Текст
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ
ТЕХНИКА ЗА РУБЕЖОМ
В 1982 ГОДУ
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ИНСТИТУТ
ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
им. С. А. ЛЕБЕДЕВА АН СССР
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ
ТЕХНИКА ЗА РУБЕЖОМ
В 1982 ГОДУ
Под общей редакцией
члена - корр. АН СССР В. С. Бурцева
Москва -1983
УДК 681.322(047.1)
В данном 22—м выпуске ежегодного сборника от —
ражены состояние и тенденции развития зарубежной
высокопроизводительной вычислительной техники по
материалам 1982 и начала 1983 гг.
055(02) 2
© итм и ВТ АН СССР,1983
I
E. В. Тароватова
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ
ЗАРУБЕЖНОЙ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИ¬
ТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Главным событием в области ВТ, характерным для
всех ведущих капиталистических стран в 1982 г., было
принятие долгосрочных национальных программ и проектов
развития высокопроизводительных ЭВМ на принципиально
новых архитектурных и языковых концепциях и передовой
технологии.
Толчком к этому послужил японский проект создания
ЭВМ 5-го поколения. Оставляя проект под национальным
контролем, Япония пытается привлечь к участию в его
разработке другие страны и фирмы /1-6/.
Разработка проекта ЭВМ 5-го поколения, предприня¬
тая Японией, находится в соответствии с общим нацио -
яальным курсом, по которому Япония намерена постепенно
занять в производящих отраслях промышленности ведущие
позиции в мире.
- 3 -
Реализация проекта создания ЭВМ 5-го поколения
уже начата в апреле 1982 г., окончание работ планиру¬
ется в начале 90-х годов; ассигования составляют 500
млн.долл.
Для создания машин 5-го поколения должны быть ре¬
шены такие основные задачи, как разработка:
- машин с производительностью,в несколько десят -
ков раз превышающей производительность совре¬
менных мощных ЭВМ ;
- машин с искусственным интеллектом;
- технически более совершенных полупроводниковых
схем.
Возглавляет работы по проекту создания ЭВМ 5-го
поколения в Японии Институт по разработке машин нового
поколения ( 1сот ), созданный в апреле 1981 г. восемью
ведущими ЯПОНСКИМИ фирмами : Fujitsu , NEG , Hita -
chi, Oki , Toshiba , Mitsubishi , Sharp и Matsu¬
shita. Работы ведутся под контролем Министерства между¬
народной торговли и промышленности ( MITI ) Японии.
Выполнение проекта разбито на 3 этапа : базовое
исследование технологии (1982-1984 гг. ), разработка
подсистем (1985-1988 гг.) и разработка общих систем
(I989-I99I гг.). Проект должен завершиться передачей
технологии производства ЭВМ в промышленность.
Особенностями ЭВМ 5-го поколения являются высокое
быстродействие, возможность общения с ними на естест -
венном языке путем речевого и графического обмена и,на¬
конец, способность ЭВМ изучать, ассоциировать и оцени¬
- 4 -
вать полученную информацию. Предполагается разработать
машины 5-го поколения в диапазоне от малых персональ -
ных до больших универсальных систем. В них будут широ¬
ко использованы идеи параллельной организации, концеп¬
ции искусственного интеллекта, языка типа Prolog .гло¬
бальные базы знаний. В области элементной базы намеча¬
ются разработки прогрессивных технологий изготовления
СБИС, новых типов полупроводниковых приборов - на ос¬
нове переходов Джозефсона, на арсениде галлия, а также
на сверхрешетках, на трехмерных полупроводниковых ИС
и на приборах, работакщих в жестких условиях окружаю -
щей среды. Предусмотрено широкое использование систем
автоматизированного проектирования.
Создание ЭВМ 5-го поколения ставит также задачу
изменения самого понятия ЭВМ. Предпринимается попытка
преобразовать роль ЭВМ в обществе. Перейти от "Данных"
- абстрактных бит информации, хранимых в форме электри¬
ческих импульсов, к "Знанию" - приближенному к челове¬
ческому восприятию слова "Информация", а также обес -
печить возможность общения с ЭВМ без специальной подго¬
товки /7-10/.
Кроме национального проекта создания ЭВМ 5-го по¬
коления, Япония одновременно объявила о свеем проек¬
те создания сверхвысокопроизводительных вычислительных
машин. Реализацию проекта намечено завершить к 1989 г.
выпуском ЭВМ, производительность которой составит по¬
рядка 10 млрд.опер.плав.зап./с. В этом проекте задейст¬
вованы 6 ведущих ЯПОНСКИХ фирм ( Fujitsu , Hitachi ,
- 5 -
NEC , Mitsubishi , Oki И Toshiba ); проект возглав¬
ляет Национальный комитет по суперсистемам; специально
создана Ассоциация по исследованиям в области ЭВМ для
научных применений.
Работы по проекту создания суперсистем начаты в ян¬
варе 1982 г.;ассигнования по линии miti и указанных вы¬
ше шести японских фирм составят 200 млн.долл. Исследо¬
вания одновременно намечено проводить по двум подпрог¬
раммам: элементной базе и архитектуре.
В области элементной базы в первые 3 года пред -
полагается разработать технологию сверхбыстродействую¬
щих логических схем и схем памяти. Исследования ведут¬
ся в области новейшей полупроводниковой технологии :
НЕМТв* , арсенид галлия, элементы на переходах Джозеф¬
сона, схемы типа все . Цель этих исследований - соз¬
дать процессоры с широким диапазоном производительно¬
сти (40-100 млн.опер.плав.зап./с).
В области архитектуры суперсистем предпочтение от¬
дается архитектуре М1Ш) . Предполагается создание па¬
раллельных обрабатывающих матричных систем, содержащих
до тысячи процессорных элементов. В частности, имеется
несколько проектов ЭВМ с потоковой архитектурой. Так,
фирма ntt ведет работы по двум системам. Первая
представляет собой высокопараллельную матрицу процес¬
соров для научных вычислений, а вторая предназначена
для использования потоковых методов при параллельной
* Транзисторы с высокой подвижностью электронов( high electro
mobility transistors).
- 6 -
обработке списков. Токийский университет реализует по¬
токовый принцип в многопроцессорных микросистемах на
БИС. По вопросам программного обеспечения высказывает¬
ся мнение, что создание языков программирования не пред¬
ставляет большой проблемы, поскольку у ряда японских
фирм уже имеются векторизованные компиляторы для языка
fortran , которые предполагается использовать в но¬
вых супермашинах.
По мнению американских специалистов, в Японии уже
имеются сверхвысокопроизводительные машины (двухпроцес¬
сорная ЭВМ М-382, четырехпроцессорные М-280Н, acos 1000,
экспериментальная 16-процессорная потокозая система,
ряд векторных многоконвейерных специализированных и дру¬
гих ЭВМ), которые могут послужить основой для осущест¬
вления национального проекта.
Результаты, полученные при завершении этих двух
подпрограмм, должны быть объединены и использованы при
создании универсальных параллельных вычислительных си¬
стем с производительностью 10 млрд.опер.плав.зап./с и
выше /9-12/.
Для сравнения можно привести характеристики наи¬
более мощных американских вычислительных систем :
Cray 1 (80 млн.опер.плав.зап./с, 1976 г.) ;
Субгл2О5 (400 млн.опер.плав.зап./с,1981 г.) ;
Cray 2 (800 млн.опер.плав.зап./с,1984 г.) .
Национальный проект создания сверхвысокопроизводи¬
тельных вычислительных систем NSCP ( National Super¬
Speed Computer Project ) будет реализовываться на до-
- 7 -
стяжениях современной технологии, а национальный про¬
ект ЭВМ 5-ГО поколения NFGCP (National Fifth-Genera -
tion Computer Project) предполагает принципиально но¬
вый подход к проектированию ЭВМ,основанный на использо¬
вании искусственного интеллекта.
В то же время оба японских проекта имеют общую за¬
дачу - создание таких информационных обрабатывающих си¬
стем, которые были бы способны решить основные социаль¬
ные проблемы Японии конца 90-х годов (такие как умень¬
шение роста производительности и эффективности прсиз -
водства в некоторых отраслях промышленности; обеспече¬
ние меедународной конкурентоспособности; проблемы энер¬
горесурсов и старения населения)/7,11-14/.
Принятие Японией национальных проектов вызвало
большой резонанс во всех ведущих капиталистических стра¬
нах и особенно в США. Основная причина этого - боязнь,
что Япония займет лидирующее положение в области элек¬
троники и вычислительной техники.
С самого начала развития ВТ США являются лидером
в разработке и использовании высокопроизводительных
ЭВМ. Однако к 1982 г. японские фирмы это лидерство уже
поколебали в области компонентов и могут поколебать в
области производства и применения ЭВМ.
Более того, американские университеты и исследова¬
тельские центры, которые всегда были пионерами в облас¬
ти новых сфер применения вычислительных систем и в ис¬
следованиях по вычислительной математике, сейчас начи¬
нают отставать от своих японских и даже европейских кон¬
- 8 -
курентов.
