4930 subscribers

Вычислительные машины СССР. Мало известная 15ВСМ-5

4,3k full reads
6,3k story viewsUnique page visitors
4,3k read the story to the endThat's 69% of the total page views
3,5 minutes — average reading time

История вычислительной техники СССР хранит память не только о широко распространенных и известных ЭВМ. Было не мало машин, которые остались в тени. Эти машины выполняли свои специализированные задачи не в огромных залах вычислительных центров, а в различных лабораториях, экспериментальных установках, в недрах техники "специального" назначения. Работали с такими машинами очень немногие.

Сразу хочу предупредить, что комментарии политической направленности писать не стоит. Ни хвалебные, ни ругательные, о той стране, в которой мы тогда жили. И которой гордились! Склоки политической направленности будут пресекаться, с раздачей банов.
Статья о технике и только о технике!

Сегодня я хочу вспомнить об одной такой машине, которая внешне была больше похожа на программируемый калькулятор-переросток. Однако, это все таки была именно специализированная ЭВМ. Речь пойдет о 15ВСМ-5

15ВСМ-5. Фотография Сергея Фролова с сайта http://www.leningrad.su/museum
15ВСМ-5. Фотография Сергея Фролова с сайта http://www.leningrad.su/museum
15ВСМ-5. Фотография Сергея Фролова с сайта http://www.leningrad.su/museum

Информации об этих машинах в интернете очень мало, в большинстве случаев лишь упоминания. Более известны машины Д3-28, которые стали дальнейшим развитием. Сходную архитектуру (по большей части систему команд) имели и машины С5.

Я работал с такими ЭВМ. 15ВСМ-5 использовалась в установке для исследования ферромагнитных материалов. Она управляла внешними электронными блоками, задавала параметры и последовательность выполнения измерений. Считывала, опять таки из внешних блоков, результаты измерений и, после предварительной обработки, записывала из на магнитную ленту.

Да, использовались обычные кассеты МК-60, которые всем известны по бытовым кассетным магнитофонам. Встроенный накопитель виден на фотографии в справа от цифровых индикаторов. Обработка записанной информации осуществлялась на другой машине, так ресурсы 15ВСМ-5 крайне ограничены, а быстродействие низкое.

Довелось немного поработать и с Д3-28, которая использовалась в лаборатории биофизики миокарда. Это была машина с 64 кБ памяти (сравните с 1 кБ в 15ВСМ-5 и почувствуйте разницу), алфавитно-цифровым дисплеем и даже цифро-печатающим устройством. А вот с одноплатными встраиваемыми машинами С5 столкнуться не довелось.

К сожалению, ни фотографии экспериментальной установки, ни фотографий 15ВСМ-5, не сохранилось. Кто же тогда думал, что это станет историей... Для нас это была обыденность, которая к тому же доставляла не мало хлопот, так как машина была не самой надежной.

Осталась только память, которая старательно стерла многие детали оставив лишь обрывки воспоминаний. Поэтому в статье могут быть неточности и даже ошибки. Уж извините.

Размеры 15ВСМ-5 были весьма внушительными. Высота порядка 20 см, в самой высокой части. Ширина и глубина около полуметра. И весило это чудо примерно 20 кг. Все цифры привел по памяти. Добротный советский корпус из стали и алюминиевого сплава. Линейный блок питания с обычным трансформатором, огромными конденсаторами фильтра, полновесными транзисторами в медных корпусах (П210, если память не изменяет). Серьезный лентопротяжный механизм с электронным управлением. Вакуумные люминесцентные индикаторы. Множество плат с микросхемами и транзисторами в металлических корпусах. Память на ферритовых сердечниках.

