— Сергей Алексеич, вы, пожалуйста, ваши предложения в письменном виде Григорию Трофимычу для протокола представьте, — попросил Хрущёв. — Чтобы при записи на слух чего-нибудь случайно не исказить. Предложения, считаю, правильные, реализовывать их будем.
Исаак Семёнович Брук рассказал о ведущихся в ИНЭУМ под его руководством работах Николая Яковлевича Матюхина и Михаила Александровича Карцева. Основой этих разработок была ЭВМ М-3, разработанная Матюхиным под руководством Брука в 1954-55 годах. С 1957 года Матюхин работал отдельно, в НИИ автоматической аппаратуры, занимаясь разработкой специализированной ЭВМ для ПВО, получившей собственное наименование «Тетива». Эстафету от Матюхина в ИНЭУМ принял Карцев.
Брук делал ЭВМ М-3 без постановления ЦК и Совета Министров, по постановлению Президиума Академии Наук. Поэтому у него возникли проблемы при сдаче машины Государственной комиссии под председательством академика Бруевича. К тому же Исаак Семёнович, человек более чем оригинальный, скрытный, старался держать факт ведения своих разработок в секрете. Однако при этом Брук предоставлял техническую документацию на М-3 всем, кто проявлял к ней интерес, давая возможность построить машину самостоятельно. Таким образом, он фактически предвосхитил концепцию Open Hardware. (Вот такой он был оригинал)
М-3 в своём изначальном, исходном виде в 1956 г в серию не пошла. Одну машину М-3 по предоставленной Бруком документации построили под руководством академика Амбарцумяна в Академии Наук Армении, одну — в Московском ВНИИ Электромеханики (ВНИИЭМ), третью собрали в ОКБ С.П. Королёва. Собирали их на опытном заводе ВНИИЭМ. Ещё по одной запустили в 1958 году в Венгрии и Китае. Из Китая как раз вернулся Георгий Павлович Лопато, помогавший китайским товарищам на Пекинском телефонном заводе налаживать ЭВМ. Лопато был по возвращении назначен главным инженером Минского завода счётных машин им. Орджоникидзе.
В Минске сложилась феерическая ситуация — из-за нестыковок в работе плановиков завод был построен, но выпускать на нём было нечего — не было утверждённой Госкомиссией конструкции ЭВМ. (Реальная история, не АИ) Хрущёв, узнав об этом, от души навставлял руководству Госплана и Госэкономкомиссии. Однако, как выяснилось, адмирал Кузнецов вычислил эту ситуацию по «документам 2012», и поспешил «подобрать» бесхозную разработку. (АИ)
Он вышел на Брука и Карцева, предложив им ускорить преобразование бруковской Лаборатории управляющих машин и систем (ЛУМС АН СССР) в Институт Электронных Управляющих Машин (ИНЭУМ, в реальной истории образован постановлением от 27 сентября 1958 г), а в качестве задачи поставил создание управляющей ЭВМ для морского комплекса ПВО.
Исходная М-3 для этой цели не годилась из-за малого быстродействия. Изначально Брук с Матюхиным использовали в качестве оперативной памяти магнитный барабан, к тому же низкооборотный, из-за чего быстродействие машины получилось смешное — всего 30 оп/с. В 1956 году к машине пристроили ОЗУ на ферритовых кольцах, быстродействие увеличилось до 1500 оп/с. Для решения научных задач это на тот момент было ещё приемлемо, но не для задач ПВО.
Карцев переработал конструкцию М-3, сделав на основе её архитектуры и с использованием отдельных узлов, управляющую машину М-3М, ставшую основой экспериментального корабельного БИУС «Кристалл», установленного на крейсеры проекта 70 (АИ, ракетный 68-бис), а также на крейсеры «Сталинград» и «Москва» проекта 82. (АИ, см. гл. 03-12)
Эта машина была сделана уже не на дискретной диодно-транзисторной логике (в просторечии — «рассыпухе» ), а на микросборках из однокристальных схем малой интеграции, едва успевших появиться. Оперативную память выполнили на тонкоплёночных платах, поставили более быстрый тактовый генератор. М-3М сделали 32-хразрядной. Машина была адаптирована к условиям эксплуатации на кораблях. (АИ)
Серийное производство М-3М наладили с подачи адмирала Кузнецова на Минском заводе счётных машин (АИ). Там же позднее собирали матюхинские специализированные ЭВМ «Тетива» для ПВО. (Реальная история).
