Созданная в 1957 г. "Урал-1" по производительности относилась к малым машинам (в основном инженерного применения) и отличалась дешевизной. Машина имела развитую систему команд (несколько минимальных форматов) с безусловной и условной передачей управления, систему сигнализации и ручное управление, позволявшее следить за исполнением программы и вмешиваться в ход ее выполнения для внесения исправлений в процессе отладки. Основные технические характеристики машины: система счисления - двоичная, форма представления чисел - с фиксированной запятой, разрядность - 36, система команд - одноадресная, быстродействие - 100 операций в 1 сек. Оперативное ЗУ машины - на магнитном барабане, объемом 1024 слова (скорость вращения 6000 об/мин), дополнялось внешним ЗУ на магнитной ленте (40 тыс. слов) и перфоленте (10 тыс. слов). В качестве устройства ввода-вывода использовались клавишное печатающее устройство и устройство на перфоленте.

В дальнейших моделях -"Урал-2", "Урал-3", "Урал-4" было введено феррит-ное ЗУ, расширена емкость внешних ЗУ на барабане (8x8192 слов) и магнитной ленте (12x260 тыс. слов), а также значительно расширен набор устройств ввода-вывода. Характерно, что уже машины "Урал-2", "Урал-3", "Урал-4" образовывали ряд программно и аппаратно совместимых моделей с комплектуемым по потребностям применения составом устройств, позволяющим в некото-рьЬс пределах варьировать производительность машины.

Ц 1964-72 гг. создан ряд также программно и аппаратно совместимых моделей "Убал-П", "Урал-14" и "Урал-16", на единой конструктивной, технологической и схемной базе, обладающих следующими чертами. Машины образуют конст-рук-гивно, схемно и математически совместимый ряд ЭЦВМ с различной проивводительностью, гибкой блочной структурой, с широкой номенклатурой устройств со стандартизированным способом подключения, позволяющим составлять ! комплект машины, наиболее подходящий для данного конкретного применения; предусмотренные конструктивные и схемные возможности позволяют комплектовать вычислительные системы, состоящие из нескольких машин; предусмотренные возможности резервирования отдельных устройств машин позволяют создавать системы повышенной надежности: система схемной защиты данных, независимость программ от их места в памяти, система относительных адресов, развитая система прерываний и соответствующая система команд позволяют организовать одновременное решение нескольких задач; возможность работы в режимах с плавающей и фиксированной запятой, в двоичной и десятичной системах счисления, выборка и выполнение операций со словами фиксированной и переменной длины позволяют эффективно решать как планово-экономические, так и научно-технические задачи; система аппаратного контроля обеспечивает контроль хранения, адресации, передачи, ввода, вывода и обработки данных; большая емкость оперативного ЗУ с непосредственной выборкой слов переменной длины, эффективные аппаратные средства контроля и защиты памяти, ступенчатая адресация, развитая система прерываний и приостановок, возможность подключения памяти большой емкости с произвольной выборкой на магнитных барабанах и дисках, наличие датчика времени, аппаратуры сопряжения с каналами связи и пультов операторов для .связи с машиной дает возможность строить различные системы обработки данных коллективного пользования, работающие в режиме разделения времени; унификация элементов, блоков и устройств обеспечивает хорошую технологичность серийного производства машин. Последние три модели семейства построены на полупроводниковых элементах модульной конструкции, и по чисто формальным признакам (элементная база) их надо отнести к электронным вычислительным машинам второго поколения, хотя в архитектуре их имеется много черт, присущих машинам третьего поколения.

