Идея построения цифровой вычислительной машины на основе «неправильной» логики прозвучала как вызов всему компьютерному миру. В 1956 году, когда весь мир задумывался о путях развития электроники, в МГУ им. М.В. Ломоносова по инициативе выдающегося математика Сергея Львовича Соболева была поставлена задача: создать малую, недорогую и надёжную ЭВМ для высших учебных заведений и лабораторий. Именно Соболев поручил эту работу молодому инженеру Николаю Петровичу Брусенцову, предложив ему рассмотреть нестандартный путь.
«Сетунь» (1958 г.) — первенец троичной эпохи
К началу 1956 года на семинаре кафедры было решено начать проектирование на основе надёжных феррито-диодных элементов, причём изначально в качестве резервного варианта рассматривалась троичная логика. По мере разработки преимущества троичной схемотехники стали очевидны, и именно этот путь был выбран для первого в мире серийного компьютера на безламповых элементах.
К концу 1958 года опытный образец был собран и введён в эксплуатацию, а своё название получил в честь небольшой реки, протекавшей неподалёку от университетского городка. С 1961 по 1965 год «Сетунь» серийно выпускалась Казанским заводом математических машин. Всего было произведено 50 машин, из которых 30 приобрели университеты и технические вузы по всему Советскому Союзу, а остальные — промышленные и исследовательские организации.
Технические характеристики и периферия
Машина была одноадресной, оперировала с троичным кодом — цифрами -1, 0, +1. Разрядность составляла 18 тритов, что по информационной ёмкости соответствовало 29 двоичным битам или 8 десятичным разрядам. Среднее быстродействие достигало 4800 операций в секунду: сложение занимало 180 микросекунд, умножение — 320 микросекунд. Командный набор был компактным и включал 24 команды.
Вот как, согласно вашим материалам, осуществлялся ввод и вывод на «Сетуни»:
- Ввод информации производился с двух входных устройств — с пятипозиционной перфоленты через фотоэлектрические считывающие устройства со скоростью 800 строк в секунду. Буквенный текст и десятичные числа вводились группами до 162 знаков в одной группе.
- Вывод результатов шел на две электрифицированные пишущие машинки ЭУМ-46 (со скоростью 7 знаков в секунду) и два перфоратора ПЛ-20 (со скоростью 20 строк в секунду). Также существовала возможность вывода на телетайп.
Память была двухступенчатой: быстродействующее ОЗУ на ферритовых сердечниках на 162 коротких слова и основное ЗУ на магнитном барабане ёмкостью 1944 коротких слова, что было смелым решением, позволявшим значительно нарастить объём памяти без сильного удорожания машины. Разработка «Сетуни» обошлась без крупных заминок, а её опытный образец, собранный в 1957–1958 годах, проработал 15 лет. За весь срок из четырёх тысяч магнитных усилителей заменили лишь три элемента — два из-за дефектных диодов и один из-за нарушения изоляции.
Долгая жизнь Машина устойчиво работала в диапазоне температур от +15 до +30°С и даже эксплуатировалась в регионах с резко континентальным климатом — в Ашхабаде, Душанбе, Махачкале, Иркутске, Якутске и Одессе — причём без сервисного обслуживания и практически без запасных частей.
«Сетунь-70» (1970 г.) — двухстековая RISC-машина
Несмотря на закрытие проекта, команда Брусенцова не остановилась. Проектирование началось в 1967 году, а в апреле 1970 года был завершён опытный образец «Сетунь-70». Это была не модернизация «Сетуни», а самостоятельная разработка, в которую были заложены новые структурные и архитектурные решения, опередившие своё время. Элементная база оставалась той же, что и в «Сетуни», но «Сетунь-70» получила однопроводную передачу трёхзначных сигналов вместо двухпроводной.
Новая архитектура: «Сетунь-70» стала двухстековым процессором. Программа представляла собой последовательность шеститритовых «трайтов» (аналог байта). Каждый трайт интерпретировался либо как код операции, либо как адрес. Применение обратной польской записи и обусловило стековую архитектуру. Память была организована странично (27 страниц по 81 трайту) и включала 9 страниц ОЗУ, 18 страниц ПЗУ, а также магнитный барабан с постраничным обращением.
Программное обеспечение включало операционную систему, выполнявшую функции загрузчика, отладчика и монитора, а также библиотеку интерпретаторов, позволявших работать в различных режимах (с плавающей запятой, с 6, 8 и 12 десятичными знаками, а также с комплексными числами). Для отображения информации использовалась пишущая машинка «Консул-254».
Каналы ввода-вывода: предусматривалось три канала посимвольного обмена с возможностью подключения до восьми устройств на каждый, а также три канала страничного обмена с запоминающими устройствами второго уровня. К машине также подключался класс «Наставник» с 27 терминалами учащихся, оборудование для диагностики цветного зрения и устройство для оцифровки графиков.
3. Причины закрытия и наследие «Сетуни»
Почему же при своих инженерных достоинствах машина не пережила закат 1960-х годов?
- Эпоха кремния: Мир и индустрия стремительно переходили на дешёвые, всё более миниатюрные кремниевые транзисторы. Технология магнитных усилителей, какой бы надёжной она ни была, стала архаичной.
- Разобщённость министерств: «Сетунь» разрабатывалась в академической среде МГУ для академических и учебных целей. Когда потребовалось наладить массовый выпуск на Казанском заводе математических машин, разработчики тут же столкнулись с бюрократическими преградами. По распространённой версии, чиновников смутила подозрительно низкая стоимость машины (27 500 рублей), и серийный выпуск сначала решили отложить на 15 лет, а затем и вовсе прекратили, хотя о полной остановке официально не объявляли.
- Несовместимость с мировым компьютерным парком: К тому моменту, когда первые «Сетуни» появились в институтах, мировая индустрия уже сделала ставку на двоичную архитектуру, и у «Сетуни» практически не оставалось шансов стать чем-то большим, чем уникальный, но локальный инструмент.
Но история «Сетуни» на этом не закончилась. Следующим этапом развития идеи стала система ДССП (Диалоговая система структурированного программирования), созданная в начале 80-х годов на факультете ВМК МГУ. ДССП эмулировала архитектуру «Сетунь-70» на обычных двоичных компьютерах и позволяла обучать структурному программированию на привычном «железе». А полноценная эксплуатация системы обучения «Наставник» на базе «Сетуни-70» началась ещё в 1974 году, и опытный образец находился в строю вплоть до 1987 года, когда его заменили серийным микрокомпьютером «Электроника НЦ 80-20» (ДВК-2).
Один из опытных образцов «Сетуни-70» проработал в составе системы обучения «Наставник» на факультете ВМиК МГУ до 1987 года.
Материалы:
- Справочник по ЭВМ и аналоговым устройствам, 1977
- https://www.computer-museum.ru/histussr/setun_b.htm
- https://habr.com/ru/articles/46688/
- https://habr.com/ru/companies/eaeconsult/articles/801775/