Ровно 50 лет назад, в апреле 1953 года, были введен в эксплуатацию отечественный компьютер под названием БЭСМ. Это событие положило начало развитию компьютерной промышленности в СССР.

БЭСМ не была первой отечественной ЭВМ - еще за полтора года до этой даты, в конце 1951 года, в Киеве заработала МЭСМ, созданная, как и БЭСМ, под руководством Сергея Алексеевича Лебедева, а в январе 1952 года началась опытная эксплуатация М-1 И.С. Брука (о нем мы уже писали). Название МЭСМ обычно расшифровывают, как "малая электронно-счетная машина", но есть свидетельства, что сам Лебедев под первой буквой имел в виду "макет", и это обстоятельство точно отражает суть в остальном весьма продвинутой по тем временам конструкции - МЭСМ (как и М-1 Брука) не была предназначена для промышленного производства. Хотя именно на ней Лебедевым были отработаны принципы, которые легли в основу построения всех средств вычислительной техники в дальнейшем, и в отечественной литературе одно время даже назывались "принципами фон Неймана-Лебедева" - дело в том, что выдающийся ученый еще в 1948 году совершенно самостоятельно и чисто теоретически пришел к тем же выводам, что и фон Нейман на основе изучения работы ЭНИАКа. В совершенной самостоятельности Лебедева сомневаться не приходится - в 1948 году американская научная литература в СССР была практически недоступна. Известно, что Б.И. Рамеев - также выдающийся конструктор ВТ и соавтор И.С. Брука по первому в России авторскому свидетельству на ЭВМ - узнал о построении вычислительных машин из... передачи BBC. Кроме подобных слухов, первые более-менее толковые сведения об ЭВМ пришли в страну из-за рубежа только в 1949 году.

Так называемые "принципы фон Неймана", легшие в основу почти всех последующих поколений компьютеров, гласят:

1. Компьютеры на электронных элементах должны работать в двоичной системе счисления.
2. Программа должна размещаться в памяти.
3. По форме представления команды и числа одинаковы.
4. Так как физически реализовать запоминающее устройство, обладающее одновременно высоким быстродействием и большой емкостью, сложно, то память следует организовывать иерархически.
5. Арифметическое устройство компьютера конструируется на основе сумматоров - устройств, выполняющих операцию сложения.
6. Операции над двоичными кодами осуществляются одновременно над всеми разрядами.

Одним из самых интересных - и совершенно неочевидных в то время - является принцип номер 4. В переводе на обычный язык он означает, что в компьютере должна быть не одна память, а несколько - самая быстрая (ОЗУ, которое сейчас тоже делится на несколько уровней), более медленная, но и более вместительная (в наши дни это жесткие диски), еще более вместительная - на внешних накопителях (для ПК это еще недавно были накопители на магнитной ленте, которые сейчас вытеснены приводами CD и DVD ROM) и т.д. Гениальность фон Неймана состоит в том, что он предусмотрел такую структуру во времена, когда никакой другой памяти, кроме как на релейных или ламповых триггерах, не существовало.

Но дело было не столько в принципах, сколько в том, чтобы их воплотить в жизнь. Следует учесть, что постройка компьютера по тем временам приравнивалась к крупнейшим научно-техническим проектам и требовала соответствующего уровня инвестиций - почти полмиллиона долларов, которые потребовала постройка ЭНИАКа, для середины 40-х годов - сумма, сравнимая с годовым бюджетом иного крупного научного учреждения. Но деваться было некуда - если расчеты для атомной бомбы еще могли выполнять по старинке, на арифмометрах, с карандашом и бумагой, то для термоядерной уже потребовался специально сконструированный компьютер.

Вот в такой обстановке в середине марта 1950 года директором недавно (в 1948 году) организованного Института точной механики и вычислительной техники АН СССР становится академик М.А. Лаврентьев. Еще его предшественник, академик Н.Г. Бруевич, хорошо ориентировавшийся в арифмометрах, но ничего не смысливший в электронике, пытался начать работы по конструированию ЭВМ, но, видимо, недостаточно активно - в 1949 г. комиссия Президиума АН под председательством В.М. Келдыша пришла к выводу, что быстродействующей вычислительной технике уделяется недостаточно внимания. Лаврентьев участвовал в работе комиссии, и после нее написал известное письмо Сталину, результатом которого и был толчок к созданию первых ЭВМ. Жанр "письмо к Сталину" был тогда необычайно популярен - а к кому еще апеллировать, как не к самому Хозяину? - и, надо сказать, не бессмыслен: атомная бомба, как известно, тоже началась с письма Флерова Сталину.