Внутренний мир 15ВСМ-5. Фото с форума сайта zx-pk.ru
Внутренний мир 15ВСМ-5. Фото с форума сайта zx-pk.ru
Внутренний мир 15ВСМ-5. Фото с форума сайта zx-pk.ru

При этом надежность машины была невысокой. Основных проблем было две. Во первых, разъемы в которые устанавливались платы были не самого высокого качества и не всегда контакт был надежным. Пока не трогаешь, все работает. Но стоит пошевелить... А поскольку это была лабораторная установка, шевелили часто. Во вторых, люминесцентные индикаторы довольно быстро "садились". И через пару лет интенсивной эксплуатации их приходилось менять.

Ну и стандартная проблема, которая даже отдельно и не считалась - качество записи на кассеты. Впрочем, тут виноваты были чаще сами кассеты с их осыпающимся слоем и скрипами. В инструкции этому даже было уделено отдельное внимание

В связи с большой длиной МЛ в этих кассетах практически всегда можно выделить участок достаточной длины, обеспечивающей надёжную запись

И описывались способы проверки качества ленты и методы "удаления сбойных участков ".

Вот пара фрагментов узлов 15ВСМ-5. Это вырезано из найденных в интернете фотографий.

Фрагмент платы ключей на транзисторах и импульсных трансформаторах. Фрагмент памяти на ферритовых сердечниках.
Фрагмент платы ключей на транзисторах и импульсных трансформаторах. Фрагмент памяти на ферритовых сердечниках.
Фрагмент платы ключей на транзисторах и импульсных трансформаторах. Фрагмент памяти на ферритовых сердечниках.

Да, вы не ошиблись, на левом фрагменте между стройными рядами транзисторов, на отдельной текстолитовой пластине (текстолит, не стеклотекстолит) приклеены импульсные трансформаторы на ферритовых кольцах.

Память на ферритовых кольцах, на правом фрагменте, это ОЗУ. Именно в нем размещались и программа, и данные. Ферритовая память обладает свойством сохранять свое состояние при отключении питания. Поэтому можно было выключить машину (при остановленной программе!), а потом включить и просто продолжить работу без необходимости загружать программу с ленты.

В отличии от более поздней Д3-28, у 15ВСМ-5 были куда более скромные возможности связи с внешним миром. Впрочем, при ее то ресурсах большего и не требовалось. Подробности протоколов обмена я сейчас уже и не вспомню, но было 3 разъема: ввод, вывод, управление. Вот к ним и подключались.

В отличии от универсальных ЭВМ, 15ВСМ-5 работала с десятичными числами. Причем "в научной нотации", когда мантиса отдельно, порядок отдельно. 12 разрядов мантисы и 2 разряда порядка, десятичных разряда. Все операции выполнялись на микропрограммном уровне. Память микропрограмм была отдельной и программисту недоступной.

На уровне микропрограмм выполнялась и работа с магнитной лентой, и обмен с внешними миром. Кроме того, были реализованы и многие математические функции. Степени и логарифмы (натуральные и десятичные), квадратные корни, тригонометрические функции. На микропрограммном уровне. Причем скорость вычисления была выше, чем универсальных ЭВМ того времени. При гораздо меньшем общем быстродействии.

Дело в том, что для 15ВСМ-5 вычисление, например, тангенса, было одной операцией, одной командой. А на универсальной ЭВМ это выполнялось вызовом подпрограмм, которые выполняли вычисление за множество команд, причем плавающая арифметика была весьма не быстрой. Кстати, это еще раз подчеркивает, что нельзя быстродействие различных машин разной архитектуры сравнивать "в лоб".

Поэтому для инженерных и научных расчетов 15ВСМ-5 была и удобнее, и быстрее, чем универсальные ЭВМ, к которым нужно было еще и очередь выстоять для запуска программы.

Разумеется, программы могли не только выполнять вычисления линейно, были и условные переходы, и вызовы подпрограмм. Прерываний правда не было. Все это делало не таким и малыми доступное количество шагов программы, их было порядка 950. Просто один шаг программы 15ВСМ-5 мог быть эквивалентен десятку кБ программы универсальной ЭВМ (особенно, с учетом преобразований двоичный-десятичный и плавающей запятой).

