Відмінності між версіями «Електронна обчислювальна машина М-20»

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
(→‎Історична довідка)
(→‎Фото, відео-матеріали)
 
(не показано 60 проміжних версій цього учасника)
Рядок 1: Рядок 1:
−
[[Файл:Emblema-MIT.png|80px|справа]]
+
[[Файл:M-20.jpg|мини|320px|справа|ЕОМ М-20]]
 
==Загальний опис (принцип дії)==
 
==Загальний опис (принцип дії)==
−
M-20 — советская ламповая электронная вычислительная машина. Разработана в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) и СКБ-245 под руководством С. А. Лебедева. Заместители главного конструктора — М. К. Сулим и М. Р. Шура-Бура, основные разработчики — П. П. Головистиков, В. Я. Алексеев, В. В. Бардиж, В. Н. Лаут, А. А. Соколов, М. В. Тяпкин, А. С. Федоров. Разработка была начата в 1955 году и завершена в 1958 году.
+
M-20 - радянська лампова електронна обчислювальна машина. Розроблена в Інституті точної механіки та обчислювальної техніки (ІТМіВТ) і СКБ-245 під керівництвом С. А. Лебедєва. Заступники головного конструктора - М. К. Сулим та М. Р. Шура-Бура, основні розробники - П. П. Головистиков, В. Я. Алексєєв, В. В. Бардіж, В. Н. Лаут, А. А. Соколов , М. В. Тяпкін, А. С. Федоров. Розробка була розпочата в 1955 році і завершено у 1958 році.
 +
[[Файл:И.В. Поттосин за пультом ЭВМ М-20.jpg|мини|260px|справа|И.В. Поттосин за пультом ЕОМ М-20]]
 +
В середині 60-х років минулого століття були широко поширені обчислювальні машини типу М-20, побудовані колективом, очолюваним академіком С. А. Лебедєвим. На ті часи це були цілком сучасні комп'ютери, що володіють продуктивністю близько 20 тис. операцій в секунду. Однак їх оперативна пам'ять була малою і дозволяла вирішувати системи лінійних алгебраїчних рівнянь з щільною матрицею порядку всього лише 50-100.
  
−
В середине 60-х годов прошлого столетия были широко распространены вычислительные машины типа М-20, построенные коллективом, возглавляемым академиком С. А. Лебедевым. По тем временам это были вполне современные компьютеры, обладающие производительностью около 20 тыс. операций в секунду. Однако их оперативная память была малой и позволяла решать системы линейных алгебраических уравнений с плотной матрицей порядка всего лишь 50-100. Требования практики заставляли искать способы решения систем значительно большего порядка. В качестве медленной памяти на этих машинах использовались магнитные барабаны. Они играли тогда такую же роль, какую сейчас в персональном компьютере играют жесткие диски. Естественно, с поправкой на объем хранимой информации.  
+
Вимоги практики змушували шукати шляхи вирішення систем значно більшого порядку. У якості повільної пам'яті на цих машинах використовувалися магнітні барабани. Вони грали тоді таку ж роль, яку зараз в персональному комп'ютері грають жорсткі диски. Зрозуміло, з поправкою на об'єм інформації.
  
−
Под этот тип медленной памяти была разработана специальная блочная технология решения больших алгебраических задач. Она позволяла с использованием только 300 слов оперативной памяти решать системы практически любого порядка. Точнее, такого порядка, при котором матрица и правая часть могли целиком разместиться в медленной памяти. При этом системы решались почти столь же быстро, как будто вся информация о них на самом деле была размещена в оперативной памяти. Созданные на основе данной технологии программы были весьма эффективны. В частности, на машинах типа М-20 они позволяли решать системы 200-го порядка всего за 9 минут.
+
Під цей тип повільної пам'яті була розроблена спеціальна блокова технологія вирішення великих алгебраїчних задач. Вона дозволяла з використанням тільки 300 слів оперативної пам'яті вирішувати системи практично будь-якого порядку. Точніше, такого порядку, при якому матриця і права частина могли цілком розміститися в повільній пам'яті. При цьому системи вирішувалися майже настільки ж швидко, як ніби вся інформація про них насправді була розміщена в оперативній пам'яті. Створені на основі даної технології програми були вельми ефективні. Зокрема, на машинах типу М-20 вони дозволяли вирішувати системи 200-го порядку всього за 9 хвилин.
  
