ЕС ЭВМ

Электронные вычислительные машины серии ЕС ЭВМ (Единая система электронных вычислительных машин) являлись аналогами ЭВМ фирмы IBM серий IBM 360/370, выпускавшихся в 60—70-х гг. XX века. Были программно совместимы со своими американскими прообразами.

Предпосылки возникновения серии ЕС ЭВМ[править | править код]

Решение об их выпуске было принято в конце 1960-х. Тогда в СССР производились десятки различных несовместимых друг с другом образцов ЭВМ, что затрудняло решение крупных вычислительных и организационных задач. Для осуществления проектов АСУ (автоматизированных систем управления) была крайне желательна унификация вычислительных средств.

Использование распространённого зарубежного аналога внушало надежду на достижение унификации и долгосрочные перспективы роста. Кроме того, появлялась возможность использовать западное программное обеспечение в условиях неразвитости отечественной отрасли программирования.

Однако этот крупномасштабный проект был запущен без должного исследования состояния системы-оригинала, а ведь уже в начале 1970-х в американской литературе система IBM 360 весьма критиковалась как неудачная в техническом отношении (хотя и очень успешная коммерчески). Свою роль сыграла и презентация, сделанная в США для советской правительственной делегации во главе с премьер-министром А. Н. Косыгиным в 1971 г., демонстрировавшая успешное повсеместное использование линии IBM 360.

Развитие серии ЕС ЭВМ[править | править код]

Специально для этого проекта был создан Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ). Значительная часть работы НИЦЭВТа состояла в «сдирании» оригинального программного обеспечения IBM 360, множество сотрудников были заняты исследованием дизассемблированного машинного кода оригинальной машины с попыткой его понимания и адаптации, при этом, разумеется, лишь в небольшом проценте случаев удалось убрать оригинальное название IBM из кода и документации и заменить на ЕС, потому что широкомасштабное переименование привело бы к непредсказуемым последствиям.

К счастью для советских разработчиков, фирма IBM поставляла значительную часть ОС в виде исходных текстов, что дало возможность доработать систему, устранить многие ошибки в коде системы и ввести дополнительные возможности. Поздняя система ОС ЕС 6.1.9 была уже гораздо устойчивее оригинала OS/360 21.8 (последней системы линии). Новая отечественная ОС ЕС 7 уже не имела прямого IBM-овского аналога, представляя из себя увязанные в единый пакет аналог VM/SP и, собственно, саму ОС ЕС версии 6.х.

В то же время воспроизведена была только архитектура системы, аппаратная же реализация была создана заново. На надёжность и эксплуатационные характеристики этой серии отрицательно влияло низкое качество отечественных компонентов.

Модели, технические характеристики и конфигурации[править | править код]

Первые машины появились в 1971 году. Выпускались, в частности, на заводах в Казани и Минске. Последние машины были выпущены в 1998 г. (ЕС-1220). Всего было выпущено свыше 15 000 машин ЕС ЭВМ.

Файл:EC-1020.jpg

Модель ЕС-1020

Некоторые модели и многие периферийные устройства выпускались в кооперации с другими социалистическими странами (ГДР, Венгрия, Болгария, Чехословакия, Румыния, Польша, Куба). Мощность разрабатываемого оборудования распределялась в соответствии со 'статусом' страны в социалистическом лагере. Наиболее мощные поручались для разработки СССР, менее мощные ГДР и т. д. Куба сумела лишь освоить производство какой-то малозначительной периферии.

Данный принцип послужил толчком к серьёзному внутреннему скандалу, когда обнаружилось, что разработанная в ГДР машина 1040 оказалась быстрее и стабильнее советской 1050 (были построены всего два экземпляра) и даже экспортируется в Западную Европу. Ряд соучастников по разработке осуществлял тихий саботаж проекта, например одна из разработанных ВНР младших моделей была несовместимой с остальной серией, так как при её создании было осуществлено клонирование французской ЭВМ системы Mitra, совершенно не совместимого с System/360.

