М-1 — одна из первых советских электронно-вычислительных машин . Разработана в 1950—1951 гг. под руководством Исаака Семёновича Брука (член-корреспондента АН СССР с 1939 года). М-1 была первой в мире ЭВМ, в которой все логические схемы были выполнены на полупроводниках .

История разработки

Разработке цифровых машин предшествовали работы И. Брука над аналоговыми устройствами — механическими интеграторами -анализаторами. В 1947 году уже было известно о создании в США ЭВМ ЭНИАК , и идея создания цифровых ЭВМ «витала в воздухе». В мае 1948 году к работе Брука присоединился Башир Рамеев , попавший к нему по рекомендации академика А. И. Берга . Спустя три месяца Бруком и Рамеевым был создан документ — проект автоматической цифровой вычислительной машины.

Патентным бюро госкомитета Совета министров СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство зарегистрировано изобретение Б. И. Рамеевым и И. С. Бруком цифровой электронной вычислительной машины ( свидетельство номер 10475 с приоритетом 4 декабря 1948 года ).

В начале 1949 года работа Рамеева была прервана его призывом в армию. Вернуть его в Москву удалось лишь спустя несколько месяцев. По возвращении Рамеев принял должность заведующего лабораторией СКБ-245 Министерства машиностроения и приборостроения СССР, созданной с целью разработки цифровых вычислительных машин. В дальнейшем, в СКБ-245 была спроектирована и разработана ЭВМ « Стрела ».

22 апреля 1950 года вышло постановление Президиума АН СССР о начале разработки машины М-1, что позволило сформировать команду разработчиков. В неё вошли Николай Яковлевич Матюхин (выполнял функции главного инженера), Михаил Александрович Карцев , Тамара Миновна Александриди, Александр Борисович Залкинд, Игорь Александрович Коколевский, Лев Михайлович Журкин, Юрий Васильевич Рогачёв , Рене Павлович Шидловский, Владалекс Владимирович Белынский.

Как член Артиллерийской академии , Исаак Брук имел доступ к военным складам, где он мог получать немецкие трофейные детали. При создании М-1 лаборатория Брука использовала магнитные головки от бытового магнитофона , электронно-лучевые трубки от осциллографа и «купроксы» ( медно-закисный выпрямитель ) из немецких измерительных приборов. Когда был закончен первый макет машины, то стало понятно, что она не поместится в лабораторию. Тогда Брук решил заменить большую часть радиоламп купроксными выпрямителями, то есть полупроводниками . Но трофейных «купроксов» не хватало. а советская промышленность производила тогда только маленькие выпрямители. Однако Брук договорился о производстве специальной партии выпрямителей КВМП-2-7, которая подходила для его машины. Так М-1 стала первой в мире ЭВМ, в которой все логические схемы были выполнены на полупроводниках .

Сборка и наладка машины проходила в лаборатории электросистем Энергетического института (ЭНИН) АН СССР .

Монтаж машины был начат в октябре 1950 года. В первой половине 1951 года работы шли по автономной настройке устройств, их электрической и функциональной стыковке и отладке машины в целом. М-1 в неавтоматическом режиме выполняла все арифметические операции к августу 1951 года . По другим данным первые биты информации М-1 обработала 15 декабря 1950 года, а киевская МЭСМ-1 — 25 декабря 1950 года . Первую половину 1951 года шли работы по автономной отладке устройств.

Летом 1951 года М-1 уже могла выполнять основные арифметические операции. Комплексная отладка машины была завершена к концу года.

В январе 1952 года началась опытная эксплуатация. Первые задачи, решаемые на М-1, ставились С. Л. Соболевым , заместителем И. В. Курчатова по научной работе. В то время М-1 и МЭСМ были единственными работающими в Советском Союзе ЭВМ. М-1 была изготовлена в единственном экземпляре.

Технические характеристики

• Система счисления: двоичная, 25 разрядов в машинном слове.
• Быстродействие: 15—20 операций в секунду над 25-разрядными словами.
• Память: 256 слов на магнитном барабане («медленная» память), 256 слов на электростатических трубках («быстрая» память).
• Система команд: двухадресная.
• Элементная база: 730 электровакуумных ламп ; немецкие купроксные выпрямители , полученные по репарациям .
• Потребляемая мощность: 8 кВт.
• Занимаемая площадь: 4 м².