 
==Історична довідка==
 
==Історична довідка==
−
ЭВМ М-20 явилась одной из самых быстродействующих и надежных машин первого поколения в мире.
+
ЕОМ М-20 стала однією з найбільш швидкодіючих і надійних машин першого покоління в світі.
  
−
Общее повышение эффективности работы машины помимо структурных решений и импульсного принципа построения схем достигалось также введениeм:
+
Загальне підвищення ефективності роботи машини крім структурних рішень і імпульсного принципу побудови схем досягалося також введенням:
  
−
* индексной арифметики, позволяющей во многих случаях избавиться от переменных команд;
+
* індексної арифметики, що дозволяє в багатьох випадках позбутися від змінних команд;
−
* новых логических операций в процессоре;
+
* нових логічних операцій в процесорі;
−
* системы команд с автоматической модификацией адреса;
+
* системи команд з автоматичною модифікацією адреси;
−
* совмещения работы АУ с выборкой команд из памяти;
+
* поєднання роботи АУ з вибіркою команд в пам'яті;
−
* совмещения вывода информации на печать с работой процессора.  
+
* суміщення виведення інформації на друк з роботою процесора.
 +
[[Файл:Pervyie-E`VM.jpg|мини|240px|справа|ЕОМ М-20]]
 +
Були отримані патенти на ЕОМ М-20, патенти на окремі складові М-20, була велика кількість публікацій.
  
−
Были получены патенты на ЭВМ М-20, патенты на отдельные составляющие М-20, имелось большое количество публикаций.
+
1. Вперше у вітчизняній практиці застосована автоматична модифікація адреси.
  
−
1. Впервые в отечественной практике применена автоматическая модификация адреса.
+
2. Введення буферної пам'яті для масивів, які видаються на друк. Поєднання друку з рахунком.
−
2. Совмещение работы АУ и выборки команд из памяти.
+
−
3. Введение буферной памяти для массивов, выдаваемых на печать. Совмещение печати со счетом.
+
−
4. Использование полностью синхронной передачи информации в логических цепях.
+
−
5. Использование НМЛ с быстрым пуском и остановом. 
+
−
6. Для М-20 разработана одна из первых операционных систем ИС-2 (Институт прикладной математики АН СССР).
+
  
−
В постановлении президиума АН СССР от 20 февраля 1959 г. говорилось: «… создание машины М-20 является выдающимся достижением в развитии советской техники универсальных цифровых вычислительных машин. По своему быстродействию машина М-20 превосходит существующие отечественные и серийные зарубежные математические вычислительные машины.
+
3. Використання повністю синхронної передачі інформації в логічних ланцюгах.
  
−
Благодаря большому быстродействию, совершенству логической структуры и развитой системе оперативных и внешних запоминающих устройств, а также высокой степени надежности машины, она позволяет решить подавляющее большинство современных сложных задач, выдвигаемых отраслями науки и техники».
+
4. Використання НМЛ з швидким пуском і зупинкою. 
 +
 
 +
5. Для М-20 розроблена одна з перших операційних систем ІС-2 (Інститут прикладної математики АН СРСР).
 +
===Швидкодія===
 +
У неакадемічних джерелах можна зустріти твердження, що на момент закінчення розробки М-20 була найшвидшим комп'ютером в світі. По всій видимості, це думка грунтується на книзі Б. Н. Малиновського, згідно з якою «вона була успішно прийнята Державною комісією з оцінкою" сама швидкодіюча в світі "». Дане твердження, однак, не відповідає дійсності: швидкодія М-20 становило 20 тис. операцій в секунду, в той час як, наприклад, IBM 704, що випускалася з 1954 року (тобто на 5 років раніше), мала швидкодія 40 тис. операцій в секунду, а представлена ​​30 грудня 1958 року і поставляється з 1959 року транзисторная ЕОМ IBM 7090 (англ.) - понад 220 тис. операцій в секунду. Найімовірніше, радянські фахівці в той час не мали достатньої інформації про технічні характеристики американського обладнання.
 +
===Розвиток===
 +
Пізніше на заміну M-20 були розроблені напівпровідникові машини БЕСМ-3М, БЕСМ-4, М-220, М-220М, М-222 (останні дві - в СКБ Казанського заводу ЕОМ), програмно сумісні з М-20 і мали більший обсяг пам'яті. Машини М-220М і М-222 набули значного поширення в військово-промисловому комплексі, вони випускалися до 1974 року, всього було випущено більше 800 штук.
  
