Стратегические «прорехи» в хозяйственно-экономическом развитии России. Часть V
Принятая руководством СССР на рубеже 1970-х годов программа создания системы программно- и аппаратно-совместимых ЭВМ «Ряд» на основе копирования американских машин IBM-360 с самых первых шагов начала давать крупные сбои.
Во-первых, долгое время попросту принципиально не удавалось скопировать американскую системную архитектуру машин и их схемотехнику. Проблемы возникали уже на уровне элементной базы — от транзисторов до конденсаторов, и тем более микросхем. Даже тогда, когда удавалось получить полный комплект схемных решений и скопировать топологию микросхем, копия часто вообще не работала или же не дотягивала до нужных технических параметров из-за недостаточного качества элементов. И ее приходилось усовершенствовать или принципиально переделывать, на что уходили огромный труд и время.
В то же время и американские технологические линии для производства электронных компонентов нужного качества, и тем более оборудование для создания таких технологических линий, — были, по понятным причинам, сверхсекретными, они не продавались и не передавались даже ближайшим партнерам США по НАТО. Для того, чтобы их скопировать и воспроизвести, в СССР никаких возможностей не было. А советские технологии и микросхемотехника (в том числе наиболее точные советские станки-автоматы и сверхчистые цеха) — в тот период до уровня обеспечения качественного массового производства микросхемотехники высокого уровня интеграции явно не дотягивали.
Во-вторых, совершенно не оправдался и расчет на воровство готового матобеспечения для ЭВМ. Быстро обнаружилось, что его наворованные фрагменты, как правило, не только неполны, но и очень часто друг с другом просто не стыкуются. И что склеенные из них программы не работают вообще или работают из рук вон плохо. Почти все программы приходилось переписывать и переделывать, иногда несколько раз.
И дело было не только в «недоработках» советских разведчиков. Западные разведки быстро распознали созданные советской разведкой технологии «воровских конвейеров» и начали с ними свою игру в подставных продавцов и посредников. В результате в СССР по этим конвейерам все чаще прибывали сознательно искаженные пакеты документации и сознательно модифицированные компьютеры с аппаратными и программными закладками. И хотя в КГБ были созданы специализированные научные группы профессионалов для поиска и выявления подобных закладок, эти группы нередко просто не могли обнаружить диверсионную закладку в сложнейшей аппаратуре и программном обеспечении.
В частности, известна версия так называемого досье Farewell (частично опубликованная журналом The Economist и другими американскими изданиями) о том, что завербованный французской разведкой аналитик управления «Т» ПГУ КГБ полковник Владимир Ветров (агентурная кличка Farewell) передал французам около 4 тыс. секретных документов, касавшихся программы промышленного шпионажа КГБ, а также раскрыл имена более 200 агентов, занимавшихся этой работой по всему миру.
«Досье Farewell» было практически сразу передано ЦРУ США. В результате около 150 советских разведчиков были высланы из разных стран Запада, а ЦРУ начало спецоперации встраивания в советские «воровские конвейеры». Эти спецоперации включали как дезинформацию и преднамеренные ошибки в программах, так и преднамеренные аппаратные закладки в автоматизированных системах управления, создававшихся на основе попадавших в СССР американских компьютеров.
В частности, названные американские публикации утверждают, что в результате использования в автоматизированной системе управления газопроводом Уренгой — Сургут — Челябинск одного из «диверсионных» компьютеров, попавших в СССР по «подставному конвейеру», на газопроводе произошел мощнейший взрыв. Официальных подтверждений этой версии в США и СССР не было. Однако позже на сайте ЦРУ появилось сообщение о том, что «модифицированные специалистами ЦРУ программы и чипы нарушали планы производства на химических предприятиях и тракторном заводе в СССР, использовались в советской военной технике, а на газопроводе были установлены дефектные турбины».
В результате нарастания вала всех перечисленных проблем работа над системой ЕС-ЭВМ, копируемой с IBM-360, которая была развернута, кроме СССР, в ряде стран СЭВ (ГДР, Польше, Венгрии, Чехословакии, Болгарии), шла очень медленно и с большими трудностями. Как подчеркивают специалисты, создаваемые в рамках серии машины ЕС-ЭВМ долгое время были по своим параметрам (быстродействие, потребляемая энергия, надежность), в основном, хуже, чем те компьютеры, которые создавались в СССР до рассматриваемой реорганизации отрасли. Как правило, не составляли исключения и те машины серии ЕС, которые изготавливались в странах СЭВ (в частности, в ГДР и Польше) не на советских цифровых интегральных микросхемах (серии ИС-155, ИС-500 и др.), а с использованием американской элементной базы фирмы Texas Instruments.
Тем не менее модернизации и производство машин серии ЕС-ЭВМ разных классов проводились до рубежа 1990-х годов, после чего их выпуск прекратился и в СССР, и в (уже бывших) странах СЭВ. Хотя, отметим, в некоторых советских организациях отдельные машины ЕС-ЭВМ использовались до начала XXI века.
При этом, повторим, большие ЭВМ на уровне лучших зарубежных аналогов, но с оригинальной архитектурой, — в СССР в течение всей описанной эпохи копирования продолжали разрабатывать и производить. В основном — для оборонного применения и решения сложных научных задач. В частности, ЭВМ «Эльбрус», которую мы упоминали ранее, решила задачу, которую в США считали невероятно сложной и практически нереализуемой: в ноябре 1988 года комплекс на основе этой машины успешно провел, во взаимодействии с бортовым вычислительным комплексом «Бисер-4», беспилотный полет и мягкую посадку советского космического челнока «Буран».