Американская промышленность средств ВТ, конечно,
продолжает вести перспективные исследования и разработ¬
ки в области сверхвысокопроизводительных ЭВМ, однако
группа научных авторитетов и промышленные круги обеспо¬
коены тем, что необходимость таких исследований часто
диктуется чисто коммерческими соображениями и эти ис¬
следования не используют в полной мере имеющиеся наци¬
ональные и технические возможности США. Отмечается так¬
же тот факт, что лидерство США в части суперсистем и
их использования для научных целей и в производстве
идет не за счет внутреннего американского рынка,а бла¬
годаря экспорту в другие страны.
Вследствие этого ведущие американские исследова -
тельские организации не имеют свободного доступа к су¬
персистемам. Достаточно сказать, что еще в 70-х годах
ни в одном университете США не была установлена наибо¬
лее мощная по тем временам ЭВМ cdc -7600, хотя она ши¬
роко использовалась в научных и исследовательских ор¬
ганизациях других капиталистических стран. Такое поло¬
жение сохранилось в США и в 80-х годах:за исключением
нескольких университетов и правительственных лаборато¬
рий суперсистемы не используются.
Кроме этих причин, вызывает тревогу в американских
научных и промышленных кругах и тот факт, что японские
Фирмы уже поставляют специализированные суперсистемы ,
сопоставимые с американскими машинами тина Cray 1 и
Cyber 205. Это расценивается как серьезная опасность
- 9 -
американскому капиталу и престижу.
Учитывая сложившуюся ситуацию и в целях сохране¬
ния лидируетего положения США в области сверхвысокопро¬
изводительной ВТ, по требованию Координационного коми¬
тета национальной научной ассоциации и Министерства обо¬
роны США в апреле 1982 г. была создана рабочая группа
экспертов для рассмотрения проблем развития сверхвысоко¬
производительных ЭВМ для научных и технических примене¬
ний.
Эта группа, возглавляемая Министерством обороны в
кооперации с Министерством энергетики и НАСА, провела
21-22 июня 1982 г. дискуссию пятнадцати ведущих ученых
и инженеров США, на которую были приглашены свыше 100
специалистов в области проектирования и использования
ЭВМ из ряда отраслей промышленности, правительственных
лабораторий, университетов и исследовательских органи¬
заций.
На дискуссии было отмечено, что мощность уже раз¬
работанных и проектируемых суперсистем недостаточна
для того, чтобы решить неотложные проблемы в области
науки, техники и технологии.
В результате проведенной дискуссии были выработа¬
ны предложения -о безотлагательном составлении долгосроч¬
ной программы США по развитию сверхвысокопроизводитель¬
ной ВТ силами специалистов федеральных организаций.уни¬
верситетов и промышленных фирм.
Выделены 4 главных аспекта этой программы :
- расширение возможностей доступа к работающим су¬
- 10 -
персистемам научному и инженерному исследовательскому
составу, исходя из того факта, что суперсистема сегод¬
ня - это универсальный научный инструмент, без которо¬
го нельзя проводить исследования на передовом рубеже
науки и техники ;
- усиление исследовательской работы в области вы¬
числительной математики, средств программного обеопе -
чения и алгоритмов на базе эффективного использования
суперсистем;
- обучение использованию суперсистем персонала
научных и технических центров ;
- исследование и разработка средств автоматизиро¬
ванного проектирования и использования новых суперси -
ст ем.
Реализация выработанных предложений для принятия
в качестве национальной американской программы реали¬
зации суперсистем для научных и технических примене¬
ний предполагает использование всех новых достижений в
области микроэлектронной технологии.которые дадут воз¬
можность создать поколение вычислительных суперсистем
с производительностью, на 2-3 порядка превышающей про¬
изводительность современных самых мощных ЭВМ.
Предполагается, что будущее поколение вычислитель-^
ных систем должно иметь параллельную архитектуру.прин¬
ципиально отличную от современных последовательных ар¬
хитектур. Технологическая база для таких систем разра¬
батывается по программе vhsic
Основные этапы развития данного проекта американ¬
- II -
ской программы следующие :
- форсированная разработка современных и будущих
параллельных архитектур, которые станут основой для но¬
вых сверхвысокопроизводительных ЭВМ ;
- определение базы данных для включения в систему
параллельных вычислений для решения проблем безопасно¬
сти и экономики США;
- обеспечение непрерывного проведения исследова -
тельских работ в плане создания архитектур с максималь¬
но возможными скоростями вычислений.
В табл.1 приведены необходимые ассигнования на про¬
ведение основных этапов исследований по проекту созда¬
ния суперсистем США. Таким образом, ассигнования на
Таблица 1
Намечаемые ассигнования США по созданию суперсистем
для научных и технических применений, млн.долл.
Год
Т еоретичес-
кие исследо¬
вания
Выбор
варианта
Создание
образца
Всего
1984
10
15
-
25
1985
12
20
-
32
1986
14
25
5
44
1987
15
25
15
55
1988
15
25
30
70
Итого :
66
110
50
226
разработку суперсистем нового поколения оцениваются в
226 млн.долл.
- 12 -
По мнению американских экспертов, реализация вн -
числительных суперсистем в 1000 раз производительнее
современных сопряжена с серьезными трудностями (табл.2).
Таблкца 2
Возможности реализации суперсистем
Составные части системы
Область раз-
Центральная
Набор быстродей¬
Графические -
работки
часть
(ЦП, память)
ствующих внешних
устройств(диски,
ленты) .непосред¬
ственно присоеди¬
няемых к централь
ной части системы
устройства,
средства свя¬
зи, менее бы¬
стро действу ю-
• щие перифе -
рийные уст¬
ройства
Средства прог¬
Критическая
Критическая
Благополуч¬
раммного обес¬
печения
необходимость *
необходимость
но**
Компоненты
Критическая
необходимость
(программа
VHSIC , компо¬
новка и охлажде¬
ние)
Критическая
необходимость
Решаемая
проблема ***
Архитектура
Критическая
необходимость
Критическая
необходимость
для некоторых
видов устройств
Благополуч¬
но
Алго ритмы
Критическая
необходимость
Критическая
необходимость
для некоторых
видов устройств
Критическая
необходимосп
для некоторых
видов уст¬
ройств
* Критическая необходимость означает безотлагательное решение
проблемы.
** Благополучно - отсутствие серьезных проблем.
*** Решаемая проблема - возможно базироваться на обычных технологи¬
ческих разработках, однако есть некоторые проблемы, решение ко¬
торых необходимо.
- 13
В качестве возможных "кандидатов" будущих архи -
тектурных решений отобраны 10 наиболее прогрессивных
проектов американских университетов и фирм * :
- проект Blue CHiP (университет Purdue )t в
основу которого положен принцип гибкой перестраивае¬
мой конфигурации. Высокопараллельная вычислительная
система на кристаллах выполнена в виде решетки одно¬
родных ЭВМ с локальным программным обеспечением и па¬
мятью данных; построен опытный образец ЭВМ ;
- два проекта ЭВМ потоковой архитектуры (Масса -
чусетскжй технологический институт ) ;
- проект ЭВМ HSP-2 (фирма Denelcor );
- проекты высокопроизводительных многопроцессор-
НЫХ вычислительных систем Parafrase и Cedar (ИЛЛИ¬
НОЙСКИЙ университет);
- проект однородной машины (фирма Cal Tech ),
представляющей собой матрицу процессоров для решения
задач в области физики; процессоры соединены в виде
п -мерного куба ; строится опытный образец на базе
микропроцессоров Intel 8086;
- проект параллельной микропроцессорной системы
(Лос-Аламосская лаборатория) включает до 16 централь¬
ных процессоров и 2 процессора связи;
- проект pasm (университет Pwrdue ) основан
на матричной архитектуре simd или kimd с общей
памятью и предназначен в основном для обработки изо¬
бражений, распознавания образов и обработки речи; со¬
* Многие из этих проектов известны и были описаны в предыдущих
сборниках.
- 14 -
стоит из 1024 процессоров; создан опытный образец си¬
стемы с 25 процессорами МС 68000;
- проект систолической матричной машины (универ -
ситет Карнеги-Мелон), структурно реализованной таким
образом, что данные поступают регулярно и последова¬
тельно через узлы, плотно расположенные на двумерной
поверхности кристаллов БИС; машина такой организации
эффективна для работы в реальном масштабе времени;
- проект матричной системы с перестраиваемой
структурой trac (Техасский университет) основан на
принципе соединения процессоров, устройств памяти и
устройств ввода-вывода посредством динамически пере¬
страиваемой сети; в настоящее время вычислительная си¬
стема trac в конфигурации из 4-х процессоров и
девяти устройств памяти находится в эксплуатации в уни¬
верситете;
- проект ВЫСОКОпараллельной ЭВМ Ultracomputer ти¬
па mimd (Нью-Йоркский университет), содержащей сотни
или даже тысячи небольших обрабатывапцих элементов с
общей памятью большой емкости.
Выполнение этого варианта национальной программы
создания суперсистем поддерживается ранее принятыми
программами по развитию быстродействующей интегральной
технологии vhsic .
