М-1 против МЭСМ. Победили немецкие полупроводники?

Пантеон | М-1 против МЭСМ: победили немецкие полупроводники?

/ Европейский центр программирования им. Леонарда Эйлера, 2023.
/ Руслан Богатырев, 2023.
\ Арт-журнал «Пантеон»: https://panteono.ru/2023-12-16

—
Размышления по следам статьи Марины Демидовой «Как в СССР создавали полупроводниковый компьютер» (Skillbox Media, 06.05.2022).

Откроем эту работу, посвящённую истории создания одной из первых отечественных ЭВМ.

—
Цитирую: << История о том, как в лаборатории московского НИИ бывшие студенты собрали из трофейных немецких деталей первый в мире компьютер на полупроводниках…

По официальной версии, первый советский компьютер — электроламповый МЭСМ, разработанный и запущенный в декабре 1952 года в Киеве. Он служил прототипом для БЭСМ, большой электронной счётной машины, ставшей родоначальницей советских компьютеров. Разработкой и созданием компьютера руководил академик Лебедев.

Но мало кто знает, что в том же месяце, только на 10 дней раньше, в Москве группа выпускников МЭИ под руководством Исаака Семёновича Брука запустила М-1 — первую в мире электронно-вычислительную машину на полупроводниках…

Машину построили в подвале Энергетического института — Бруку выделили там комнату площадью 15 кв. м. Собирали компьютер энтузиасты, поэтому денег на покупку комплектующих не было — именно поэтому учёные решили сделать малую версию полупроводниковой машины.

Зато у Исаака Брука был доступ к складам, где хранилась трофейная немецкая радиоэлектроника — там он и нашёл подходящие радиодетали. При создании М-1 использовались электронно-лучевые трубки от осциллографов, магнитные головки от бытовых магнитофонов и полупроводниковые диоды (купроксные выпрямители) из немецких приборов — ими заменили большую часть радиоламп…

Сегодня трудно сказать, почему Лебедева, а не Брука назвали «творцом первой советской ЭВМ». Возможно, дело в том, что МЭСМ была важным правительственным заказом, а М-1 — внутриакадемической разработкой. А может быть, дело в антисемитизме. >>

—
Теперь мой развёрнутый комментарий. Для начала стоит внимательно взглянуть на те документы и материалы, которые многие годы кропотливо собираются и публикуются в Виртуальном компьютерном музее Э. М. Пройдакова.

К сожалению, статья по столь важному вопросу истории компьютерной техники выглядит весьма поверхностной и опирается на сомнительную информацию. Её автор, Марина Демидова, очевидно педалирует тему применения в М-1 полупроводников, причём немецких. Это подаётся как поистине революционное решение, затмевающее «допотопную» ламповую МЭСМ, созданную под руководством С. А. Лебедева. Причём особый акцент делается на то, что М-1 аж на 10 дней была запущена раньше, нежели МЭСМ, «запущенная в декабре 1952 г.».

Должен огорчить автора. Простите великодушно, какой 1952 год? Первая программа С. Г. Крейна и С. А. Авраменко, решающая задачу баллистики, успешно была реализована на МЭСМ осенью 1951 г. Через год после начала работ по комплексной отладке МЭСМ.

Об этом свидетельствуют воспоминания Л. Н. Дашевского и Е. А. Шкабара («Как это начиналось», 1981). Лев Наумович Дашевский в ту пору занимал пост заместителя заведующего лабораторией, возглавляемой С. А. Лебедевым. В декабре 1951 г. комплексная отладка МЭСМ (работы над которой были инициированы в конце 1947 г.) была завершена и начались испытания на задачах, которые готовили сотрудники Института математики Академии наук УССР.

В конце 1951 г. из Москвы приехала комиссия АН СССР. Именно она и осуществляла приёмку. Возглавлял комиссию академик М. В. Келдыш (в 1961 г. он станет президентом АН СССР). В её состав входили выдающие советские математики — академики АН СССР С. Л. Соболев и М. А. Лаврентьев. Решение комиссии: принять МЭСМ с 25 декабря 1951 г. в эксплуатацию.

