История отечественного компьютеростроения повторила судьбу страны: триумф, стагнация и катастрофа
На рубеже 1940–1950‑х в голодном и разрушенном войной СССР за считанные годы была основана радиоэлектронная промышленность и изобретены первые в Европе и одни из первых в мире ЭВМ. Сегодня это звучит как фантастика. Еще удивительнее то, что вскоре наше компьютеростроение вырвалось в мировые лидеры. В годы оттепели советским ЭВМ действительно не было равных, и это не «коммунистическая пропаганда», а результаты сравнения технических характеристик. В стране работали талантливые ученые, по-настоящему горевшие наукой, а власти не жалели денег на новые разработки. Но затем что-то сломалось. Целая череда управленческих ошибок и общая неэффективность экономики СССР привели к тому, что с каждым годом наша электроника отставала от зарубежных аналогов. Говоря словами гоголевского героя, породившее легендарную советскую электронику государство ее же и убило. Распад Союза фактически добил лежачего – отрасль, которая уже занималась не тем, для чего была создана. Есть ли шанс ее возродить?
Расцвет
Отправной точкой в развитии электронной промышленности – не только советской, но и мировой – можно считать послевоенные годы. Причина на поверхности: бюджеты, ранее выделяемые под военные нужды, были перенаправлены в мирное русло, в том числе на развитие науки. Именно так в 1946 году появилось устройство, называемое первым компьютером, – американская вычислительная машина ЭНИАК. Изначально она проектировалась как устройство расчета баллистических ударов. Но война закончилась, поэтому ЭНИАК перепрофилировали под новые разработки – в частности, моделирование термоядерного взрыва (а затем под числовой прогноз погоды).
Первые советские ЭВМ стали реакцией на американские разработки. В 1948 году был сформирован Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ), где под руководством Сергея Лебедева начались разработки Малой электронной счетной машины (МЭСМ). Параллельно членом-корреспондентом АН СССР Исааком Бруком велась разработка ЭВМ М‑1. Обе машины были введены в эксплуатацию примерно в одно время – в 1950–1951 годах.
Советская и американская школы электроники формировались независимо друг от друга. Нельзя сказать, что шло прямое соревнование, как в космонавтике периода холодной войны. И все же научная мысль развивалась параллельно. Логические цепи (примитивная предтеча транзисторных процессоров) первого поколения ЭВМ в обеих школах строились по одному принципу – на основе радиоламп. Лебедев с нуля разработал структуру советских вычислительных машин, и она во многом пересекается с широко известной архитектурой фон Неймана – методом хранения данных в памяти компьютера, который также был разработан в конце 1940‑х и лег в основу всех ныне известных ПК (кроме квантовых).
К концу 1950‑х стало очевидно, что ламповые ЭВМ достигли своего потолка. Их вычислительные мощности были сильно ограничены размерами и объемом электропотребления, а электронная компонентная оставалась ненадежной. Вместе с тем уже давно велись разработки полупроводниковых технологий на основе транзисторов. Их концепция была описана в 1941 году академиком АН УССР Вадимом Лашкаревым в статье «Исследование запирающих слоев методом термозонда». Кто бы мог подумать, что в этом мудреном названии зашифрован главный принцип работы современных ПК… Однако в послевоенном СССР эти технологии не считались перспективными, поэтому первая интегральная схема была разработана американской компанией Texas Instruments в 1958 году.
Жемчужиной советской электронной промышленности стало НПО «Научный центр» в Зеленограде, состоявшее из 40 предприятий. После распада СССР они отправились в самостоятельное плавание. На фото: цех сборки компьютеров IBM на зеленоградском заводе «Квант», 1994 годКалачев Сергей / TAСС
Тогда советские ученые вновь подхватили тренд. Для изучения технологии в 1961 году группа сотрудников НИИ‑35 (сегодня – НПП «Пульсар») даже ездила с официальным визитом в США. Когда стало понятно, что за ней будущее, советское руководство приняло решение создать целую отрасль микроэлектроники. В результате приоритетного финансирования стали появляться НПО, НИИ, заводы.
В только что построенном городе-спутнике Москвы Зеленограде (первоначально планировалось разместить в нем предприятия текстильной промышленности) в 1962 году был основан специализированный Научный центр. Туда входило около 40 предприятий, в том числе крупнейшие заводы «Микрон» и «Ангстрем». А в 1965 году было образовано Министерство электронной промышленности (МЭП), что демонстрировало критическую важность отрасли для государства.
В таком статусе нет ничего удивительного. Электроника вносила весомый вклад в гонку вооружений на Земле и в космосе и тем самым поддерживала престиж страны в годы холодной войны. Институты активно разрабатывали собственные ЭВМ, которые, по расхожему мнению (разделяемому в том числе американскими учеными), считались лучшими в мире. И неспроста. Например, БЭСМ‑2 образца 1953 года выполняла до 20 тысяч операций в секунду против 12 тысяч у IBM 704 образца 1954‑го.
Упадок
К 1970‑м в СССР появилось множество компьютеров (около 50 моделей от разных производителей), не связанных между собой единой программной логикой. Под каждую ЭВМ приходилось писать собственные программы, которые невозможно было запустить на других машинах. Остро встал вопрос стандартизации.
Тогда решили строить единое семейство (единую систему) вычислительных машин е ЭВМ на базе зарубежных архитектур. За основу была взята разработка американской компании IBM System/360 и ее программная логика EBCDIC. В ней кодировались только латинские символы, арабские цифры и некоторые управляющие знаки. Таким образом, все дальнейшее программирование строилось на английском языке.
