Техника - молодёжи 1987-06, страница 17

к 70-летию великого октября: наши достижения

НА ПУТИ К КОМПЬЮТЕРУ-МИЛЛИАРДЕРУ

СОЗДАНЫ СЕРИЙНЫЕ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЭВМ С БЫСТРОДЕЙСТВИЕМ 125 МЛН. ОПЕРАЦИЙ В СЕКУНДУ

О молодых ученых, труд которых помог резкому скачку в развитии советской вычислительной техники и привел к созданию суперЭВМ, столь нужной науке и экономике, тепло говорил в своей речи на XX съезде ВЛКСМ товарищ М. С. Горбачев.

В предыдущем номере журнала мы рассказали о группе новосибирских ученых, создающих под руководством молодого доктора наук В. Е. Котова перспективные вычислительные машины нового поколения. На этот раз речь пойдет о молодых разработчиках уникальной сверхбыстродействующей ЭВМ «ЭЛЬБРУС».

Владимир СЕМЕНИХИН,

академик,

генеральный конструктор

электронно-вычислительной

техники

...Упомянутые в речи Генерального секретаря ЦК КПСС М. С. Горбачева Федор Груздов и Владимир Волин — специалисты по оборудованию вычислительных комплексов. На завершающей стадии отладки суперкомпьютера они проявили находчивость и самоотверженность. Сергей Тарасов, Шамиль Аляутдинов, Валентина Храпова и Владимир Гребенщиков — математики, их специальность — системы автоматизированного проектирования. Именно они помогли универсальному суперкомпьютеру «Эльбрус» (у новорожденного в семействе «Эльбрусов» пока еще нет своего индекса) обрести хорошие способности в расчете образцов новой техники.

Естественно, молодые люди трудились над новинкой не одни. Но в большом коллективе, на общем фоне их труд был весьма заметен. Вычислительная техника и в самом деле занятие для молодых. Конструкция, когда-то начатая комсомольцами 60-х годов, успешно завершена комсомольцами 80-х.

При отказе от последовательного, то есть пошагового, вычисления (по этому пути примерно три десятка лет идет вычислительная техника) стало возможно большие задачи расчленять на тысячи и миллионы отдельных частей-фрагментов. Далее их решение идет одновременно. Столь новаторский подход получил название «параллельной обработки данных» (подробнее об этом можно прочитать в «ТМ» № 5, 1987 г.); но, отметим, подсказан самой природой:

ведь человеческий мозг обрабатывает информацию именно таким методом.

Задержка в реализации этой, весьма давней идеи академика С. А. Лебедева произошла из-за отсутствия высокочастотных интегральных схем — их наши специалисты долгое время делать не умели. Но сейчас положение изменилось. Коллектив академика К. А. Валиева необходимые схемы создал. И одна из первых, наиболее перспективных разработок мультипроцессорных ЭВМ обрела достойное воплощение. Получилась ЭВМ, архитектура которой позволяет практически линейно наращивать вычислительные мощности в зависимости от количества процессоров.

«Эльбрус» продолжает традицию, начатую «Миром» — скромной машиной 60-х годов, конструкция которой позволяла ей усваивать предельно простые команды. В обычных условиях общение с ЭВМ «разрывалось» на несколько самостоятельных этапов, каждому из которых присущ собственный язык. Вероятность ошибки тут слишком велика. Единственный способ этого избежать — переложить на аппаратную часть машины всю «языковую» часть работы, что и было сделано.

Язык, на котором объясняется суперкомпьютер, вобрал в себя все те диалекты, которыми требовалось овладеть, прежде чем машина начнет вас понимать. Таким образом, специалисту, не искушенному в виртуозном программировании, теперь проще ставить задачи вычислительной машине. Достаточно одной команды автокода — так называется язык, на котором работает «Эльбрус», а не нескольких, как было раньше, и ЭВМ выполняет ту работу, на которую раньше ей понадобилось бы несколько команд.

Упростить диалог человека и мощного компьютера помогли новые, высококачественные интегральные схемы. Переход на современную элементную базу позволил описать некую последовательность операций, как говорится, не «птичьим», а нормальным русским языком и все это направить в вычислительную машину.

Сегодня первые модели «Эльбрусов» уже трудятся. Кое-что поначалу не ладилось: далеко не всегда распараллеливание программ получалось столь же легко, как в теоретических выкладках. «Многоуважаемые электронные шкафы», начиненные современными микросхемами, отказывались делать то, что им велят. Порой ученые просто отключали все остальные блоки ЭВМ, кроме спецпроцессора БЭСМ-6, и трудились только на нем. Универсальный спецпроцессор — основная часть «Эльбруса», его, так ска

зать, базис, а все остальные блоки, в сущности, обычные «усилители».

В разработке спецпроцессора очень помогли ветераны — самая малочисленная и самая опытная группа в авторском коллективе. Увеличив втрое по сравнению с предыдущим блоком быстродействие, они позаботились о том, чтобы с их детищем было бы максимально удобно работать.

Но мучения с первыми образцами вычислительной техники — явление в общем-то привычное. Специалисты по производству ЭВМ невольно превращают территорию заказчика в свои отладочные площадки. Довести машину до кондиции можно только на конкретных задачах, а задачи эти формулирует промышленность. (Отметим, что и авторы самого знаменитого из современных компьютеров-монстров — американского «Крея» мучаются с отводом тепла, выделяемого предельно плотно сидящими друг рядом с другом микросхемами, и вынуждены признать, что дальнейшее совершенствование вычислительной техники лимитировано... скоростью света. Так что разговоры про заокеанский «число-грыз», развивающий-де скорость до 10 млрд. операций в секунду, пока больше разговоры. Да и сегодняшний «креев-ский» миллиард, заявленный в проспектах,— расчетный предел, мечта, в реальном эксплуатационном режиме достигаемая редко.)

А пока авторы «Эльбрусов» одолели уже на целом комплексе задач пик в 125 млн. операций в секунду. А на ряде специальных операций скорость вычислений вдесятеро больше.

Прорыв на компьютерном фронте — факт свершившийся. Путь ЭВМ-«мил-лиардерам» открыт.