Что касается М-1, т. е. чисто исследовательской работы в Энергетическом институте АН СССР, который занимался созданием и развитием Единой энергетической системы СССР и который возглавлял академик и вице-президент АН СССР Г. М. Кржижановский, то 15 декабря 1951 г. сподвижник Ленина действительно утвердил отчёт по работе «Автоматическая цифровая вычислительная машина». Никакой приёмки и внешней комиссии, тем более от АН СССР, не было. Сами задумали, сами сделали, сами приняли.

Далее… Трофейные полупроводники. Которые в изложении Марины Демидовой и решили надуманную журналистом генеральную задачу: силами бывших студентов, работающих на коленках по заданию Брука, обштопать академических профессионалов Лебедева.

Увы, полупроводники в М-1 решали весьма узкую проблему.

Интересные подробности появления купроксных выпрямителей изложены членом-корреспондентом АН УССР, доктором технических наук Б. Н. Малиновским в его «Истории вычислительной техники в лицах». Он приводит там выдержку из заметки Н. Я. Матюхина «Первые шаги», которая была опубликована в газете «Энергетик» Московского энергетического института (МЭИ, 23 октября 1976 г.).

Вот что писал в ней Н. Я. Матюхин: «Моим первым производственным заданием была сборка комбинационного трёхвходового сумматора на ламповых диодах 6X6… 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» (а было в ней несколько сотен ламп и несколько тысяч купроксов)».

В воспоминаниях Ю. В. Рогачёва («60-летие первой ЭВМ в России», 2012), который был одним из трёх техников в коллективе И. С. Брука (наряду с ещё пятью инженерами, включая Н. Я. Матюхина) упоминается и подчёркивается трофейность полупроводниковой базы, но как замена отечественной в силу дефицита именно для коллектива И. С. Брука.

Ю. В. Рогачёв пишет: «Н. Я. Матюхин поручил мне смонтировать по разработанной им принципиальной схеме макет одного разряда арифметического узла машины М-1, в состав которого входили пять триггеров цифровых регистров, клапаны, а также трёхвходовый сумматор, дешифраторы «И», смесители «ИЛИ», построенные с использованием полупроводниковых приборов. Поскольку специальных полупроводниковых диодов для использования в импульсных схемах промышленность не производила, в качестве элементов построения логических схем в этом макете он предложил использовать купроксные выпрямители, обычно применяемые в электроизмерительных приборах. Со склада лаборатории я получил все комплектующие элементы, в том числе и купроксные выпрямители немецкого производства, которые И. С. Брук ранее приобрёл на складе трофейного имущества АН СССР… Для начала использовались купроксные выпрямители, полученные со склада трофейного немецкого имущества. Позднее стали применяться аналогичные приборы отечественного производства — купроксные выпрямители КВМП-2-7 (7 шайб диаметром 2 мм). Первыми схемами, в которых использовались купроксные выпрямители, стали цепи запуска триггеров. Здесь они показали надёжную работу на частоте 60–70 килогерц».

В другой своей статье («АЦВМ М-1», 2008) Ю. В. Рогачёв конкретизирует место и суть трофейных полупроводников в этом проекте — только для макетирования и лишь для замены логических функций ламповых диодов (диодные логические схемы): «К сентябрю 1950 года были отработаны элементы и изготовлен макет одного разряда арифметического узла с сумматором, клапанами и другими логическими схемами, которые обеспечивали выполнение арифметических и логических операций. Макет показал, что схема работает надёжно, и что использованные в устройстве купроксные выпрямители устойчиво выполняют логические функции ламповых диодов. После всесторонней проверки работы этого макета лично И. С. Бруком и Н. Я. Матюхиным было принято решение строить логические схемы машины М-1 на полупроводниковых элементах — миниатюрных купроксных выпрямителях КВМП-2-7. Так я включился в разработку и изготовление арифметического устройства машины М-1».