Военное ведомство США, взяв за основу предложения
Рабочей группы экспертов по разработке национальной
программы США по суперсистемам, выработала новую ре¬
дакцию проекта национальной программы под руководством
- 15 -
Defence Advanced Research Project Agency (DARPA) .
Программа рассчитана на период до 1990 г. , нацелена
на создание супер-ЭВМ " п -го поколения", потребу¬
ет ассигнований в размере примерно I млрд.долл.и пред¬
назначена в первую очередь для решения военных задач.
Программа darpa включает решение широкого спек¬
тра технических проблем :
- реализация искусственного интеллекта ;
- создание сложных полупроводниковых систем сверх¬
большой степени интеграции на одной пластине;
- разработка сверхбыстродействующих схем на арсе¬
ниде галлия и др.
Предполагается создание целого ряда специализиро¬
ванных и универсальных ЭВМ для следующих основных об¬
ластей применений:
- систем вооружения со встроенными ЭВМ, позволяю¬
щих производить наблюдения, анализировать обста¬
новку, планировать действия и управлять ими;
- военных систем оценки ситуации, которые могут
"видеть" "слышать", "понимать", обрабатывать и
представлять информацию в требуемом виде;
- автономных военных систем, например спутниковых,
которые могут в случае необходимости функциони¬
ровать длительное время без связи с землей, уп¬
равлять собственными ресурсами для выполнения
требуемых заданий и в случае неполадок осущест¬
влять автоматическую перестройку и самоналадку;
- систем для проведения военных игр с множеством
- 16 -
вариантов и быстро изменямцихся условий;
- систем с возможностью быстрого перепрограммиро¬
вания голосом.
По оценке руководителя проекта darpa, производи¬
тельность ЭВМ для выполнения поставленных задач потре¬
буется увеличить в I03 раз, что предполагается обеспе¬
чить в первую очередь за счет расширения параллельности
обработки и прогрессивной элементно-технологической ба¬
зы. В работах также предполагается использовать резуль¬
таты, полученные рядом университетов по построению ВС
на новых архитектурных принципах.
В широкой печати появился ряд статей, в которых
сквозит недоумение по поводу того, почему военное ве¬
домство должно возглавить национальную программу по су¬
персистемам, предназначенную в первую очередь для то¬
го, чтобы противостоять столь широко дискутируемому
вызову, который Япония бросила США.
Ответ,по мнению американских обозревателей, со¬
стоит только в том, что Министерство обороны США -это
единственное федеральное ведомство, способное собрать
финансовые и технические ресурсы, необходимые для про¬
ведения национальной программы, на которую, как уже
указывалось, придется затратить за пять лет не менее
750 млн .долл.
Тем не менее среди правительственных организаций,
пытающихся взять в свои руки проведение этой программы,
все еще продолжается борьба за власть и вполне возмож¬
но, что эта программа, находящаяся пока на самой ран¬
- 17 -
ней стадии начала работ, может быть пересмотрена /8,
15-20/.
В марте 1982 г. в Англии был организован Комитет
по выработке программы исследований в области прогрес¬
сивной "информационной техники"( Advanced Information
Technology)* . Побудительной причиной его организа -
ции также была японская программа создания ЭВМ 5-го по¬
коления. Основная цель английской программы - объедине¬
ние усилий промышленных фирм, учебных заведений и дру¬
гих исследовательских организаций на создание новой
информационной техники в целях укрепления позиции Ан¬
глии на мировом рынке средств ВТ. Национальная програм¬
ма рассчитана на 5 лет, ассигнования на ее выполнение
определены в размере 400-500 млн.ф.ст.
В программе выделены 4 основных направления ис¬
следований:
- средства программного обеспечения;
- средства взаимодействия человека с ЭВМ ;
- интеллектуальные системы баз знаний ;
- СБИС (проект VLSI ).
Большая часть программы направлена на решение
сложной проблемы создания прогрессивной информационной
техники и на использование возрастающих возможностей
современных суперсистем для управления комплексами ог¬
ромной сложности в реальном масштабе времени.
* Под информационной техникой понимается совокупность прогрессив —
ных средств ВТ, средств связи и систем взаимодействия человека
с ЭВМ.
- 18 -
Ключевым моментом являются средства программного
обеспечения, составляющие основу прогрессивной инфор¬
мационной техники. Технология создания надежных и эф¬
фективных программ должна основываться на больших
вычислительных мощностях, на конструктивном под¬
ходе к вопросам надежности, на строгом соответствии ус¬
тановленным требованиям и средствам программного обес-.
печения и экономической обоснованности.
Предлагается идея создания специальных "фабрик”
информационных систем ( Information System Fabric),ко¬
торые должны представлять собой своеобразную аппаратно
и программно поддерживаемую вычислительную систему для
производства средств программного обеспечения по зака¬
зам пользователей. ’’Фабрики" информационных систем дол¬
жны обеспечить решение таких задач, как :
- составление спецификаций и макетирование, обес¬
печивающие полноту и унификацию системной разработки с
последующей автоматической генерацией средств ПО;
- создание средств программирования, основанных на
методах регенерации жизненного цикла программ;
- создание баз данных и баз знаний по разработан¬
ным программам;
- разработка средств коммутации в рамках локаль -
них или глобальных сетей.
Принятие национальных программ создания сверхвысо¬
копроизводительных ЭВМ было подготовлено всем ходом
развития ВТ, главной задачей которого всегда стояли та¬
кие основные проблемы,как увеличение быстродействия ма-
- 19 -
шин, повышение их надежности и уменьшение стоимости.
Программы всех национальных проектов развития
средств сверхвысокопроизводительной ВТ призваны решить
основные задачи, связанные с наращиванием военного по¬
тенциала страны и экономическими проблемами,путем мак¬
симально возможного внедрения средств ВТ как самых
производительных, так и дешевых, широко доступных так
называемых персональных машин /9,10,21,22/.
Успехи интегральной технологии привели к тому,что
в последние годы наблюдается значительное снижение сто¬
имости как вычислительных устройств (порядка 25% в год),
так и модулей памяти (до 40% в год).В то же время ско¬
рости вычислений за последние 25 лет возросли примерно
в 200 раз, а потребление энергии и размеры ЭВМ, сравни¬
мых по мощности, уменьшились примерно в 10000 раз. В
результате сейчас можно приобрести за 500 долларов пер¬
сональную ЭВМ, вычислительные возможности которой соот¬
ветствуют средней ЭВМ начала 60-х годов или мини-ЭВМ
начала 70-х годов.
Первая персональная ЭВМ появилась на рынке США в
1975 г. К началу 1983 г. в США будут находиться в экс¬
плуатации более миллиона таких ЭВМ. К классу персональ¬
ных ЭВМ в настоящее время принято относить микромашины,
цредоставляющие индивидуальному пользователю достаточ¬
но широкие возможности и характеризуемые следующими
особенностями :
- цена не превышает 5 тыс.долл„;
- возможно подключение вспомогательной внешней па¬
- 20 -
мяти на дисках или кассетных устройств на магнитных
лентах;
- микропроцессор,на котором базируется персональ¬
ная ЭВМ, рассчитан на использование ОЗУ емкостью до 64
Кбайт;
- пользователю предоставляется по крайней мере
один язык программирования высокого уровня типа basic,
FORTRAN ИЛИ COBOL ;
- операционная система гарантирует возможность эф¬
фективного диалога с ЭВМ;
- ЭВМ ориентирована на использование прежде всего
людьми, которые до этого практически не работали с ВТ;
- ЭВМ является достаточно гибкой по отношению к
настройке на классы решаемых задач.
Одной из тенденций развития микропроцессорной тех¬
ники является увеличение длины слова и повышение рабо¬
чей частоты, что служит одним из основных показателей
вычислительной мощности современных микропроцессоров.
Предполагается, что к 1985 г. в персональных ЭВМ
будут использоваться преимущественно микропроцессоры с
длиной слова 16 бит и ОЗУ емкостью 16-64 Кбайт.
Состав и структура программного обеспечения сов¬
ременных персональных ЭВМ полностью отвечают основным
компонентам операционных систем традиционных ЭВМ и
практически повторяют путь их развития. Таким образом,
в настоящее время у пользователей есть возможность вы¬
бирать программное обеспечение, в наибольшей степени
соответствующее решаемым прикладным задачам.
- 21 -
Рассматривая рынок современных персональных ЭВМ,
можно отметить, что в середине 70-х годов основную
часть персональных ЭВМ поставляли небольшие фирмы, ис¬
пользовавшие готовые микропроцессоры фирмы Intel . к
концу 70-х годов вперед вышли фирмы, разрабатывающие
персональные ЭВМ для деловых и бытовых применений.Воз¬
растающая популярность персональных ЭВМ привлекла к нил
в начале 80-х годов внимание уже мощных фирм(1ВМ, вес,
Honeywell ).
