Александр Ким: от подножия к вершине «Эльбруса». Часть первая
Генеральный конструктор компании МЦСТ рассказывает, зачем советская микроэлектроника стала копировать американскую архитектуру, в чем были «фишки» семейства многопроцессорных вычислительных комплексов «Эльбрус» и что дала российским разработчикам прививка западных технологий в 1990-е годы
Микроэлектронная промышленность России находится в эпицентре санкционных ударов недружественных стран с первых недель СВО — и неспроста. Цифровые технологии — ядро нынешнего технологического уклада, и без полнокровной отечественной базы, способной их разработать и реализовать «в железе и кремнии», никакой технологический суверенитет невозможен.
«Монокль» не раз обращался за экспертизой состояния и направлений развития отечественной микроэлектроники к ветерану отрасли Александру Киму, генеральному конструктору и сооснователю компании МЦСТ, генеральному директору Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ) им. И. С. Брука концерна «Автоматика» (входит в холдинг «Росэл» ГК «Ростех»). МЦСТ развивает сегодня традиции оригинальной серии советских многопроцессорных вычислительных комплексов «Эльбрус».
Двадцать первого июля Александру Киировичу исполнилось 80 лет, по этому случаю мы решили подробнее поговорить с юбиляром. В первой части беседы вы узнаете о том, как складывалась жизнь и карьера Александра Кима, как она сплеталась с причудливой судьбой отечественной микроэлектроники, с каким багажом отрасль и МЦСТ подошли к новому этапу своего развития в 2022 году.
— Я вырос в маленьком поселке Взморье на Сахалине, в самой тонкой его части, где от Взморья до Ильинского, что уже на берегу Татарского пролива, километров сорок. Школа была малюсенькая, меньше ста человек, классы по семь-восемь человек, правда, десятилетка, и в эту глушь к нам распределили выпускников московского пединститута. Приехавшим учителям было по 21–22 года — тогда в педах учились четыре года, нам — 15–17, но, хорошо помню, обращались они к нам только на «вы». Математика, физика, литература, история — преподавание было великолепным. Историк специально для нас устраивал особый курс «Малая Третьяковская галерея» — мы должны были самостоятельно изучить всех главных русских художников и уметь рассказать об их картинах. Преподавательница по литературе рассказывала нам о современных поэтах — Евтушенко, Рождественском, Ахмадулиной, Римме Казаковой, и мы учили их стихи наизусть. Это по части «лирики». Но и «физики» тоже хватало. Физичка, рыжеволосая девушка, давала нам сверхурочно основы ядерной физики. А математик сразил меня наповал, когда вывел в булевой алгебре формулу работы лифта.
Учился я неплохо, увлеченно и после десятого класса по совету физички поехал поступать в столичный МИФИ. Дальше осваивать мир атомов и нейтронов. Когда пришел сдавать документы, увидел, что открывается прием на новый факультет вычислительной техники, и я зажегся — мои любимые частицы, но только здесь я буду еще изучать и обсчитывать их по строгим законам математики и кибернетики. Решение пришло мгновенно.
В 1968 году по окончании МИФИ я попал по распределению на Загорский электромеханический завод «Звезда».
— Чем занималось предприятие — и вы на ЗЭМЗ — в конце 1960-х?
— Загорский завод тогда работал, как бы сейчас сказали, фабрикой сразу для двух разработчиков вычислительных машин.
Первый — это Институт точной механики и вычислительной техники, ИТМиВТ, АН СССР, которым руководил академик Сергей Алексеевич Лебедев. Как раз в 1968 году ИТМиВТ сдал в эксплуатацию сразу две машины — гражданскую БЭСМ-6, самую быструю в Европе, миллион операций в секунду, и 5Э92б для А-35, первой системы противоракетной обороны Москвы.
Вторым нашим заказчиком был Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов, НИИВК, возглавляемый талантливым конструктором ЭВМ Михаилом Александровичем Карцевым. Карцев увел НИИВК в самостоятельное плавание в 1967 году, отпочковавшись от Института электронных управляющих машин. Первым проектом НИИВК стала машина М-10, обрабатывающая информацию от радиолокационных станций в Системе предупреждения о ракетном нападении (СПРН).
В 1969 году меня срочно перевели из цеха в Особое конструкторское бюро, которое занималось магнетизмом. Память для вычислительных машин на тот момент делалась из ферритовых сердечников. Сердечник имел внешний диаметр один миллиметр, и внутрь каждого нужно было вручную прошить четыре провода. Каждый сердечник хранил один бит информации, их надо сделать миллион штук и 64 разряда. Технологически сложное и очень дорогое занятие — память была в разы дороже большой ламповой ЭВМ. Для размещения всего оборудования машины М10 требовался 31 шкаф, из них 20 шкафов занимала память: восемь — оперативная память первого уровня на сердечниках, восемь — постоянная память на сменных металлических перфокартах и четыре — память второго уровня, тоже на сердечниках. Мы шутили, что тот, кто придумает, как автоматизировать прошивку сердечников, достоин Ленинской премии. Но вместо этого к 1975 году разработали новые типы запоминающих устройств: память первого и второго уровня использовала интегральные схемы, а постоянная память — тороидальные магнитные сердечники с диаметральными отверстиями, что обеспечивало считывание данных без физического разрушения. Так появилась более компактная модификация М-10М, столь же производительная, как исходная «десятка».
Но и сегодня ряд магнитных элементов используется в компьютерной памяти. Ведь они неразрушаемые — при отключении электропитания содержимое памяти сохраняется, в отличие от транзисторной памяти, — и при том радиационно стойкие.
Копировать — значит отставать
— Верно ли, что машины Лебедева и Карцева были оригинальными разработками, несмотря на принятое во второй половине 1960-х годов на государственном уровне решение перейти к копированию архитектуры американской серии IBM 360/370?
— Действительно, бóльшая часть отрасли после рокового решения о создании проекта «Ряд» занималась копированием западных архитектур, что на десятилетия вперед определило наше отставание в вычислительной технике.
К середине 1960-х СССР имел около четырех десятков оригинальных вычислительных машин — семейство БЭСМ, «Урал», «Днепр», «Минск», «Раздан» и другие. Они имели свои достоинства и недостатки, но общим свойством было то, что на аппаратном и программном уровне они были несовместимы друг с другом. Развивать отрасль, распыляя ресурсы на нестыкуемые разработки, было действительно неоптимально. Требовалась система однотипных ЭВМ разной мощности. Архитектура американской серии IBM 360/370, появившейся на рынке в 1964 году, казалась прогрессивной, документацию на нее удалось достать, определенные работы по копированию уже начались в ГДР. И руководство Министерства радиопромышленности совместно с ГКНТ и Академией наук в итоге приняли стратегию копирования. Победило желание использовать программный продукт, который уже создан Западом.
Лебедев был категорически против этой идеи. Его авторитета не хватило, чтобы уберечь руководство Минрадиопрома от стратегически катастрофического решения, но хватило, чтобы отстоять возможность для своего института продолжать собственные разработки. Он поставил задачу создать серию программно совместимых машин нового поколения, которые будут модифицироваться в сторону увеличения производительности.
Аналогичным образом Михаил Карцев продолжил свои оригинальные разработки в НИИВК, в то время как ИНЭУМ начал работать над малыми машинами (серия СМ) для АСУ ТП, автоматизированных систем управления технологическим процессом, взяв за основу американскую PDP-11 компании DEC. Головной же организацией не только в стране, но и в СЭВе, по разработке машин Единой серии (ЭВМ ЕС) общего применения на основе архитектуры IBM 360/370 стал Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники в Москве — НИЦЭВТ.