Когда компьютеры были большими и медленными, а программы — маленькими и быстрыми, в СССР начали появляться первые программируемые калькуляторы. А первым таким калькулятором, который попал мне в руки в начале 8-го класса стал «Электроника Б3-21». Он относился к первому поколению советских программируемых калькуляторов. Программирование велось на псевдокоде с обратной польской бесскобочной записью выражений. Объем программной памяти составлял 60 команд. Под значения переменных отводилось 13 регистров. Кроме того, присутствовал кольцевой двунаправленный стек на 6 чисел. При выключении калькулятора всё содержимое переменных стиралось. Однако, программа сохранялась пока сохранялся заряд аккумуляторов. Быстродействие его было примерно 3-4 команды в секунду. При решении сложных математических задач или физических расчётов это калькулятор был незаменим: по единожды введенной формуле можно было выполнить сотни вычислений с различными значениями.
К концу года Б3-21 сменился у меня на Б3-34, возможности которого были гораздо шире: память 98 команд и 14 регистров, быстродействие около 5 простых операций в секунду (тактовая частота — примерно 100 кГц). Операционный стек состоял из 4 регистров (X, Y, Z, T); кроме того, в этом калькуляторе появился регистр предыдущего результата X1.
Эти калькуляторы регулярно сопровождали меня на лабораторных работах по физике и химии: программа обсчёта данных составлялась дома, а на уроке вместо многочисленных вычислений столбиком я просто вводил значения и ждал окончания вычислений — быстрых и безошибочных.
А затем появился МК-52. Это был первый советский микрокалькулятор с полностью энергонезависимой электрически стираемой памятью: содержимое памяти сохранялось даже без батареек или аккумуляторов. Память была способна хранить до 512 программных 8-битных слов (или содержимое 72 регистров данных). Кроме того имелась возможность подключения внешнего ПЗУ — блока расширения памяти с игровыми и математическими программами.
МК-52 летал в космос на корабле «Союз ТМ-7». Его предполагалось использовать для расчёта траектории посадки в случае, если выйдет из строя бортовой компьютер. МК-52 с блоком расширения памяти «Электроника-Астро» (комплект программ для астронавигационных расчетов) с 1988 года поставлялся на корабли ВМФ в составе штурманского вычислительного комплекта. МК-52 относится уже к третьему поколению советских программируемых калькуляторов. Он был гораздо мощнее и быстрее своих предшественников.
Последним калькулятором, которым мне довелось пользоваться был уже микрокомпьютер, программируемый на языке BASIC — «Электроника МК-85». Это был программируемый калькулятор на базе 16-битного процессора Т234-2 (на основе процессора 1806ВМ2). МК-85 был единственным в мире на момент появления микрокалькулятором, оснащённым 16-разрядным микропроцессором с системой команд PDP-11. Кроме того, это был самый дешевый в мире микрокомпьютер, оснащённый интерпретатором Бейсика.
На его основе были созданы модификации МК-85Б и МК-85С с системами шифрования авизо (применялась Центральным банком Российской Федерации для проверки фальшивых авизо), а также для других задач криптозащиты, например, как портативный шифратор и средство защиты информации.
Кстати, на последней фотографии показано сравнение «Casio FX-700P» и «Электроника МК-85», хоть внешне они очень похожи, но внутренне и программно совершенно разные, в том числе и по стоимости.
Посмотреть историю развития и фотографии советских калькуляторов можно на сайте Калькуляторы 3000, посвященном разработке программного симулятора советских калькуляторов, таких как Б3-34, МК-61, МК-52 и других. Или на сайте Коллекция советской цифровой электроники, содержащем большое количество фотографий и описаний различных калькуляторов. Также Список советских калькуляторов есть в Википедии.
Этот рассказ о компьютерах-калькуляторах был бы не полным, если не упоминать о довольно интересном экземпляре ещё не совсем компьютера, но уже и не калькулятора от компании Hewlett Packard, на котором мне случайно довелось поработать.
Изначально разница между калькуляторами и компьютерами была очевидной: на калькуляторе можно выполнять любые арифметические вычисления (в том числе и по формулам), на компьютере можно выполнять программы. Однако, любая программа — это, в первую очередь, алгоритм, последовательность действий, а любая формула — тоже последовательность операций, следовательно, тот же алгоритм. То есть, фактически, никаких принципиальных различий между компьютером и калькулятором нет. Вернее, компьютер в состоянии выполнять все функции калькулятора. Именно на основе этой идеи и появился язык программирования Fortran (Formular translator — переводчик формул), язык программирования, предназначенный в первую очередь для инженерных вычислений. Нетрудно представить себе устройство, в задачи которого входят рассчеты и вычисления, в том числе и с помощью вводимых программ. Это и будет программируемый калькулятор.
