М-1 (электронно-вычислительная машина)

М-1 — советская электронно-вычислительная машина. Разработана в 1950—1951 году под руководством Исаака Семёновича Брука (член-корреспондента АН СССР с 1939 года).

История разработки

Разработке цифровых машин предшествовали работы 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 Искандерович 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.

Сборка и наладка машины проходила в лаборатории электросистем Энергетического института (ЭНИН) АН СССР. Монтаж машины был начат в октябре 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 М-3. 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 Пекинском телефонном заводе, при помощи Г. П. Лопато).

С сентября 1959 года М-3 выпускалась серийно на Минском заводе вычислительных машин им. Орджоникидзе. 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.

Литература и публикации

• Отчет по работе «Автоматическая цифровая вычислительная машина М1». М., АН СССР. Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского. Лаборатория электросистем, 1951. [www.computer-museum.ru/histussr/m1_otchet_0.htm]
• 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. [lib.ru/MEMUARY/MALINOWSKIJ/0.txt История вычислительной техники в лицах]. — К.: фирма «КИТ», ПТОО «А. С. К.», 1995. — 384 с.
• [sorucom.karelia.ru/view_thesis.html?id=86&user_id=86 Александриди Тамара Миновна. Автоматическая цифровая вычислительная машина М1] (рус.) — тезисы доклада на конференции SORUCOM-2006
• Наталья Дубова [www.osp.ru/cw/1999/35/37220/ Размер имеет значение] (рус.) // Computerworld Россия. — 1999. — № 35 от 20/09/1999.
• под ред. И. С. Брука. [www.computer-museum.ru/books/m-2.pdf Быстродействующая вычислительная машина М-2]. — М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1957. — 111 с.
• Александр Нитусов [www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=113858 М-3: первый компьютер «сделай сам»] (рус.) // PC Week/RE. — 2008.

Ссылки

• [www.computer-museum.ru/histussr/m1_0.htm ЭВМ М-1] (рус.). История отечественной вычислительной техники. Первые ЭВМ. Виртуальный компьютерный музей. Проверено 11 августа 2009.
• [www.csin.ru/info/informatiks-day День информатики] (рус.), [www.ieee.ru/the_day.shtml 4 декабря — День российской информатики] (рус.)

Отрывок, характеризующий М-1 (электронно-вычислительная машина)

8 го ноября последний день Красненских сражений; уже смерклось, когда войска пришли на место ночлега. Весь день был тихий, морозный, с падающим легким, редким снегом; к вечеру стало выясняться. Сквозь снежинки виднелось черно лиловое звездное небо, и мороз стал усиливаться.
Мушкатерский полк, вышедший из Тарутина в числе трех тысяч, теперь, в числе девятисот человек, пришел одним из первых на назначенное место ночлега, в деревне на большой дороге. Квартиргеры, встретившие полк, объявили, что все избы заняты больными и мертвыми французами, кавалеристами и штабами. Была только одна изба для полкового командира.
Полковой командир подъехал к своей избе. Полк прошел деревню и у крайних изб на дороге поставил ружья в козлы.
Как огромное, многочленное животное, полк принялся за работу устройства своего логовища и пищи. Одна часть солдат разбрелась, по колено в снегу, в березовый лес, бывший вправо от деревни, и тотчас же послышались в лесу стук топоров, тесаков, треск ломающихся сучьев и веселые голоса; другая часть возилась около центра полковых повозок и лошадей, поставленных в кучку, доставая котлы, сухари и задавая корм лошадям; третья часть рассыпалась в деревне, устраивая помещения штабным, выбирая мертвые тела французов, лежавшие по избам, и растаскивая доски, сухие дрова и солому с крыш для костров и плетни для защиты.
Человек пятнадцать солдат за избами, с края деревни, с веселым криком раскачивали высокий плетень сарая, с которого снята уже была крыша.
– Ну, ну, разом, налегни! – кричали голоса, и в темноте ночи раскачивалось с морозным треском огромное, запорошенное снегом полотно плетня. Чаще и чаще трещали нижние колья, и, наконец, плетень завалился вместе с солдатами, напиравшими на него. Послышался громкий грубо радостный крик и хохот.
– Берись по двое! рочаг подавай сюда! вот так то. Куда лезешь то?
– Ну, разом… Да стой, ребята!.. С накрика!
Все замолкли, и негромкий, бархатно приятный голос запел песню. В конце третьей строфы, враз с окончанием последнего звука, двадцать голосов дружно вскрикнули: «Уууу! Идет! Разом! Навались, детки!..» Но, несмотря на дружные усилия, плетень мало тронулся, и в установившемся молчании слышалось тяжелое пыхтенье.
– Эй вы, шестой роты! Черти, дьяволы! Подсоби… тоже мы пригодимся.
Шестой роты человек двадцать, шедшие в деревню, присоединились к тащившим; и плетень, саженей в пять длины и в сажень ширины, изогнувшись, надавя и режа плечи пыхтевших солдат, двинулся вперед по улице деревни.
– Иди, что ли… Падай, эка… Чего стал? То то… Веселые, безобразные ругательства не замолкали.
– Вы чего? – вдруг послышался начальственный голос солдата, набежавшего на несущих.
– Господа тут; в избе сам анарал, а вы, черти, дьяволы, матершинники. Я вас! – крикнул фельдфебель и с размаху ударил в спину первого подвернувшегося солдата. – Разве тихо нельзя?
Солдаты замолкли. Солдат, которого ударил фельдфебель, стал, покряхтывая, обтирать лицо, которое он в кровь разодрал, наткнувшись на плетень.
– Вишь, черт, дерется как! Аж всю морду раскровянил, – сказал он робким шепотом, когда отошел фельдфебель.
– Али не любишь? – сказал смеющийся голос; и, умеряя звуки голосов, солдаты пошли дальше. Выбравшись за деревню, они опять заговорили так же громко, пересыпая разговор теми же бесцельными ругательствами.
В избе, мимо которой проходили солдаты, собралось высшее начальство, и за чаем шел оживленный разговор о прошедшем дне и предполагаемых маневрах будущего. Предполагалось сделать фланговый марш влево, отрезать вице короля и захватить его.
Когда солдаты притащили плетень, уже с разных сторон разгорались костры кухонь. Трещали дрова, таял снег, и черные тени солдат туда и сюда сновали по всему занятому, притоптанному в снегу, пространству.
Топоры, тесаки работали со всех сторон. Все делалось без всякого приказания. Тащились дрова про запас ночи, пригораживались шалашики начальству, варились котелки, справлялись ружья и амуниция.
Притащенный плетень осьмою ротой поставлен полукругом со стороны севера, подперт сошками, и перед ним разложен костер. Пробили зарю, сделали расчет, поужинали и разместились на ночь у костров – кто чиня обувь, кто куря трубку, кто, донага раздетый, выпаривая вшей.


