В 1958 году в подмосковном Дубне физики запустили расчёт, который должен был занять несколько недель. Машина «М-20» гудела, как небольшая электростанция, занимая целый зал. Её 800 электронных ламп грелись до 60 градусов, а перфокарты с программами укладывались стопками. Но главное: она выполняла 20 тысяч операций в секунду. Для конца 1950-х это была фантастическая скорость. СССР вступал в эпоху больших вычислений.
Рождение советской вычислительной школы
Когда в 1948 году Сергей Лебедев в киевской лаборатории собирал первую советскую цифровую машину МЭСМ, мир уже знал об американском ENIAC. Но Лебедев не копировал западные образцы. Он создавал собственную архитектуру, закладывая фундамент уникальной советской школы компьютеростроения.
МЭСМ работала на 6 тысяч электронных ламп и умела выполнять около 3 тысяч операций в секунду. Для сравнения: современный смартфон в кармане справляется с триллионами операций. Но тогда, в 1951 году, даже такая производительность открывала невероятные возможности. Физики получили инструмент для расчёта ядерных реакций, конструкторы могли просчитывать траектории ракет, математики решали дифференциальные уравнения, на которые раньше уходили месяцы.
Следом появилась БЭСМ-1, детище того же Лебедева. В 1953 году она стала самым быстрым компьютером в Европе: 10 тысяч операций в секуту. Это был прорыв, который заставил западных специалистов всерьёз говорить о советских достижениях.
👉 Если такие истории о советских компьютерах и инженерных прорывах вас цепляют — заглядывайте в наш телеграм-канал Pochinka. Там мы продолжаем разбирать, как создавались машины, опередившие своё время.
«М-20»: рабочая лошадка советской науки
Машина «М-20», разработанная под руководством Михаила Карцева, стала легендой. С 1958 по 1964 год их выпустили более 60 штук. Каждая весила около 4 тонн, потребляла 35 киловатт энергии и требовала специального охлаждения. Но именно «М-20» стали основой вычислительных центров по всему Союзу.
На этих машинах считали траектории космических кораблей. Когда Гагарин полетел в космос, за его безопасность отвечали в том числе расчёты, выполненные на «М-20». В Объединённом институте ядерных исследований в Дубне физики использовали их для обработки данных с ускорителей частиц. В конструкторских бюро просчитывали прочность самолётов и подводных лодок.
У «М-20» была особенность: троичная система счисления. Вместо привычных нуля и единицы использовались три состояния: минус один, ноль и плюс один. Карцев доказал, что такая система эффективнее двоичной. Но в итоге мир пошёл по пути двоичной логики, и троичные машины остались советской экзотикой.
БЭСМ-6: прорыв в миллион
В 1967 году заработала БЭСМ-6, и это был качественный скачок. Миллион операций в секунду. Конвейерная архитектура, позволяющая выполнять несколько команд одновременно. Виртуальная память, которая только начинала появляться в западных системах. Операционная система «Диспак», опередившая своё время по функциональности.
БЭСМ-6 оставалась в строю до начала 1990-х. За четверть века было выпущено более 350 машин. Они стояли в НИИ, КБ, университетах. На них обучались программисты, защищались диссертации, создавались графические изображения для советских мультфильмов.
Интересный факт: в 1970-х годах БЭСМ-6 использовали для создания одного из первых советских компьютерных шахматных движков. Программа «Каисса» в 1974 году стала чемпионом мира среди компьютерных программ, обыграв американские и европейские разработки.
«Эльбрус-1»: суперкомпьютер с характером
К началу 1970-х стало ясно: нужна принципиально новая архитектура. Так родился проект «Эльбрус» под руководством Всеволода Бурцева. Первый «Эльбрус-1» заработал в 1978 году и произвёл фурор.
Суперскалярная архитектура с элементами параллелизма. Десять процессоров работали одновременно, достигая производительности в 15 миллионов операций в секунду. Защищённая память с аппаратным контролем доступа. Система команд, ориентированная на языки высокого уровня, а не на ассемблер.
«Эльбрус» создавали не просто как быстрый компьютер. Это была попытка переосмыслить саму концепцию вычислений. Бурцев и его команда заложили идеи, которые в западной индустрии станут стандартом только через десятилетие: защиту данных на аппаратном уровне, тегированную архитектуру памяти, поддержку объектно-ориентированного программирования.
Машину использовали в стратегических областях: системы противовоздушной обороны, контроль ядерных объектов, космические программы. Каждый «Эльбрус» был уникальным изделием, собранным вручную лучшими инженерами страны.
Цена гонки за технологиями
Советские суперкомпьютеры создавались в условиях технологического эмбарго. Западные страны строго контролировали экспорт электронных компонентов в СССР. Приходилось разрабатывать собственную элементную базу, придумывать оригинальные схемотехнические решения, искать обходные пути.
Это было и проклятием, и благословением. С одной стороны, советские машины часто отставали по компонентам. С другой стороны, инженеры вынуждены были изобретать, а не копировать. Появлялись уникальные архитектурные решения, которых не было на Западе.
Парадокс в том, что в 1970-х СССР начал массово копировать американские IBM System/360, создавая серию ЕС ЭВМ. Это был политический выбор: интеграция с соцстранами требовала совместимости. Но уникальные разработки вроде БЭСМ и «Эльбруса» продолжали жить параллельно, обслуживая наиболее важные проекты.
Наследие, которое осталось
Когда СССР распался, эпоха советских суперкомпьютеров закончилась. «Эльбрус-2» и «Эльбрус-3» так и остались последними представителями великой традиции. Современная линейка процессоров «Эльбрус» хоть и носит то же имя, но построена на совершенно других принципах.
Что осталось? Школа. Тысячи инженеров и программистов, воспитанных на советских машинах. Подходы к проектированию надёжных систем. Понимание, что можно создавать технологии мирового уровня даже в условиях ограничений.
Когда молодые разработчики сегодня работают с параллельными вычислениями, защищённой памятью и многоуровневыми архитектурами, они, сами того не зная, используют идеи, которые советские инженеры закладывали в железо полвека назад. В подвалах некоторых НИИ до сих пор стоят шкафы БЭСМ-6, памятники эпохе, когда вычислительная мощь измерялась не гигагерцами, а талантом и упорством людей, создававших будущее своими руками.