До 1972 года компания Hewlett Packard занималась только калькуляторами, но все изменилось, когда появилась модель 9830A. По документам HP 9830A относился к классу калькуляторов, но встроенная ОС на основе BASIC, оперативная память 4 Кб и внешний жесткий диск на 64 Кб сбивали покупателей с толку. А за 1475 долларов ОЗУ можно было расширить до 8 Кб (а затем и до 64 Кб). HP 9830A стал одним из первых устройств по принципу «все в одном»: в металлическом корпусе находились клавиатура, монитор и системный блок. Это был уже компь-моноблок. Для комфортной работы требовалась только розетка, правда, перевозить этот компьютер было не слишком удобно: со всеми комплектующими он весил больше 20 килограмм.
Дисплей HP 9830A был самым простым — светодиодная панель, на которой в одну строку умещалось всего 32 символа. Этого хватало для решения небольших задачек, работы с текстом и других простых операций. На задней панели находились порты для подключения периферии. В их числе был разъем для принтера HP-9866A, который устанавливался прямо на верхнюю панель компьютера. Он стоил 2975 долларов, весил 17 килограмм и печатал 240 строк в минуту. Для 70-х годов это была фантастическая скорость.
HP 9830A быстро завоевал любовь руководителей компаний, которые понимали, что компьютеры считают гораздо быстрее, чем люди. Перспективную модель заметил другой крупный производитель техники — фирма Tektronix. В то время компания Tektronix работала над собственным калькулятором, поэтому выкупила у HP все права на устройство и использовала наработки HP в своих моделях. Изучив модель HP 9830A, Tektronix прекратила её выпуск и выставила остатки на распродажу. Сейчас работающую модель можно найти на Ebay за 180 000 рублей. Могу сказать, что сделан этот компьютер был настолько добротно, что спустя десятилетия работал, да и выглядел — как новенький. Подробнее об этой уникальной модели можно почитать вот здесь.
Но и этот наш рассказ о начальных этапах развития вычислительной техники был бы неполным, если не упоминать о других направлениях развития вычислительной техники. Одним из интереснейших направлений является направление аналоговых компьютеров, основательно заброшенное в настоящее время. Аналоговый компьютер — в отличие от цифрового — имеет бесконечное быстродействие (результат получается мгновенно — вне зависимости от сложности вычислений). Он построен по совершенно другим принципам: для того чтобы создать формулу или алгоритм в таком компьютере нужно соответствующим образом скоммутировать различные блоки: сумматоры, умножители, интеграторы и т.п. А для изменения значения переменной или коэффициента достаточно повернуть соответствующую ручку — и результат вычисления мгновенно изменится.
Одним из таких компьютеров, на которых мне довелось работать был АВК-6. Это был очень интересный опыт. Чуть больше можно узнать об АВК-6 вот здесь.
К тому моменту мне уже довелось поработать на ЭВМ серий ЕС, оснащенных терминалами типа печатной машинки Consul 256 с большим рулоном бумаги для печати команд, программ и выводимой информации.
А также на ЭВМ серии СМ (в частности, СМ-4), где в качестве терминалов для ввода-вывода информации использовались комплексы ДВК-2.
Но это были не персональные компьютеры. Они стояли в больших залах вычислительных центров, занимали очень много места, громко шумели вентиляторами и потребляли колоссальное количество электроэнергии.
Первым персональным компьютером, который обратил на себя моё внимание и стал для меня чем-то вроде отправной точки стал домашний персональный компьютер Atari ST. Atari ST был заметной машиной, на основе процессора Motorola 68000, с ОЗУ от 512 КБ и 3,5-дюймовым дисководом в качестве устройства хранения данных. То есть, это был некий стандарт де-факто, реализованный во многих последующих поколениях PC, в том числе, IBM PC (XT, AT и т.п.).
Однако, фирма Atari так и не стала лидером IT индустрии, «забитая» успешными разработками одноплатных компьютеров фирмы IBM. Так что первым персональным компьютером, на котором мне пришлось работать был компьютер «Искра 1030» — первый советский IBM-совместимый персональный компьютер на основе процессора КР1810ВМ86 (аналог процессора Intel i8086) Этот компьютер был разработан Ленинградским научно-производственным объединением «Электронмаш» и впервые представлен на Международной отраслевой выставке «Автоматизация’89», проходившей в Москве в конце 1989 года. Серийно выпускался на Смоленском производственном объединении «Искра», а также Курским ПО «Счётмаш» (в этой модификации он назывался «Курск 1030»).
Характеристики этого компьютера были вполне приличные:
- Тактовая частота процессора — 8.6 МГц
- Объем ОЗУ — 512 Кб
- Жесткий диск 4 Мб
- Накопитель на гибких магнитных дисках СМ 5643 или МС 5311 (двусторонние дискеты 5,25′, 360 Кб)
При том, что цена его была самой низкой в мире, а сделан он был полностью на советской элементной базе (никаких процессоров Intel! У нас были свои — лучше, дешевле и надёжнее).