 
==Технічні характеристики==
 
==Технічні характеристики==
−
===Структура ЭВМ===
+
===Структура ЕОМ===
−
Однопроцессорная, в процессоре реализован ряд структурных решений: совмещение выполнения частей операций, ускорение выполнения операций сложения и умножения за счет совершенствования работы цепей переноса (введение цепи «грубого» переноса, дополняющего сквозной перенос) и умножение сразу на два разряда.
+
Однопроцесорна, в процесорі реалізований ряд структурних рішень: поєднання виконання частин операцій, прискорення виконання операцій додавання і множення за рахунок вдосконалення роботи ланцюгів перенесення (введення ланцюга «грубого» перенесення, що доповнює наскрізне перенесення) і множення відразу на два розряду.
−
===Элементная база===
+
===Елементна база===
−
Съемные блоки с двумя электронными лампами. Использовался импульсный принцип (динамические триггеры) для построения схем устройств параллельного действия, что привело к уменьшению числа электронных ламп в машине до 1600. Логические схемы были выполнены на полупроводниковых диодах, что в сочетании с ненагруженным режимом их работы, являющимся также следствием применения импульсного принципа построения схем, обеспечило повышенную надежность работы машины.
+
Знімні блоки з двома електронними лампами. Використовувався імпульсний принцип (динамічні тригери) для побудови схем пристроїв паралельного дії, що призвело до зменшення числа електронних ламп в машині до 1600. Логічні схеми були виконані на напівпровідникових діодах, що в поєднанні з ненавантаженим режимом їх роботи, що є також наслідком застосування імпульсного принципу побудови схем, забезпечило підвищену надійність роботи машини.
−
===Конструкция и технология===
+
===Конструкція і технологія===
−
Машина собрана в семи шкафах. В каждом шкафу по шесть плат. Использовались 30-контактные ножевые разъемы.
+
Машина зібрана в семи шафах. У кожній шафі по шість плат. Використовувалися 30-контактні ножові роз'єми.
−
===Программное обеспечение===
+
[[Файл:29s23_comp.jpg|мини|260px|справа| ЕОМ]]
−
Библиотека стандартных подпрограмм ИС-2.
+
===Програмне забезпечення===
−
===Технико-эксплуатационные характеристики===
+
Бібліотека стандартних підпрограм ІС-2.
−
ЭВМ М-20 имела память на ферритовых сердечниках объемом 4096 слов, внешняя память располагалась на магнитных барабанах и лентах.
+
===Техніко-експлуатаційні характеристики===
−
* Средняя производительность – 20 тыс. операций в секунду
+
ЕОМ М-20 мала пам'ять на феритових сердечниках об'ємом 4096 слів, зовнішня пам'ять розташовувалася на магнітних барабанах і стрічках.
−
* Элементная база: 1600 электровакуумных ламп, полупроводниковые диоды
+
* Середня продуктивність - 20 тис. операцій в секунду
−
* Тактовая частота: 666,7 кГц (один импульс за примерно 1,5 мксек)
+
* Елементна база 1600 електровакуумних ламп, напівпровідникові діоди
−
* Система представления чисел: двоичная с плавающей запятой, 45 разрядов на коды чисел
+
* Тактова частота: 666,7 кГц (один імпульс за приблизно 1,5 мксек)
−
* Оперативная память: на ферритовых сердечниках, объёмом 4096 45-разрядных слов
+
* Система подання чисел: двійкова з плаваючою комою, 45 розрядів на коди чисел
−
* Буферная память: три магнитных барабана по 4096 слов каждый
+
* Оперативна пам'ять: на феритових сердечниках, об'ємом 4096 45-розрядних слів
−
* Внешняя память: магнитные ленты (4 блока), перфокарты
+
* Буферна пам'ять: три магнітних барабана по 4096 слiв кожен
−
* Устройство вывода: печатающее устройство
+
* Зовнішня пам'ять: магнітні стрічки (4 блоки), перфокарти
−
* Производительность: в среднем, 20 тыс. операций в секунду
+
* Пристрій виведення: принтер
−
* Занимаемая площадь: 170—200 кв.м.
+
* Займана площа: 170-200 кв.м.
−
* Потребляемая мощность: 50 кВт, не считая системы охлаждения
+
* Потужність: 50 кВт, не рахуючи системи охолодження
  
 
==Сфера застосування ==
 
==Сфера застосування ==
−
Опишіть сфери, способи та результати застосування експонату. Вкажіть при цьому часові інтервали застосування
+
У постанові президії АН СРСР від 20 лютого 1959 говорилося: «... створення машини М-20 є видатним досягненням в розвитку радянської техніки універсальних цифрових обчислювальних машин. За своїм швидкодією машина М-20 перевершує існуючі вітчизняні та серійні зарубіжні математичні обчислювальні машини.
 +
 
 +
Завдяки великому швидкодії, досконалості логічної структури і розвиненій системі оперативних і зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв, а також високого ступеня надійності машини, вона дозволяє вирішити переважна більшість сучасних складних завдань, висунутих галузями науки і техніки ».
 +
Введена в дію в 1958 р Випускався серійно до 1964 року, всього було випущено 20 машин.
  
 
==Фото, відео-матеріали==
 
==Фото, відео-матеріали==
−
Тут розмістіть власні фото або фото з відкритих джерел, а також посилання на відео
+
{| class="wikitable" align="center" style="margin-left:1em"
 +
|-
 +
| [[Файл:М20-1.jpg|400px|center|ЕОМ М-20]] || [[Файл:И.В. Поттосин за пультом ЭВМ М-20.jpg|360px|center|И.В. Поттосин за пультом ЕОМ М-20]]
 +
|-
 +
| [[Файл:М20-3.jpg|400px|center|ЕОМ М-20]] || [[Файл:M20-4.jpg|400px|center|ЕОМ М-20]]
 +
|-
 +
|}
  
 
==Список використаних джерел==
 
==Список використаних джерел==
 +
1. Воеводин. В. В. Численные методы алгебры (теория и алгоритмы). — М.: Наука, 1966 г. — 248 с.
 +
 +
2. М. Р. Шура-Бура, В. С. Штаркман. Вычислительная машина М-20. Инструкция по математической эксплуатации. — Москва, 1962.
 +
 +
3. В. Ф. Ляшенко. Программирование для ЦВМ с системой команд типа М-20. — Москва: «Советское радио», 1974.
 +
 +
4. П.П. Головистиков. Машина М-20 (рус.). История ИТМиВТ. сайт ИТМиВТ. Проверено 5 августа 2009. Архивировано из первоисточника 11 марта 2012.
 +
 +
[http://www.computer-museum.ru/histussr/26-1.htm Машина электронная вычислительная общего назначения М-20]
 +
 +
[http://comnew.ru/text/malinovsky/63.htm ЭВМ М-20]
 +
 +
[https://it.wikireading.ru/61638 БЭСМ-2 и М-20]
 +
==Автор проекта==
 +
[[Користувач:Лаврук Станіслав Андрійович | Лаврук Станіслав]]
  
−
<includeonly> [[Категорія:Музей історії техніки]]</includeonly>
+
[[Category:Музей історії техніки]]

Поточна версія на 09:38, 24 травня 2017

ЕОМ М-20

Загальний опис (принцип дії)

M-20 - радянська лампова електронна обчислювальна машина. Розроблена в Інституті точної механіки та обчислювальної техніки (ІТМіВТ) і СКБ-245 під керівництвом С. А. Лебедєва. Заступники головного конструктора - М. К. Сулим та М. Р. Шура-Бура, основні розробники - П. П. Головистиков, В. Я. Алексєєв, В. В. Бардіж, В. Н. Лаут, А. А. Соколов , М. В. Тяпкін, А. С. Федоров. Розробка була розпочата в 1955 році і завершено у 1958 році.

И.В. Поттосин за пультом ЕОМ М-20

В середині 60-х років минулого століття були широко поширені обчислювальні машини типу М-20, побудовані колективом, очолюваним академіком С. А. Лебедєвим. На ті часи це були цілком сучасні комп'ютери, що володіють продуктивністю близько 20 тис. операцій в секунду. Однак їх оперативна пам'ять була малою і дозволяла вирішувати системи лінійних алгебраїчних рівнянь з щільною матрицею порядку всього лише 50-100.

Вимоги практики змушували шукати шляхи вирішення систем значно більшого порядку. У якості повільної пам'яті на цих машинах використовувалися магнітні барабани. Вони грали тоді таку ж роль, яку зараз в персональному комп'ютері грають жорсткі диски. Зрозуміло, з поправкою на об'єм інформації.

Під цей тип повільної пам'яті була розроблена спеціальна блокова технологія вирішення великих алгебраїчних задач. Вона дозволяла з використанням тільки 300 слів оперативної пам'яті вирішувати системи практично будь-якого порядку. Точніше, такого порядку, при якому матриця і права частина могли цілком розміститися в повільній пам'яті. При цьому системи вирішувалися майже настільки ж швидко, як ніби вся інформація про них насправді була розміщена в оперативній пам'яті. Створені на основі даної технології програми були вельми ефективні. Зокрема, на машинах типу М-20 вони дозволяли вирішувати системи 200-го порядку всього за 9 хвилин.

Історична довідка

ЕОМ М-20 стала однією з найбільш швидкодіючих і надійних машин першого покоління в світі.

Загальне підвищення ефективності роботи машини крім структурних рішень і імпульсного принципу побудови схем досягалося також введенням:

  • індексної арифметики, що дозволяє в багатьох випадках позбутися від змінних команд;
  • нових логічних операцій в процесорі;
  • системи команд з автоматичною модифікацією адреси;
  • поєднання роботи АУ з вибіркою команд в пам'яті;
  • суміщення виведення інформації на друк з роботою процесора.
ЕОМ М-20

Були отримані патенти на ЕОМ М-20, патенти на окремі складові М-20, була велика кількість публікацій.

1. Вперше у вітчизняній практиці застосована автоматична модифікація адреси.

2. Введення буферної пам'яті для масивів, які видаються на друк. Поєднання друку з рахунком.

3. Використання повністю синхронної передачі інформації в логічних ланцюгах.

4. Використання НМЛ з швидким пуском і зупинкою.

5. Для М-20 розроблена одна з перших операційних систем ІС-2 (Інститут прикладної математики АН СРСР).

Швидкодія

У неакадемічних джерелах можна зустріти твердження, що на момент закінчення розробки М-20 була найшвидшим комп'ютером в світі. По всій видимості, це думка грунтується на книзі Б. Н. Малиновського, згідно з якою «вона була успішно прийнята Державною комісією з оцінкою" сама швидкодіюча в світі "». Дане твердження, однак, не відповідає дійсності: швидкодія М-20 становило 20 тис. операцій в секунду, в той час як, наприклад, IBM 704, що випускалася з 1954 року (тобто на 5 років раніше), мала швидкодія 40 тис. операцій в секунду, а представлена ​​30 грудня 1958 року і поставляється з 1959 року транзисторная ЕОМ IBM 7090 (англ.) - понад 220 тис. операцій в секунду. Найімовірніше, радянські фахівці в той час не мали достатньої інформації про технічні характеристики американського обладнання.