Значение персональных ЭВМ в жизни общества все бо¬
лее возрастает. Персональные ЭВМ находят повсеместное
применение в коммерческих и других организациях для
выполнения значительных объемов рутинной расчетной ра¬
боты, что позволяет существенно снизить нагрузку и по¬
высить эффективность использования больших ЭВМ. В от¬
личие от традиционных вычислительных машин использова¬
ние персональных ЭВМ часто оказывается экономически оп¬
равданным и выгодным и не требует высокой технической
подготовки пользователя /23,24/,
II
В. К. Зейденберг
КАПИТАЛИСТИЧЕСКИЙ РЫНОК ВТ
Несмотря на продолжавшийся в 1982 г. в мире спад
экономической активности, спрос и предложение в области
средств ВТ оставались на довольно высоком уровне /I/.
Требования пользователей больших ЭВМ к производительно¬
сти последних продолжали возрастать; требуемый рост про¬
изводительности таких ЭВМ составлял 20-40% в год/2/ .
Рынок больших ЭВМ, программно совместимых с машинами
фирмы IBM, составил в 1975 г. 1,1 млрд.долл.(около 250
ЭВМ), в 1980 г. 3,6 млрд.долл. (1100 машин) и в 1985 г.
ожидается в 7 млрд.долл, (приблизительно 2000 машин).Ры¬
нок супер-ЭВМ растет ежегодно на 20-30% и составляет в
настоящее время 250 млн.долл, в год.Если с конца 60-х
годов супер-ЭВМ разрабатывались только для военных ве¬
домств, то в 80-х годах несмотря на то,что стоимость их
достигает 7-17 млн.долл., их используют в нефтяной и ав¬
томобильной промышленностях,при моделировании сложных
систем и в других исследованиях /2,3/.
- 23 -
Мировой парк супер-ЭВМ на конец 1982 г. составил
71 ШТ., В ТОМ числе фирм Cray Research- 50(70%), CDC
- 14(20%) и Denelcor - 7(10%). По оценкам фирмы IDC ,
мировой парк супер-ЭВМ американской постройки составил
в 1981 г. 354,1 млн .долл. Конкурентами американским фир¬
мам по продаже супер-ЭВМ (особенно в Западной. Европе вы¬
ступают японские фирмы Fujitsu И Hitachi , а ИЗ евро¬
пейских фирм - Siemens и юъ . Японские фирмы намере¬
ны к 1987 г. установить в Японии 30 супермашин. Эти фир¬
мы окажутся сильными конкурентами американским фирмам,
если их машины по характеристикам будут превосходить
американские машины. Однако поставки японских фирм нач¬
нутся не ранее конца 1983 г., что позволяет фирмам Cray
Research и cdc считать еще эти японские машины "бу¬
мажными". А пока в ходе конкурентной борьбы фирма Cray
Research , поставляющая супермашины Министерству энер¬
гетики и другим федеральным ведомствам США, и спс.обес-
печиваицая метеослужбу, снизили цены на свои машины за
счет замены дорогой биполярной памяти на более дешевую,
на МОП-схемах. Обе фирмы много средств вкладывают в
НИОКР/4/.
США . Общая экономическая депрессия, охватившая
весь капиталистический мир, сказалась в том, что рост
ВНП США составил в 1982 г. всего лишь 1,7%; ожидается ,
что он может в 1983 г. вырасти на 2,3% /5/, а в лучшем
случае на 3,5% /б/ или даже на 4% /5/. Хотя экономичес¬
кая депрессия в 1982 г. и не захватила промышленность
- 24 -
средств КГ, однако проявилась она в том, что прирост
доходов "вычислительных" фирм стал более скромным, чем
в годы процветания.
По данным журнала " Electronics", сумма продаж
средств КГ в США увеличилась в 1982 г. на 17,7% и пре¬
высила 52,1 млрд .долл., а за 1983 г. должна возрасти
на 18% и достичь 61,7 млрд.долл, (табл.1). Ожидается
Таблица 1
Рынок ВТ США, млрд.долл.
Раздел рынка
Год
1981
1982
1983
(оценка)
1986
(прогноз)
Средства ЗТ и конторское оборудо¬
вание
44,3
52,1
61,7
105,1
Из них
ЭВМ, всего
16,6
20,1
24,2
45,9
В том числе :
большие (> 1 млн.долл.)
8,0
8,5
8,9
12,2
средние (0,1-1 млн.долл.)
4,2
4.5
4,9
6,5
малые (0,02-0,1 млн.долл.)
1,0
1,2
1.4
2,0
Системы памяти
0,82
0,85
0,92
1,31
Внешние ЗУ
2,68
3,29
4,29
7,56
Устройства ввода-вывода
3,46
4,08
4,80
7,68
Терминалы
3,81
4,55
5,69
11,41
Программное обеспечение
2,15
3,10
7,19
16,81
В том числе :
операционные системы
0,52
0,87
4,18
9,00
прикладные программы
0,51
0,75
1,02
3,39
скачкообразный рост (на 500%) в 1983 г. объема продаж
системного программного обеспечения (ПО), после чего
рост будет составлять 30-31% в год /1,5/. До 74% всех
продаж ПО будет сделано на рынке больших универсальных
- 25 -
машин /2/. Доля дохода от продаж ПО по отношению к до¬
ходам в области ВТ вырастет с 22% в 1981 г. до 35% в
1986 г./1/.
Производительность труда в промышленности средств
ВТ высока. Доход фирм в расчете на одного работающего
составляет в среднем 68 тыс.долл. в год /2/. В значи¬
тельной степени это определяется тем, что в США выделя¬
ются крупные ассигнования на НИОКР. Эти расходы в 1982г.
составили 77,3 млрд.долл., а в 1983 г. должны составить
83,6 млрд.долл.(то есть рост на 3,5% с учетом инфляции
4,5%). Промышленные фирмы выделяют на эти цели 41,4,
правительство 39,3, академические институты 1,8 и не¬
прибыльные организации 1,1 млрд.долл. Промышленность вы¬
полнит НИОКР на 60,7, правительственные учреждения на
10,8, академические институты на 9,7 и неприбыльные
организации на 2,4 млрд.долл. На нувды Министерства обо¬
роны будет израсходовано 56,6%, на nasa 14,9%,на Ми¬
нистерство энергетики 10,4%. Расходы на НИОКР в области
электромашиностроения и средств связи составят 12,9
млрд.долл., в области авиакосмической техники 11,8, ма¬
шиностроения 9,05 и приборостроения 3,43 млрд.долл./7/.
В конгрессе США проходят дебаты о необходимости
объединения усилий фирм в проведении НИОКР,с тем чтобы
правительство США частично финансировало совместные
НЖКР.как это делается в Японии,где на основные 12 тем в
области перспективной технологии Министерство промыш¬
ленности и внешней торговли (miti)Японии намечало выде¬
лить в 1981 г. 400 млн. долл./8/.
- 26 -
Министерство обороны США очень обеспокоено разви¬
тием работ по супер-ЭВМ в Японии. Ассоциация полупро -
водниковых фирм США опасается, в частности, отставания
от Японии в области устройств памяти. Президент Рейган
отметил большое будущее технологических разработок и
отставание в США в области соответствующей школьной и
вузовской подготовки, а также необходимость больших ка¬
питаловложений. Шестинедельные дебаты в конгрессе в на¬
чале 1983 г. не привели к принятию практических мер в
этом отношении. Считается, что протекционистская поли¬
тика будет в значительной мере тормозить торговлю в
"технологических" областях. Кроме того, ведущие фирмы
США в области ВТ имеют тесные связи с японскими фирмами
и не имеют возможности отказаться от согласованных пос¬
тавок. Фирмы CDC И Cray Research Не МОГУТ В ОДИ¬
НОЧКУ противостоять японским проектам, а хотя рынок су¬
пермашин и невелик, он представляется национально важ¬
ным. Считается, что роль miti Японии трудно имитиро¬
вать в США, так как фирмы США для сохранения своего ли¬
дирующего положения в области технологии должны в ос¬
новном НИОКР вести сами /9/.