Дальнейшее развитие

М-2

В апреле 1952 года в той же лаборатории были начата работы по проектированию машины M-2 , под руководством М. А. Карцева. Уже в конце 1952 года новая машина была смонтирована и проходила отладку. В январе 1953 года М-2 уже работала. На то время в СССР помимо М-2 работали только МЭСМ , БЭСМ-1 и « Стрела ».

Целью проекта было создание универсальной ЭВМ для решения широкого круга научно-технических задач. Особое внимание обращено на минимизацию количества электронных ламп с результирующим повышением надежности, уменьшением габаритов и потребляемой мощности.

Производительность машины — около 2000 операций в секунду, элементная база — полупроводниковые диоды и 1676 электровакуумных ламп. ОЗУ состояло из основного электростатического, на 512 слов с временем доступа 25 мкс, и дополнительного того же объёма на магнитном барабане. Имелось внешнее запоминающее устройство на магнитной ленте. ЭВМ занимала 22 м² и потребляла 29 кВт. Особенностью машины являлась возможность работы как с плавающей, так и с фиксированной запятой. Машина работала в двоичной системе счисления и имела трехадресную структуру команд. В серию М-2 запущена так и не была. Единственный экземпляр эксплуатировался около 15 лет.

М-3

Почти одновременно с М-2, в той же лаборатории, под руководством Н. Я. Матюхина было начато проектирование машины . В 1956 году государственной комиссии был представлен первый образец М-3, предполагалось серийное производство машины.

Документация на М-3 раздавалась для изготовления своими силами. Ереванским институтом математических машин , на основе документации на М-3, были построены ЭВМ « Арагац » и « Раздан ». Кроме того, комплекты документации получили: академик В. А. Трапезников для Института проблем управления (ИПУ) АН СССР, группа кибернетических исследований Венгерской АН в Будапеште (ЭВМ смонтирована в 1958 году), в 1957 году документация передана в Китай (ЭВМ была собрана на , при помощи Г. П. Лопато).

С сентября 1959 года М-3 выпускалась серийно на . В машине использовалось 774 электровакуумных лампы, потребляемая мощность — 10 кВт, площадь — 3 м². Первая модификация располагала памятью на магнитном барабане и быстродействием в 30 операций в секунду (выпущено 16 машин). Затем, в 1960 году, использовалась память на ферритовых сердечниках ёмкостью 1024 31-разрядных слов, быстродействие увеличилось до 1000 оп/сек (до конца 1960 года выпущено 10 машин). С августа 1960 года завод перешёл на выпуск ЭВМ собственной разработки — « Минск-1 ».

Наиболее важной особенностью машины является то, что в ней (впервые в отечественной вычислительной технике) был применен асинхронный принцип работы центрального устройства управления.

Серьёзный недостаток машины — отсутствие внешней памяти. В результате все данные, необходимые для вычислений, могут вводиться только в оперативное запоминающее устройство.

М-4

В январе 1958 года М. А. Карцев начал проработку архитектуры машины, получившей впоследствии название М-4 .

Признание приоритета

В 2018 году Тамаре Александриди и Юрию Рогачёву, которые участвовали в создании М-1, были вручены памятные знаки IEEE , на которых было указано, что Александриди и Рогачёв награждаются как участники создания первой советской электронной вычислительной машины .

Литература и публикации

• Отчет по работе «Автоматическая цифровая вычислительная машина М1». М., АН СССР. Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского. Лаборатория электросистем, 1951.
• Карцев М. А., Александриди Т. М., Князев В. Д. и др. Быстродействующая вычислительная машина М-2. Под ред. И. С. Брука. М., Гостехтеоретиздат, 1957.
• Белынский В. В., Долкарт В. М., Каган Б. М. , Лопато Г. П., Матюхин Н. Я. Малогабаритная электронная вычислительная машина М-3. Серия «Передовой научно-технический и производственный опыт». Тема 40, № П-57-89. М., филиал ВИНИТИ, 1957.
• Малиновский Б. Н. История вычислительной техники в лицах. — К. : фирма «КИТ», ПТОО «А. С. К.», 1995. — 384 с.
• (рус.) — тезисы доклада на конференции SORUCOM-2006
• Наталья Дубова. (рус.) // Computerworld Россия. — 1999. — № 35 от 20/09/1999 .
• под ред. И. С. Брука. . — М. : Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1957. — 111 с.
• Александр Нитусов. (рус.) // PC Week/RE. — 2008.

Примечания

Ссылки

• (рус.) . История отечественной вычислительной техники. Первые ЭВМ . Виртуальный компьютерный музей. Дата обращения: 11 августа 2009.
• // hi-tech. mail.ru , 11 сентября 2019
• ,