Участники разработки В. А. Иванов (слева), В. М. Семешкин и генеральный конструктор С. А. Лебедев на фоне БЭСМ-6
 
   БЭСМ выпускалась московским заводом САМ в течение девятнадцати лет, с 1968 по 1987 год. В 1975 году совместным полетом «Союз — Аполлон» управляли с помощью вычислительного комплекса АС-6, в состав которого входила БЭСМ-6, причем информация обрабатывалась почти на полчаса раньше, чем у коллег в США. На БЭСМ-6 появились первые полноценные операционные системы, мощные трансляторы, ценнейшая библиотека численных методов. Основные участники разработки БЭСМ-6 (С. А. Лебедев, В. А. Мельников, Л. Н. Королев, Л. А. Зак, В. Н. Лаут, А. А. Соколов, В. И. Смирнов, А. Н. Томилин, М. В. Тяпкин, В. Я. Семешкин, В. А. Иванов) в 1969 году получили Государственную премию.

БЭСМ-6 и западные разработки

   Существует (и периодически реанимируется) миф о том, что БЭСМ-6 была скопирована с первого американского коммерчески успешного полупроводникового компьютера CDC 1604, разработанного в 1960 году Сеймуром Креем. Миф базируется на совпадении некоторых технических характеристик: числа двоичных разрядов для представления числа (48), разрядности адреса (15), числа регистров общего назначения (1) и т. п., а также на том факте, что разработчикам, адаптировавшим транслятор языка «Фортран» для БЭСМ-6, была поставлена задача обеспечения полной совместимости с CDC 1604. Однако прямое сопоставление характеристик не оставляет от этой версии камня на камне: набор и формат команд у этих машин полностью различен, не совпадает представление чисел, в БЭСМ-6 (как и во всем семействе БЭСМ) отсутствует целочисленная арифметика, имеющаяся в CDC 1604, и т. д. Зато в отличие от CDC, БЭСМ-6 имела виртуальную память, режимы пользователя и супервизора, механизмы защиты памяти, кэш-память и многие другие преимущества. На Западе признают, что БЭСМ-6 — оригинальная советская разработка: в англоязычной статье «Википедии» о CDC 1604 написано по поводу БЭСМ-6 следующее: «BESM-6 computer, which entered production in 1968, was designed to be somewhat software compatible with the CDC 1604, but it ran 10 times faster and had additional registers» («Компьютер БЭСМ-6, который выпускался, начиная с 1968 года, был спроектирован так, чтобы некоторые программы были совместимы с CDC 1604, однако он был в 10 раз быстрее и имел дополнительные регистры»).
   Генеральные конструкторы советских ЭВМ в США знакомятся с компьютерами IBM, 1959 год. Третий справа — Сергей Алексеевич Лебедев, далее по порядку Виктор Михайлович Глушков и Юрий Яковлевич Базилевский
 
   Разумеется, и сам Лебедев, и его сотрудники внимательно следили за западными разработками. Более того, западные источники были часто более доступны, чем отечественные. Владимир Иванович Смирнов, один из разработчиков БЭСМ-6, вспоминал, что в начале работ над машиной он вместе со своими коллегами внимательно следил за всей поступающей литературой, и больше всего ценной информации почерпнул из иностранных источников, а не отечественных, многие из которых несли на себе гриф «секретно». Однако точно известно, что ключевые идеи (такие, как «водопроводный» принцип) наши разработчики, включая и С. А. Лебедева, выдвинули совершенно самостоятельно: у них не было ни возможностей, ни необходимости в копировании.
   В 1992 году Россию посетил известный историк, куратор лондонского научного музея Дорон Свейд, много сделавший для сохранения памяти о компьютерных пионерах. Он приехал специально с целью приобретения БЭСМ-6 для музея. Публикация его заметок[16] об этом посещении предваряется словами, что «пресловутое технологическое превосходство США в период холодной войны было в значительной степени мифом». Свейд пишет о БЭСМ-6: «детальное изучение этого мощного советского суперкомпьютера, возможно, поможет нам вернуться к утверждениям времен холодной войны о якобы отставании российских технологий, и развеять или подтвердить некоторые мифы о технологических достижениях новых союзников».
   Титульный лист брошюры С. А. Лебедева «Электронные вычислительные машины» с посвящением жене
 
