ЕС ЭВМ

ЕС ЭВМ (Единая система электронных вычислительных машин, ES EVM, IBM System/360-compatible mainframes) — это семейство универсальных цифровых вычислительных машин, разработанных и производившихся в странах — членах Совета экономической взаимопомощи (СЭВ) с 1968 по 1990-е годы. ЕС ЭВМ представляла собой серию аппаратно и программно совместимых мейнфреймов, архитектурно ориентированных на IBM System/360 и её последующие модели (System/370, 4300, 9370). Система стала основой для автоматизации управления народным хозяйством, научных расчётов и обработки данных в государственных учреждениях, промышленности и академических центрах СССР и социалистических стран.

История

Предпосылки создания

К середине 1960-х годов в СССР и странах Восточной Европы сложилась ситуация, при которой национальные вычислительные центры использовали множество несовместимых типов ЭВМ (например, советские «Минск», «Урал», «БЭСМ», польские Odra, чехословацкие Tesla). Отсутствие единой архитектуры, стандартов периферии и программного обеспечения затрудняло обмен данными, разработку прикладных программ и создание крупных информационных систем. В 1967 году на заседании Постоянной комиссии СЭВ по вычислительной технике было принято решение о создании унифицированной серии ЭВМ, совместимой с наиболее распространённой на Западе архитектурой IBM System/360.

Разработка и начало производства

Официальное решение о разработке ЕС ЭВМ было принято в 1968 году. Головной организацией-разработчиком в СССР стал Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ, Москва). Координация работ осуществлялась в рамках Межправительственной комиссии по вычислительной технике СЭВ. Первая модель, ЕС-1020, была выпущена в 1971 году на Минском заводе электронных вычислительных машин. В 1972 году началось серийное производство более мощной ЕС-1030 на Казанском заводе ЭВМ. К середине 1970-х годов выпуск машин ЕС ЭВМ был налажен в СССР (Минск, Казань, Киев, Пенза, Брест), ГДР (Роботрон), Польше (Elwro), Венгрии (Videoton), Болгарии (ИЗОТ) и Чехословакии (Tesla).

Развитие и модернизация

В 1970-е — 1980-е годы семейство ЕС ЭВМ прошло три поколения (ряда):

• Ряд 1 (1971–1978): ЕС-1020, ЕС-1030, ЕС-1040, ЕС-1050. Архитектура — IBM System/360. Быстродействие от 10 до 500 тыс. операций в секунду.
• Ряд 2 (1978–1985): ЕС-1015, ЕС-1025, ЕС-1035, ЕС-1045, ЕС-1055, ЕС-1060. Архитектура — IBM System/370. Быстродействие до 1,5 млн операций в секунду. Появилась поддержка виртуальной памяти.
• Ряд 3 (1985–1990): ЕС-1036, ЕС-1046, ЕС-1061, ЕС-1066. Архитектура — IBM 4300/9370. Быстродействие до 5–10 млн операций в секунду. Использовались более плотные интегральные схемы, микропрограммное управление.

Закат и прекращение выпуска

С распадом СЭВ и СССР в 1991 году кооперация между предприятиями-изготовителями была нарушена. Резко сократилось финансирование, а на рынок хлынули более дешёвые и производительные персональные компьютеры на базе Intel x86 и Unix-системы. Последние модели ЕС ЭВМ (например, ЕС-1191) выпускались мелкими сериями до середины 1990-х годов. К началу 2000-х годов большинство машин было выведено из эксплуатации и утилизировано, однако отдельные экземпляры сохранились в музеях и на некоторых промышленных предприятиях.

Архитектура и программное обеспечение

Аппаратная часть

Все модели ЕС ЭВМ были построены на основе микропрограммного управления (микрокода). Элементная база эволюционировала от дискретных транзисторов и малых интегральных схем (МИС) в первом ряду до больших интегральных схем (БИС) и сверхбольших интегральных схем (СБИС) в третьем ряду. Центральный процессор включал операционное устройство (арифметико-логическое устройство, АЛУ) и устройство управления. Оперативная память (ОЗУ) на ферритовых сердечниках (в ранних моделях) и на полупроводниковых микросхемах (в поздних) имела ёмкость от 64 Кбайт до 16 Мбайт.

Периферийные устройства

ЕС ЭВМ комплектовалась широким набором внешних устройств:

• Внешняя память: накопители на магнитных лентах (НМЛ) типа ЕС-5010, ЕС-5017; накопители на магнитных дисках (НМД) типа ЕС-5061 (ёмкостью 7,25 Мбайт), ЕС-5066 (100 Мбайт).
• Устройства ввода-вывода: алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ) — построчные принтеры, перфорационные устройства (перфокарты, перфоленты), дисплейные станции (ЕС-7920, ЕС-7970).
• Средства связи: мультиплексоры и адаптеры для подключения к вычислительным сетям (например, в рамках сети «Академсеть»).