Казалось бы, что в тех, почти невообразимо тяжелых условиях существования, в которых находились в то время русские солдаты, – без теплых сапог, без полушубков, без крыши над головой, в снегу при 18° мороза, без полного даже количества провианта, не всегда поспевавшего за армией, – казалось, солдаты должны бы были представлять самое печальное и унылое зрелище.
Напротив, никогда, в самых лучших материальных условиях, войско не представляло более веселого, оживленного зрелища. Это происходило оттого, что каждый день выбрасывалось из войска все то, что начинало унывать или слабеть. Все, что было физически и нравственно слабого, давно уже осталось назади: оставался один цвет войска – по силе духа и тела.
К осьмой роте, пригородившей плетень, собралось больше всего народа. Два фельдфебеля присели к ним, и костер их пылал ярче других. Они требовали за право сиденья под плетнем приношения дров.
– Эй, Макеев, что ж ты …. запропал или тебя волки съели? Неси дров то, – кричал один краснорожий рыжий солдат, щурившийся и мигавший от дыма, но не отодвигавшийся от огня. – Поди хоть ты, ворона, неси дров, – обратился этот солдат к другому. Рыжий был не унтер офицер и не ефрейтор, но был здоровый солдат, и потому повелевал теми, которые были слабее его. Худенький, маленький, с вострым носиком солдат, которого назвали вороной, покорно встал и пошел было исполнять приказание, но в это время в свет костра вступила уже тонкая красивая фигура молодого солдата, несшего беремя дров.
– Давай сюда. Во важно то!
Дрова наломали, надавили, поддули ртами и полами шинелей, и пламя зашипело и затрещало. Солдаты, придвинувшись, закурили трубки. Молодой, красивый солдат, который притащил дрова, подперся руками в бока и стал быстро и ловко топотать озябшими ногами на месте.
– Ах, маменька, холодная роса, да хороша, да в мушкатера… – припевал он, как будто икая на каждом слоге песни.
– Эй, подметки отлетят! – крикнул рыжий, заметив, что у плясуна болталась подметка. – Экой яд плясать!
Плясун остановился, оторвал болтавшуюся кожу и бросил в огонь.
– И то, брат, – сказал он; и, сев, достал из ранца обрывок французского синего сукна и стал обвертывать им ногу. – С пару зашлись, – прибавил он, вытягивая ноги к огню.
– Скоро новые отпустят. Говорят, перебьем до копца, тогда всем по двойному товару.
– А вишь, сукин сын Петров, отстал таки, – сказал фельдфебель.
– Я его давно замечал, – сказал другой.
– Да что, солдатенок…
– А в третьей роте, сказывали, за вчерашний день девять человек недосчитали.
– Да, вот суди, как ноги зазнобишь, куда пойдешь?
– Э, пустое болтать! – сказал фельдфебель.
– Али и тебе хочется того же? – сказал старый солдат, с упреком обращаясь к тому, который сказал, что ноги зазнобил.
– А ты что же думаешь? – вдруг приподнявшись из за костра, пискливым и дрожащим голосом заговорил востроносенький солдат, которого называли ворона. – Кто гладок, так похудает, а худому смерть. Вот хоть бы я. Мочи моей нет, – сказал он вдруг решительно, обращаясь к фельдфебелю, – вели в госпиталь отослать, ломота одолела; а то все одно отстанешь…
– Ну буде, буде, – спокойно сказал фельдфебель. Солдатик замолчал, и разговор продолжался.
– Нынче мало ли французов этих побрали; а сапог, прямо сказать, ни на одном настоящих нет, так, одна названье, – начал один из солдат новый разговор.
– Всё казаки поразули. Чистили для полковника избу, выносили их. Жалости смотреть, ребята, – сказал плясун. – Разворочали их: так живой один, веришь ли, лопочет что то по своему.
– А чистый народ, ребята, – сказал первый. – Белый, вот как береза белый, и бравые есть, скажи, благородные.
– А ты думаешь как? У него от всех званий набраны.
– А ничего не знают по нашему, – с улыбкой недоумения сказал плясун. – Я ему говорю: «Чьей короны?», а он свое лопочет. Чудесный народ!
– Ведь то мудрено, братцы мои, – продолжал тот, который удивлялся их белизне, – сказывали мужики под Можайским, как стали убирать битых, где страженья то была, так ведь что, говорит, почитай месяц лежали мертвые ихние то. Что ж, говорит, лежит, говорит, ихний то, как бумага белый, чистый, ни синь пороха не пахнет.