В самом официальном отчёте о КВМП или трофейных комплектующих — ни слова.

В статье трёх участников той разработки (Т.М.Александриди, Ю. В. Рогачёв и Р. П. Шидловский «60-летие первой российской АЦВМ М-1», 2011) отмечается, что «трофейные» комплектующие использовали в силу их доступности именно для этой группы: «Впервые в мировой практике создания цифровых электронных вычислительных машин в M-1 диодные логические схемы строились на полупроводниковых элементах. Первоначально разработка начиналась на ламповых диодах 6Х6. Был изготовлен с этими лампами и отлаживался макет двоичного счётчика. Но помогло случайное сочетание обстоятельств. Поиски путей сократить количество радиоламп в машине привели к попытке использовать оказавшиеся на складе лаборатории среди трофейного имущества купроксные выпрямители КВМП-2-7 вместо радиоламп 6Х6».

Иными словами, речь здесь об отечественных КВМП-2-7, которые были среди трофейного имущества. Кстати, в проекте активно использовали из трофейного хозяйства лаборатории осциллографы, генераторы импульсов, радиолампы.

Подробнее о КВМП-2-7: http://www.155la3.ru/kvmp2.htm

Что касается «бывших студентов». Н. Я. Матюхин в 1950 г. окончил факультет радиотехники Московского энергетического института (МЭИ). Его помощник — Ю. В. Рогачёв — к тому моменту окончил лишь курсы подготовки радиотехников в полку связи Забайкальского военного округа. У И. С. Брука он работал после демобилизации. А в МЭИ учился в 1952–1958 гг. Уже после завершения работ над М-1.

Жаль, что Марина Демидова забыла упомянуть немаловажные детали: группой разработки М-2 (1953) руководил М. А. Карцев (в неё не входили ни И. С. Брук, ни Н. Я. Матюхин, ни Ю. В. Рогачёв), а группой разработки М-3 (1956), которая стала уже не опытным образцом, а была запущена в серийное производство, и где полупроводники стали играть куда более значимую роль — Н. Я. Матюхин.

Стоит добавить, что машины лаборатории И. С. Брука поддерживал и лоббировал патриарх советской космонавтики, академик АН СССР, председатель Совета главных конструкторов СССР С. П. Королёв. На М-2 были отдельные расчёты для космических программ, а один из первых трёх образцов ЭВМ М-3 С. П. Королёв заполучил в своё хозяйство.

Одним из первых решал на ЭВМ M-1 свои задачи академик С. Л. Соболев. В те годы — заместитель по научной работе у академика И. В. Курчатова. Ему требовалось провести расчёты по обращению матриц большой размерности, что было выполнено на М-1 в самом начале 1952 г. Свои задачи решали с помощью М-1 и сотрудники академика А. И. Берга.

На ЭВМ М-2 проводились расчёты для Института атомной энергии, Института теоретической и экспериментальной физики АН СССР, Института проблем механики АН СССР (расчёты прочности плотин Куйбышевской и Волжской гидроэлектростанций), Теплотехнической лаборатории АН СССР, Военно-воздушной академии, Артиллерийской академии и многих других научных и промышленных организаций.

В 1953 г. на М-2 были проведены численные расчеты нагрева ракет в атмосфере Земли из-за уплотнения воздуха, возникающего перед баллистической ракетой при гиперзвуковом обтекании. Определение термодинамических параметров газа потребовало решения сложной системы алгебраических уравнений и могло быть выполнено только на цифровой ЭВМ. Результаты расчётов использовались в ОКБ С. П. Королёва для определения необходимого количества теплозащитного материала конструируемой межконтинентальной ракеты.

М-3 послужила прототипом двух промышленных серий ЭВМ: «Минск» (Г. П. Лопато, В. В. Пржиялковский) и ГОАР (затем «Раздан»).