Программное обеспечение

Основной операционной системой для ЕС ЭВМ была ОС ЕС (OS ES EVM), разработанная на базе IBM OS/360 и OS/370. Она существовала в нескольких версиях:

• ОС ЕС 1.0 (1970-е) — базовая версия, поддерживающая пакетную обработку.
• ОС ЕС 2.0 (1980-е) — с поддержкой виртуальной памяти, многозадачности и теледоступа.
• ОС ЕС 3.0 (1980-е) — с улучшенной файловой системой и поддержкой сетей.

Кроме того, использовались специализированные ОС: ДОС ЕС (аналог DOS/360), МОС ЕС (мониторная система), а также системы реального времени. Для программирования применялись языки: Ассемблер, Кобол, Фортран, ПЛ/1, Алгол-60, Паскаль, Си. Система управления базами данных (СУБД) — ОКА (аналог IMS).

Модельный ряд

Основные модели

Специализированные модели

Помимо универсальных машин, в семейство входили:

• ЕС-1015 — мини-ЭВМ (1978).
• ЕС-1025 — малая модель для автоматизированных систем управления (АСУ).
• ЕС-1055 — модель с повышенной надёжностью для военных и промышленных применений.
• ЕС-1191 — последняя модель, выпущенная в 1992 году, на базе микропроцессора К1810ВМ86 (Intel 8086-совместимый).

Применение

Государственное управление и экономика

ЕС ЭВМ активно использовались в системах плановых расчётов (Госплан СССР, Госснаб), в автоматизированных системах управления (АСУ) предприятий и отраслей (например, АСУ «Минск», АСУ «Стройматериалы»), в системах материально-технического снабжения и бухгалтерского учёта. На базе ЕС ЭВМ функционировали Государственная автоматизированная система (ГАС) «Вычислительный центр» и Общегосударственная автоматизированная система учёта и контроля (ОГАС).

Наука и образование

В научно-исследовательских институтах (НИИ) и вузах ЕС ЭВМ применялись для решения задач математического моделирования, обработки экспериментальных данных, расчёта сложных конструкций (авиастроение, ракетостроение, ядерная физика). На них проводились вычисления для космической программы, в том числе для управления полётами и обработки телеметрии.

Промышленность

В промышленности ЕС ЭВМ использовались для управления технологическими процессами (в составе АСУ ТП), для автоматизации проектирования (САПР), для учёта и планирования производства.

Критика и ограничения

Технические недостатки

• Отставание от западных аналогов: Модели ЕС ЭВМ, как правило, отставали от соответствующих IBM System/370 на 5–10 лет по производительности и элементной базе.
• Надёжность и качество: Из-за дефицита качественных компонентов и технологических проблем на советских заводах наработка на отказ была ниже, чем у западных машин.
• Программная совместимость: Несмотря на заявленную совместимость с IBM, многие программы, написанные для OS/360, требовали доработки из-за различий в микрокоде и периферии.

Организационные проблемы

• Централизация и монополизм: Единая система подавляла развитие альтернативных архитектур (например, «Эльбрус»), что тормозило инновации.
• Сложность эксплуатации: Для обслуживания ЕС ЭВМ требовались большие машинные залы, системы кондиционирования и квалифицированный персонал, что делало их недоступными для малых предприятий.
• Зависимость от импорта: Ряд комплектующих (микросхемы, диски) производился по лицензиям или закупался за рубежом, что создавало уязвимость в условиях санкций.

Интересные факты

• Самая мощная модель, ЕС-1066, по производительности (10 MIPS) приближалась к IBM 4381, но уступала IBM 3090.
• В 1980-е годы в СССР была разработана система «Электроника-85» на базе ЕС ЭВМ для управления атомными электростанциями.
• Некоторые экземпляры ЕС ЭВМ продолжали работать вплоть до 2010-х годов на предприятиях, где не было средств на замену или где требовалась совместимость с унаследованным ПО.
• В 1988 году на базе ЕС-1061 была создана первая в СССР локальная вычислительная сеть «ЭВМ-сеть» в МГУ.

Источники

• Аппаратное обеспечение ЕС ЭВМ. — М.: Финансы и статистика, 1985.
• Программное обеспечение ЕС ЭВМ. — М.: Статистика, 1978.
• Краткая энциклопедия вычислительной техники. — М.: Советская энциклопедия, 1988.
• Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. — Киев: КИТ, 1995.
• Ревич Ю.В. Информационные технологии в СССР. — СПб.: БХВ-Петербург, 2014.