В те времена, когда я работал с 15ВСМ-5, мы еще не знали, что оказывается это наш вариант машин Wang 600 и Wang 700. Впрочем, я и сегодня не очень в этом уверен. Хотя многое действительно похоже.

Wang 600. Фотографии с сайта www.oldcalculatormuseum.com
Wang 600. Фотографии с сайта www.oldcalculatormuseum.com
Wang 600. Фотографии с сайта www.oldcalculatormuseum.com

Да, здесь всего один цифровой индикатор, зато имеется цифропечатающее устройство. При этом по командам и особенностям работы он действительно близок в 15ВСМ-5.

Wang 700. Изображения с сайтов americanhistory.si.edu и flickr.com
Wang 700. Изображения с сайтов americanhistory.si.edu и flickr.com
Wang 700. Изображения с сайтов americanhistory.si.edu и flickr.com

Wang700 похож еще больше. Но, судя по документации, это скорее наш Д3-28, чем 15ВСМ-5.

А вот как выглядит клавиатура Wang 720C в документации на этот "программируемый калькулятор"

Клавиатура Wang 720C. Из документации
Клавиатура Wang 720C. Из документации
Клавиатура Wang 720C. Из документации

Как говорится, сходство очевидно. Я не знаю, насколько 15ВСМ-5 и Д3-28 являются копиями машин Wang. Если и копии, то все таки адаптированные под наши тогдашние реалии. А может была взята только идея. так что никаких далеко идущих выводов делать не буду.

Ну и небольшой пример из руководства по программированию Wang 720a

Фрагмент программы из инструкции по программированию для Wang 720a. Из документации.
Фрагмент программы из инструкции по программированию для Wang 720a. Из документации.
Фрагмент программы из инструкции по программированию для Wang 720a. Из документации.

Может показаться, что такие вот специализированные ЭВМ, пожалуй даже спецвычислители, способны на очень малое и не годятся для серьезных дел. Это не так! Вот лишь малое количество примеров, что даже "малышка" 15ВСМ-5 довольно серьезная машина. Извините, привожу лишь названия документов, а не ссылки. Далеко не все они есть в электронном виде.

  • "Система сбора информации на основе ЭКВМ 15ВСМ-5", Голушко В.В., Дунаев В.С., Лепешев Е.П., Шкокова К.Л. НИИАР, Димитровград, 1981. НИИАР это Научно-Исследовательский Институт Атомных Реакторов.
  • "Анализатор сердечного ритма на базе калькулятора с программным управлением 15 ВСМ-5", Симкина Д.Л, Шепелев В.И., Ройтбург Л.С.. Медицинская техника, июль-август 1979.
  • "Спектры диффузионного отражения и электронная структура ВР", Г. А. Курбатов, В. К. Сидорин, К. К. Сидорин, А. М. Шелудченко. Физика и техника полупроводников, том 17, 1983.
  • "Астрономия. Автоматическая регистрация моментов прохождения звезд", межведомственный сборник научных трудов. Латвийский государственный университет, 1980

Четыре примера, из разных областей науки и техники. И во всех случаях используется 15ВСМ-5. И вовсе не только потому, что других машин не было. Просто она оказалась удобнее. Ну и дешевле, конечно.

Использовалась 15ВСМ-5 и при обучении студентов, например, в МАДИ. Подтверждением тому является "Методические указания для самостоятельной работы студентов на машине 15ВСМ-5", МАДИ, 1978, Ермаков В.В., Гаврилов А.А., Константинов С.С.

Заключение

15ВСМ-5, даже в том случае, если это копия (адаптированная) машин Wang, стала вехой в истории специализированной вычислительной техники СССР. Сегодня ее мало кто помнит, но она проложила путь к появлению Д3-28, которая стала довольно популярной и известной.

Да, все эти машины в далеком прошлом. Но специализированные вычислители никуда не пропали. И существуют по сей день. Как в виде микросхем, так и в виде готовых узлов.

До новых встреч!