Наши земляки – компьютерные пионеры. Часть 1.<br /> Михаил Александрович Карцев. Запоздалое признание. | История ИТ в Украине

Наши земляки – компьютерные пионеры. Часть 1.
Михаил Александрович Карцев. Запоздалое признание.

Карцев М.А. (1923 – 1983) принадлежит к той категории ученых, полное признание огромных заслуг которых приходит лишь после смерти. Академическая элита не удостоила его высоких званий. Лишь десять лет спустя после его ухода из жизни основанный им Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов (Москва) получил имя своего создателя.

Компьютерная наука и техника были его призванием. Им он посвящал все свое время – на работе, дома, на отдыхе.

Михаил Александрович Карцев родился в Киеве 10 мая 1923 г. Накануне войны семья переехала в Одессу. В первые дни Великой Отечественной войны его призвали в армию.

После демобилизации М.А.  Карцев поступил в Московский энергетический институт на радиотехнический факультет. На третьем курсе экстерном сдал экзамены за следующий год и в 1950-м, будучи студентом 5-го курса, начал работать в лаборатории электросистем Энергетического института АН СССР (по совместительству). Здесь молодой исследователь принял участие в разработке одной из первых в Советском Союзе вычислительных машин – М-1. В 1952 г. Михаил Александрович направили в Энергетический институт АН СССР, где он был зачислен в лабораторию электросистем младшим научным сотрудником. Разрабатывая машину М-2, М.А. Карцев проявил незаурядные способности. Машина была создана небольшим коллективом всего за полтора года! (БЭСМ разрабатывалась вдвое дольше и куда более крупным коллективом!). Конечно, машина М2 уступала БЭСМ по характеристикам, но это была «машина солидная» (слова Карцева). По результатам научных исследований, выполненных при разработке машины М4М для съема и обработки данных с радиолокатора, М.А. Карцев защитил докторскую диссертацию. За создание машины ему была присуждена Государственная премия СССР (1967).

В 1969 г. вышло секретное постановление правительства СССР о создании суперкомпьютера М-10. К декабрю 1973 г. разработка машины была завершена, началось ее серийное производство, которое продолжалось свыше 15 лет. Было выпущено несколько десятков комплектов, большинство из которых эксплуатируются и сегодня. На базе машин М-10 построен ряд мощных вычислительных комплексов. В 1976 году, «работая» в одном из таких комплексов, М-10 вместе с математическим обеспечением успешно выдержала государственные испытания.

Вычислительная машина М-10 представляла собой многопроцессорную систему синхронного типа и относилась к машинам третьего поколения: основными логическими элементами в ней были микросхемы серии 217 ("Посол"). Машина предназначалась для обеспечения работы сложных автоматизированных систем управления в реальном масштабе времени, а также могла решать широкий круг научно-технических задач. Немного уступая по производительности (из-за несовершенства элементной и конструктивнотехнологической базы) появившемуся американскому суперкомпьютеру "Cray-1", суперкомпьютер М-10 превосходил его по возможностям, заложенным в архитектуру. Они определяются числом машинных циклов (в среднем) на одну выполняемую операцию.

Чем оно меньше, тем более совершенна архитектура компьютера. Для М-10 такое число составляет от 0,9 до 5,3 (для всего спектра операций), а для "Сгау-1" – от 0,7 до 27,6.

Машина разрабатывалась для системы предупреждения о ракетном нападении, а также для общего наблюдения за космическим пространством. Информация об этом впервые появилась в "Правде" 1 апреля 1990 г. (статья А. Горохова "Стояние при Пестрялове"). Задачей системы было обеспечить военно-политическое руководство СССР достоверной информацией о возможной угрозе ракетного нападения и обстановке в космосе (сейчас на околоземных орбитах находится около 17 тысяч объектов различного происхождения, включая действующие и отслужившие свой срок спутники, куски ракетоносителей и пр.). Первый эшелон системы предупреждения о ракетном нападении – космический: по факелам запускаемых ракет спутники засекают их старт. Костяк системы – ее второй, наземный эшелон, включающий мощные радиолокационные станции, расположенные по окраинам страны (до распада СССР их было девять – под Ригой, Мурманском, Печерой, Иркутском, Балхашом, Мингечауром, Севастополем, Мукачевым), а также сеть вычислительных комплексов на базе М-10.

К началу 80-х годов ХХ века М-10 обладала наивысшими производительностью (20-30 млн. операций в сек.), емкостью внутренней памяти и пропускной способностью мультиплексного канала, достигнутыми в СССР. Впервые в мире в ней был реализован ряд новых прогрессивных решений, в том числе: предусмотрена возможность синхронного комплексирования до семи машин при прямом (минуя мультиплексный канал) обмене информацией между программами отдельных машин и динамическом разделении оборудования; реализована автоматическая перестройка поля процессоров; в состав электронных вычислительных машин введен второй уровень внутренней памяти емкостью более 4 млн. байт с произвольным доступом; обеспечен внешний обмен с обоими уровнями внутренней памяти.

Новизна технических решений была защищена 18 видетельствами на изобретения и 5 свидетельствами на промышленные образцы.

В 1978 г. М.А. Карцев развернул работы по созданию новой многопроцессорной векторной вычислительной машины, используя опыт, полученный при разработке, изготовлении и эксплуатации машин М-10 и М-10М, а также новейшие достижения в технологии и электронной технике. Решено было присвоить этой машине условное обозначение М-13. М-13 стала машиной четвертого поколения. В качестве элементной базы в ней были использованы большие интегральные схемы. В архитектуре этой многопроцессорной векторной машины, предназначенной в первую очередь для обработки в реальном масштабе времени больших потоков информации, предусмотрены четыре основные части: центральная процессорная часть, аппаратные средства поддержки операционной системы, абонентское сопряжение, специализированная процессорная часть.

В М-13 впервые реализована аппаратура пооперационных циклов (обеспечивающая независимость программы от числа процессоров в системе), аппаратура сегментностраничной организации памяти (перекрывающая возможности файловой системы), программно-управляемый периферийный процессор для операций типа преобразования Фурье, Уолша, Адамара, Френеля, вычисления корреляционных функций, пространственной фильтрации и т.п. Среднее быстродействие центральной части – до 50 млн. операций в секунду (или до 200 млн. коротких операций в секунду), внутренняя память – до 34 Мбайт, скорость внешнего обмена – до 100 Мбайт в секунду, эквивалентное быстродействие периферийного процессора на своем классе задач – до 2 миллиардов операций в секунду.

Новаторские достижения М.А. Карцева отмечены орденами Ленина (1978), Трудового Красного Знамени (1971), "Знак почета" (1966), медалью "За доблестный труд". В 1967 г. ему была присуждена Государственная премия СССР.

23 апреля 1983 г. ученого не стало. Спустя 10 лет в 1993 г. Научно-исследовательскому институту вычислительных комплексов было присвоено имя его основателя – Михаила Александровича Карцева

Автор: Малиновский Б.Н.