Розвиток

Пізніше на заміну M-20 були розроблені напівпровідникові машини БЕСМ-3М, БЕСМ-4, М-220, М-220М, М-222 (останні дві - в СКБ Казанського заводу ЕОМ), програмно сумісні з М-20 і мали більший обсяг пам'яті. Машини М-220М і М-222 набули значного поширення в військово-промисловому комплексі, вони випускалися до 1974 року, всього було випущено більше 800 штук.

Технічні характеристики

Структура ЕОМ

Однопроцесорна, в процесорі реалізований ряд структурних рішень: поєднання виконання частин операцій, прискорення виконання операцій додавання і множення за рахунок вдосконалення роботи ланцюгів перенесення (введення ланцюга «грубого» перенесення, що доповнює наскрізне перенесення) і множення відразу на два розряду.

Елементна база

Знімні блоки з двома електронними лампами. Використовувався імпульсний принцип (динамічні тригери) для побудови схем пристроїв паралельного дії, що призвело до зменшення числа електронних ламп в машині до 1600. Логічні схеми були виконані на напівпровідникових діодах, що в поєднанні з ненавантаженим режимом їх роботи, що є також наслідком застосування імпульсного принципу побудови схем, забезпечило підвищену надійність роботи машини.

Конструкція і технологія

Машина зібрана в семи шафах. У кожній шафі по шість плат. Використовувалися 30-контактні ножові роз'єми.

ЕОМ

Програмне забезпечення

Бібліотека стандартних підпрограм ІС-2.

Техніко-експлуатаційні характеристики

ЕОМ М-20 мала пам'ять на феритових сердечниках об'ємом 4096 слів, зовнішня пам'ять розташовувалася на магнітних барабанах і стрічках.

  • Середня продуктивність - 20 тис. операцій в секунду
  • Елементна база 1600 електровакуумних ламп, напівпровідникові діоди
  • Тактова частота: 666,7 кГц (один імпульс за приблизно 1,5 мксек)
  • Система подання чисел: двійкова з плаваючою комою, 45 розрядів на коди чисел
  • Оперативна пам'ять: на феритових сердечниках, об'ємом 4096 45-розрядних слів
  • Буферна пам'ять: три магнітних барабана по 4096 слiв кожен
  • Зовнішня пам'ять: магнітні стрічки (4 блоки), перфокарти
  • Пристрій виведення: принтер
  • Займана площа: 170-200 кв.м.
  • Потужність: 50 кВт, не рахуючи системи охолодження

Сфера застосування

У постанові президії АН СРСР від 20 лютого 1959 говорилося: «... створення машини М-20 є видатним досягненням в розвитку радянської техніки універсальних цифрових обчислювальних машин. За своїм швидкодією машина М-20 перевершує існуючі вітчизняні та серійні зарубіжні математичні обчислювальні машини.

Завдяки великому швидкодії, досконалості логічної структури і розвиненій системі оперативних і зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв, а також високого ступеня надійності машини, вона дозволяє вирішити переважна більшість сучасних складних завдань, висунутих галузями науки і техніки ». Введена в дію в 1958 р Випускався серійно до 1964 року, всього було випущено 20 машин.

Фото, відео-матеріали

ЕОМ М-20
И.В. Поттосин за пультом ЕОМ М-20
ЕОМ М-20
ЕОМ М-20

Список використаних джерел

1. Воеводин. В. В. Численные методы алгебры (теория и алгоритмы). — М.: Наука, 1966 г. — 248 с.

2. М. Р. Шура-Бура, В. С. Штаркман. Вычислительная машина М-20. Инструкция по математической эксплуатации. — Москва, 1962.

3. В. Ф. Ляшенко. Программирование для ЦВМ с системой команд типа М-20. — Москва: «Советское радио», 1974.

4. П.П. Головистиков. Машина М-20 (рус.). История ИТМиВТ. сайт ИТМиВТ. Проверено 5 августа 2009. Архивировано из первоисточника 11 марта 2012.

Машина электронная вычислительная общего назначения М-20

ЭВМ М-20

БЭСМ-2 и М-20

Автор проекта

Лаврук Станіслав

Отримано з https://wiki.cusu.edu.ua/index.php?title=Електронна_обчислювальна_машина_М-20&oldid=281589