Современники затрудняются ответить, почему было принято такое решение. По воспоминаниям члена-корреспондента РАН Бориса Бабаяна, именно этот момент стал началом конца советской электронной промышленности: «Были расформированы все творческие коллективы, закрыты конкурентные разработки и принято решение всех загнать в одно «стойло». Отныне все должны были копировать американскую технику, причем отнюдь не самую совершенную. Всё приходилось переписывать, а то , что доставали, было древнее, плохо работало. Это был оглушительный провал».
Если посмотреть на отечественные разработки 1970–1980‑х годов, почти все они действительно были совмещены с девайсами зарубежных производителей (по сути, скопированы с них). е ЭВМ, е ПЭВМ, «Истра» и другие соответствовали аппаратно-программной логике компьютеров IBM. В машинах ДВК и «Электроника» взяты на вооружение разработки DEC. Модели «Веста», «Квант», «Ленинград» и другие были клонами ZX Spectrum, а первые советские персональные компьютеры «Агат» повторяли легендарный Apple II и работали на базе операционной системы Apple DOS 3.3. Одним из редких исключений были разрабатываемые в ИТМиВТ компьютеры «Эльбрус» на собственной архитектуре.
Помимо того, что такой плагиат был нелегальным по американским законам, советская электронная компонентная база не могла обеспечить адекватную работу заокеанских систем. Пришлось перестраивать заводы под создание аналогов микросхем и плат из США, но процесс тормозила нехватка нужного оборудования. Американские технологии были строго засекречены, и повторить их не было никаких шансов. В результате отставание каждой «реплики» от иностранного оригинала составляло несколько лет: пока у нас разбирались в устройствах старых компьютеров, в США уже выпускали новые.
В целом общественная атмосфера в позднем СССР не располагала к инновациям – всесилие бюрократии губило инициативы на корню. Можно вспомнить, к примеру, историю автопрома: соперничество идей и школ середины века закончилось тем, что с конвейера вышли «Жигули», и с тех пор облик отечественных машин не менялся больше 20 лет. Похожая ситуация сложилась и в электронике. Из воспоминаний одного из начальников Министерства электронной промышленности 1980‑х Бориса Малашевича: « Колесников фактически взял курс на превращение МЭП в аппаратостроительную отрасль». Иными словами, большинство ресурсов министерства было отдано на производство конечной аппаратуры за счет перспективных разработок.
Никуда не деться и от сугубо экономических причин отставания. В середине 1980‑х в США компьютеры постепенно стали появляться в обычных домах. В 1984 году компания Apple представила Macintosh – первый действительно персональный компьютер стоимостью $2500 (IBM и до этого выпускала компактные решения, но они не снискали славы). У скованной госзаказом советской промышленности, не успевавшей даже поставлять машины для нужд институтов и производств, попросту не было выхода на потребительский рынок.
Единственным доступным для рядовых граждан был компьютер «Радио‑86 РК» 1986 года, который с трудом можно было найти по цене от 395 рублей (примерно три хорошие зарплаты). Он был сложным в сборке и настройке, так что работать с ним могли только настоящие энтузиасты от электроники. Широкие массы советских трудящихся могли разве что подержать в руках легендарную игру «Ну, погоди!» («Электроника ИМ‑02») 1984 года выпуска. Кстати, являвшуюся полным клоном японской игры Nintendo Eg‑26 EGG. Да, к 1980‑м мы начали отставать и от японцев…
Распад Союза в 1991 году, по сути, забил последний гвоздь в крышку гроба электронной науки.
Забвение
Многие предприятия оказались за границей новой России: на Украине, в Белоруссии, Прибалтике. Глубокий кризис не позволял государству финансировать НИИ и производства – они перепрофилировались в акционерные общества либо приватизировались. Так, зеленоградский научный центр разделился на отдельные предприятия. Один из его крупнейших заводов, «Ангстрем», в итоге был частично приобретен государственным «Ростехом». Сегодня завод – банкрот, но в будущем власти рассчитывают восстановить предприятие. Другой завод, «Микрон», продолжил работать по профилю и вошел в состав частной корпорации АФК «Система». ИТМиВТ им. С. А. Лебедева стал компанией МЦСТ, сегодня разрабатывающей процессоры «Эльбрус».
После падения «железного занавеса» многие ученые решили не дожидаться, пока затонувший государственный корабль поднимут со дна, и поспешили его покинуть. По различным оценкам, в 1990‑е годы Россию покинули до ста тысяч ученых и инженеров, многие из которых работали в электронной отрасли. Показателен пример Владимира Пентковского, который до самого распада Союза работал над компьютерами «Эльбрус» и языками программирования под них в ИТМиВТ. В 1993 году он уже значился ведущим разработчиком процессоров Pentium одного из американских лидеров рынка – Intel. По неподтвержденным данным, название этих чипов и образовано от фамилии Пентковского.
В 2000‑х в электронной отрасли затеплилась жизнь, но никакого прорыва, подобного тому, что совершил СССР в конце 1940‑х, и близко не случилось. Все время что-то мешает: то кризис 2008‑го, то санкции 2014‑го. Сегодня в правительстве готовятся к новому походу на электронный олимп: обсуждается амбициозная стратегия развития, обещаны вложения в предприятия (например, «Ангстрем-Т» должен получить до 87 млрд рублей в течение 2019–2022 годов). И все же масштаб намерений, событий и личностей несопоставим. Нынешние инициативы, конечно, помогут реализовать нацпрограмму «Цифровая экономика». Но на возвращение в авангард прогресса наших процессоров, отставших от заграничных уже не на одно, а на несколько поколений, рассчитывать сложно. На это никаких рублей не хватит.
