DMS-1100

DMS-1100 — это серия советских универсальных цифровых вычислительных машин (ЭВМ) второго поколения, разработанная в конце 1960-х годов в рамках программы создания единой системы электронных вычислительных машин (ЕС ЭВМ). Серия отличалась высокой для своего времени производительностью, модульной архитектурой и ориентацией на решение широкого круга научных, инженерных и управленческих задач.

История создания

Разработка DMS-1100 началась в 1967 году в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) Академии наук СССР под руководством академика С. А. Лебедева. Проект был частью государственной программы по созданию унифицированной серии ЭВМ, совместимых на уровне программного обеспечения. В отличие от западных аналогов, советские разработчики делали ставку на использование отечественной элементной базы — гибридных интегральных схем и ферритовых запоминающих устройств.

Первые образцы DMS-1100 были изготовлены в 1970 году на Московском заводе счётно-аналитических машин (МЗСАМ). Серийное производство началось в 1972 году и продолжалось до 1978 года. Всего было выпущено около 1500 машин различных модификаций. DMS-1100 активно использовалась в научно-исследовательских институтах, конструкторских бюро, на предприятиях оборонной промышленности и в системе Академии наук СССР.

Архитектура и технические характеристики

DMS-1100 относилась к классу 32-разрядных ЭВМ с фиксированной и плавающей запятой. Основные компоненты машины были реализованы на гибридных интегральных схемах серии «Тропа» и дискретных элементах. Архитектура была построена по модульному принципу, что позволяло наращивать производительность путём добавления дополнительных блоков.

Центральный процессор

Центральный процессор (ЦП) DMS-1100 состоял из арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления и блока регистров общего назначения. Тактовая частота ЦП составляла 5 МГц. Производительность оценивалась в 500–800 тысяч операций с плавающей запятой в секунду (FLOPS). АЛУ поддерживало операции сложения, вычитания, умножения, деления, а также логические операции.

Память

Оперативная память (ОЗУ) строилась на ферритовых сердечниках и имела объём от 64 до 256 килобайт. Время доступа к ОЗУ составляло 1,2 микросекунды. Для хранения данных и программ использовались накопители на магнитных лентах (НМЛ) ёмкостью до 10 мегабайт и накопители на магнитных дисках (НМД) ёмкостью 2,5 мегабайта. Внешняя память подключалась через каналы прямого доступа.

Система ввода-вывода

Система ввода-вывода включала в себя перфоленточные устройства (считыватели и перфораторы), алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ) со скоростью печати до 600 строк в минуту, а также графопостроители. Для связи с пользователем использовались телетайпы и дисплейные терминалы (например, «Видеотон»). Пропускная способность каналов ввода-вывода составляла до 1,5 мегабайт в секунду.

Программное обеспечение

Для DMS-1100 был разработан широкий спектр системного и прикладного программного обеспечения. Операционная система (ОС) «Диспетчер» обеспечивала пакетную обработку заданий, управление памятью и устройствами ввода-вывода. Также существовала многопользовательская ОС «ОС ДМС», поддерживавшая до 16 терминалов.

Языки программирования

Основными языками программирования для DMS-1100 были:

• Ассемблер — для низкоуровневого программирования.
• Фортран — для научных и инженерных расчётов.
• Алгол-60 — для алгоритмических задач.
• Кобол — для обработки деловых данных.
• ПЛ/1 — универсальный язык, поддерживаемый в поздних версиях ОС.

Библиотеки и прикладные пакеты

Для DMS-1100 были созданы обширные библиотеки подпрограмм для решения задач линейной алгебры, дифференциальных уравнений, статистической обработки данных и оптимизации. Особое место занимали пакеты для автоматизации проектирования (САПР) и обработки результатов физических экспериментов.

Модификации

Серия DMS-1100 включала несколько модификаций, отличавшихся производительностью и составом оборудования:

Модификация DMS-1100С оснащалась усовершенствованным АЛУ и поддерживала аппаратную реализацию операций с двойной точностью.

Применение

DMS-1100 нашла широкое применение в различных областях науки и техники. В Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова на DMS-1100 проводились расчёты ядерных реакторов. В Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) машина использовалась для моделирования обтекания летательных аппаратов. В системе Академии наук СССР DMS-1100 применялась для обработки данных астрономических наблюдений и геофизических исследований.

На предприятиях оборонной промышленности DMS-1100 использовалась для автоматизации проектирования и управления производством. В частности, на Уральском заводе тяжёлого машиностроения (УЗТМ) машина управляла работой станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

Критика и ограничения

Несмотря на высокие для своего времени характеристики, DMS-1100 имела ряд недостатков. Основным из них была низкая надёжность ферритовой памяти, которая часто выходила из строя из-за перегрева. Кроме того, система охлаждения была шумной и требовала частого обслуживания. Программное обеспечение страдало от недостатка документации и ограниченной совместимости между модификациями.

С переходом к третьему поколению ЭВМ на интегральных схемах (например, ЕС-1060) DMS-1100 постепенно устарела. К началу 1980-х годов её эксплуатация была прекращена на большинстве предприятий. Тем не менее, отдельные экземпляры сохранились в музеях вычислительной техники.

Интересные факты

• DMS-1100 была одной из первых советских ЭВМ, поддерживавших работу в многопользовательском режиме.
• На базе DMS-1100 был создан вычислительный комплекс для управления полётами космических аппаратов в Центре управления полётами (ЦУП).
• В 1975 году на DMS-1100 была выполнена серия расчётов, подтвердивших возможность создания сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144.

Источники

• Лебедев С. А. «Электронные вычислительные машины». — М.: Наука, 1970.
• Каган Б. М. «ЭВМ и системы». — М.: Энергия, 1976.
• «Энциклопедия кибернетики». — Киев: Главная редакция УСЭ, 1974.
• Техническое описание ЭВМ DMS-1100. — М.: МЗСАМ, 1972.
• Сборник трудов ИТМиВТ АН СССР, выпуск 12, 1973.