ЭВМ «Стрела» 1. Электронная вычислительная машина «Стрела». 2. Главный конструктор: Базилевский Юрий Яковлевич, зам. главного конструктора Рамеев Б.И., Прокудаев Г.М., Литвинов А.М., Жучков Д.А., Шилейко А.В., основные исполнители: Цыганкин А.П., Трубников Н.В., Мельников Б.Ф., Монахов Г.Д., Лыгин И.Ф., Ларионова Л.А., Ларионов А.М. и др. 3. Организация-разработчик: СКБ245 (с 1958 г. — Научно-исследовательский институт электронного машиностроения (НИЭМ), с 1986 г. — НИИ «Аргон», Москва. 4. Завод-изготовитель: Московский завод САМ. Ведомство: Министерство приборостроения и средств автоматизации СССР. 5. Год окончания разработки: 1953 г. 6. Год начало выпуска: 1953 г. 7. Год прекращения выпуска: 1956 г. 8. Область применения: научные расчеты в ВЦ АН СССР, ИПМ АН СССР МГУ им. М.В. Ломоносова и в вычислительных центрах некоторых министерств. 9. Число выпущенных машин: 7 образцов. 10. Элементная база: элементная база первого поколения (6200 ламп и 60 000 полупроводниковых диодов). 11. Конструкция: двухрядные стойки с монтажом внутрь межстоечного коридора. Сменные ячейки вставляются с внешней стороны каждого ряда стоек. 12. Технология: применены технологические процессы, существующие на московском заводе САМ, имевшем приборостроительный профиль. 13. Программное обеспечение: библиотека подпрограмм, часть из которых зашита в постоянной памяти. Описание машины
ЭВМ «Стрела» имела быстродействие 2000 трехадресных команд в секунду. Основной такт — 500 мкс. Операции с плавающей точкой над 43 разрядными числами (35 — мантисса и 6 — порядок; 1 знак). Адреса команд — 12разрядные. Оперативная память на электронно-лучевых трубках с циклом обращения 20 мкс. ЭВМ имела ПЗУ на полупроводниковых диодах емкостью 15 стандартных подпрограмм по 16 команд и 256 операндов. В качестве внешнего ЗУ использовались два накопителя на магнитной ленте емкостью 1,5 млн. слов.
Ввод информации производился с устройства ввода перфокарт или с магнитной ленты. Вывод информации осуществлялся на магнитную ленту, перфоратор карт или на широкоформатное печатающее устройство. Технико-эксплуатационные характеристики 1. Потребляемая мощность 150 кВт (процессор — 75 кВт); 2. Занимаемая площадь 300 кв. м (из них процессор — 150 кв. м). Особенности ЭВМ
«Стрела» отличалась гибкостью системы команд. Наличие нескольких типов групповых арифметических и логических операций, условных переходов и сменяемых стандартных программ, а также системы контрольных тестов и организующих программ позволяли создавать библиотеки прикладных программ различного тематического направления объемом до 100 млн. команд. В этой ЭВМ были использованы оригинальные решения в элементной базе, а также впервые выполнено матричное исполнение блока умножения на диодах. Впервые разработано и использовано оперативное ЗУ на 43 специализированных запоминающих электроннолучевых трубках. Кроме того, в последней (3-ей) модификации был введен накопитель на магнитном барабане емкостью 4096 слов, имеющий частоту вращения 6000 об./мин.
Впервые разработаны и производились устройства ввода и вывода информации с перфокарт, накопитель на магнитной ленте и широкоформатное печатающее устройство.
На «Стрелах» отрабатывались первые отечественные приемы и методы программирования, в том числе и в операторной форме.
В 1954 г. разработка была отмечена Государственной премией. В течение нескольких лет «Стрела» была самой производительной ЭВМ в стране.
Литература 1. Базилевский Ю.Я. Универсальная электронная вычислительная машина «Стрела». Приборстроение, 1957, № 3.
Архитектура и система команд ЭВМ “Стрела”
Общие сведения
Вычислительная машина “Стрела” создана в 1953 г. под руководством Ю. Я. Базилевского, это была первая серийная ЭВМ в Советском Союзе.
“Стрела” относится к классу больших вычислительных машин с трехадресной системой команд. Ее быстродействие составляет 2-3 тыс. операций в секунду, объем памяти — 2048 ячеек по 43 разряда. Машина оперирует числами с плавающей запятой в двоичной системе счисления. Точность представления чисел составляет 10-11 десятичных знаков, диапазон от 10-19 до 1019.
Внешняя память представлена двумя магнитными лентами. Суммарный объем информации на одной ленте не может превышать 100 тыс. 43-битовых чисел.
Информация вводится в “Стрелу” с перфокарт, выводится на перфокарты или на печатающее устройство. На одной перфокарте размещается 12 43-разрядных чисел.
В конструкции машины использовано около 6 тыс. электронных ламп и несколько десятков тысяч полупроводниковых диодов. Память выполнена на электронно-лучевых трубках (43 трубки — по одной на каждый разряд). Потребляемая самой ЭВМ мощность составляет 75 кВт. Кроме того, 25 кВт идет на вентиляцию и еще 50 кВт расходует холодильная установка. Среднее время полезной работы машины составляет 15-18 ч в сутки. 1. Память и структура информации
Память ЭВМ “Стрела” имеет объем 2048 ячеек по 43 разряда, нумеруемых слева направо от 0 до 42. Таким образом, старший разряд имеет номер 0, младший — 43.
Для доступа к ячейкам памяти используются 12-разрядные адреса. Если старший разряд адреса равен нулю, выполняется доступ к соответствующей ячейке. Единичное значение этого разряда используется при работе с внешними устройствами и для обращения к постоянной памяти.
В каждой ячейке памяти хранится либо число, либо код команды. Ячейка с нулевым адресом всегда содержит нулевое значение; запись в эту ячейку игнорируется.
Для облегчения записи информации, хранимой в памяти, а также адресов пользуются восьмеричной системой счисления. 1.1. Представление чисел
“Стрела” обрабатывает числа с плавающей запятой в двоичной и десятичной системах счисления.
Двоичное число с плавающей запятой при записи в машинном формате состоит из знака мантиссы (разряд 0), абсолютной величины мантиссы (разряды 1-35), знака порядка (разряд 36) и абсолютной величины порядка (разряды 37-42).
Десятичное число с плавающей запятой также состоит из знака мантиссы (разряд 0), абсолютной величины мантиссы (разряды 1-36), знака порядка (разряд 37) и абсолютной величины порядка (разряды 38-42). Каждая десятичная цифра мантиссы записывается в двоично-десятичном коде, по 4 бита на одну цифру. Порядок, однако, хранится в двоичном виде и не должен по абсолютной величине превышать 19.
Мантисса всегда имеет величину меньше 1. В памяти хранится только ее дробная часть, а целая считается равной нулю.