[recovery mode] Михаил Александрович Карцев — смельчак, гений, пионер ЭВМ
Как это часто бывало и бывает, многие выдающиеся умы не получают той заслуженной славы и признания общественности в период своего расцвета. Зачастую их заслуги в той или иной сфере становятся очевидно неотъемлемыми, когда великий человек уже ушел из жизни. Так было и с Михаилом Александровичем Карцевым. Но он никогда не унывал, никогда не жаловался. У него была его работа, его детище, которому он посвящал всего себя. Так, и только так рождаются гениальные открытия и, толкающие технологию вперед, изобретения.
Ранние годы и военный период
Ранние годы и военный период
Михаил Александрович родился в семье простых учителей, в Киеве 10 мая 1923 года. К сожалению, его отец скончался в том же году, однако его мать не пала духом и всегда заботилась о будущем маленького Миши. В довоенный период семья Карцева часто переезжала. Одесса, Харьков, а с 1934 года — Киев.
Среднее образование он получил также в Киеве. Это был переломный 1941 год, как для страны, так и для юноши. Уже летом Михаила отправили на оборонительный рубеж на территории Донбасса. Стать полноценным солдатом пришлось довольно быстро, уже в сентябре того же года, Карцев получил повестку в армию и, как и большинство молодых ребят тех времен, пошел защищать Родину. Его военная деятельность продлилась до февраля 1947 года.
В период Великой Отечественной войны Михаил был танкистом. Он воевал с захватчиками во втором Украинском фронте, а также в Южном, Северо-Кавказском и Юго-Западном. Михаил Карцев не любил рассказывать о военных годах, а рассказать было что. Он участвовал в боях за освобождение Венгрии, Австрии, Чехословакии и Румынии.
На груди М.А. Карцева много наград, и нет среди них незаслуженных
Среди сослуживцев он был уважаемым, поскольку всегда отличался смелостью, доблестью и честностью. Эти качества, а также факт участия во множестве битв, не остались незамеченными. Уже в 20 лет, будучи старшиной, Михаил был награжден медалью «За отвагу», «За взятие Будапешта», орденом Красной Звезды и, конечно же, медалью «За победу над Германией».
В период войны произошел еще одно немаловажное событие для советского юноши. Михаила в ноябре 1944 года приняли в кандидаты в члены КПСС, а уже в мае 1945 он был принят.
Учеба и начало карьеры
Далеко не все юноши, вернувшиеся с войны, решались получать высшее образование. Но Михаил всегда был человеком именно умственной деятельности. А ум, как говорится, требует пищи.
Потому не успел Михаил снять с себя военную форму, он поступил в Московский энергетический институт на факультет радиотехники. Сказать что Михаил был талантливым студентом — не сказать ничего. Будучи на третьем курсе, он экстерном сдал экзамены на год вперед. Таким образом в 1950 году был полноправным пятикурсником. В этом же году Михаил совершил судьбоносный шаг — поступил на работу в лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР. В этот период как раз шла разработка одной из первых вычислительных машин в СССР, в которой Карцев брал непосредственное участие.
В 1952 году Михаила Карцева направили в качестве младшего научного сотрудника в Энергетический институт АН СССР. И это уже не была стажировка, а полноценная работа, с которой он отлично справлялся. Результатом трудов была ЭВМ М-2.
В то же время разрабатывалась БЭСМ (Большая (или Быстродействующая) электронно-счётная машина). Она была, утрируя скажу, большая и мощная. Но вся прелесть ЭВМ М-2 заключалась в том, что ее, в отличие от БЭСМ, разработало маленькая группа людей, а ее возможности хоть и были меньше, но все же поражали. Даже сам Карцев довольно однозначно охарактеризовал свой труд: «это была машина солидная».
ЭУМ М-4
Случайности не случайны. Так можно описать следующие события, которые привели к созданию ЭУМ М-4 и к привлечению в этот процесс Михаила Карцева.