Но в сегментах средних, малых и персональных машин широкого применения, в том числе для систем автоматического управления, решения планово-экономических и инженерных задач и т. п., эпоху копирующего повторения американских разработок в машинах ЕС-ЭВМ нельзя назвать иначе, чем глубокий системный провал. Провал, последствия которого ощущаются до сих пор.
Не случайно крупнейший нидерландский кибернетик Эдсгер Дейкстра после развала СССР заявил, что принятое советским правительством в конце 1960-х годов решение о переходе советской промышленности к копированию модельного ряда IBM-360 «стало величайшей победой Запада в холодной войне». А другие западные аналитики-профессионалы уточняли, что благодаря решению о переходе на копирование машин IBM-360 «Советы проиграли переход к компьютерно-цифровой технологической революции».
Развал СССР и перевод России на рельсы так называемого рыночного развития нанес всем наукоемким отраслям страны, включая электронное и компьютерное машиностроение, еще один мощнейший удар. В 1991 году были ликвидированы ключевые профильные министерства электронной промышленности и радиопромышленности. Финансирование разработки и производства ЭВМ, а также микроэлектронной элементной базы для них фактически прекратилось. После развала СССР оказалось невозможно поддерживать кооперационные связи и технологические производственные цепочки между предприятиями в разных республиках, были уничтожены — просто по факту остановки финансирования — почти все специализированные лаборатории и заводы. Более того, был остановлен запуск в серийное производство некоторых — уже полностью готовых и испытанных — лучших советских компьютеров.
Одновременно на российский компьютерный рынок хлынули сравнительно дешевые американские компьютеры широкого назначения и их западные аналоги. В том числе персональные, доступные по цене обеспеченным семьям среднего класса, а затем и более мощные ЭВМ с сопутствующей периферией для производственных нужд.
Этот поток легального и нелегального компьютерного импорта (а также быстро организованная в России умельцами сборка копий серии IBM-360 из западных контрафактных деталей) — вытесняли из отрасли большинство ЭВМ советской эпохи малого и среднего класса, за исключением старших моделей.
В результате многие высококвалифицированные специалисты отрасли, потерявшие в постсоветской России работу и смысл деятельности, эмигрировали в зарубежные научно-технологические центры. В частности, один из участников создания упомянутых выше советских ЭВМ «Эльбрус», Владимир Пентковский, — уехал в США и стал одним из ведущих разработчиков процессоров семейства Pentium в корпорации Intel.
Некоторые эксперты утверждают, что эти процессоры так названы именно в честь Пентковского, и что в них в значительной мере используются те советские наработки и ноу-хау, которые обеспечили успех созданного в 1990 году для машины «Эльбрус-2» процессора «Эль-90». Кроме того, многие специалисты убеждены, что сегодняшняя американская школа сложного программирования своими главными результатами обязана тысячам бывших советских математиков-программистов, ныне составляющих интеллектуальный костяк научного населения американской Силиконовой долины…
Новые рубежи создания ЭВМ в эпоху «суперкомпьютеров»
Вскоре после развала СССР описанный выше процесс компьютерного копирующего импортозамещения добрался и до больших ЭВМ. В частности, ряд фирм, созданных российскими организациями на паях с американцами, британцами и т. д., уже к началу 2000-х годов включились в мировую гонку строительства суперЭВМ с непрерывно растущими вычислительными возможностями и скоростями обработки данных.
А размах этой гонки был воистину ошеломляющий. Путь от скоростей вычислений середины 1960 годов в миллион операций с числами с плавающей запятой в секунду (1 мегафлопс) до скоростей в миллион раз выше (1 терафлопс) был пройден уже к 1996 году. За следующие 12 лет планка скорости вычислений оказалась поднята еще в 1000 раз, до 1 петафлопс. Сейчас на стадии подготовки суперкомпьютеры со скоростями еще в 1000 раз выше — около 1 эксафлопс, или 1018 операций в секунду.
При этом для повышения скорости вычислений используются сложнейшие усовершенствования новейших микропроцессоров и архитектуры компьютеров. Эти усовершенствования находятся за пределами нашей темы, и на них мы останавливаться не будем.
Важнейшие для нас факты состоят в том, что гонка идет беспрецедентно накаленная, и что на сегодняшний день основными конкурентами в этой гонке оказались США и КНР. В частности, по данным стандартного теста Linpack, который фиксирует рабочую производительность суперкомпьютера, реальный показатель нового американского чемпиона под названием Summit в 2018 году составил 122,3 петафлопс, то есть примерно на 25% выше, чем производительность бывшего лидера гонки, китайского Sunway TaihuLight с производительностью 93 петафлопс.
При этом США и КНР соревнуются не только в производительности своих лучших машин, но и в их способности работать с гигантскими объемами данных. Речь сегодня уже идет о так называемых big data (больших данных) масштабами в эксабайт и даже йоттабайт, или 1021 байт).
Речь идет и о том, сколько суперкомпьютеров первого ряда (например, входящих в мировой рейтинг — так называемый топ-500) установлены и работают в каждой стране. На середину 2018 года в КНР в топ-500 входит 206 машин, в США — 124, хотя по суммарной производительности установленных суперкомпьютеров США опережают Китай примерно на 25%.
Россия в этом рейтинге, увы, почти не видна, в него попали всего 4 российские машины. Причем наиболее мощная их них, установленная в МГУ «Ломоносов-2» с производительностью на тесте Linpack в 2,48 петафлопс, — находится в топ-500 только на 78-м месте.
(Продолжение следует.)