Машины серии ЕС ЭВМ входили, в соответствии с годами выпуска, в т. н. «Ряд 1», «Ряд 2», «Ряд 3», «Ряд 4». К «Ряду 1» (аналог серии IBM 360) принадлежали модели 1010, 1020, 1030, 1032, 1040, 1050, 1060 (на самом деле выпускалась в рамках Ряд 2) и основанные на них усовершенствованные модели, напр., ЕС-1022. К «Ряду 2» (аналог серии IBM 370) принадлежали модели 1015, 1025, 1035, 1045, 1055, 1065 и основанные на них усовершенствованные модели, напр., ЕС-1036. «Ряд 3» и «Ряд 4» примерно соответствовали S/390.

В сериях устройств Ряд 3 и особенно Ряд 4 был запланирован и частично реализован ряд технических усовершенствований, не имевших аналогов в IBMовской серии машин. Реализовывались специализированные вычислительные блоки, такие как векторные и матричные процессоры, процессоры, работавшие на иных физических принципах (например оптический) и т. д. Практически все эти разработки были остановлены в 1990ых годах после развала СССР. Последние машины серии ЕС выпускались уже под лицензией IBM.

Аппаратная основа всех машин — платы на микросхемах (т.н. «ТЕЗы» или «Радиоэлектронные модули 1-го уровня»). Конструктивно ЭВМ представляли собой большие стойки («шкафы», или «Радиоэлектроные модули 3-го уровня») примерно в рост человека и соответствующие им по размерам периферийные устройства — принтеры, накопители на магнитных лентах, накопители на магнитных дисках.

Имели чёткое разделение функциональных блоков: стойка с процессором, стойка (или стойки) с оперативной памятью, и т. д. Для обозначения блоков и периферийных устройств, от процессора и памяти до периферии, была установлена специальная числовая классификация. Так, коды устройств — накопителей на магнитных дисках начинались с цифр 50ХХ (напр., модели 5061, 5066), коды дисплеев — с цифр 7ХХХ (напр., модель 7927), и т. д.

Для установки и размещения всех блоков машины требовалось отдельное помещение (или даже несколько помещений) площадью не меньше 25—30 м², со специальным фальшполом (для прокладки под ним всех соединительных кабелей), и с системами вентиляции и охлаждения (в т. ч. водяного!).

Технические характеристики вкратце описывались быстродействием процессора (в десятках тысяч операций в секунду) — ориентировочные значения 20—80 тыс. оп/сек в зависимости от модели, а также объёмом оперативной памяти — ориентировочные значения от 64 кб на самых первых и младших моделях до 4—8 Мб у последних по времени выпуска старших моделях. Периферийные устройства были взаимозаменяемы, но процессоры, память и т. п. — нет.

Программное обеспечение[править | править код]

ЭВМ работали либо под управлением однозадачной операционной системы ДОС ЕС (клон DOS 360 (обычно, ранние/младшие модели), либо многозадачных операционных систем ОС ЕС, TKS (клоны SVC/MFT/MVT) (более продвинутые модели). Позднее использовалась операционная система СВМ (клон VM), реализующая концепцию виртуальных машин. Все машины были многопользовательскими (хотя самые простые модели — скорее, теоретически).

Для начала работы с операционной системой требовалась сложнейшая процедура генерации операционной системы из дистрибутива, с настройкой для работы на конкретном образце ЭВМ в конкретной конфигурации (процессор, память, каналы) и всей его периферии, и, затем, невероятно трудоёмкая установка и наладка (общее затрачиваемое время — до нескольких недель). Однако в разработанной в ГДР TKS эта трудность была решена — система ставилась без генерации с готового загрузочного образа.

Для решения прикладных задач использовались языки программирования Фортран, Кобол, ПЛ/1. Для запуска программ и управления заданиями имелся специальный язык JCL (Job Control Language, язык управления заданиями). Были и другие, менее распространённые языки.

Подавляющее большинство пользователей ЕС ЭВМ использовали Фортран и ПЛ/1. Последний был внедрён как универсальный язык, обладавший (по понятиям того времени) более широкими выразительными возможностями, однако из-за плохо продуманной концепции языка и очень нестабильной реализации, язык резко потерял популярность и почти перестал употребляться.