Но этих специализированных ЭВМ требовалось не так уж много. Чтобы загрузить современный завод с достаточно большим коллективом, было решено запустить в серию под наименованием «Минск» рамеевский «Урал-2», а позднее — машины из разрабатываемого им стандартного ряда. Наименование поменяли «по политическим соображениям», так же как в Ереване под наименованием «Наири» позднее начали производить те же «Уралы». (АИ. Примерно как в 90-х куча производителей делала свои компьютеры как «IBM-совместимые». В АИ будут «Урал» -совместимые и «БЭСМ-совместимые» ЭВМ. В реальной истории в заводском СКБ под руководством Георгия Павловича Лопато в 1959 году разработали небольшую и недорогую ЭВМ «Минск-1». Машина оказалась удачной, и выросла позднее в обширное семейство малых универсальных ЭВМ, но имевших нестандартную разрядность 37 бит и ограниченно совместимых между собой.)
Теперь Карцев разрабатывал управляющую ЭВМ М-4, обладавшую весьма выдающимися для того времени характеристиками. Она тоже должна была использоваться в комплексах ПВО. Тщательно изучив полученную из ИАЦ через академика Келдыша документацию, Карцев сразу изменил первоначальную концепцию М-4, доработав её до уровня М4-2М (1964 года выпуска)
В соответствии с общими требованиями стандартизации разработки Карцев сделал свою машину 32-хразрядной (В реальной истории М-4-2М имела необычную разрядность 29), с представлением чисел с плавающей запятой. ЭВМ Карцева имела быстродействие 220 тысяч операций в секунду. В М4-2М за один машинный такт в 4,5 мкс выполнялась любая операция — арифметическая, логическая или управляющая, в том числе умножение. Это обеспечивалось применением однотактного АУ с пирамидой сумматоров для выполнения умножения. По сути, это была реализация прообраза современной RISC-архитектуры. Применена была и другая новинка для тех лет — конвейер. Размер оперативной памяти первоначально был очень малым — 30, 60 или 120 килобайт, в зависимости от модификации машины — 5Э71, 5Э72 или 5Э73. По мере развития элементной базы память машины увеличили.
Как управляющая машина ЭВМ М4-2М имела развитую систему внешних прерываний. Обеспечивались 12 активных и 12 пассивных прерываний от объекта управления. Время реакции машины на активные прерывания было очень мало: переход на программу прерывания происходил за 2-3 машинных такта. Это было одним из достоинств ЭВМ М4-2М. (источник http://www.computer-museum.ru/histussr/m4-2m.htm)
На тех же конструктивных блоках, что использовались в М4-2М был построен дополнительный внешний вычислитель М4-3М. Он использовался для операций с числами с фиксированной запятой. Обе машины работали совместно, представляя собой взаимосвязанный вычислительный комплекс.
Для ввода и вывода информации использовались фотосчитывающее устройство и алфавитно-цифровое печатающее устройств, т.е. — принтер. Также имелись системы внешних устройств (СВУ-79-1 и СВУ-79-2), обеспечившие подключение к ЭВМ М4-2М внешней памяти на магнитных барабанах, периферийных устройств (АЦПУ-128-2, ПИ-80М, ВУ-700-3), дальних линий телефонной и телеграфной связи, нескольких последовательных шлейфов для объектовой связи.
Первоначальное назначение ЭВМ М-4 — специализированная ЭВМ для ПВО, обусловило хранение её программы в постоянной памяти. То есть, она выполняла постоянно только одну программу — для специализированных ЭВМ тогда это было нормой.
М4-2М выпускалась серийно для нужд ПВО. Подготовка производства была начата с апреля 1958 года на Загорском электромеханическом заводе. На завод была передана конструкторская документация.
Освободившийся коллектив разработчиков по руководством Брука и Карцева начал разрабатывать ЭВМ М-5, предназначенную для экономических расчётов. Она создавалась на наработках М4-2М, но задумывалась как многопрограммная и многотерминальная вычислительная машина со страничной организацией памяти, которая могла работать как в пакетном режиме, так и в режиме разделения времени. Ее структура базировалась на общей магистрали, связывающей центральный процессор, блоки оперативной памяти и устройства управления вводом-выводом и внешней памятью, игравшими роль каналов, характерных для машин третьего поколения. Была выделена адресная арифметика, обеспечивавшая выполнение инструкций над индексными регистрами и преобразование адресов основных команд.