Поставки американскими фирмами в мире ЭВМ всех ти¬
пов - от больших универсальных до настольных выросли за
1981 г. на 52% и достигли 1,04 млн.шт., а по стоимости
на 13% (до 29,4 млрд.долл.). В 1982 г. эти поставки дол¬
жны составить 33,9 млрд.долл., то есть за год вырасти на
15%. Подобный же рост ожидается до 1986 г. (табл.2) /I,
10/. При этом рост продаж ЭВМ в США ожидается больше,чем
- 27 -
см
<о
я
и
я
\о
я
Н
о
я
я
о
я
2
СО
О
см
со
03
CD
•
о
см-
Г--
’Т
Ь~"
о’
to
o’
’т"
03
см
см
со
со
со
о
3
ь
СМ
О-
оо
CD
’Т
03-
со
со
’Т
о
о
со”
to”
00
ЧТ
со
to
см
00
со
со
см
г-
о
03
со
СО
см
см
со
’Т
Парк и поставки всех классов ЭВМ *америка неких фирм
о
И
3
О
Гч
С0ш
см
о
о
3
h
00
03
со
з
СО
Г--
8
S
ь~
со
со’
оз’
со’
о’
00
to’
см’
см
см
со
’Г
чТ
to
03
£
Д
О
со
гм
СО
со
СО
CQ
см
о"
to”
,_7
см’
оо"
т-7
00
to
03
’Т
«—t
г-
со
о
ь-
ь-
03
03
00
см
со
Т
ю
to
COe
to¬
CD
to
to¬
Г-’
оо"
co
о’
со
co”
CD
г-
00
о
СО
О 00
00-
<ю
to
СО-
CD-
to
to-
со’
03*
см’
оо’
со
о
со”
co
со
со
to
ь~
см
to
r~
’f
СО
см
03
см
b-
о
со
to
00
CD
СО-
о
to¬
’T-
оз-
<4
CM-
o’
s
co”
ОЗ”
o’
о
co’
’T
b-
03
co
b-
CM
CM
CO
со
C0-
03-
O-
to
03-
to¬
b~
oo’
to
’T
cm”
co’
о
о
ЧТ
CM
r~
CD
03
CD
CO
CM
о
to
CM
■M4
b-
CD
-4
CM
CD
s
to
s
co
to
’T
to
to
oo
CD
00
b-
03
03
CD
03
03
03
03
03
•~'
•“'
—•
3
о
ь
л
co
’T
’T
о
о
о
о о
я
CD-
to
CD
СО-
’T
•’T-
О-
Ь--
S
b-”
to"
оз’
o’
СМ"
со”
со”
о
со
со
03
Ь--
to
со
со
С0-
со
чт
8
о
о
СО-
о
Ь~-
to
со’
ь-’
00
О
см’
со”
т”
Г-<
см
см
см
см
СО-
Ь--
CD-
’T-
О-
Ь--
’T-
o’
о’
_7
О’
СМ*
со”
см’
СМ”
см
см
см
см
см
см
см
to
о
’Т
ь-
СО
’Т
Ь--
см’
8
со’
Г-"
о"
to
00
to
со
со
со
ь-
ь-
to
О-
CD
тг
CO¬
03-
оэш
со
to
to"
ccT
CD
CM
to
00
ю
to
to
to
to
CD
CD
CD
оз СО to •-<_ со.
Ь-’ со” о" to см” оо”
03 О СМ СМ
03 Ь-_ СМ_ со. тг СО-
to о” о” со” оз” со”
о ’-I —, см
ю
Ь-”
со
ОО-
’T
Т
СО
Ь--
о”
ОЗ О —'СМ СО ю со
Г-ООООСООООООООО
O3O3O3O3O3O3CD03
Л
я
л
я
о
Сюда входят универсальные ( mainframes), мини-, малые коммерческие
28
на зарубежных рынках (18 и 14% соответственно) .По оцен¬
кам, доля американского рынка по сравнению с зарубежны¬
ми в этих поставках вырастет с 58% в 1981 г. до 63% в
1986 г. По оценкам фирмы IDC , доля больших, средних
и малых универсальных машин ( mainframes) в мировых
продажах ЭВМ уменьшится с 81% в 1976 г. до 40% в 1986г.
(в основном за счет возрастания доли настольных ЭВМ);
на американском рынке доля универсальных машин будет
меняться по-другому: от 56% (от 17,0 млрд.долл.) в
1981 г. до 35% (от 39,1 млрд .долл.) в 1986 г. Поставки
только машин класса IBIF308I в 1982 г. должны составить
в США. свыше 500 шт./1/.
Мировые поставки универсальных ЭВМ американскими
фирмами будут состоять в 1986 г. на 68%(по стоимости)
из машин фирмы IBM, на 24% из совместимых с ними машин
других фирм и на 8% из машин, не совместимых с машина¬
ми фирмы IBM, причем доля фирмы IBM будет постепенно
расти за счет последней категории /II/. Что касается са¬
мого рынка средств ВТ США, то общий объем продаж на нем
составил в 1981 г. 42 млрд.долл./12/.
Мировые поставки американскими фирмами обрабатыва¬
ющих терминалов, по оценкам,будут возрастать до 1986 г.
на 22% в год (1981 г. - 1,3, 1982 - 1,5, 1983 - 1,7,
1984 - 1,9, 1985 - 2,15, 1986 - 2,6 млн.шт.) /1,13/,
Поставки входных терминалов будут расти до 1986 г. на
19% в год с 1,3 до 3,1 млн.шт.; стоимость поставок бу¬
дет возрастать за это время на 14% в год /I/.Парк уни¬
версальных входных терминалов с 5,4 млн.шт. в 1981 г.
- 29 -
(16,8 млрд.долл.) вырастет к 1986 г. до 15 млн.шт.
(42,6 млрд.долл.) /1,13/. К середине 80-х годов в США
I терминал будет приходиться на каящых 10 работающих
/14/.
Рост доходов фирм в области продаж средств прог¬
раммного обеспечения ожидается на 36% в год, а доходы
в области вычислительных услуг американских фирм в ми¬
ре, по оценкам, вырастут с 16,45 млрд.долл, в 1981 г.
до 46,83 млрд.долл, в 1986 г./1/.
Общий доход 100 ведущих американских фирм в облас¬
ти ВТ вырос с 55,6 млрд.долл. в 1980 г. до 67,5 в
1981 г., то есть на 21,9%, однако рынок средств ВТ раз¬
вивался не однородно. Рост доходов в отдельных секто -
рах рынка составлял: большие, средние и малые универ -
сальные машины ( mainframes ) 9,4%, минимашины 30,6%,
микромашины 52,7%, конторские системы 32,3%, системы
цифровой связи 33,6%, услуги по обработке данных 26,0%.
Роль крупнейших фирм в области ВТ США в 1981 г. пред¬
ставлена в табл.З /2,15,16/.
В 1981 г. 70% всех поставок ЭВМ США были машинами
фирмы IBM и программно совместимыми с ними, то есть ра¬
ботающими с программным обеспечением фирмы IBM; осталь¬
ные поставки относились в основном к независимым фир¬
мам группы BUNCH (Burroughs, Univac, NCR, CDC, Honey -
well ). Доли поставок универсальных машин были(в %) :
IBM - 61, Honeywell - 9, Sperry Univac - 8, Burroughs
- 7, NCR - 3, CDC - 2, Amdahl - 2, NAS - 1, DEC - 1,
Cray Research - 1, прочие - 5 /2,12,17,18/.
- 30 -
со
«О
И
X
Е?
Ю
<0
Н
Деятельность ведущих фирм в области ВТ США
<0
*CL
2 *
ЙО
% от
общего
дохода
5,5
1 1 1 СО
to
6,2
ОЗ.
СО
16,9
16,0
о S
И ~
X s
см
г-<
ОЗ
о
со
ОЗ
ю
со
о х
о
см
см
00
СО
t—
СО
5 °
со
1
см
см
см
со
со
CL
2 Ц
Общий
доход,
МЛН.
ДОЛЛ.
29070
3587
4163
3433
3405
5544
5351
443
102
ф
со
л
а
о к
Н*
сэ
о е(
1
со
со.
оз
со
о.
см_
в сек
сальь
М
о о
о. С.
оз"
оз"
о"
со
см
00
см
со
Доход
универ
ЭВ
млн.
долл.
12000
I
623
915
1255
918
1109
335
102
И
CQ
со
со
к
[и
г-_
см_
| (
со
ОЗ.
IO
см
СМ.
о
СО
со
рос
гол
со"
о"
со
см
см
00
оо"
см"
Г-"
со
ю
о
д
ц
« 5
о
о
со
см
с-
СО
см
о
тг
00
о
г-
со
00
г—
'Г
Q
X
5 О
СО
ю
г—<
о
03
г-
г-
'Т
о
Ср
со
со
со
см
см
см
со
х:
О
d
•н
Д
нН
гЧ
XJ
О
д
d
ф
и
оО
Ф
ф
2
£
г-1
Й
О
Д
>>
X
Д
Д
Ф
го
о
о
Д
ф
д
чЗ
со
W
Q
о
2
Л
о
д
(=5
о
PQ
со
и
<3
о
31
Как видно, фирма IBM является главенствующей и в
широком смысле слова устанавливает стандарты на все об¬
ласти, связанные с разработкой, производством и приме -
нением ЭВМ. Если общие затраты на НИОКР в отрасли со¬
ставляли 6 млрд .долл. ,в том числе в области универсаль¬
ных ЭВМ 2,9 млрд.долл.(половина из которых, кстати,при¬
ходилась на ПО), то затраты одной только фирмы IBM со¬
ставляли 1,6 млрд .долл ./2/.
По количеству регистрируемых патентов фирма IBM
значительно превосходит все фирмы: с января 1969 г. по
ишь 1982 г. фирма IBM в классах логических ИС имеет
199 патентов, а следующая по числу патентов фирма rga
имеет за это хе время их 93; в классе памяти на Ж у
фирмы IBM 194 патента, а у следующей за ней фирмы Texas
instruments 77 . Конкуренты в области ВТ имеют по 30
и меньше патентов в этих классах /19/.
Мировые поставки универсальных машин фирмы IBM со¬
ставили и составят (в млрд.долл.) : 1981 г. - 10,4,1982г.
