Если вы когда-нибудь интересовались историей техники в СССР, то наверняка слышали о компьютерах БК-0010 или ДВК. Главным «мозгом» этих машин был советский процессор с не самым простым названием — К1801ВМ1. Давайте разберемся простыми словами, что это за зверь, кто его придумал и почему он важен.
Что это такое и зачем он нужен?
К1801ВМ1 — это 16-разрядный микропроцессор, который начали разрабатывать в СССР ещё в конце 70-х, а в 1982 году запустили в производство. Простыми словами, это была одна из главных «вычислительных деталей» советской электроники 80-х годов.
Его устанавливали не только в компьютеры для учёбы или дома, но и в серьёзную промышленную технику:
- Станки с программным управлением (ЧПУ);
- Измерительные приборы;
- Оборудование для связи.
Как его создавали
История его создания похожа на детектив. Сначала инженеры сделали микроконтроллер К1801ВЕ1 со своей собственной архитектурой (набором команд). Но сверху, из Министерства электронной промышленности, пришло указание: нужно делать процессор, понятный на международном уровне.
В итоге за основу взяли архитектуру знаменитых американских машин PDP-11 (читается как «Пи-Ди-Пи»). Наш К1801ВМ1 стал очень на них похож по системе команд, но не точной копией, а скорее «советским братом-близнецом».
Главным конструктором проекта был В. Л. Дшхунян, а помогали ему талантливые инженеры из Зеленограда и Павловского Посада. Производили чипы на заводах «Ангстрем» и «Экситон».
Из чего он состоит?
Если заглянуть внутрь этой микросхемы (конечно, теоретически), то можно найти несколько важных «отделов»:
1. Операционный блок — считает адреса и данные, выполняет математику.
2. Блок управления — дирижер оркестра, который говорит остальным частям, что делать в зависимости от команды.
3. Блок прерываний — нужен, чтобы процессор мог отвлечься от текущей задачи и срочно заняться чем-то важным (например, нажатием клавиши на клавиатуре).
4. Интерфейсный блок — отвечает за общение с другими устройствами (памятью, дисками).
5. Схема тактирования — задает ритм работе всех блоков.
Технические характеристики (сухие цифры простыми словами)
Чтобы вы понимали уровень техники начала 80-х:
· Разрядность: 16 бит. Это как ширина трубы, по которой текут данные.
· Регистров: 8 штук. Это быстрые ячейки памяти прямо внутри процессора для самых срочных чисел.
· Памяти: процессор мог работать с 64 Кбайт (килобайтами) памяти. Для сравнения, эта статья в текстовом формате весит меньше, а процессор мог адресовать объем, в сотни тысяч раз меньший, чем объем фотографии на современном смартфоне.
· Частота: до 5 МГц. У современных процессоров частота измеряется в гигагерцах (в 1000 раз больше).
· Скорость: около 500 тысяч операций сложения в секунду.
· Питание: 5 Вольт (как USB-порт).
· Мощность: кушала около 1,2 Ватта (как старая лампочка на елке).
Где его применяли?
Самая интересная часть — где же можно было встретить этот процессор вживую?
- Компьютеры ДВК (Диалоговый вычислительный комплекс). Это такие ящики с клавиатурой, которые стояли в институтах и на заводах.
- Домашние компьютеры БК-0010 и БК-0011М. Именно благодаря К1801ВМ1 тысячи советских школьников и инженеров в конце 80-х впервые увидели компьютерные игры и научились программировать.
- Микрокалькулятор «Электроника МК-85» — да, внутри этого карманного калькулятора тоже трудился К1801ВМ1.
- Пишущая машинка «Ромашка». Сложно представить, но даже электрические машинки для печати текста имели свой процессор.
Интересные особенности
· Не полная копия. Хотя наш процессор и понимал команды PDP-11, он не был точной копией. Наши инженеры добавили что-то своё, где-то упростили. Прямого аналога за границей у него не было.
· Версия с секретом. Существовала версия процессора с индексом «Г», которая умела умножать числа аппаратно (быстро). Историки техники предполагают, что это был своего рода «лотерейный билет»: все процессоры делались одинаковыми, но команда умножения стабильно работала только в некоторых. Те, что проходили тест, маркировались буковкой «Г» и считались элитными.
Наследие
Сегодня К1801ВМ1 можно увидеть разве что в музеях или у коллекционеров старой техники. Но свою роль он сыграл отлично: именно на нём учились программировать, делали первые шаги в автоматизации заводов и просто играли в примитивные игры.
Для своего времени это был мощный и продуманный процессор, доказавший, что советская школа микроэлектроники умела создавать сложные и надежные устройства.