Основные технические характеристики последней модели семейства - машины "Урал-16" таковы: представление данных - слова переменной длины, числа с плавающей запятой, числа с фиксированной запятой переменной разрядности, символы; длина слова (в битах) - 1, 2, ... , 48; длина массива информации (в битах) - 24, 48, ... ,98303; разрядность чисел с фиксированной запятой - 1, 2, ... , 48, с плавающей запятой - мантиса 39, порядок 7; система счисления двоичная; система команд - 300 одноадресных команд; система адресации относительная, ступенчатая (номер массива - начало подмассива - относительный адрес слова заданной длины); время выполнения операций сложения 48-разрядных слов - 10 икс, умножения - З0 мкс; количество каналов сигналов прерывания - 64 + 24; количество уровней прерывания - 64. Оперативное ЗУ - на ферритовых сердечниках, емкостью 131 - 524 тыс. слов, внешние ЗУ на магн. барабане 98-784 тыс. слов, на магнитных дисках - 5 - 40 млн. слов, на магнитных лентах - 8 - 48 млн. слов (слова длиной 24-2 бита). В качестве устройства ввода используют устройство на перфокартах - 700 карт в 1 мин., на перфоленте - 1000 строк в 1 сек, ввод с каналов связи - до 2,2 млн. бит в 1 сек. В качестве устройств вывода используют печатающее устройство, производительностью 400 строк (по 128 знаков) в 1 мин., устройство на перфокартах - ПО карт в 1 мин., выходной перфоратор - 80 строк в 1 сек, вывод в каналы связи - до 2,2 млн. бит в 1 сек., алфавитно-цифровое печатающее устройство 800 строк в 1 мин. Имеется также экранный пульт - устройство индикации, предназначенное для реализации диалога режима - с максимальным объемом воспроизводимых данных - 2048 символов. Основу системы математического обеспечения последних моделей семейстйа "Уралов" составляет универсальная программа-диспетчер, выполняющая фуйк-ции операционной системы. В состав математического обеспечения входит также автокод АРМУ, обеспечивающий полную совместимость программ от меньшей модели к большей и запись на нем алгоритмов решения определенного круга задач. АРМУ обеспечивает запись программ для работы со словами и массивами переменной длины, выполнение операций над числами в двоичной и десятичной системах счисления с плавающей и фиксированной запятой. В системе математического обеспечения предусмотрен транслятор с АРМУ на машинный язык. Имеются программы отладки на уровне языков машин и автокода АРМУ, для обнаружения неисправностей набор тест-программ. Библиотека программ, содержащая стандартные программы и программы решения различных задач, комплектуется из программ, написанных на языках отдельных ЭЦВМ, АРМУ, АЛГОЛ-60, АЛГАМС и АЛГЭК. Предусмотрено расширение библиотеки за счет программ, написанных на других языках и автокодах, после разработки соответствующих трансляторов с этих языков на язык АРМУ.

Приложение 14

Копия титульного листа аванпроекта Государственный комитет по радиоэлектронике СССР

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЦИФРОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

"УРАЛ-11", "УРАЛ-12", "УРАЛ-13", "УРАЛ-14", "УРАЛ-15"

Аван-проект

Часть 1

Элементы, узлы и блоки. ПС0071000Д-1 на 148 листах.

Главный конструктор машин "Урал"

главный инженер НИИУВМ Б. РАМЕЕВ

27 апреля 1963 г.

Выдержки из Введения к 1 части Аван-проекта

ВВЕДЕНИЕ

На основании изучения типовых применений, организационных форм использования, изучения технических заданий на ряд систем переработки и материалов по зарубежным машинам разработчики пришли к выводу, что для удовлетворения основных потребностей народного хозяйства достаточен небольшой набор вычислительных машин и машины могут быть в значительной степени унифицированы с точки зрения конструкции, технологии, схем, структуры, входных языков, систем автоматизации программирования и условий эксплуатации.

Как известно, вычислительная техника принадлежит к тем отраслям науки и техники, которые развиваются особенно быстро, поэтому вычислительные машины очень быстро морально стареют. Они становятся все более сложными, в связи с этим требуют значительного времени для разработки и освоения в серийном производстве.

Выход из этого положения, очевидно, нужно искать в унификации.

Унификация элементов, устройств и машин позволит сократить сроки разработки и освоения в производстве. Унификация входных языков, систем команд позволит сократить сроки внедрения и резко повысить эффективность использования вычислительных машин в народном хозяйстве.

Унификация даст возможность сократить номенклатуру и увеличить количество изделий вычислительной техники, окажется целесообразной организация специализированных производств для выпуска унифицированных элементов, узлов и устройств, что даст возможность повысить качество изготовления и снизить стоимость.

Ограниченный типаж машин облегчит условия технической и математической эксплуатации большого парка машин (обеспечение запасными частями, обучение кадров обслуживающего персонала и программистов, модернизация машин и т.д.).

Ограниченный набор вычислительных машин и устройств различной производительности и назначения, могущих обмениваться информацией, позволяет создавать крупные системы для переработки информации, состоящие из многих машин, соединенных линиями связи. Различные ступени такой системы могут быть оборудованы машинами соответствующей производительности и сложности.

Все, что представлено в аваппроекте, базируется на реальных ОКР, серийно выпускаемых или осваиваемых, узлах и механизмах и освоенных технологических процессах.