- 11,5, 1983 г. - 12,6, 1984 г. - 14, 1985 г. - 14,8 ,
1986 г. - 15,5, причем опережающее развитие имели и бу¬
дут иметь поставки больших машин классов 6 и 7 * . По¬
ставки этих машин возрастут с 34% в 1981 г. (3,7 млрд,
долл.) до 38% в 1981 г. (8,9 млрд .долл.) от общих по¬
ставок всех ЭВМ фирмы IBM(включая личные и настольные )
/20/.
Состав парка машин фирмы IBM по классу 7 существен¬
*
По классификации фирмы IDC см. стр. 33-35.
- 32 -
но меняется по годам: в 1979 г. IBM-30B3 - 44,5% ,
IBM-370 - 52%, IBM-360 - 3,5%; в 1982 г. IBM-308I -
34%, IBM-3033 - 44,5%, IBM-370 и IBM-360 - 21,5%; в
1984 г. IBM-308I - 65%, IBM-3033 - 23%, IBM-370 и IBM-
360 - 12%. Парк машин класса 7 фирмы IBM в США насчи -
тывал в 1981 г. 2000, в 1982 г. 2750 и,по прогнозу, бу¬
дет насчитывать в 1983 г. 2800, а в 1984 г. 2700 машин
(модели 67,75,85 и 95 семейства IEM-360, модели 165 и
168 семейства IEM-370, модели и и N серии IBM-30B3,
модели D , G и к серии IBM-308I и ЭВМ IBM-3084)
/21/.
Машина IBM-308I оказалась удачной разработкой для
фирмы IBM. Благодаря интенсивным продажам ее (в 1932 г.
на 3,5 млрд .долл.) фирма закончила 1982 г. с суммой про¬
даж 34,3 млрд.долл, (рост на год на 18%) /22/ и только
ЭВМ продала на 18 млрд .долл./23/. Рынок для ЭВМ IBM-
3081 оценивается на ближайшие 5 лет в 10 млрд .долл, (при¬
близительно 2000 штук) /23/. Однако машина IBM-308I име¬
ет наработку на отказ 2000 ч , , в то время как фирма
nas в еще более производительных машинах серии 9000
гарантирует наработку на отказ 18 тыс.ч/21/.
Суммарная производительность парка машин фирмы
ИМ растет на 30% в год,то есть удваивается каждые 3
года. Ожидается, что в 1983 г. парк машин фирмы IBM(се¬
рии 4300 , 370,303Х,308Х) составит околю 50 тыс.шт. Кон-
курирудцие фирмы, выпускапцие программно совместимые
машины (ПСМ), вынуждают фирму IBM, с одной стороны,сни-
яать соотношение цена-производительность для своих ЭВМ
- 33 -
/18/, с другой стороны, заменять в производстве продук¬
цию, которая еще приносит прибыль /22/, Жизненный цикл
продукции фирмы LEM по машинам класса 7 выглядит еле -
дупцим образом: ГЕМ-7030(У.61 г.), затем через 55 ме¬
сяцев IEM-360/67 (1.66 г.), еще через 66 месяцев IBM-
370/165 (У1.71 г.1 затем еще через 81 месяц IBM-3033 и
(III.78 г.), затем уже через 43 месяца 1ВМ-308Ю(Х.81г.)
и, может быть, через 44(?) месяца появится новая мо¬
дель 1ВМ-309Х(У1.85 е?)/22/.
Фирмы, выпускапцие ПСМ, хоть и оказывают
давле -
ние на фирму IBM, существенно уступают ей. По
оценкам
фирмы idc , из каждых 100 машин классов 5, 6
и 7,под-
лежащих замене в 1983 г., только одна (то есть 1%) бу¬
дет заменена на ПСМ других фирм, остальные будут заме¬
нены машинами фирмы 1ВМ/21/. В классе больших ЭВМ
(классы 6 и 7) поставки ПСМ в мире в 1981 г. составили
примерно 200 ЭВМ стоимостью 500 млн.долл. Парк машин
класса 7 фирмы IBM (модели 370/168 и 3033) в США в
1981 г. составлял около 1900 шт., а парк ПСМ того же
класса - 333 шт./18/. Однако фирмы, выпускапцие боль -
ШИв ЭВМ ( Amdahl , Trilogy , Fujitsu И NAS-Hita-
chi) и вынужденные в целях конкуренции продавать свои
машины дешевле соответствукщих машин фирмы IBM, анон -
сировали ряд новых машин и могут к 1985 г. выпустить
машины производительностью 40-50 млн.опер./с. Наиболее
успешно С фирмой IBM конкурируют фирмы Amdahl И NAS
(табл.4)/22,24/.
Ниже приведены в алфавитном порядке некоторые дан-
- 34 -
Таблица 4
Новые большие машины фирмы IBM и совместимые с ними
Фирма
Марка
ЭВМ
♦ ♦
Цена,
млн.
долл.
Дата
первой
установ¬
ки
Относи¬
тельная
произво¬
дитель¬
ность по
оценке
*И[Ж;
Отноше¬
ние
цена/
относит,
произво¬
дитель¬
ность
Месячная
арендная
плата при
4-летней
аренде,
тыс.
долл.* ***
Отноше¬
ние
цены
к аренд¬
ной пла¬
те
ЭВМ клас
:са 6
IBM
3083E
1,7
П кв.83 г.
185
9189
42,96
33
IBM
3083В
2,4
1 кв.83 г.
277
8664
65,46
33
NAS
9040
2,3
1 кв.83 г.
314
-7324
68,04
38
IBM
3083 J
3,0
1 кв.83 г.
370
8108
84,86
33
NAS
9050
2,9
1У кв.82г.
393
7379
73,18
45
ЭВМ класса 7 (одностоечные)
IBM
3081 D
3,54
1У кв.81 г.
465
7612
110,48
31
Amdahl
5850
2,75
П кв.83 г.
465
5913
81,00
38
IBM
3081 G
3,54
1У кв.82 г.
500
7080
110,48
31
NAS
9060
3,50
Ш кв.82 г.
510
6862
94,38
41
Amdahl
5860
3,15
1У кв.82 г.
620
5080
100,54
35
IBM
3081K
4,29
П кв. 82 г. .
675
6355
136,40
30
ЭВМ класса 7 (многопродессорн
:ые)
NAS
9070
4,20
1У кв.82 г.
708
5932
110,00
42
NAS
9080
6,00
1У кв.82 г.
920
6521
157,82
42
Amdahl
5870
5,20
Ш кв.83 г.
1055
4928
168,87
34
Amdahl
5880
6,20
П кв.83 г.
1085
5714
197,42
35
IBM
3084
7,90
1 кв. 84 г.
1250
6325
278,80
30
*
Во всех машинах 16 Мбайт главной памяти и 16 каналов,
NAS -9080 и Amdahl5880 ( 32 Мбайта и 32 канала).
кроме 1ВМ-3084,
♦ ♦
***
*♦**
Включая системы охлаждения.
Для фирмы IBM аренда только ЦП.
ЭВМ IBM-3081 D, 3081 G и 3081К имеют 2 ЦП в одной
стойке.
35
ные о деятельности отдельных ведущих фирм в области ВТ.
Фирма Amdahl выделяется среди других фирм в
области ВТ относительно большой долей средств, вклады -
ваемых в НИОКР /15/. Ее доля на рынке ПСМ выросла с 43%
в 1979 г. (от общего нарка ПО в США 1,5 млрд.долл.) до
56% в 1981 г. (от 4,4 млрд.долл.) /25/. По другим дан¬
ным, фирме Amdahl принадлежали 64% от общего парка
ПСМ в США в 1981 г. 1,75 млрд.долл., то есть 1,1 млрд,
долл. /18/. В 1983 г. фирма Amdahl надеется продать
180 своих машин /21/.
Фирма Burroughs больше трети доходов
в области ВТ получила от продаж универсальных машин
( mainframes). До 71% своих продаж фирма совершила за
пределами США /15/. Приобретением фирмы Memorex в 1981г.
фирма укрепила свое положение в области программно сов¬
местимого внешнего оборудования /15,18/.
Фирма Control Data (CDC) 20% СВОИХ
доходов в области ВТ получила от продаж универсальных
машин ( mainframes ) /15/. Она открыла наиболее мощный
вычислительный центр Cybernet Super Center с 9 боль¬
шими машинами, среди которых две машины Cyber 205 с
производительностью более 400 млн.опер./с /2/.
Фирма cdc , опережая собственные намеченные сроки
и своих конкурентов по ПСМ, поставила в начале 1983 г.
первое устройство на дисках 33800, совместимое с устрой¬
ством IBM-3380. Фирма намерена до конца года (преимуще-
- 36 -
ственно в Ш и 1У кв. 1983 г.) выпустить 1000 устройств
и в несколько раз увеличить поставки в 1984 г. /26/.
Фирма Cray Research , выпускапцая
супер-машины, выделяется в относительном выражении боль¬
шими капиталовложениями в НИОКР (до 20% от суммы продаж
в 1982 г.). За 1981 г. штат фирмы очень сильно вырос(на
41,7%) и составил 1079 чел. Фирма получила в 1983 г.за¬
казы еще на 9-10 машин семейства Cray и намерена до
конца 1983 г. поставить 15 машин. Фирма подписала кон¬
тракт на поставку 4-х своих ЭВМ Франции. Фирма намерена
начать поставку своих супермашин Cray 2 в середине 1984г.
Успешно ведутся разработки машины Cray з с еще более
высокими характеристиками /4,15/.
Фирма Honeywell открыла центр по разра¬
ботке программного обеспечения для больших ЭВМ. Стой -
мость центра 9,5 млн.долл., площадь 13 тыс.м^, штат 750
чел./2/.
Парк универсальных ЭВМ ( mainframes ) фирмы со¬
ставил в 1981 г. 5,2 млрд.долл. По оценкам фирмы IDC , к
концу 1981 г. было установлено в мире порядка 1000 боль¬
ших ЭВМ классов 6 и 7 фирмы Honeywell . По оценкам са¬
мой фирмы Honeywell , потребность в таких машинах бу¬
дет расти на 27% в год в ближайшие 5 лет, в течение ко¬
торых не устареют вновь вводимые ЭВМ серии dps-88 . Фир¬
ма намерена выпускать до 8таких машин в месяц (то есть
Ю0 в год). Кроме традиционных покупателей фирмы Honey¬
- 37 -
well , последняя надеется расширить рынок сбыта своих
новых машин, в частности в Западной Европе,где отделе¬
ние CII-HB продолжает СВОИ СВЯЗИ С фирмой Honeywell ,
ХОТЯ В результате национализации ДОЛЯ фирмы Honeywell
в фирме СИ сократилась до 19,9%/27/.
Фирма IBM, доминирующая в области ВТ, открыла
за один только 1981 г. 21 центр розничной торговли,зна¬
чительно усилила свои системы автоматического проекти -
рования, изготовления и тестирования вычислительных
средств, ввела в строй 2 млн.м2 и вела строительство
еще 370 тыс.м2 заводской и лабораторной площади. В 1981г.
прекращено антитрестовское дело, длившееся почти полто¬
ра десятилетия, и теперь фирма IBM возвратилась в сферу
предоставления вычислительных услуг. Фирма образовала
специальное лизинговое дочернее отделение, проводила аг¬
рессивную политику снижения цен на свою продукцию и вве¬
ла скидку за объем поставок. Фирма ввела систему mvs/xa
и разработала первую 4-процессорную ЭВМ 1НЛ-3084. Фир¬
ма вступила на рынок личных ЭВМ и сразу захватила на
нем господство /28/.
Фирма IBM намерена принять участие в совместных
разработках с японскими фирмами ЭВМ 5-го поколения. Ус¬
ловия этого участия пока не известны, но Министерство
внешней торговли и промышленности Японии поддерживает
это намерение /29/.
Фирма Trilogy , во главе которой стоит
- 38 -
g.Amdahl , намерена в 1984 г. начать выпуск своих
больших машин быстродействием до 50 млн.опер./с и вы¬
ше. Фирма намерена их продавать, в частности, через
японскую фирму-конгломерат Sumitomo , выступавшую
совместно с фирмой I.с.Corp. , специализирующейся в
области программного обеспечения микропроцессорных си¬
стем /18,24.30/.
ЗАПАДНАЯ ЕВРОПА. По данным журнала Electronics ,
промышленность средств ВТ в Западной Европе выросла
за 1982 г. на 12% (до 18 млрд.долл.) и ожидается её
рост в 1983 г. на 14,5% , так что сумма продаж средств
ВТ и конторского оборудования составит в 1983 г. 20,6
млрд .долл. (табл. 5) /5/.
Т аблица 5
Рынок ВТ в Западной Европе и Японии,млрд.долл.
Раздел рынка
Западная Европа
Япония
год
год
1981
1982
1983
^оценка)
1981
1982
1983
(оценка)
Средства ВТ и кон¬
торское оборудование
16,09
18,02
20,65
10,08
12,13
14,01
Из них :
ЭВМ, всего
10,97
12,54
14,50
3,52
4,22
4,85
В том числе :
большие
(>1 млн.долл.)
3,97
4,48
5,13
1,45
1,60
1,65
средние
>3,25
3,52
3,75
0,91
1,02
1,16
(0,1-1 млн.долл.)
малые
(0,02—0,1 млн .долл.:
2,42
2,94
3,36
0,63
0,77
0,92
Системы памяти
0,08
0,09
0,10
0,24
0,28
0,31
- 39
По данным фирмы юс , рост продаж средств ВТ в
Западной Европе составляет устойчиво 20% в год, а рост
продаж универсальных ЭВМ ( mainframes ) составляет 8%
в год; такой рост ожидается до 1986 г. Насыщенность
ЭШ в Западной Европе, как и в США, составляет в сред¬
нем 1000 долл, стоимости ЭВМ на одного работающего.хо¬
тя для различных отраслей хозяйства эта величина су¬
щественно разнится. Расходы фирм на управленческие ин¬
формационные системы и в Западной Европе, и в США со¬
ставляют в средний чуть меньше 1% всех доходов фирм.
Суммарные затраты пользователей в Западной Европе
и в США на ВТ составили в 1981 г.соответственно 57 и
65 млрд.долл., причем доля расходов на зарплату и оплату
линий связи в Западной Европе ниже,чем в США, а доля
расходов на ПО и услуги наоборот /31/.
Фирма IBM контролирует около 35% всего рынка
средств ВТ Западной Европы /31/. Ее превосходство над
другими фирмами видно из табл.6/32,33/.На предприятиях
фирм IBM в Западной Европе работает 85 тыс.человек.Наи¬
меньшая доля IBM на западноевропейских рынках (24,5% )
приходится на Англию (табл.7). По оценкам фирмы юс,
из общей суммы продаж средств ВТ в Западной Европе в
22,1 млрд.долл, доля ведущих фирм на начало 1981 г.со¬
ставляла (млрд.ДОЛЛ.): IBM - 7,7, CII-HB-I,9, Siemens
1,2, ICL - 1,15, Olivetti - 0,8, DEC- 0,7, Bur¬
roughs - 0,6, Univac- 0,55, NCR - 0,5, CDC -
0,45 /31/.
Парк универсальных ЭВМ фирмы IBM в Западной Евро-
- 40 -
I
СО
Й
м
я
\о
«С
Деятельность ведущих фирм в области ВТ Западной Европы
00
05
Общее
число
работаю¬
щих в
мире,
тыс.
чел.
354,9
21,2
338,0
0*99
СО
ф
СЧ
53,5
СО
о
со
348,1
СО
со
EJ
Й
о
к
о
п
8
рост
за го
%
+ 11
<?
сч
I
ю
СО
+
со
1
сч
о
1
со
+
05
+
°F
ь-
+
К
к
S
в
Я §
о
й
со
S
со
со
05
СО
ю
о
3
5427
СО
со
ф
со
05
со
о
ф
о
5 о
05
сч
(О
05
сч
ф
СО
со
Й
1
1 ®
е
ЕГШ - .
tj
со
г-
Ю
оо
г-
ю
№
Q Ф №
1—<
СО
со
ф
со
со
о
сч
0
ю
О
8
О
Ч
Й « R *
<8 0-0*
СО « СХ *
о
Е(
00
00
СО
Г-Н
I 109
1
05
F”
»—<
г-
г-
950
74
л
1
м й в? .
К
£
52
30
1
СО
05
со
СО
СО
3
8
1
05 J
1
о
Ю
Ь1 О. йй
fcj
Q
со
СО
ю
Ф
о
ч-ч
ф
X
О
о Н к R
о
05
1
СО
•—<
СО
СО
со
о
Е(
й
g И 3 3
ci
СЧ
ай
1 Ранг
8
05
-
со
сч
оо
ф
ю
со
05
1 о
“СГ”
сб
>
•Н
я
<0
<8
•н
Л
2
со
-р
m
ъо
о.
pq
я
-р
>>
Рч
я
BQ
К
(1)
ф
я
•и
о
е
1
6
>
Дч
г-1
я
ы
05
о
•н
ф
о
•и
h
m
н
•Н
W
и
гЧ
Рч
Q
Л
я
ы
о
со
Q
М
о
со
о
Рч
pq
и
с
981
-
сч
со
ф
ю
со
г-
00
05
о
41
пе в 1981 г. насчитывал 20,5 тыс.машин, а в 1986 г.дол-
жен составить 31 тыс.ЭВМ (табл.8); часть парка включает
возрастающее год от года число машин семейства System 38
и уменьшающееся System з /31/.
В декабре 1980 г. комиссия Европейского экономичес¬
кого сообщества /ЕЭС/ предъявила фирме IBM обвинения в
нечестных методах ведения конкурентной борьбы, аналоги¬
чные Прежним обвинениям фирм Amdahl , Memorex и
itel в адрес фирмы IBM. В августе 1981 г. фирма IBM в
письменном ввде ответила на эти обвинения; этот ответ
обсувдался в феврале 1982 г. в Брюсселе. До настоящего
времени комиссия ЕЭС не передала дело в суд. Тем време¬
нем фирма IBM в свою очередь обвинила Англию в проведе¬
нии протекционистской политики и тем самым в нарушении
принятых на себя обязательств по линии ЕЭС в начале
1981 г. Привилегии, создаваемые фирме icl английским
правительством, учитывая связи ее в области технологии
с японской фирмой Fujitsu , чреваты для фирмы IBM
трудностями в конкурентной борьбе за западноевропейский
рынок средств ВТ /31/.