Главное отличие от зарубежных аналогов — компьютер не был одноплатным. Он был реализован по модульной схеме, где все модули вставляются в общую «корзину», аппаратно реализующую единую шину обмена данными. В качестве операционной системы на компьютере стояла «АДОС» или «Альфа-ДОС», которая элементарно заменялась на MS DOS версий 2.1 — 3.0 с Norton Commander 3.0 в качестве файловой оболочки. Кстати, первые мониторы «Электроника» были 9-дюймовые (9″) черно-белые, с разрешением 320Х200 точек. А размеры курской «Искры» — впечатляли: компьютер получился почти в 2 раза меньше, чем стандартный IBM PC или исходная «Искра». Больше картинок, показывающих, как был устроен советский персональный компьютер «Искра-1031» можно найти здесь.
Затем появился советский аналог этой же серии «персоналок» — «Истра-4816» — IBM PC-совместимый одноплатный (8-слойная печатная плата) персональный компьютер. Уникальность данной машины состояла в том, что в ней при наличии реализации одноплатной «IBM-овской» конфигурации (все на одной плате) было три микропроцессора (в отличие от однопроцессорной версии IBM): К1810ВМ86 (совместимый с Intel 8086) и два КР580ВМ80А (Intel 8080).
В данной машине была возможна одновременная (параллельная, а не попеременная) работа двух операционных систем на ВМ86 и ВМ80 (ещё один ВМ80 использовался для эмуляции периферии под каждую ОС). Её видеоадаптер был совместим с CGA стандартом (в последствии — с EGA). В зависимости от конфигурации «Истра» комплектовалась жестким диском стандарта MFM на 10 Мб (советский) или на 20 Мб (ST-225 фирмы Seagate), 1-м или 2-мя дисководами 5¼″ дискет (360 или 720 кб) и ОЗУ от 512 кб до 640 кб (при этом ОЗУ было доступно одновременно обоим процессорам). В комплекте поставки шла операционная система «Янус», аналог операционной системы MS-DOS. Подобных машин нигде за рубежом не существовало в принципе. Советский Союз и здесь обогнал «передовые» капиталистические страны, создав более мощную и функциональную систему. Подробнее о советских персональных компьютерах можно почитать здесь.
Как-то раз в институте МИЭМ я столкнулся с польской «Mazovia 1016». Это был массивный и довольно примитивный аналог «Искры» при минимальных характеристиках. Тут снова всплывала любимая шутка пусконаладчиков ЕС ЭВМ: «Да что ты понимаешь в компьютерной технике?! Ты её хоть раз грузил?»
Особенно поразил меня тогда в «Мазовии» монитор Hercules monochrome с черно-желтым текстовым режимом.
А первым компьютером, который стал для меня персональным (появился у меня дома) стал IBM PC XT с процессором Intel 286, к которому я со временем добавил математический сопроцессор Intel 287. Кстати, оба процессроа и память работали не только без вентиляторов охлаждения, но даже без радиаторов! То есть, процессоры не могли перегреться в принципе. Тогда у меня было 640 кб оперативной памяти, один дисковод 5¼″ и жесткий диск на 40 Мб. На этот диск сейчас с трудом влезет какая-нибудь ОДНА небольшая фотография (в формате RAW, или чуть больше десятка в формате JPEG), а раньше на нем помещалась операционная система, куча сервисных программ, файловая оболочка Norton Commander, множество текстовых файлов, среда программирования Turbo С 2.0 и с десяток игр. Как-то раз, запустив антивирус AidsTest для полного сканирования всех файлов я обнаружил на своем диске чуть больше 1000 файлов (для сравнения: только папка Windows современного компьютера содержит около 100 000 файлов общим объемом более 20 Гб).
Вот она — материнская плата IBM PC XT 286 с процессором AMD (хотя тут мог быть Intel или Cyrix — в тот период все процессоры были совместимы с соответствующими матплатами без различия фирмы-производителя) сопроцессор (пустое гнездо выше процессора) отсутствует.
Затем начался непрерывный процесс домашнего апгрейда, который не закончился до сих пор: сначала наращивалась оперативнаяя память (до 1 Мб), потом увеличивался жесткий диск, дисководы из 5-дюймовых (максимум на 800 кб) стали 3-дюймовыми (на 1.44 Мб), спустя какое-то время к дисководам добавился привод CD-ROM, затем началась гонка процессоров и их тактовых частот, в которой попеременно лидировали то AMD, то Cyrix, то снова Intel (разумеется, это требовало время от времени заменять материнские платы), появилась звуковая плата Sound Blaster, увеличились размеры, разрешение и цветопередача ЭЛТ-мониторов, видеоадаптер CGA сменился на EGA, а затем и на VGA. Наконец появилась и прочно укоренилась Windows — сначала как дополнение к MS DOS, а затем и как самостоятельная OC (в 90-е годы под специфические задачи АСУ ТП АЭС мне удалось создать Windows-загрузчик без графической оболочки и прочего мусора — для монопольного запуска Windows-программ с графическим интерфейсом).