   Ближайший конкурент БЭСМ-6, знаменитый CDC 660 °Cеймура Крея, построенный в 1964 году, обладал сравнимой производительностью в 1 млн операций с плавающей точкой в секунду, а в Европе БЭСМ-6 в течение нескольких лет оставалась самой быстрой машиной (точно так же, как БЭСМ-1 десятилетием ранее). БЭСМ-6 приобрела настолько широкую известность, что у многих наших современников даже заслонила все остальные достижения советской компьютерной техники. Сравнивая количество произведенных БЭСМ-6 за почти двадцать лет ее выпуска (355 штук за 1968–1987 годы) с 10–15 тысячами ежегодно продаваемых в 1960-е годы компьютеров одной только IBM, гарантированно приходишь к выводу об устрашающем отставании СССР в этой области. Уместно, однако, напомнить, что БЭСМ-6 — далеко не единственная советская модель, и представляет собой суперкомпьютер с экстремальной по тем временам производительностью. В настоящее время рекордные по производительности машины строят в индивидуальном порядке (собирая их из типовых «ширпотребовских» компонентов), а в те времена их выпускали серийно, но «суперов» никогда не производилось много. Так, CDC 6600 за пять лет его выпуска (1964–1969) было произведено около ста штук, что вполне сравнимо с количеством БЭСМ-6 в расчете на пятилетний период.
   Однако за эти два десятилетия западные машины, разумеется, ушли далеко вперед, и двадцать лет выпуска БЭСМ-6 лишь свидетельствует об общем отставании производства компьютерной техники в СССР. Всех гражданских (точнее — двойного назначения) моделей второго поколения — «Минсков», «Уралов» и БЭСМ, за все время их производства в сумме было выпущено около 5500 штук[17], что свидетельствует о наличии в СССР довольно развитой компьютерной отрасли, но, конечно, не сравнимо с теми десятками тысяч ЭВМ, которые ежегодно выпускались на Западе.

Поворот кругом

   Потому уже в конце 1960-х встал вопрос о преодолении общего отставания в компьютерной технике от Запада. Дело было даже не в количестве. К середине 1960-х годов в СССР выпускалось более десятка различных типов вычислительных машин, не имеющих ничего общего ни по программному обеспечению, ни по аппаратным особенностям и даже по внешним интерфейсам. АЦПУ или устройства памяти от машин типа «Минск» нельзя было подключить к «Уралам» и наоборот, не говоря уж о зарубежном оборудовании. В серии «Минск» был принят семибитный байт, в БЭСМ — шестибитный, единой кодировки символов не существовало. Надо было как-то разбираться с этим зоопарком. С сегодняшней точки зрения мы можем констатировать, что к шестидесятым годам в СССР была создана довольно передовая компьютерная отрасль, но звание «индустрии» ей еще предстояло заслужить.
   В этой обстановке весь конец 1960-х годов прошел в спорах о дальнейшей ориентации строительства компьютеров. В результате было принято, вероятно, наихудшее из возможных решение о переориентации всей отрасли на копирование стремительно устаревающей техники фирмы IBM. Подробнее об истории с принятием решения о копировании IBM/360 рассказывается в очерке Б. Н. Малиновского о Башире Искандаровиче Рамееве, помещенном в этой книге, здесь мы лишь добавим несколько слов.
   С. А. Лебедев и М. А. Лаврентьев на даче в Луцино, 1 мая 1963 года
 
   Все наиболее известные отечественные конструкторы ВТ — в том числе В. М. Глушков, С. А. Лебедев, И. С. Брук, Б. И. Рамеев, — тогда сопротивлялись этому решению. Выступили против и такие известные организаторы вычислительной отрасли, как академик А. А. Дородницын, руководитель ВЦ АН СССР. Прямо на заседании у министра Калмыкова подал в отставку один из главных инициаторов всего проекта ЕС М. К. Сулим. В комментариях к докладу Межведомственной комиссии о разработке системы «Ряд» (ЕС ЭВМ), Исаак Семенович Брук писал[18]: «Если только не поставить перед собой цель выйти на внешний рынок и частично вытеснить западные фирмы, то при выборе структуры „Ряда“ следовало бы больше ориентироваться на существующие у нас условия с учетом их изменения вследствие роста применения вычислительной техники. […] Сам по себе тот факт, что при незначительном годовом выпуске в несколько сот вычислительных машин они выпускаются более десяти различных типов, не имеющих ничего общего по конструкциям, логике, языку и т. п., свидетельствует об отсутствии сколько-нибудь разумного регулирования и планирования. Поэтому введение вместо многочисленных выпускаемых и намечаемых к выпуску „проталкиваемых“, премированных и т. п. машин (систем) — ограниченного числа программно совместимых моделей безусловно прогрессивно». Однако, замечает советский компьютерный пионер, выбранная линия «ориентирует на повторение или ускорение прохождения пути развития вычислительной техники за рубежом, т. е. в США. […] Нет нужды доказывать, что наилучшим и экономичным по затрате времени решением проблемы освоения того, что уже достигнуто за рубежом, было бы использование лицензий — готовой документации и технологии. В противном случае — трудно устранимое отставание».
   Отставание, о котором говорит Исаак Семенович, нетрудно проиллюстрировать только тем фактом, что в 1971 году, когда были выпущены первые модели ЕС (Ряд 1), корпорация IBM уже перешла к следующей версии системы IBM/370, аналоги которой (Ряд 2) начали производиться только в 1978 году. Другие аргументы можно найти в упомянутом очерке о Б. И. Рамееве далее. Б. А. Бабаян (тогда — один из ведущих сотрудников ИТМ и ВТ) много лет спустя, в речи 1998 года [1.19] резюмировал суть ситуации без излишней дипломатии:
   «Расчет был на то, что можно будет наворовать много матобеспечения — и наступит расцвет вычислительной техники. Этого, конечно, не произошло. Потому что после того, как все были согнаны в одно место, творчество кончилось. Образно говоря, мозги начали сохнуть от совершенно нетворческой работы. Нужно было просто угадать, как сделаны западные, в действительности устаревшие, вычислительные машины. Передовой уровень известен не был, передовыми разработками не занимались, была надежда на то, что хлынет матобеспечение… Вскоре стало ясно, что матобеспечение не хлынуло, уворованные куски не подходили друг к другу, программы не работали. Все приходилось переписывать, а то, что доставали, было древнее, плохо работало. Это был оглушительный провал».
   Б. Н. Малиновский в своем очерке о С. А. Лебедеве [1.1] так писал о решении переориентироваться на копирование западной техники: «На разработку ЕС ЭВМ были затрачены огромные средства. Копирование IBM-360 шло трудно, с многократными сдвигами намеченных сроков, потребовало огромных усилий разработчиков. Конечно, была и польза, — повторили пусть устаревшую, но все же весьма сложную систему, многому научились, пришлось овладеть новой технологией изготовления ЭВМ, разработать обширный комплекс периферийных устройств, появились навыки „советизации“ зарубежных разработок. И все же при этом „варились в собственном котле“, с трудом доставая документацию на систему IBM-360. Если подумать об ущербе, который был нанесен отечественной вычислительной технике, стране, общеевропейским интересам, то он, конечно несравненно выше в соотношении с полученными скромными (не по затратам труда и средств!) результатами».
   Принятие решения о копировании IBM/360, несомненно, привело и к ряду положительных последствий. Одним из них было то, что в сравнительно короткий срок, не более десятилетия, в СССР была создана довольно передовая отрасль по производству изделий микроэлектроники с центром в Зеленограде и заводами, расположенными по всей стране. Конечно, она была ориентирована не только на строительство компьютеров, да и создаваться начала задолго до этих споров — микроэлектронные изделия требовались буквально во всех областях техники, но, несомненно, именно потребности компьютерной отрасли заставили микроэлектронщиков скопировать основные серии западных микросхем во всей полноте. Своей школы в этой области у нас практически не было (за исключением отдельных разработок, не получивших развития), потому заимствовать технологии было, конечно, правильным решением. В России во все времена тяжело давался процесс перехода от идей к рутине, к серийному выпуску, и учиться у Запада по этой части было совершенно не зазорно. А. И. Шокину, создавшему на почти пустом месте современную микроэлектронную отрасль, удалось совершить настоящий подвиг[19].
   Сергей Алексеевич доволен реакцией дочки Кати на свадебный подарок — сари, которое он привез из Индии, 1961 год
 
   А вот в части носителей оригинальных идей недостатка в стране не наблюдалось никогда. Руководители отрасли, принимавшие решение о копировании, воспитывались в сталинские времена, и на памяти у них был ряд очень успешных проектов по заимствованию, выполненных на рубеже 1940–50 годов. Таких, например, как воспроизведение по приказу Сталина американского бомбардировщика Б-29 (превратившегося в Ту-4), значительно продвинувшее вперед советскую авиацию. Есть, однако, большая разница между ситуацией в авиационной промышленности в цейтнотные 1940-е, когда проводить НИиОКР было просто некогда, и в компьютерной отрасли в середине 1960-х, где имелся значительный практический и теоретический задел, ничуть не уступавший западным разработкам.
   Если бы в свое время Туполев и другие авиаконструкторы ограничились последовательным копированием всех вновь создаваемых американских самолетов, добывая образцы правдами и неправдами, можно себе представить, в какой дыре очень быстро оказалась бы советская авиация. А ведь именно по такому пути направили советскую компьютерную отрасль. Расчет был на то, что скопировав западные компьютеры, мы сэкономим и на программах для них — для одной только серии IBM/360 программное обеспечение оценивалось в сумму порядка 6 млрд долларов, и разработка его занимала много миллионов человеко-лет работы. Но потом оказалось, что программы все равно приходится кардинально перерабатывать, и в результате ресурсов было потрачено не меньше, и без особого толка, потому что всерьез научиться чему-либо можно только создавая свое. Как выяснилось уже в наше время, «наворовать» и само программное обеспечение можно лишь в ограниченном объеме: даже при том, что сейчас практически весь компьютерный парк основан на западных разработках и импортных комплектующих, и строгих ограничений на распространение компьютеров и ПО уже не существует, все сколько-нибудь национально-ориентированные отрасли (бухгалтерское дело, налоги, документооборот, выборы, статистика и т. д., не говоря уж об «оборонке») все равно пришлось обеспечивать собственным ПО.
   Заметим, что проблемы с традиционно хромавшим качеством ЭВМ переход к копированию западных моделей отнюдь не решил. Самуил Любицкий, начинавший программировать еще в середине 1960-х, свидетельствует[20]: «Только в 1973 мне довелось увидеть первую машину ЕС-1020. И она… не работала. Ее налаживали, налаживали, налаживали… Наконец, к концу года заработала с горем пополам, и оказалось, что машина по памяти, быстродействию, периферии слабее, чем „Минск-32“, который уже лет пять как скромно трудился себе в соседнем зале… качество техники было ужасающим, она налаживалась месяцами и требовала неустанных усилий для поддержания работы… добротная продукция братьев-демократов была каплей в море бессовестного брака, где особенной наглостью отличались „тридцатки“ — творения армянских мастеров. Те попросту приходили без трети комплектующих. Шутили, что их „разливают“ в подсобном цеху Ереванского коньячного завода».
   Аналогичные высказывания можно найти почти у всех компьютерщиков тех лет. Приведем еще фрагмент из эссе другого программиста, Бориса Кушнера: «Не без печали вспоминаю появление в нашей комнате Вычислительного центра рабочей станции, мощного (конечно, по тем временам) персонального компьютера отечественного производства. На второй день компьютер стоял со снятым кожухом, иначе он перегревался, на третий день наши инженеры что-то протирали остродефицитным по понятным причинам спиртом, на четвертый день он исчез. Поступившего через пару недель собрата ожидала точно такая же судьба. Перед самым отъездом из СССР, на Конференции в Обнинске я слушал доклад о компьютеризации школы. „Представьте себе, — говорил докладчик, — мы заказали пятьдесят тысяч "Агатов"[21], и они все не работают!“» [1.21]. Довольно нелестные характеристики можно услышать и в адрес разработок ИТМ и ВТ (правда, уже после смерти Лебедева) — см. приложение «Опыт внедрения „Эльбрус-1“ к очерку о М. А. Карцеве в этом сборнике.
   С. А. Лебедеву тогда единственному удалось отстоять ИТМ и ВТ от участия в программе ЕС ЭВМ (за исключением некоторых специализированных институтов, ориентированных на военные нужды, таких, как НИИВК М. А. Карцева). Руководители отрасли пытались уговорить Сергея Алексеевича участвовать в ней и даже возглавить эту программу. Он счел, что не имеет права принять решения в одиночку, и посоветовался с коллективом, но сотрудники в большинстве поддержали его точку зрения. Свой отказ он прокомментировал так: «А мы сделаем что-нибудь из ряда вон выходящее!».
   Родные Сергея Алексеевича уверены, что переориентирование на копирование западной техники существенно сократило его жизнь. Узнав, что решение повторить систему IBM-360 принято окончательно, Лебедев поехал на прием к министру. Для этого ему пришлось встать с постели. У него было воспаление легких, он лежал с высокой температурой. Министр не принял ученого — видимо, было стыдно смотреть ему в глаза, — переадресовал к заместителю. Визит закончился безрезультатно. После этого болезнь усилилась, и с 1972 года Сергей Алексеевич оказался прикованным к постели.

Восхождение на «Эльбрус»

   После БЭСМ-6 Лебедев занялся планомерной реализацией идеи сверхвысокопроизводительных вычислений. Первой ласточкой на этом пути стал многомашинный вычислительный комплекс АС-6, созданный в основном под руководством ученика и помощника Лебедева В. А. Мельникова. Законченный уже после кончины Лебедева, в 1975 году, АС-6 имел производительность в 1,5 млн операций с плавающей точкой в секунду. Именно АС-6 в комплекте с БЭСМ-6 и обеспечивал столь производительные вычисления в программе «Союз — Аполлон». Но для многих нужд, научных и военных, такой производительности было недостаточно.
   С внучкой Лизой, 1968 год
 
   Начавшееся еще в начале 1950-х сотрудничество ИТМ и ВТ с военными в области разработок средств ПРО, не прекращалось и в дальнейшем. После успешных испытаний «Системы А» начинаются форсированные работы по созданию системы ПРО А-35, предназначенной для защиты Москвы. Первый комплекс А-35 был развернут в 1966 году в Подмосковье и предназначен для защиты Москвы от ракет «Титан-2» и «Минитмен-2».
   Специально для этой системы под руководством В. С. Бурцева в 1961 году была разработана ЭВМ под названием 5Э92Б, о которой упоминалось выше. Полупроводниковая 5Э92Б представляла собой двухпроцессорную систему с общим полем оперативной памяти и была рассчитана на создание многомашинных комплексов с общим полем внешних запоминающих устройств. Рассредоточенные вычислительные комплексы на базе двенадцати ЭВМ 5Э92Б были связаны высокоскоростной сетью общей протяженностью более 1000 км. При этом в каждый момент времени десять машин работали, а две машины находились в «горячем» резерве. В случае отказа одной из десяти работающих машин подключалась одна из резервных, на что уходило всего несколько миллисекунд. В журнале «Суперкомпьютеры» (лето 2011 года) автор статьи о Всеволоде Бурцеве [1.22] замечает относительно машины 5Э92Б: «Есть ряд свидетельств того, что в некоторых вычислительных центрах благодаря своей уникальной надежности эти машины используют до сих пор в качестве специализированных коммутаторов информационных потоков». По свидетельству самого Бурцева, «этими ЭВМ, кроме системы ПРО Москвы, был оснащен Центр контроля космического пространства, многие информационные и научные центры военного профиля» [1.23].
   Большая семья Лебедевых в 1970 году
 
   В конце шестидесятых было принято решение о создании мобильного ракетного комплекса С-300. Этот неоднократно модернизовавшийся и имевший много модификаций комплекс противосамолетной и противоракетной защиты до сих пор является одним их самых востребованных на международном рынке вооружений. Специально для него в ИТМ и ВТ была создана одна из лучших отечественных ЭВМ 5Э26, ставшая и самым массовым советским компьютером — разных ее модификаций (5Э261, 5Э262, 5Э265, 5Э266) было выпущено полторы тысячи. Вот что писал сам Бурцев об этой машине: «Для комплекса С-300 мы создали трехпроцессорную ЭВМ 5Э26. В ней аппаратным контролем охвачен каждый процессор, каждый модуль памяти. Все процессоры работают на единую память, и при сбое отключается один процессор, а не машина. Занимая объем около 2 м3, 5Э26 обладала производительностью на уровне БЭСМ-6 — около 1 млн оп. /с с фиксированной запятой» (цит. по [1.22]).
   Именно старый знакомый, бывший главный конструктор опытной «Системы А» Г. В. Кисунько (в 1960-е годы — директор ОКБ «Вымпел») поставил задачу разработать для систем ПРО вычислительную систему с производительностью 100 млн операций в секунду. В 1969 году это было нереальной задачей — даже за рубежом лучшие машины имели производительность 3–5 млн операций с плавающей точкой в секунду (по-английски Mflops). Лишь в 1975 году публике была представлена Cray-1, показавшая на некоторых типах задач производительность даже выше 100 Mflops (хотя на других типах — даже совсем невысокую[22]), а в конце 1960-х ее еще и в проекте не существовало. Но Лебедев взялся за решение этой проблемы. Так родился проект, который Сергей Алексеевич назвал «Эльбрус» — по имени самого высокого на Кавказе пика, на который он когда-то совершил памятное восхождение.
   Первый этап системы на ТТЛ-микросхемах средней степени интеграции под названием «Эльбрус-1» был сдан лишь в 1979 году. Он обеспечивал производительность на уровне, все еще далеком от поставленной цели — 15 млн операций в секунду[23]. В 1985 году, сохранив всю отработанную архитектуру, первый вариант перевели на скоростные ЭСЛ-микросхемы. «Эльбрус-2» показал производительность 125 млн операций в секунду, даже превысив первоначально поставленную задачу.
   Борис Арташесович Бабаян, принимавший участие в разработке «Эльбруса», рассказывал автору этих строк (2003 год): «„Эльбрус-1“ — первый коммерческий суперскалярный процессор в мире, мы опередили американцев лет на 14. „Пентиум“ — первый на Западе процессор такой архитектуры, это начало 90-х, а первый российский суперскаляр — это 78-й год. Это потом мы обнаружили, что такие вещи, оказывается, были разработаны и до нас. Мы в Ватсоновском центре в Нью-Йорке выступали, в IBM, и профессор Хопкинс нам сказал: „Молодой человек, вы неправду говорите. Первый суперскаляр был сделан в IBM.“ Ну, я читал всю литературу по этому поводу и спрашиваю: „Были публикации?“ — „Нет. Это была закрытая машина.“ — „Был коммерческий продукт?“ — „Нет, никакого продукта не было.“ Так что все верно! Но на всякий случай я теперь аккуратно говорю: „Эльбрус-1“ — первая коммерческая суперскалярная машина».