Размышления об утраченной профессии.

Волею судеб мне пришлось освоить профессию, которая в конце концов оказалась никому не нужной. Более того, она так и не обрела даже своего общепринятого названия. Правда, незадолго до того, как она должна была уйти в небытие, нас, специалистов в этой области техники в узких кругах стали называть "системными инженерами" по аналогии с системными программистами, поскольку нам необходимо было знать и программирование и, особенно в последние годы, работу операционных систем ЭВМ. Понятно, что речь идет о специалистах, занимавшихся техническим обслуживанием первых вычислительных машин. Эти машины были настолько ненадежны, что требовали постоянного ремонта и профилактических мероприятий, которые могли выполнять только хорошо подготовленные специалисты. Между тем, машины были очень сложны и подготовка специалистов, и обретение ими необходимого опыта требовали большого времени. Мне пришлось работать на ЭВМ трех поколений и каждый раз нужно было осваивать практически совершенно новую технику, хотя общие принципы ее работы оставались теми же. Голова забивалась знаниями, которые через несколько лет вместе с отходом поколения машин становились совершенно ненужными, а вместо них опять-таки на весьма короткое время нужно было заполнять голову новыми. Постепенно надежность машин возрастала, потом она выросла почти скачкообразно, а теперь современные компьютеры почти не выходят из строя, если же в них что-то серьезно ломается, то их просто заменяют новыми. Результатом такого процесса и стало исчезновение одной отрасли технических знаний, в которой я имел несчастье стать специалистом. От прошлого практического опыта остались только стремление мыслить логично, а также воспоминания, которые частично нашлось время записать и с которыми я теперь познакомлю любезного читателя

К вопросу о том, «как это начиналось»

Приблизительно в начале 70-х годов в НИИ-4 Министерства Обороны СССР, где я тогда служил, начал создаваться музей института и в качестве экспонатов в нем должны были быть представлены ячейки (иначе – «блочки») первых ЭВМ, эксплуатировавшихся в ВЦ. Однако оказалось, что не сохранилось ни одной ламповой ячейки ни от М-20, ни от М-50 – все было уничтожено, неизвестно по каким соображениям. Конечно же, не осталось также и никаких фотографий. Вот так в годы становления вычислительной техники, люди к ней причастные, не осознавали важности исторических документов. Вопрос с ячейками малозначительный, однако, показательный. Так же небрежно создатели первых вычислительных машин относились к сохранению для истории событий и обстоятельств своей работы, которая в начале была воистину подвижнической. С другой стороны, когда, наконец, дело дошло до воспоминаний, то оказалось, что многое забыто, а кое о чем в то время писать было нельзя.

Как известно, первой в Советском Союзе ЭВМ была малая электронная счетная машина, созданная в Киеве под руководством С.А. Лебедева. Его ближайшие помощники Л.Н. Дашевский (он, кстати, был рецензентом моего дипломного проекта) и Е.А. Шкабара в 1981 году опубликовали книгу «Как это начиналось» об истории создания этой машины. В заключительной части книги есть фраза: «В конце 1956 г. МЭСМ демонтировали и передали в качестве учебного пособия в Киевский политехнический институт, который начал к тому времени выпускать специалистов по вычислительной технике». Здесь авторы определенно допускают ошибку. В 1959 г. я заканчивал КПИ и как раз весной того же года участвовал в демонтаже МЭСМ. Поскольку год окончания института стоит в дипломе, то я ошибиться не могу. И никаких специалистов вычислительной техники в 1956 году КПИ не выпускал. Эту премудрость я начал постигать за полтора года перед этим, когда соответствующий предмет нам ввели лишь на четвертом курсе. Я учился по специальности «Автоматика и телемеханика», а студентов на специальность «Счетные машины» в первые две группы электротехнического факультета СМ-1 и СМ-2 набрали только в 1958 г. Эта неточность авторов может показаться несущественной, но она характеризует недооценку значения вычислительной технике, которое тогда имела место в Советском Союзе. Господствовавшая в те времена идеология объявила кибернетику «лженаукой», а вычислительная техника как раз была ее составной частью.