Наслаждаясь чистым воздухом и солнечными лучами на курорте в Кисловодске, случайно встретились два незаурядных человека — И.С. Брук и академик А.Л. Минц (в 1957 году был директором Радиотехнического института АН СССР). Брук начал рассказывать своему собеседнику о работе своей лаборатории и о возможном использования ЭВМ в сопряжении с радиолокационными комплексами. Беседа была захватывающей. Отпуск подошел к концу, все разъехались. Но идея об ЭВМ так глубоко засела в мозгах господина Минца, что тот уже сам обратился к И.С. Бруку с предложением создать устройство, которое будет управлять радиолокационным комплексом. Имя этому устройству было ЭУМ — электронная управляющая машина.
Отвергать такое предложение было бы глупо, и вот уже в декабре 1957 был утвержден техническое задание (план) для ЭУМ М-4. А руководителем работ над чудо-машиной был назначен никто иной, как Михаил Карцев.
Работа предстояла не из легких. Ибо системы раннего предупреждения о ракетном ударе и исследования космоса требовали вычислительных машин, способных справляться с большим объемом информации, при этом совершая все операции как можно быстрее.
М-4
Для столь масштабной работы одного, даже такого талантливого, человека, как Карцев было мало. Потому на базе молодого Института электронных управляющих машин АН СССР была создана лаборатория No2, руководителем которой стал все тот же Карцев.
В мае 1958 года был успешно утвержден сам проект ЭУМ М-4, а в апреле Совет Министров СССР, без ведома которого ничего не делалось, вынес постановление о создании ЭУМ М-4. Проще говоря, власти дали отмашку и работу можно было начинать.
За проектом было закреплено еще несколько имен выдающихся умов Союза: А.Г. Шишилов — главный инженер завода, где производились детали и сборка машины; В.С. Семенихин — руководитель конструкторского бюро.
Непосредственная заводская работа стартовала в апреле 1958 года. Труд был совместный, инженеры и проектировщики, рабочие и ученые, все вместе контролировали процесс создания каждой детальки, что было немаловажно и привело к тому, что последние были выполнены в точности так, как нужно.
Уже в 1959 году была завершена сборка двух ЭУМ М-4. Один из них в следующем году был передан в Радиотехнический институт.
ЭУМ М-4М
Вроде все отлично. ЭУМ М-4 создана и готова к работе. Но возникает вопрос — как соединить машину с радиолокационной станции так, чтобы информация передавалась в реальном времени. Для решения этой задачи требовалось создание нового устройства под названием УПО — устройство первичной обработки. И в январе 1961 года были начаты работы по его созданию, который, естественно, завершились полным успехом.
И вот уже в 1962 вторая машина М-4 (помните, первая была передана в Институт) в совокупности с УПО были переданы на настройку. После проведения испытаний в июле того же года, ЭУМ М-4 с УПО был утвержден на опытную эксплуатацию.
Ноябрь стал еще более радостным месяцем для всех, кто трудился над созданием супер-машины. Было утверждено серийное производство.
Ну тут уж точно пора ставить точку. Но нет. Михаил Карцев не хотел останавливаться на достигнутом. Ведь технологии развивались, так почему его творение должно пользоваться элементами старой технологии. Он предложил создать новую машину, в которой будут ликвидированы все недочеты и будут использованы современные детали.
Противостоять доводам Карцева никто не собирался. Потому уже в мае 1963 года был подготовлен проект первого шкафа М-4М, а в августе — проект всей машины.
Всего лишь через год было выпущено два первых комплекта. Они довольно быстро прошли проверку, опытный запуск, настройку и другие необходимые процедуры. Он создателей М-4М требовали быстродействия в 100 000 операций в секунду, но их детище выдавало невероятные 220 000.
Такие показатели не могли не удивить. М-4М приобрела огромную популярность и, вплоть до 1985 года, было создано более 100 комплектов.
Нереализованный проект ВК М-9
Воистину выдающиеся результаты работы М-4М казались пределом мечтаний. А если объединить несколько ЭВМ в единую систему? Именно такой вопрос задал себе Михаил Карцев. В 1966 году он озвучил эту идею.
Проведенные вычисления показали, что подобный комплекс может обеспечивать быстродействие в 1 миллиард операций в секунду. Умопомрачительная, просто заоблачная цифра. Конечно же Карцев и всем его коллегам захотелось незамедлительно осуществить это, казалось бы, нереальный прорыв. Потому уже в 1967 году был готов проект ВК М-9.
Комплекс состоял из нескольких основных элементов: процессор управления и 4 типа вычислительных машин (функционально-операторная, числовая, ассоциативная и внешний вычислитель).
Базис работы комплекса это обработка не отдельных чисел, а их групп, своего рода с функциями. Таким образом требовалось реализовать более глубокие смысловые связи. То есть нужно было учитывать связи не только между отдельными разрядами одного числа, но и между самими числами, которые представляли собой значение одной функции.
Данную машину Карцев назвал функционально-операторной. У нее было довольно весомое отличие от обычных вычислительных машин, которое заключалось в организации работы друг с другом АУ (арифметических устройств). АУ работали от общего тактирующего генератора. Каждая из машин выполняла свои операции в течении 1–2 тактов. Конец операции и начало новой сопровождался обменом информации между выходом АУ и входом ЗУ при записи, и входом АУ и выходом ЗУ при чтении данных.
По поводу других типов машин:
- Векторная числовая — операции над частями функций;
- Ассоциативная — очень производительная, потому использовалась для работы по переборам и упорядочиванию массивов информации;
- Числовая — работала по собственной программе и по программе, синхронизированной с другими машинами.
Таким образом ВК М-9 состоял из нескольких неоднотипных вычислительных машин. Это позволяло комплексу работать с информацией разного типа, при этом не терялось быстродействие и производительность.
Несмотря на все революционные характеристики, ВК М-9 не был допущен в массовое производство. Но труды не были забыты и в 1967 году был создан НИИВК (Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов) под руководством Михаила Карцева. Таким образом Карцев получил возможность и дальше работать над развитием ЭВМ и комплексов, состоящих из оных.
М-10 — дитя ВК М-9
ВК М-9 послужил основой для разработки новой ЭВМ М-10. В 1969 году правительство постановило создать эту машину, ставшую, впоследствии, рукотворным шедевром.
Перед одобрение со стороны вышестоящих органов было обсуждение. На рассмотрении было 2 проекта: М-10 от Михаила Карцева и «Эльбрус» от Сергея Лебедева. Взгляды двух гениев кардинально отличались. В отличие от Карцева, Лебедев был категорически против прогопроцессорности, считая, что можно добиться высокой производительности и на одной машине, а соединять несколько в один комплекс нет необходимости. К счастью для обоих, их проекты были одобрены. И каждый мог уже на деле показать достоинства своих теорий.
В 1973 году были изготовлены два образца, которые успешно прошли тестирование и всевозможные проверки. М-10 был поставлен, грубо выражаясь, на конвейер, который работал целых 15 лет.
М-10
Данная машина была большим достижением. При этом большим и в прямом смысле слова. Для размещения всего оборудования требовался 31 шкаф. Из них 8 занимала оперативная память первого уровня (ферритовые сердечники М-100П2 с внешним диаметром 1 мм), 8 шкафов — постоянная память (сменные металлические перфокарты), 4 шкафа — память второго уровня (М-100П2 сердечники). Где же такую махину разместить? Такой вопрос посещал далеко не единицы. И потому было решено начать исследования в области запоминающих устройств. Суть которых заключалась в создании таких устройств, которые не будут уступать предшественникам по объему, но будут физически меньше, компактнее. В 1974 году исследования дали первые результаты. Теперь памяти первого и второго уровня использовала интегральные схемы, а постоянная память — тороидальные магнитные сердечники с диаметральными отверстиями, что обеспечивало считывание данных без физического разрушения. И уже с 1975 года начали выпускаться новые запоминающие устройства. С их помощью удалось разместить память первого уровня в 1 шкаф, а память второго уровня и постоянную в 2 шкафа каждую. При этом производительность М-10 не терялась. Так появилась модификация М-10 под названием М-10М.
Несмотря на недоверие со стороны ученого сообщества, скептические высказывания некоторых именитых академиков и исследователей в сфере ЭВМ, М-10 все же пробила дорогу в светлое и долгое будущее.
Коллектив, создавший уникальную машину, в 1977 году был удостоен Государственной премии СССР.
Последнее творение великого гения
Жизнь Михаила Карцева вращалась вокруг работы, что, конечно, не мешало ему быть хорошим семьянином. Однако работа прежде всего и останавливаться на достигнутых результатах, хоть и столь грандиозных, он не собирался.
1978 года М. Карцев решил создать новую машину, взяв за основу М-10 и М-10М. Имя этой машины — М-13.
Процесс начался в 1979 году, когда команда Карцева создала проект и определила заводы, где машина будет проводится. В период с 1980 по 1981 им был передан проект.
М-13 была предназначена для обработки больших потоков данных, для чего было разработано несколько основных ее элементов: процессорная часть, аппаратные средства поддержки операционной системы, абонентское сопряжение, специализированная процессорная часть. Ниже немного подробнее о каждой их них.
М-13
Процессорная часть состоит из арифметических процессоров, главной оперативной памяти, главной постоянной памяти, памяти второго уровня, центрального коммутатора, центрального управления, устройства редактирования и мультиплексного канала.
Аппаратные средства поддержки операционной системы состоят из центрального управляющего процессора, таблицы виртуальной трехуровневой памяти и средств поиска.
Абонентское сопряжение состоит из стандартизированного электрического сопряжения, программируемого интерфейса и сопрягающих процессоров.
Специализированная процессорная часть состоит из контроллера технического управления, управляющей памяти гипотез, процессоров когерентной обработки.
Жизнь так коротка, и порой мы не успеваем сделать все, что запланировали. К сожалению для коллектива НИИВК и для всего мирового научного сообщества в 1983 году 23 апреля Михаил Александрович Карцев скончался. Он не дождался реализации своего последнего детища — М-13. Однако дело гения не ушло вместе с ним. Юрий Рогачев, работавший под началом Карцева, был назначен новым директором института и главным конструктором М-13. Он поставил перед собой задачу завершить то, что начал его наставник и коллега Михаил Карцев.
Юрий Рогачев
С поиском завода были некие трудности, но все же их смогли преодолеть и в 1984 году процесс был успешно начат.
За вклад в развитие отечественной вычислительной техники коллектив института заслуженно получил орден Трудового Красного Знамени в 1986 году.
С 1993 года Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов стал носить имя Михаила Карцева. Тем самым ознаменовав его колоссальный вклад не только в работе института, но и в развитии вычислительной техники СССР и мира.
Заключение
За свою долгую карьеру Михаил Александрович Карцев не просто проектировал и создавал умные машины, он создавал будущее. Многие из его научных работ стали основой изучения ЭВМ и их развития. У него было много сторонников и последователей, были и противники его идей, которые порой называли безумными. Но это не останавливало Михаила, которой не зря заслужил медаль «За отвагу» в период войны. Ибо он воистину был отважным человеком, и на поле брани, и в лаборатории.
Сын Михаила Александровича, Владимир, говорил о свое отце так: «Отец был не из тех людей, кто жалуется на свои проблемы и склонен обсуждать их, из него практически невозможно было вытянуть фронтовые воспоминания, он жил не прошлым, а будущим.»
И наше настоящее никогда не было бы таким, если бы не видение будущего великого гения и просто смелого человека Михаила Александровича Карцева.
На правах рекламы.Это не просто виртуальные серверы! Это VPS (KVM) с выделенными накопителями, которые могут быть не хуже выделенных серверов, а в большинстве случаев — лучше! Мы сделали VPS (KVM) c выделенными накопителями в Нидерландах и США (конфигурации от VPS (KVM) — E5–2650v4 (6 Cores) / 10GB DDR4 / 240GB SSD или 4TB HDD / 1Gbps 10TB доступными по уникально низкой цене — от $29 / месяц, доступны варианты с RAID1 и RAID10), не упустите шанс оформить заказ на новый тип виртуального сервера, где все ресурсы принадлежат Вам, как на выделенном, а цена значительно ниже, при гораздо более производительном «железе»!
Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5–2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки? Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5–2650v4 128GB DDR4 6×480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США!
