих импульсов, блок пуска и синхронизации, распределитель импульсов, блок формирования импульсов, регистр адреса, пусковой регистр, селекционный регистр, регистр сравнения, блок операций и шифра, клапанный блок, блок выбора памяти, блок операции сравнения.

Планировалась разработка двух видов запоминающих устройств – магнитного (с магнитным барабаном) и электронного (с использованием электростатических трубок).

Опираясь на практический опыт разработки новых серий асинхронных двигателей, полученный во время работы во Всесоюзном электротехническом институте им. В.И. Ленина, и на работу по изобретению годы Великой Отечественной войны синхронизатора авиационной пушки, обеспечивающего возможность стрелять через вращающийся пропеллер, Брук принял в 1950 г. решение о проектировании магнитного барабана для использования в качестве запоминающего устройства магнитной памяти машины М-1. Основным узлом этой магнитной памяти являлись вращающийся дюралюминиевый цилиндр, покрытый ферромагнитным слоем, и магнитные головки, расположенные по образующей цилиндра. Электронная часть содержала генераторы импульсов записи, усилители чтения, клапан чтения.

В качестве запоминающих элементов электронной памяти планировалось использование электростатических трубок широкого применения. Узел электронной памяти включал блок из девяти электростатических трубок ЛО-737, схемы строчной развертки, клапаны чтения-записи, схемы кадровой развертки, схема подсветки, генераторы ВЧ, усилители чтения, формирователи строба.

В качестве основного оборудования узла ввода-вывода использовалась стандартная телеграфная аппаратура (телетайп и трансмиттер). Инструкции и числа, которыми необходимо заполнить запоминающие устройства машины, набиваются перфоратором телетайпа на стандартной перфорационной ленте и с помощью трансмиттера вводятся в машину. Вывод цифровых результатов осуществляется в виде печатания таблиц на широкоформатном телетайпе.

Широким фронтом началась разработка конструкторской документации на электронные блоки узлов машины. Оформленные схемы передавались в монтажную мастерскую лаборатории для изготовления. В специально отведённой для М-1 комнате был построен постамент площадью около 4 кв. м, в центре которого установлена прямоугольная вентиляционная колонна с отверстиями для обдува панелей. Воздух в колонну нагнетал мощный вентилятор, установленный под постаментом. По бокам колонны размещались стойки, предназначенные для крепления на них блоков с электронными схемами узлов. По мере изготовления блоки устанавливались на свои штатные места в стойках для настройки и автономной стыковки.

В сентябре 1950 г. была завершена разработка конструкторской документации на блоки МПД АУ. В начале октября М.А. Карцев приступил к разработке главного программного датчика. Была разработана блок-схема ГПД. В процессе проектирования этого устройства были разработаны конкретные схемы, реализующие принципиально новое техническое решение – двухадресную систему команд, нашедшую впоследствии широкое применение в отечественной и зарубежной вычислительной технике. Началась разработка и выпуск конструкторской документации (КД) на блоки ГПД. По мере завершения разработки КД на блок, его монтажная схема передавалась монтажникам для производства.

Завершалось проектирование магнитной памяти. Проектирование электронных схем записи и чтения магнитных сигналов для выпускников радиотехнического факультета МЭИ Н.Я. Матюхина и А.Б. Залкинда трудностей не составляло. Использование магнитных головок от бытовых магнитофонов решило вопрос и с комплектацией. В опытном производстве Энергетического института АН СССР были изготовлены механизм и дюралюминиевый цилиндр для магнитного барабана. Покрыть поверхность этого цилиндра ферромагнитным слоем согласились специалисты Всесоюзного радиокомитета.

В декабре изготовление блоков арифметического узла было завершено, и начался монтаж плат и блоков других устройств. В феврале 1951 г. было закончено изготовление блоков главного программного датчика, а к весне 1951 г. были изготовлены, отлажены и состыкованы электронные схемы и барабан магнитной памяти.

В марте 1951 г. все узлы были полностью укомплектованы блоками. Продолжался монтаж блока трубок электронной памяти. Арифметический узел к этому времени был автономно отлажен и выполнял операцию сложения в автоматическом режиме.

В начале апреля результаты работы по созданию М-1 рассматривались комиссией Президиума Академии наук СССР. В её состав входили академики И.П. Бардин, А.В. Топчиев, Г.М. Кржижановский, М.А. Лаврентьев, С.Л. Соболев и ещё ряд представителей АН и промышленности. Демонстрация автоматической работы арифметического устройства произвела на посетителей огромное впечатление. Световая индикация цифровых регистров визуально показывала автоматический процесс выполнения операции сложения, который особенно ярко выражался при работе устройства в режиме счётчика, когда яркое свечение индикаторных лампочек первых разрядов постепенно снижалось, в средних разрядах превращалось в мигание, которое в каждом следующем разряде становилось все реже и реже.

По результатам этого посещения Президиум Академии наук СССР распоряжением № 602 от 16 апреля 1951 г. за успешное выполнение работ по его заданию от 22 апреля 1950 г. премировал десять ведущих разработчиков машины, которым при вручении премии были выданы памятные выписки из этого распоряжения.

Продолжалась автономная настройка остальных узлов машины и их частичная стыковка. Был подключен к электрическому питанию изготовленный в опытном производстве Энергетического института АН СССР магнитный барабан. На отдельном столе в комнате М-1 были установлены и с помощью кабелей с разъёмами подключены к стойке машины трансмиттер, обеспечивающий ввод в машину исходных данных и программы решения задачи с бумажной перфоленты, и широкоформатный телетайп, на котором печатались цифровые таблицы с результатами решения задач.

Началась разработка тестовых программ. Отрабатывалась система команд и технология программирования. В этой работе принимали участие молодой математик к.ф.-м.н. Ю.А. Шрейдер, М.А. Карцев, Н.Я. Матюхин и ряд других потенциальных пользователей машины, среди которых был и академик С.Л. Соболев. Они разрабатывали программы для решения на М-1 конкретных задач, обучали программированию разработчиков машины и её потенциальных пользователей. Для контроля правильности работы машины при комплексной стыковке составлялись программы решения простых задач, результаты которых можно было сравнительно легко проверить. Удачной оказалась программа решения уравнения параболы у=х². Одинаковые результаты решения для положительного и отрицательного значений х давали возможность определить правильность работы машины, сравнивая распечатки симметричных значений результатов решения. Можно считать, что эта программа явилась первой тестовой программой машины М-1.

С конца августа 1951 г. началась комплексная отладка машины – выполнение арифметических и логических операций в автоматическом режиме. К этим работам подключились В.В. Белынский и Ю.Б. Пржиемский. Комплексная настройка и испытания машины завершились в начале декабря 1951 года решением целого ряда контрольных задач, в т.ч. задач академика С.Л. Соболева.

Машина вместе с проектом научного отчёта о завершении работы, выполненной по распоряжению Президиума Академии наук СССР от 22.04.1950 г., была предъявлена приёмной комиссии. 15 декабря 1951 г. отчёт о работе «Автоматическая цифровая вычислительная машина М-1» был утверждён директором Энергетического института АН СССР академиком Г.М. Кржижановским. Его распоряжением с начала 1952 г. АЦВМ М-1 была введена в постоянную эксплуатацию.

На ней производились разнообразные расчёты, отрабатывалась технология программирования, решались многие научные задачи в интересах лаборатории электросистем и других лабораторий ЭНИН. Учёные и инженеры, решавшие свои проблемы на расчётном столе и на механическом интеграторе, переключались на расчёты с использованием АЦВМ М-1. Сформировалась группа программистов. Специалистами Мосэнерго совместно с учёными лаборатории электросистем производились расчёты режимов работ электрических сетей города. Учёными лаборатории теплотехники А.С. Предводителева. на этой машине начали делать первые расчёты нагрева баллистических ракет при движении в атмосфере. Таблицы с результатами расчётов параметров воздуха за ударной волной немедленно передавались конструкторам из ОКБ С.П. Королёва, которые определяли необходимое количество теплозащитного материала ракеты. Использовалась М-1 и для решения других крупных научных задач сторонними организациями. Одним из первых решал на ней свои задачи академик С.Л. Соболев, в то время заместитель по научной работе в институте академика И.В. Курчатова. Для его коллектива в самом начале 1952 г. были проведены расчёты по обращению матриц большой размерности. Использовалась М-1 и для решения других крупных научных задач сторонними организациями, которые позднее (в 1953 – 1954 гг.) переключились на работы на введённой в эксплуатацию ЭВМ М-2. В эксплуатации машина М-1 находилась около трёх лет. Первые полтора года М-1 была единственной работающей ЭВМ в России.

Основные характеристики М-1

1. Система счисления – двоичная, с фиксированной запятой.
2. Количество двоичных разрядов – 24.
3. Арифметический узел – параллельный.
4. Система команд – двухадресная.
5. Объём внутренней памяти:
   • на магнитном барабане – 256 25-разрядных чисел;
   • на электростатических трубках – 256 25-разрядных чисел.
6. Быстродействие:
   • с магнитной памятью – 20 операций в секунду;
   • с электронной памятью операция сложения выполнялась за 50 мкс, операция умножения – за 2000 мкс.
7. Выполняемые операции: сложение, вычитание, умножение, деление и ряд вспомогательных операций.
8. Ввод информации и программ – с перфоленты трансмиттером.
9. Вывод результатов и печать – на широкоформатном телетайпе.
10. Комплектующие элементы: радиолампы 6Н8С, 6Ж4, 6П6, купроксные выпрямители КВМП-2-7, электростатические трубки ЛО-737.
11. Количество радиоламп – 730.
12. Площадь помещения – 15 кв. м.
13. Потребляемая мощность – 8 кВт.