Вот это обстоятельство авторами воспоминаний обходится стороной, но оно как раз и сыграло роковую роль в развитии вычислительной техники в Советском Союзе. Отставание от Америки на восемь лет, так и не было никогда преодолено. Описывая обстоятельства своей работы в здании заброшенного монастыря в Феофании под Киевом, авторы несколько раз упоминают о ее «секретности». Однако это была отнюдь не государственная тайна, а тайна С.А. Лебедева и его ближайшего окружения, дабы не быть обвиненными в занятиях неблаговидных и даже преступных. Во время демонтажа МЭСМ сотрудники того учреждения, которое там все еще оставалось, рассказывали нам, что Лебедев начал работы на свой страх и риск и в планы работы Института электротехники они не входили. Феофанию выбрали не даром – в Киеве было достаточно помещений для любых, тем более для «секретных», работ. Просто Лебедев хотел работать подальше от глаз людских и возможных комиссий, контролировавших работу научных учреждений. Скудное финансирование работ осуществлялось «левым» путем за счет денег, отпускавшихся совсем на другую программу. Нередко, чуть ли на собственные деньги, радиодетали приходилось покупать на «толкучке», о существовании которой на «Евбазе» («еврейский» базар в Киеве) недаром упоминают авторы в своих воспоминаниях.

Тем временем, в ЦК ВКП(б) каким-то образом узнали о том, что Америке работают какие-то «умные» машины, которые производят сложные расчеты в том числе и по военной тематике. Немедленно «на ковер» было вызвано руководство Академии наук для того, чтобы держать ответ о причинах отставания советской науки. Для академиков дело могло закончиться плачевно, но «слухами земля полнится» и кто-то из них краем уха слышал, что в Киеве что-то в этом отношении делается. Для академиков это было спасением. Услышав, что работы ведутся, но затягиваются из-за недостаточного финансирования (академики были к тому же политиками!), партийное руководство приказало достаточные средства выделить и работу закончить в ближайшие сроки. Когда об этом узнали в Киеве, то не на шутку испугались. Лебедев-то и не думал создавать вычислительную машину, а лишь ее модель. Когда же был получен строгий приказ и необходимое финансирование, пути к отступлению были отрезаны. С волнением и страхом люди ждали завершения работ, но когда машина, к их удивлению, стала производить правильные расчеты, они поняли, что рискованное предприятие было счастливо закончено.

Вот так, или примерно так рассказывали об обстоятельствах создания первой в Советском Союзе ЭВМ, причастные к этому делу люди. Конечно, что-то в их рассказе было приукрашено, что-то драматизировано, но главное остается несомненным – создание МЭСМ было следствием частной инициативы небольшой группы людей, вдохновляемой С.А. Лебедевым.

Становления ЭВМ Единой системы

Становления ЭВМ Единой системы и связанные с ней события являются ключевыми в истории советской вычислительной техники, недаром споры о целесообразности ее внедрения не утихают до сих пор. Была ли особая необходимость в копировании американского оригинала IBM 360? Не пошло ли это во вред оригинальному пути развития советских вычислительных машин, с успехом выпускаемых в разных уголках страны? Свою точку зрения и попутно историю сложного процесса освоения ЭВМ ЕС подают В.В. Пржиялковский и В.К. Левин на сайте Виртуального компьютерного музея (см. Исторический обзор семейства ЕС ЭВМ http://www.computer-museum.ru/histussr/es_hist.htm и Очерк становления Единой системы ЭВМ http://www.computer-museum.ru/histussr/es_levin.htm). Но это так сказать «взгляд изнутри», скажем так, заинтересованных сторон. Не вдаваясь в технические детали, мы попытаемся дать свою оценку, рассматривая проблему очень широко. Советская вычислительная техника начала развиваться лет на семь-восемь позже американской и причины этого старшему поколению хорошо известны, а для молодого лишь дадим цитату из Краткого философского словаря под редакцией М, Розенталя и П. Юдина (издание четвертое, дополненное и исправленное, 1954 г.). Несмотря на исправления и дополнения и идущую полным ходом разработку вычислительных машин в СССР, в словаре стояло дословно такое определение:

«Кибернетика – реакционная лженаука, возникшая в США… Кибернетика выражает одну из основных черт буржуазного мировоззрения – его бесчеловечность, стремление превратить трудящихся в придаток машины, в орудие производства и в орудие войны».

Надо думать, что в первом издании словаря определение было еще более уничижительным. Тем не менее, в последующие годы в Советском Союзе наращивалось производство ЭВМ и не без успеха. Однако, несмотря на все старания, отставание от Америки, вызванное запоздалым вниманием к «кибернетике», преодолеть не удавалось. Быстродействие американских машин было более высоким и если с натяжкой можно было говорить о каком-то паритете, то только благодаря виртуозности советских программистов, которые выжимали из «железа» более ста процентов их возможностей. Однако со временем становилось ясным, что при отсутствии общей идеологии у многочисленных разработчиков хаотическими усилиями догнать Америку не удастся. И теперь самое время сделать небольшой экскурс в далекое прошлое.

В конце 18-го века в Англии очень трудно было найти два одинаковых винта и соответствующие им гайки при сборке станков или при замене износившихся деталей новыми. Винты, нарезаемые ручным способом, имели произвольную нарезку. Нужен был гений Модсли, чтобы усовершенствовать токарный станок таким образом, чтобы добиться хотя бы частичной стандартизации резьбы для винтов и гаек. В дальнейшем его идея была развита и в конце концов в Англии были разработаны первые винтовые стандарты. Понимание того, что при массовом производстве нужно стремиться к максимальной стандартизации деталей и узлов, глубоко укоренилось в сознании промышленников Запада, и стандартизация использовалась везде, где это было возможно, в том числе и при производстве ЭВМ. Одинаковая система команд и стандартный восьмиразрядный байт давали возможность использовать одну и ту же программу на разных машинах, а блочная структура со стандартным интерфейсом упрощали замену устаревших блоков на новые. В результате имела место экономия больших средств, которые могли быть добавлены к финансированию новых разработок.

В 60-е годы прошлого столетия в советской вычислительной технике ситуация была подобна той, которая царила в машиностроении Англии 17-го столетия. Даже удивительно, что в стране с единой общественной идеологией была допущена такая вольность, как великое разнообразие типов ЭВМ, которое сопровождалось также и великим разнообразием используемых систем и кодов команд, разрядных сеток, устройств ввода и вывода. Использовались семи-, шести, и, кажется, трехбитные байты. Соединительные кабели между отдельными устройствами применялись в каждой ЭВМ разные, понятие стандартного интерфейса вовсе отсутствовало. В такой ситуации о какой-либо программной совместимости машин (даже одного разработчика) не могло быть и речи. Однако идея стандартизации при социалистическом способе производства не приходила в голову даже самым светлым головам, пока они не увидели ее воплощение в машинах IBM 360. Если бы тот же Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМ и ВТ) под руководством С.А. Лебедев использовал принцип стандартизации при разработке отдельных устройств машины, если бы система команд М-20, М-40 и М-50 была одинаковой и имела продолжение в машинах серии БЭСМ, то тогда бы не возник вопрос о возможном копировании IBM 360.

