Советский компьютер "Наири" | jenyay.net

Советский компьютер "Наири"

Дата публикации: 29.01.2025
Дата последней правки: 29.01.2025

Начнем издалека. На новогодние праздники мы с друзьями поехали в Киров, и в последний день поездки мы зашли в музей железнодорожного транспорта. Он небольшой, но в нем можно увидеть много всего интересного так или иначе связанного с железными дорогами. И среди всего прочего там стоит советский компьютер "Наири-К", который использовался на железнодорожной станции (интересно, для чего?).

Уже вернувшись из поездки, я решил поподробнее почитать про этот компьютер, или, как в советское время их было принято называть, ЭВМ. Оказалось, что это очень интересный девайс, разработанный в Армянской республике в 1962-64 годах. Разработка велась в Ереванском НИИ математических машин (ЕрНИИММ), а главным конструктором "Наири" был Грачья Есаевич Овсепян, биография которого достойна отдельного рассказа (про него есть статья в Википедии).

Полное название этой ЭВМ - малогабаритная универсальная цифровая вычислительная машина с автоматическим программированием "Наири". В интернете можно найти отсканированное руководство пользователя для "Наири", и то, что будет написано далее, в основном взято из этой документации.

Вот, как выглядит "Наири" (а точнее ее модификация "Наири-К", в чем ее отличие я чуть позже скажу) в музее. Я ее, к сожалению, сфотографировал только на телефон, и сделал всего несколько кадров.

IMG20250106103717.jpg: 4624x3468, 5173k (28.01.2025 22:53)

IMG20250106103834.jpg: 3468x4624, 5273k (28.01.2025 22:53)

IMG20250106103652.jpg: 3468x4624, 6049k (28.01.2025 22:53)

А вот как она выглядит в документации:

nairi_view.png: 952x394, 830k (28.01.2025 22:53)

В руководстве пользователя сказано, зачем нужна эта вычислительная машина:

[>Малая универсальная полупроводниковая вычислительная машина "Наири" относится к классу электронных цифровых вычислительных машин дискретного действия малой производительности и представляет собой малогабаритную простую с точки зрения эксплуатации машину, требующую минимального количества профилактических работ.

Машина предназначена для решения весьма широкого круга математических задач, возникающих при инженерных экономических расчетах и научных исследованиях, работниками, не имеющими специальной подготовки в области программирования. Машину можно широко использовать в научно-исследовательских, проектных и учебных институтах, конструкторских бюро и заводских лабораториях, а также в вычислительных центрах для первичной подготовки задач.<]

На фотографиях не обращайте внимание на устройство с трубкой и телефонным диском, он к "Наири" не относится, а вот электронная пишущая машинка Consul относится - это устройство ввода-вывода. Никакого экрана эта ЭВМ не имела, ввод программы и вывод результатов производился через электронную пишущую машинку. Кстати, одно из улучшений, которое было выполнено в модификации "Наири-К" состояло в переходе на эту чехословацкую электронную пишущую машинку Consul-254. К сожалению, не удалось найти информацию о том, как это повлияло на скорость вывода, но до перехода на Consul использовались телетайпы СТА-2М или РТА-50, и в такой связке обещанная документацией скорость вывода составляла 6 символов в секунду. Также к "Наири" прилагались перфоратор бумажной ленты и трансмиттер для чтения данных с перфоленты.

Что касается остальных параметров, то "Наири" является 36-разрядной, работает в двоичной системе счисления, и числа в ней представлены с фиксированной запятой. Если нужно использовать представление чисел с плавающей запятой, то для выполнения операций с такими числами прилагались специальные подпрограммы.

"Наири" имела оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) на ферритовых сердечниках объемом 1024 36-разрядных слова, в модификации "Наири-К" объем был увеличен до 4096 слов. Еще было 5 отдельных фиксированных адресов. Время обращения к ОЗУ - 20 мкс. Интересная особенность работы ОЗУ заключается в том, что при чтении информации из какой-нибудь ячейки, кроме фиксированных, содержимое данной ячейки стирается и автоматически регенерируется. Чтение из фиксированных ячеек приводит к стиранию информации без автоматической регенерации.

Помимо ОЗУ в "Наири" было долговременное запоминающее устройство (ДЗУ), объемом 16384 слова. Как написано в документации, ДЗУ построено на оксиферах, то, что нам сейчас привычнее называть ферритами. При этом объем памяти долговременного запоминающего устройства делилось на две части - первые 2048 72-битных слова использовались для хранения микропрограмм, а остальные адреса ДЗУ имели разрядность 36 бит.

"Наири" - это машина параллельного действия, то есть при выполнении арифметических операций происходит считывание сразу всех разрядов числа, а не поразрядное чтение, как это бывает в машинах последовательного действия.

Средняя скорость вычислений с фиксированной запятой для операции типа сложения 2 - 3 тыс. операций в секунду, для операций типа умножения и для операций с плавающей запятой - 100 операций в секунду.

Интересно, что в документации приведены некоторые примеры, показывающие сколько длится расчет различных типовых задач:

  • расчет элементарных функций типа sin(x), lg(x), еxp(x) и т.д. - 70-100 мс;
  • решение системы линейных алгебраических уравнений 28-го порядка - 20 мин;
  • вычисление определителей 12-го порядка - 10 мин;
  • обращение матрицы 12-го порядка - 12 мин;
  • нахождение собственных значений матрицы 12-го порядка - 14 мин;
  • нахождение собственных значений и собственных векторов матрицы 12-го порядка - 1,5 часа;
  • решение алгебраического уравнения 42-го порядка - 1,5 часа.

Для очень грубого сравнения сейчас на довольно среднем компьютере решение системы уравнений из десятков тысяч уравнений (например, при решении задач методом конечных элементов) занимает несколько минут.

Поскольку "Наири" была предназначена в первую очередь для решения научных и инженерных задач, то к к ней прилагались стандартные подпрограммы, которые могли делать следующее:

  • Решение системы алгебраических уравнений (методом главных элементов) до 28-го порядка.
  • Нахождение корней полинома до 42-ой степени.
  • Вычисление определителей до 12-го порядка.
  • Решение системы обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка с постоянным и автоматическим выбором шага. При постоянном шаге число уравнений доходит до 21, а с автоматическим выбором шага до 17.
  • Обращение матрицы до 12-го порядка.
  • Вычисление определенного интеграла.

Для "Наири" был свой язык программирования высокого уровня, в котором использовались команды на русском языке (здесь должна была быть глупая шутка про 1С): допустим, вычислим, вставим, введем, решим, печатаем, программа, если, идти к, интервал, спросим, храним, начертим, кончаем, останов, массив, исполним.

На следующем скане показан пример программы, который строит график функции и выводит его с помощью печатной машинки:

Питание "Наири" осуществлялось от обычной однофазной сети 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность была порядка 1.6 кВт.

Позже были разработаны улучшенные версии "Наири": Наири-2 в 1966 г., Наири-3 в начале 1970-х гг., Наири-4 в 1981 г. Последние версии были довольно продвинутые, и "Наири-4" даже могла эмулировать PDP-11 от компании DEC.

Похожие статьи

Вы можете подписаться на новости сайта через RSS, Группу Вконтакте или Канал в Telegram.
5 stars

Рейтинг 5.0/5. Всего 2 голос(а, ов)




Подписаться на комментарии
Автор:
Тема:
 Ваш комментарий
 
 
Введите код 849