Также, хочется рассказать о таком направлении вычислительной техники, которое до сих пор большинство людей не считает за компьютеры. Речь пойдет о наладонниках. Кроме персональных компьютеров уже в 90-е годы развивалось направление карманных компьютеров, КПК или «наладонников». первым коммерческим успехом в этом направлении стал планшетный компьютер Ньютон фирмы Apple. Apple Newton или просто Newton — одна из первых серий карманных персональных компьютеров, которая разрабатывалась, производилась и продавалась фирмой Apple Computer с 1993 по 1998 год. Оригинальные компьютеры Newton работали на RISC-процессоре ARM 610 и поддерживали распознавание рукописного ввода. название Newton пошло от названия применявшейся в этих компьютерах операционной системы Newton OS. Само устройство имело большой сенсорный экран, несколько мегабайт ОЗУ, процессор с частотой около 100 МГц. Кстати, разработкой программного обеспечения для распознавания рукописного текста в Apple Newton занималось советское (впоследствии — российское) предприятие ParaGraph.
А затем идею подхватили Hp, Palm, Сompaq, Сasio, ASUS и прочие. Пока сотовая связь была слабой, медленной и мало распространенной этим устройствам не требовалось беспроводных систем передачи данных. Они работали либо автономно, либо посредством подключения к компьютеру. До появления современных планшетов и смартфонов все заинтересованные люди пользовались этими устройствами как карманными мобильными компьютерами для самых разных нужд: ведение записей, чтение книг, профмотр фильмов, навигация и т.п.
В 2000 году мне в руки попал один из ярких представителей этого направления — Casio Cassiopeia E-125 вот с такими характеристиками:
- Операционная система: Microsoft Pocket PC (Windows CE 3.0)
- Процессор: 32-разрядный процессор NEC Vr4122 Mips 150 МГц
- Дисплей: экран цветной Hyper Amorphous Silicon TFT, 65536 цветов, разрешение 320 x 240, подсветка
- Память: 32 Мбайт ОЗУ + 16 Мбайт ПЗУ
- Слоты расширения: 1 — для Compact Flash типа I/II (до 128 Мбайт)
- Порты: Последовательный (RS232C), инфракрасный (IrDA 1.2), USB
- Звук: динамик и микрофон, гнездо для стереонаушников
- Устройства ввода: колесо, перо, кнопки
- Питание: Li-Ion аккумуляторная батарея (до 8 часов непрерывной работы), резервная литиевая батарея CR2032, адаптер переменного тока
- Программы ОС: Pocket Outlook, Pocket Inbox, Pocket Word, Pocket Excel, Pocket Internet Explorer, Microsoft Reader with ClearType (Audible Support), Notes, Windows Media Player, Channel, Calculator, Active Sync 3.1, File Explorer, Voice Recorder, Windows Media Manager for Pocket PC, Microsoft Expedia Pocket Streets (CD)
- Программы в ПЗУ: Mobile Calendar, Mobile Address Book, Menu, CF Backup, E-Mail Setup Tool, AOL Mail
- Программы на CD: Palm Data Converter, Mobile Camera, Mobile Video Player, Mobile Video Converter, Audible, Zio Golf Demo
- Вес и размеры: 255 гр., 13.1 x 8.35 x 1.99 см
Заметьте, никаких внешних каналов передачи данных кроме кабеля, подключаемого к персональному компьютеру через старый и медленный последовательный порт RS232. Это, без преувеличения, чудо техники вполне помещалось практически в любой карман, работало быстро и надежно, а главное — времени его работы хватало на весь день (8 часов). Вот сохранившаяся статья тех лет об этом компьютере.
Затем PDA (КПК) постепенно нарастили производительность, разрешение и качество экранов, обзавелись GPS модулями и каналами связи Bluetooth и Wi-Fi… А затем произошел процесс сращивания их с мобильными телефонами, которые развивались параллельно в том же самом направлении. В итоге этого развития и получились нынешние планшеты и смартфоны, которые многие юзвери даже за компьютеры не считают… А зря!
PS: А это уже — предыстория:
А этот ручной механический калькулятор называется арифмометр, модель «Феликс М». Выпускался в СССР с 1929 г. по 1978 г.
Впоследствии был заменен в учреждениях большими настольными электронными калькуляорами.
И на закуску — для развлечения короткий ролик о том, как менялась ОС Microsoft Windows:
Поделиться: