|
Наталія Дубова
У 1978 році були висунуті принципи побудови ЕОМ на основі макроконвеєра
З часу появи першої цифрової обчислювальної машини розробники не перестають шукати шляхи, як змусити ЕОМ працювати швидше. У 70-і роки в нашій країні відразу кілька колективів, кожен по-своєму, вирішують завдання розпаралелювання обчислень, вбачаючи в цьому вирішальну можливість прискорити роботу комп'ютерів. У 1978 році на Україні Віктор Глушков висуває ідею створення високопродуктивної ЕОМ, побудованої за принципом макроконвеєра.
З середини 60-х Глушков, працюючи над розвитком архітектур обчислювальних машин, прагне піти від класичної структури фон Неймана, яка передбачає послідовне виконання команд, розміщення адрес операндів в команді і зберігання команд, як і операндів, в пам'яті, а також спрощений машинний мову. Глушков був переконаний, що ці принципи були викликані до життя примітивністю лампових машин і що розвиток мікроелектроніки, вдосконалення інтегральних технологій повинно супроводжуватися створенням ЕОМ на основі більш передовий, ненеймановской архітектури.
Ще в 1959 році він оприлюднив ідею «мозкоподібні» структур ЕОМ, в яких будуть об'єднуватися мільярди процесорних елементів і може відбутися злиття пам'яті з обробкою даних, так що дані будуть оброблятися по всій пам'яті з максимальним розпаралелюванням операцій. Поступовим відходом від Неймановская принципів були машини МИР, наближали машинний мову до мови високого рівня і дозволяли спілкуватися з машиною мовою математичних формул. Ці ідеї отримали подальший розвиток в нездійсненному проект високопродуктивної ЕОМ «Україна». У 1974 році на конгресі IFIP в Стокгольмі (тому самому, де радянська програма «Каїсса» завоювала титул першого комп'ютерного чемпіона світу з шахів) Глушков виклав свої погляди на перспективи побудови нетрадиційних ЕОМ. Вчений був переконаний, що тільки розробка принципово нової архітектури дозволить створювати суперпродуктивної машини, швидкодія яких буде необмежено зростати в результаті нарощування апаратних засобів. І тут же він висловив ідею створення так званої рекурсивної ЕОМ.
Створити подібну машину в ті роки не було ніякої можливості - була відсутня необхідна технічна база. Глушков розумів це і пропонував рухатися до втілення своїх сміливих ідей поступово. Одним з етапів такого шляху повинна була стати макроконвеєрного ЕОМ, роботи над якою Віктор Михайлович віддав багато сил в останні роки свого життя.
У макроконвеєрної обчислювальній машині реалізовувалася архітектура з безліччю потоків команд і безліччю потоків даних (multiple instruction multiple data - MIMD). Суть принципу макроконвеєрної обробки даних, як формулював її сам Глушков, полягає в тому, що «кожному окремому процесору на черговому кроці обчислень дається таке завдання, яке дозволяє йому тривалий час працювати автономно без взаємодії з іншими процесорами». Для того щоб реалізувати макроконвеєра, робилося спеціальне подання розподіленої програми, що дозволяло дотримати баланс між числом операцій обміну і обчислювальних операцій для задіяних процесорів.
В Інституті кібернетики АН України під керівництвом Глушкова ідеї макроконвеєра були не тільки теоретично обгрунтовані, але і втілені в конкретних розробках обчислювальних машин. Глушков приклав масу зусиль до того, щоб довести ЕОМ з нетрадиційної архітектурою до промислового виробництва. В Інституті кібернетики був створений спеціальний колектив розробників-комп'ютерників, системних і прикладних програмістів. Глушков залучив до цієї роботи кілька українських СКБ і організував наукові семінари, де обговорювалися різні проблеми архітектури нової машини і створення програмного забезпечення для неї. Серйозний інтерес до проекту Глушкова висловив академік Юлій Харитон, відомий фізик-атомник. Він розумів, що реалізація такої високопродуктивної ЕОМ дозволить у багато разів збільшити швидкість обчислень, а значить - скоротити терміни найважливіших робіт. Вже важко хворий Глушков сам приймав академіка у своєму інституті і, незважаючи на погане самопочуття, з величезним ентузіазмом розповідав про перспективи нової машини.
Глушков не побачив працюючий макроконвеєра. Його не стало в 1982 році, а першу ЕОМ, побудовану по макроконвеєрного принципом, почали виробляти серійно в 1984 році на Пензенському заводі ВЕМ. Радянські макроконвеєра випускалися в рамках програми ЄС - перша машина отримала назву ЄС 2701, а в 1987-му почали випуск наступної макропроцессорной обчислювальної системи - ЄС-1766. У 80-х роках машини, створені за запропонованими Глушковим принципам, виявилися, як і припускав Віктор Михайлович, найпотужнішими багатопроцесорними ЕОМ в країні. Реальна швидкість обчислень на 48 процесорах становила півмільярда операцій в секунду. У побудованому макроконвеєра вдалося домогтися майже лінійного росту продуктивності при нарощуванні обчислювальних ресурсів.
|