ЭВМ Минск-1

Минск-1 — советская электронная вычислительная машина (ЭВМ) общего назначения, разработанная в 1959–1960 годах в Минске под руководством главного конструктора Виктора Васильевича Пржиялковского. Относится к классу малых ламповых вычислительных машин первого поколения. «Минск-1» стала первой серийной ЭВМ, выпускавшейся в Белорусской ССР, и положила начало целому семейству машин («Минск-1», «Минск-2», «Минск-22», «Минск-32»), широко применявшихся в СССР для научных, инженерных и экономических расчётов.

История создания

Предпосылки

В середине 1950-х годов в СССР активно развивалась вычислительная техника. В Москве и Ленинграде уже были созданы и выпускались малые ЭВМ («Урал-1», «Проминь», «Стрела»), однако в союзных республиках, в том числе в Белоруссии, собственное производство отсутствовало. В 1958 году постановлением Совета Министров СССР было принято решение организовать выпуск ЭВМ на Минском заводе счётных машин (МЗСМ, ныне — Минское производственное объединение вычислительной техники, ПО «ВТ»).

Разработка

Разработка машины велась с 1959 года в Специальном конструкторском бюро (СКБ) при МЗСМ. Главным конструктором стал В. В. Пржиялковский, ранее участвовавший в создании ЭВМ «М-3» в Москве. В основу «Минск-1» была положена архитектура машины «М-3», но с существенными доработками: расширен набор команд, увеличена разрядность, улучшена система ввода-вывода. Первый опытный образец был изготовлен в конце 1960 года.

Производство

Серийное производство «Минск-1» началось в 1961 году на МЗСМ. Выпуск продолжался до 1964 года, за это время было изготовлено около 230 машин. Для сравнения, тираж аналогичной ЭВМ «Урал-1» составил около 100 единиц. «Минск-1» поставлялась в вычислительные центры, научно-исследовательские институты, вузы и на промышленные предприятия по всему СССР, а также экспортировалась в страны социалистического лагеря (Польша, Чехословакия, ГДР, Китай).

Архитектура и технические характеристики

Элементная база

«Минск-1» относится к первому поколению ЭВМ: её элементная база — электронные лампы (около 730 штук) и полупроводниковые диоды. В машине использовались лампы типа 6Н8С, 6П9, 6Ж4 и другие. Для охлаждения применялась принудительная вентиляция.

Система счисления и представление чисел

Машина оперировала числами в двоичной системе счисления. Разрядность — 31 бит (30 значащих разрядов и один знаковый). Числа представлялись в форме с фиксированной запятой (перед старшим разрядом). Диапазон представления чисел: от -1 до +1 (с точностью до 2⁻³⁰).

Память

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) было реализовано на ферритовых сердечниках (ферритовые кольца). Ёмкость ОЗУ — 1024 31-разрядных слова (около 4 Кбайт). Время обращения к памяти — 20 микросекунд. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) для хранения микропрограмм отсутствовало; управление выполнялось аппаратно.

Система команд

«Минск-1» имела одноадресную систему команд. Всего было реализовано 29 команд, включая:

• арифметические (сложение, вычитание, умножение, деление);
• логические (И, ИЛИ, отрицание, сравнение);
• команды пересылки данных;
• команды условного и безусловного перехода;
• команды ввода-вывода.

Скорость выполнения операций:

• сложение/вычитание — 1000–2000 операций в секунду;
• умножение — 100–200 операций в секунду;
• деление — 50–100 операций в секунду.

Устройства ввода-вывода

Ввод данных осуществлялся с перфоленты (фотоперфолента) со скоростью до 1000 строк/с. Вывод — на перфоленту (перфоратор, 50 строк/с) и на электромеханическое печатающее устройство (пишущая машинка «Консул» или телетайп, скорость 10–15 знаков/с). Внешняя память была представлена накопителем на магнитной ленте (НМЛ) типа «МЛ-1» ёмкостью до 100 000 слов на катушку.