В отличие от Бруевича, Лаврентьев прекрасно знал, с чего начинать - он до этого был вице-президентом АН Украины и, в частности, поддерживал инициативы Лебедева в части постройки МЭСМ. Поэтому первое, что он сделал, - назначил Лебедева руководителем лаборатории, хотя на некоторое время - по совместительству, Лебедев оставался пока в Киеве, где руководил доводкой МЭСМ.

Другим следствием письма Лаврентьева было то, что, подстегнутые высочайшими приказами, засуетились и промышленники. В созданном незадолго до этого в рамках Министерства машиностроения и приборостроения СКБ-245 также принялись за ЭВМ. Надо отметить, что производственники были в несравненно более выгодном положении, чем ученые из АН, - у них была база в виде завода САМ, НИИсчетмаш, и при том во всех этих трех организациях - включая СКБ-245 - во главе стоял один и тот же человек, М.А.Лесечко. Первоначально - еще при Бруевиче - ИТМиВТ договорился о сотрудничестве с Минмашприбором, и Лесечко обладал достаточно развитой инженерной интуицией, чтобы понять перспективность электронной конструкции на лампах, а не на реле, как первоначально планировалось. Но промышленники из сотрудников быстро стали конкурентами ученых - в том же 50-м году выходит утвержденное Сталиным правительственное постановление о создании двух моделей ЭВМ, в котором названы две ответственные организации - СКБ-245 от Минприбора и ИТМиВТ от АН СССР. Да, как ни странно, но во многих отраслях Сталин поддерживал и даже всячески приветствовал конкуренцию - несмотря на господствующую концепцию "планового социализма", отрицавшую конкурентную борьбу в принципе. Так были созданы многие модели самолетов, в такой же обстановке, кстати, появился и знаменитый автомат Калашникова.

Одновременно с АН и Минмашприбором работы над упомянутой М-1 проводил в ЭНИНе (Энергетическом институте АН СССР) Исаак Семенович Брук. Его проект был санкционирован на уровне Президиума АН - Брук, в отличие от Лебедева, старался не завязываться ни на какие постановления на высшем уровне, чтобы сохранить свободу действий. Поэтому работать ему было гораздо труднее - например, при наборе молодых сотрудников ему приходилось рассчитывать только на остатки выпускников, которые по разным причинам не попали в "ящики". Среди этих "остатков", однако, попадались весьма интересные кадры, которых не брали в секретные лаборатории, например, из-за арестованных родителей. Так у Брука оказался Н.А. Матюхин, который стал фактически главным конструктором М-1, а позднее стал крупнейшим конструктором отечественных ЭВМ, да и Б.И.Рамеев тоже. Кстати, интересная подробность о совместной деятельности Брука и Рамеева, которая не попала в упомянутую публикацию. В августе 1948 года, еще до подачи своей знаменитой заявки на изобретение, Брук и Рамеев направили в Президиум АН проект постройки ЦВМ. Так вот, ничего не зная о принципах фон Неймана и Лебедева (Лебедев еще только их разрабатывал), Брук с Рамеевым предусмотрели в своей АЦВМ не только двоичную систему счисления и хранимую в памяти программу, но и иерархическую структуру памяти для возможности выполнения задач, требующих большого объема памяти. Никаких, естественно, накопительных магнитных барабанов и тем более лент тогда не существовало¹, потому решение было простым и остроумным: промежуточные результаты выводились на перфоленту, такую же, как и для хранения программ с данными. Такой своеобразный "своп-файл" на следующем этапе вычислений заново загружался в считывающее устройство.

Вернемся, однако, к герою дня - БЭСМ. Существует предание, что Лебедев привез проект БЭСМ из Киева записанным на коробках из-под папирос "Казбек", которым он не изменял до конца жизни. Это, конечно, не более, чем легенда, но то, что к моменту его переезда в Москву в середине 1950 года проект в целом уже был готов - факт. И именно фантастическая работоспособность С.А. Лебедева в дальнейшем обусловила первенство команды "ученых", намного обогнавших "производственников" по всем статьям - включая и сроки создания, и быстродействие и надежность конструкции.

(продолжение следует)