Однако отставание в вычислительной технике было связано также и с существующим низким уровнем культуры производства. Если прецизионное оборудование вычислительной техники начали производить заводы скобяных изделий и сантехники, не имеющие исторических традиций и опыта, достаточных производственных площадей и соответствующих санитарных условий в цехах, если рабочие использовали технический спирт и даже клей 88 «не по назначению», то трудно было ожидать появление в СССР машин мирового стандарта. Многое зависело от элементной базы. Недостаточная чистота исходного сырья влекла за собой большой разброс параметров, а это – увеличение размеров как самих элементов, так рабочего вольтажа, а за этим и размеров машин. Подобная проблема была и в фармацевтической фото- и кинопромышленности. Изготовленные по тем же рецептам мази типа «преднизолон» в Советском Союзе и Чехословакии отличались, как отличаются небо и земля. Причина была та же – недостаточная чистота компонентов, не позволявшая добиться гомогенной структуры эмульсии. Следствием было «свертывание» мазей подобно кислому молоку через два-три месяца после изготовления. Советские фото- и кинопленки не обеспечивали большой резкости по той же причине отсутствия нужной чистоты компонентов. На западе технологии получения чистых веществ уходят в эпоху средневековья, т. е. ко времени алхимии и развивались органично, сохраняя обретенный опыт и традиции. Традиции же царской России для Советского Союза оказались недостаточными.

В отсутствии удовлетворительной элементной базы и кроется причина того, почему в целом правильная идея копирования IBM 360 в Единой Системе машин не позволила преодолеть отставание от Америки. Однако, тем не менее, положительный эффект от этой акции был, и не только в большом количестве высокопроизводительных и программно совместимых ЭВМ, но и в полученном опыте организации крупномасштабного производства высоких технологий.

Развертывание ЭВМ ЕС-1050 в ВЦ НИИ-4 МО СССР.

В 1974 году главным инженером ВЦ был назначен полковник Марк Тимофеевич Кобзарь, имевший большой опыт практической и руководящей работы на ЭВМ М-20. Он стал активным инициатором обновления машинного парка ВЦ. Тогда на ВЦ уже работала машина ЕС-1020 и опыт работы на ней подтверждал перспективность ЭВМ Единой Системы. Кобзарь убедил командование НИИ-4 в необходимости приобретения ЭВМ ЕС-1050, новейшей тогда модели системы «Ряд». Однако запоздалая подача заявки на приобретение машины у завода ВЭМ (г. Пенза) означала, что институт должен был стать в общую очередь, в которой на то время уже стояли несколько солидных организаций оборонной промышленности. Вне очереди пройти было невозможно. Между тем, ни одна из десятка, выпущенных заводом и приобретенных заказчиками машин, до того времени не была принята в эксплуатацию, многие из них оставались даже в заводской упаковке. Причины этому были разные – часто у заказчиков не оказывалось необходимого помещения площадью в 100 кв. м. или холодильных установок. Однако даже там, где машина была установлена, возникали серьезные проблемы – надежность и функциональные возможности ЕС 1050 далеко не соответствовали ее техническим условиям.

Заинтересованные круги (проще говоря, «конкуренты») стали распространять слухи о том, что проект системы «Ряд» оказался неудачным и в результате престиж машин ЕС катастрофически падал. В этой ситуации одна из организаций отказалась покупать заказанную машину, и завод мог продать ее НИИ-4, но только до конца 1975 г. Если бы институт ее взять не успел, то тогда машина попадала под новое распределение на 1976 г. Таким образом, НИИ-4 был заинтересован получить машину именно до конца текущего года. С другой стороны, разработчику ЭВМ (НИЦЭВТ) для сохранения репутации, а заводу-изготовителю (директор Стукалов) во избежание проблем со сбытом, было совершенно необходимо, чтобы хотя бы одна из замороженных ЭВМ ЕС-1050 заработала как можно скорее. Не без оснований одни и другие считали, что на ВЦ НИИ-4 имеются все возможности для быстрого запуска ЭВМ ЕС 1050 в эксплуатацию – и достаточное помещение, и готовые холодильные установки, а главное, – опытные специалисты и компетентное руководство. Таким образом, в силу обстоятельств сформировалась троица из заинтересованных организаций с общей целью — запустить ЕС-1050 в самое ближайшее время. Правда, в предстоящей игре должна была участвовать еще одна сторона – военная приемка (представитель заказчика на заводе – полковник Питиков). У нее было совершенно другое назначение – добиться того, чтобы машина полностью соответствовала букве требований ТУ независимо от интересов других сторон. Такая позиция приемки чуть не стала роковой для НИИ-4.