Энергопотребление и габариты

Машина потребляла около 10 кВт электроэнергии. Размещалась в нескольких шкафах (стойках) общей площадью около 30–40 м². Масса — около 1,5 тонн.

Программное обеспечение

Системное ПО

Для «Минск-1» не существовало операционной системы в современном понимании. Программирование велось в машинных кодах (двоичных или восьмеричных). Позднее были разработаны:

• Библиотека стандартных подпрограмм (вычисление элементарных функций, работа с массивами).
• Интерпретатор для языка Алгол-60 (упрощённая версия, реализованная в 1963 году в Вычислительном центре АН БССР).
• Транслятор с языка АКИ (автокод инженерный) — язык программирования, близкий к ассемблеру.

Прикладное ПО

Машина использовалась для решения широкого круга задач:

• Численное решение систем линейных уравнений, дифференциальных уравнений.
• Расчёт баллистических траекторий.
• Статистическая обработка данных.
• Экономические расчёты (планирование, учёт, балансовые модели).

Применение

Научные и инженерные расчёты

«Минск-1» активно применялась в физических институтах (например, в Институте физики АН БССР), в авиационной и ракетной промышленности (расчёты аэродинамики, прочности конструкций). В 1962 году на машине были выполнены расчёты для проекта строительства Минского метрополитена (открыт в 1984 году).

Образование

Многие вузы СССР (МГУ, ЛГУ, БГУ, МЭИ, МВТУ им. Баумана) использовали «Минск-1» в учебном процессе для обучения студентов программированию и численным методам. На машине проводились лабораторные работы и курсовые проекты.

Промышленность

На предприятиях «Минск-1» применялась для автоматизации планово-экономических расчётов, управления запасами, расчёта себестоимости продукции. В частности, она использовалась на Минском автомобильном заводе (МАЗ) и Минском тракторном заводе (МТЗ).

Значение и наследие

Вклад в развитие вычислительной техники

«Минск-1» стала первой серийной ЭВМ в Белоруссии и одной из первых малых ламповых машин в СССР. Она заложила основы для создания более совершенных машин семейства «Минск» (Минск-2, Минск-22, Минск-32), которые уже относились ко второму поколению (полупроводниковые). Опыт, полученный при разработке и эксплуатации «Минск-1», позволил сформировать в Минске крупный центр вычислительной техники (ПО «ВТ»), выпускавший до 30% всех ЭВМ в СССР в 1970–1980-х годах.

Сохранённые экземпляры

На сегодняшний день известно о нескольких сохранившихся экземплярах «Минск-1»:

• Один экспонат находится в Музее истории вычислительной техники в Москве (Политехнический музей).
• Другой — в Музее истории развития вычислительной техники в Минске (при ПО «ВТ»).
• Частично сохранившиеся машины есть в фондах музеев Казани и Новосибирска.

Интересные факты

• «Минск-1» была одной из первых ЭВМ, на которой в СССР реализовали автоматический перевод текстов (с русского на английский язык) — экспериментальная система была разработана в 1963 году в Институте языкознания АН СССР.
• Машина использовалась для расчёта орбит первых советских искусственных спутников Земли и космических кораблей «Восток».
• В 1962 году на «Минск-1» была выполнена одна из первых в СССР программ игры в шахматы (реализована студентами МЭИ).

Источники

• Пржиялковский В. В., Смирнов Ю. П. Электронная вычислительная машина «Минск-1». — М.: Госэнергоиздат, 1961. — 120 с.
• Каган Б. М., Каневский М. М. Цифровые вычислительные машины и системы. — М.: Энергия, 1973. — 480 с.
• История развития вычислительной техники в Беларуси / Под ред. В. И. Нефёдова. — Минск: Беларуская навука, 1998. — 250 с.
• Малиновский Б. Н. История вычислительной техники в лицах. — Киев: Фирма «КИТ», 1995. — 384 с.
• Материалы Музея истории вычислительной техники (Политехнический музей, Москва).