В эпоху ЕС ЭВМ появилась новая специальность системных программистов, которые служили посредниками между проблемными программистами и операционной системой, помогая проблемным программистам организовать доступ к периферийным устройствам, улучшить производительность и преодолевать неисчислимые трудности, связанные с недостатками реализации и плохой стабильностью системы.

Возможности диалоговой работы в начальный период эксплуатации ЕС ЭВМ отсутствовали, а позднее, после внедрения многотерминальных станций, остались ограниченными. Поэтому с появлением малых машин серии СМ ЭВМ в начале 80-х годов, обеспечивающих полноценный диалог, популярность ЕС резко упала, несмотря на то, что СМ ЭВМ обладали существенно меньшей мощностью.

Оценка[править | править код]

Роль ЕС ЭВМ в развитии отечественной информатики неоднозначна.

На начальном этапе появление ЕС ЭВМ привело к унификации вычислительных систем, позволило установить начальные стандарты программирования и организовывать широкомасштабные проекты, связанные с внедрением программ. До этого программы, как правило, эксплуатировались исключительно организацией-разработчиком, а внедрение было затруднительным из-за разнородности вычислительной техники по стране. Без подобного рода унификации постановка глобальных задач типа АСУ была бы просто невозможна.

Ценой этого было повсеместное свёртывание собственных оригинальных разработок и попадание в полную зависимость от идей и концепций фирмы IBM, причём далеко не самых лучших по тому времени. Резкий переход от простых в эксплуатации советских машин к намного более сложным аппаратным и программным средствам IBM/360 привёл к тому, что многие программисты стали зациклены на преодолевании трудностей, связанных с недоделками и ошибками IBM-овских разработчиков. Начальные модели ЕС ЭВМ по эксплуатационным характеристикам нередко уступали другим отечественным ЭВМ того времени.

На позднем этапе, особенно в 80-е, повсеместное внедрение ЕС ЭВМ превратилось в серьёзный тормоз для развития программного обеспечения, баз данных, диалоговых систем и многочисленных проектов. После дорогостоящих и заранее спланированных закупок руководители предприятий были вынуждены эксплуатировать морально устаревшие вычислительные системы. Параллельно развивались системы на малых машинах и на персоналках, которые становились всё более и более популярны.

На позднейшем этапе, с началом Перестройки, с 1988-89 годов, когда страна наводнилась персональными ЭВМ, наступил переломный момент, когда никакие меры уже не могли остановить кризис серии ЕС ЭВМ. Отечественная промышленность не смогла создать ни аналогов, ни заменителей ЕС ЭВМ на новой элементной базе. В итоге произошёл полный переход на импортные ПЭВМ и окончательное свёртывание программы по разработке отечественных машин, возникли трудности переноса технологий на современные ЭВМ, совершенствования технологий, трудоустройства и переобучения сотен тысяч специалистов.

Причины трудностей, связанных с внедрением ЕС ЭВМ[править | править код]

Проект был реализован в соответствии с планом, ЭВМ ЕС были повсеместно внедрены и обеспечены надлежащим техническими обслуживанием. Однако с точки зрения развития информационных технологий проект считают неудачным, и причиной этого являются в первую очередь следующие объективные и субъективные факторы:

Объективные трудности мировой вычислительной промышленности, связанные с выработкой единых норм и стандартов на программы и оборудование;
Неудачный выбор прототипа;
Негибкое решение о повсеместном массовом внедрении, исключающее другие пути развития;
Эмбарго на продажу компьютерной техники, объявленное Советскому Союзу после ввода советских войск в Афганистан 1980, что затрудняло апробацию альтернативных решений;
Недостаточный анализ опыта и ошибок вычислительной промышленности капиталистических стран, который вполне был представлен в литературе, отчего те же ошибки повторялись с ещё более пагубными последствиями;
Поначалу основной голос в принятии решений играли специалисты по оборудованию, в то время как разработки программного обеспечения считались вторичными и возлагалась большая надежда на западные программы. В результате основным показателем считалась мощность и аппаратная надёжность, а показатели практичности операционной системы и программной среды игнорировались. С самого начала проект вызывал протест у многих специалистов по кибернетике, информатике и программированию, начиная от академика Глушкова и кончая Дейкстрой. Академик С. А. Лебедев выступал ярым противником воспроизведения IBM/360;
Неправильная ориентация на экономию процессорного времени вместо экономии общих затрат — (времени программистов, исследователей и персонала) для разработки проектов:
- На начальном этапе не уделялось внимания средствам для подготовки и отладки программ — перед программистами и пользователями ставились жёсткие условия готовить задания без единой ошибки, а объёмы человеческой работы для выполнения этих требований не имели значения, это приводило к крайней неэффективности использования ЭВМ;
- На позднем этапе общей тенденций стало распределение процессорного времени путём создания многотерминальных станций, при этом недостаточное внимание уделялось организации диалога и развитию графических устройств, отчего в дальнейшем серия ЕС стала неконкурентоспособна по отношению к значительно менее мощными малым машинам и персональным ЭВМ.