Бросив все текущие дела, специалисты НИЦЭВТ взялись за недоделанную ранее работу. Как оказалось при анализе ситуации, машина, действительно, работала ненадежно, в ней были существенные недоработки, а некоторые предусмотренные ТУ операции не выполнялись. В основном это были операции контроля, а также другие, менее важные (например, запись состояния ЭВМ в память при аварийном отключении). Специалисты НИЦЭВТ разрабатывали схемы по американским оригиналам, но в стремлении уменьшить размеры машины и для скорейшего завершения работ выбрасывали “лишние”, как им казалось, узлы. Среди них были именно узлы контроля. А размеры машины нужно было уменьшать из-за того, что она требовала охлаждения. Советские микросхемы работали на более высоком вольтаже, чем американские. Скажем, если для американских интегральных схем требовались источники питания 1,8 В, то для советских – 5В, отсюда и большее тепловыделение и, соответственно, возникновение проблем с охлаждением. Лишь когда машина была уже готова, специалисты из НИЦЭВТа, наконец, разобрались в особенностях оригинала, но времени для корректировок уже было упущено.

Основная заслуга в запуске машины в работу принадлежала, конечно, НИЦЭВТ. Его специалисты проводили доработку и наладку опытного образца на своей производственной площади круглосуточно.

Одновременно в процессе этой работы проходили стажировку инженеры из ВЦ НИИ-4. В мае 1975 г. опытный образец был уже готов. К этому времени разработчику стало ясно, что можно исправить, а что нет. Необходимые доработки и изменения в ТУ посылаются на завод, а летом там уже были проведены все необходимые формальности с документацией и была начата наладка машины, имевшей, к слову, заводской номер 13. С началом сентября на завод для контроля над ходом производства и обучения методам наладки прибывает бригада специалистов из НИИ-4 и включается в работу. Последние месяцы года были очень напряженными – заводским специалистам пришлось потрудиться с полной отдачей сил, впрочем, и с осознанием того, что выпуск машин заводом входит также и в их интересы. Тем не менее, справедливость требует отдать должное начальнику цеха завода Кручинину, инженерам Гончарику, Пахолкову и многим другим заводчанам, фамилии которых стерлись в памяти за давностью лет. Со стороны НИИ-4 контроль и координацию работ организаций осуществлял полковник Кобзарь. Он же оказывал действенную помощь руководству завода в отношениях с военной приемкой через более высокие инстанции.

Эта помощь, действительно была очень нужна, ибо в ходе работ становилось ясно, что военная приемка абсолютно не заинтересована в быстрой сдаче машины. Ее работники нередко проявляли ненужный формализм, настаивая на выполнении требований ТУ, совершенно излишних. Интересы НИИ-4 их совсем не волновали, но они старалась этого явно не демонстрировать. Когда же 27 декабря полковник Питиков в своем выступлении на совещании военпредов дал понять, что до конца года машину на ВЦ НИИ-4 отправить уже невозможно из-за крайнего срока, специалистами ВЦ немедленно был дан сигнал о возможном провале операции полковнику Кобзарю. Он начал энергично действовать в своем ключе – подключил нужных людей из высшего руководства военной приемки, связался с министром радиопромышленности (кажется им тогда был Шокин), а сам сел на поезд “Суру” и на другой день утром уже был на заседании в кабинете Питикова. Он решительно взял ход заседания в свои руки, раздал задания военпредам, дав им понять, что вопрос о немедленной отправке машины в НИИ-4 уже решен. Растерянный Питиков не успел даже слова молвить. Пока он по телефону разбирался со своим начальством, в цех уже пошла команда: “Резать межстоечные кабели!”. Немедленно началось ее исполнение и упаковка отдельных устройств машины в ящики. Всего надо было упаковать ни много, ни мало, а 232 больших и малых ящиков и отправить их все до конца дня 31-го декабря 1974 г. На удивление все происходило очень быстро, без задержек. К вечеру пришли уже первые машины, заказанные буквально два-три часа назад и в наступившей темноте началась загрузка всего, что уже было к тому времени готово.

Определенную роль в этой работе сыграла и моя скромная особа. Поняв, что приобретенная специальность бесперспективна, я подался в программирование, потому что была в нашем отделе лаборатория, которая вела небольшие научные разработки. Мне повезло туда перейти, но когда к ВЦ вернулся Кобзарь и начал искать кадры для планируемой ЕС-1050, он просто возмутился тем, что я занялся программированием и вытащил меня назад, поставив задачу изучить процессор этой машины. Несколько месяцев я был на стажировке в НИЦЭВТ, участвовал в доведение до рабочего состояния опытного образца машины вместе с разработчиками и увидел всю ее сложность. Почувствовав, что эксплуатация этого монстра будет непростым делом, я подошел к изучению особенностей машины очень ответственно. Не надеясь на память, я купил себе толствую "амбарную книгу" и цветные шариковые ручки для наглядного представления "в цвете" связей между отдельными узлами процессора, временных диаграмм и другого вспомогательного материала для понимания сложных схем машины и их реализацию в «железе». Последние четыре месяца 1974 я безвыездно провел на заводе ВЭМ, где стал своим человеком и одновременно дополнял свою тетрадь новыми полученными знаниями. Я даже создал перечень содержания всех ящиков предназначеных для транспортировки готовой машины, что помогло мне контролировать процесс загрузки и вывоз. Эта тетрадь стала моим добрым помощником на долгие годы, а у начальства вызвала уважение ко мне как документальное свидетельство моих знаний и определенных качеств. Один раз мой начальник полковник Оборин даже спросил меня, смог ли бы я быть министром. Как я понял, соответствующим образом меня характеризовал Кобзарь, чтобы помочь в продвижении по службе. Оценив мою компетенцию и серьезное отношение к работе, меня назначили начальником лаборатории обслуживание ЕС-1050, как только машина была запущена в работу. Одновременно я какой-то период был единственным специалистом по процессору. Но я даже не знал, что эта машина была тогда самым мощным вычислительным комплексом в Европе. По крайней мере так говорил Пржиялковський во время торжественного ритуала запуска нашей машины в эксплуатацию. Хотя напряженная работа практически без выходных в течение двух лет принесла мне определенное нервное истощение, я вспоминаю это время как самый плодотворный и самый удачный период в моей жизни.

При эксплуатации машины в процессоре случались такие сложные неполадки, что до сих пор с гордостью вспоминаю об их устранении. Одну проблему мы устраняли два месяца. Заводской брак монтажа проявлялся при работе только одной программы. На профилактику нам отводили лишь один час в сутки, за которую надо было провести регламентные работы, а остальное время мы использовали для различных экспериментов с той программой, пока не выяснили, что она в определенном режиме работает нормально. Это была зацепка, которая позволила путем логических рассуждений и дополнительных экспериментов, найти в конце концов среди десятков тысяч контактов непропайку двух из них, и было причиной неправильной работы программы.

Поэтому голова была забита приобретенными знаниями, но эти знания – не математика, не физика, не иностранные языки, пользы от них я после окончания службы не имел. Хотя, возможно, у меня сформировался какой-то особый способ мышления, потому что до сих пор замечаю, что меня не понимают люди, когда говорю или пишу об очевидных мне вещах.