Неупорядоченные факты, суждения и легенды об ЕС ЭВМ[править | править код]

Посетивший в конце 70-х СССР классик программирования Э. Дейкстра сказал в своём публичном выступлении в Большом зале Академии наук в Ленинграде, что он считает крупнейшей победой США в холодной войне тот факт, что в Советском Союзе производятся ЭВМ фирмы IBM.
Серия ЕС ЭВМ в последние пару десятилетий существования СССР была самым распространённым видом вычислительной техники.
Несмотря на это, устойчивость ЭВМ при работе была потрясающе низкой. «Висли» («вставали») они регулярно, несколько случаев за смену было нормой. Даже сравнение её работы с работой Win95 на кривом третьесортном китайском «железе» будет не в пользу ЕС ЭВМ.
Так как серия ЕС ЭВМ была скопирована с серии IBM 360/70 и на аппаратном, и на программном уровне, то ходила легенда о некой команде, заложенной в операционной системе, выводящей из недр как бы советской ОС полный текст американского гимна.
Следует отметить, что в период первоначального создания ЕС ЭВМ мировая практика не распространяла авторские права на программное обеспечение. Это воспроизведение было не только затеей СССР, а было так же осуществлено многочисленными западными конкурентами IBM. Мейнфреймы клонировали американская Amdahl, немецкий Siemens, японские Fujitsu и Hitachi, несколько других фирм. Таким образом, обвинения советских разработчиков в каком-то особом цинизме, нарушении авторских прав и т. д. не имеют под собою серьёзных оснований.
Экономический развал, произошедший в годы Перестройки послужил причиной массового вывода из эксплуатации ЕС ЭВМ. Изменение экономических условий привело к тому, что громадный объём установленного программного обеспечения оказался ненужным, новое разрабатывалось уже в основном для ПЭВМ. Там, где требовалось продолжение работы именно на мейнфреймах — происходила замена на более производительные и надёжные западные модели, в том числе бывшие в употреблении. Разработчики из бывшего СССР не смогли долго бороться за рынок — они лишились госзаказов, средств на разработку, их организационные структуры подверглись приватизации и ликвидации с целью высвобождения площадей под офисы.
К тому же, наиболее серьёзные специалисты быстро перешли на работу в IBM или какие-то другие западные компании, связанные с этой техникой. Последние попытки восстановить разработку продолжались до середины 1990-ых годов.
Финалом жизненного цикла ЕСовских мейнфреймов стала их массовая скупка в целях извлечения из них драгоценных металлов. В составе комплектующих машины имелось несколько десятков грамм золота и, порядка одного или нескольких килограммов серебра. В период с 1990 по 1993 годы свыше 90 % эксплуатировавшихся в СССР мейнфреймов ЕС ЭВМ оказались демонтированы и утилизированы в этих целях.^{[Источник?]}
Для эксплуатации ЕС ЭВМ, впрочем как и СМ ЭВМ, требовались литры пищевого спирта. Требуемый расход спирта на протирку контактов записывался в формуляре каждого устройства. В начале года или квартала начальник ВЦ составлял общую ведомость с суммарной потребностью, затем брал 40-литровый бидон и шёл на склад. Спирт употреблялся не только внутрь и на протирку контактов, но также служил универсальной валютой в эпоху всеобщего дефицита.