Англия предпринимает активные действия в про¬
тивовес японскому плану создания машин 5-го поколения.
Намечается выделить 609 млн.долл. - примерно пополам
правительством и промышленными фирмами - на фундамен¬
тальные исследования в четырех ключевых областях: раз¬
работка программного обеспечения,технология производ¬
ства СБИС .взаимодействие человек-машина, интеллектуаль-
- 42 -
Таблица 7
Роль фирмы IBM на рынках средств ВТ Западной Европы
на конец 1980 г.
Регион
Сумма
продаж
в облас¬
ти ВТ,
млн.
долл.
Сумма
продаж
в облас¬
ти ВТ
фирмы
IBM,
млн.
долл.
Доля
фирмь
‘ IBM
%
Основная
конкуриру¬
ющая фир¬
ма в ре¬
гионе
Сумма
продаж
конкури¬
рующей
фирмы в
области
ВТ,млн.
долл.
Доля
основной
конкури¬
рующей
фирмы,%
ФРГ
5612
2135
38,0
Siemens
791
14,b
Франция
4228
1390
32,9
СII-HJ3
843
19,9
Англия
3993
978
24,5
ICL
999
25,0
Италия и
Г реция
2400
887
36,9
Olivetti
633
26,3
Бенилюкс
1901
750
39,5
C1I-HB
134
7,0
Скандинавия
1685
650
38,6
Datasaab
136
8,1
Швейцария и
Австрия
1351
550
40,7
NCR
148
11,0
Испания и
Португалия
930
35
37,6
Olivetti
125
13,4
Всего :
22100
7690
34,8
3810
17,2
Таблица 8
Парк универсальных ЭВМ фирмы IBM в
Западной Европе, тыс.шт.
Семейство
Год
1980
1981
1 982
1986
(оценка)
1ВМ-4300
3,2
6,3
9,4
18,6
1ВМ-30ХХ
2,4
2,9
2,6
4,3
IBM-370
7,2
4,7
3,4
о.з
IBM-360
50
0,6
0,5
0,2
Всего* :
19,7
20,5
22,5
31,0
Вместе с ЭВМ System 3и System 38
- 43 -
ные системы баз знаний. Штат директората проекта.насчи¬
тывавший в начале 1983 г. 30 чел., предполагается со¬
кратить в 5 раз /34,35/.
Рост рынка ВТ Ф Р Г в ближайшие 4 года ожидает -
ся на уровне 19% в год. Хотя правительство и поддержи -
Вает Ведущую национальную фирму В Области ВТ - Siemens,
однако не так твердо, как английское правительство фир¬
му ICL . Отмечаются СВЯЗИ МвВДУ фирмой Siemens и япон¬
ской фирмой Fujitsu , хотя все японское оборудование
пока продается в ФРГ как немецкое /36/.
Во Франции намечено увеличивать ассигнова¬
ния на НИОКР до 8%,а в национализированных отраслях до
10% в год,с тем чтобы в ближайшее десятилетие выйти на
третье место вслед за США и Японией по научно-техничес¬
кой вооруженности в первую очередь в таких областях,как
электроника, робототехника, генная инженерия, возобнов¬
ляемые источники энергии и преобразование энергиц/37/.
Отмечается, что традиционно кавдый вновь избранный
презвдент Франции в течение года-двух после начала своей
деятельности "вмешивается” в развитие ВТ. Так,президент
Де Голль в 1965 г. объявил о национальном плане разви -
тин ВТ во Франции Plan Calcul и создании националь¬
ной фирмы СП; презвдент Помпиду в 1972 г. вынудил к
слиянию фирмы СП и Siemens ; Жискар д’Эстен в 1975 г.
настоял на слиянии фирм СП и НВ; Миттеран в 1982 г.при¬
ступил к национализации промышленности средств ВТ.
Объем продаж средств ВТ во Франции составил в 1981г.
16 млрд.долл. Намечено к 1986 г. довести объем продаж
- 44 -
до 24,3 млрд.долл, в основном за счет ассигнований на
НИОКР 7»! млрд.долл, в дополнение к 12,9 млрд.долл.,
котовые намерены выделить сами фирмы в течение 5 лет.
Ставится задача превратить дефицит во внешней торгов¬
ле в 3,2 млрд .долл, в 1981 г. в избыток в 2 млрд.долл,
в 1986 г.; создать 80 тыс.рабочих мест вместо потери
10 тыс. за счет автоматизации;освободить Францию в об¬
ласти электроники от иностранной (в первую очередь аме¬
риканской) зависимости /38/.
ЯПОНИЯ. Рост ВНП Японии в 1982 г. ожидался на
уровне 5,2% в год, но,по-видимому, составит, по разным
оценкам, от 3,4 до 2,1%; в 1983 г. рост ожидается на
3% /5/.
По оценкам, сумма продаж средств ВТ в Японии со¬
ставит в 1982 г. 12,1, а в 1983 г. 14 млрд.долл. (см.
табл.5) /5/. Япония пытается проникнуть во все облас¬
ти рынка средств ВТ - от супер-ЭВМ до локальных сетей.
Японским фирмам принадлежит 9,4% мирового парка уни¬
версальных машин, в том числе фирме Fujitsu 4% и
Nippon Electric 2,2%. Доля японских фирм в парке ЭВМ
Японии для класса ЭВМ стоимостью 120 тыс.долл, и выше
составляет 70% по количеству и 60% по стоимости. Воз¬
растает участие японских фирм в поставках для иностран¬
ных фирм : Fujitsu снабжает фирмы Amdahl в США,
Siemens в ФРГ, ICL в АНГЛИИ; Hitachi Снабжает
NAS в США, BASF В ФРГ, Olivetti в Италии /39/.
Ожидается, что к 1986 г. экспорт из Японии средств ВТ
- 45 -
достигнет 2,5 млрд.долл./40/.
Япония всколыхнула всю мировую ВТ своим планом
создания к 1990 г. машины 5-го поколения. На этот про¬
ект выделяются национальные средства, кроме того.Япо¬
ния надеется привлечь к разработкам и иностранные фир¬
мы /2,29,41-46/.
Министерство международной торговли и промышленно¬
сти Японии считает, что ассигнования на НИЭКР в облас¬
ти ПО, аппаратуры и ИС в 41-46 млн.долл, в 1982 г. яв¬
но недостаточны: столько же тратит Англия, вдвое боль¬
ше Франция, 135 млн.долл. ФРГ и 360-450 млн.долл. США
/46/.
Имеется сообщение, что в Японии вводится в сиду
закон об охране авторских прав на машинные программы
/47/.
Среди конкурирующих фирм на японском рынке уверен¬
но держит первое место фирма Fujitsu , опережая аме¬
риканскую фирму IEM Japan уже в течение 3-х лет, ос¬
тальные фирмы значительно отстают (табл.9) /20,23,48,
49/.
Служащие японских фирм Hitachi И Mitsubishi за
600 тыс.долл. выкрали в середине 1982 г. через консуль¬
тационную фирму Arthur D.Little производственные сек¬
реты фирмы IBM о производственной мощности, производи¬
тельности, оборачиваемости, сроках выполнения поставок
по заказам и др. Гражданский иск IBM против Hitachi
еще не разбирался. Однако фирма Hitachi выплатила
штраф 10 тыс.долл. за кражу; два сотрудника этой фирмы
- 46 -
03
tC
Ef
X
Я
Ю
CO
H
НИЯ в
ОКР
00
03
278
227
599
о
03 I 1 1
со 1
ф S
* х
СО
CD
иэ
со
о
е
СП
оо
03
S
I
о
сч
СО
чг
сч
со
1
1
о
сч
1980 1
'ф
00
СО
58
8
со
СО
со
57
й
СО
сч
СО
о
т
8
о
г-
00
СО
со
со
я «
Й о
t;
0 *
о
£ О
rj
О гЗ
00
8
О
СО
03
О
СО
8
’Г
Г-
СО
8
я
2
О
со
03
г-
’Г
г-
03
03
ь-
03
8
h
я
СО
s
M
®, h
о
00
о
о
со
г-
CD
00
СЧ
оо
0
Л О
03
сч
e
я
W
арубеж
оход.%
ВТ
00
сч
СО
о
00
сч
о
я
со 4
о
сз
сч
s
§
\o
о
с-
о
Д
от
ода
о
00
03
со
со
о
о
я
со
Ю
$
§
со
фирм
ВТ
цох
« о
X
s
О Ф
00
00
о
СО
СО
о
со
0
е( а
03
со
о
со
о
>>
5
Й
X
Ь
Л
О
СО
о
00
о
СО
00
со
8
00
СО
’Г
00
(О
ь-
со
сч
оо
о
R
03
г-
со
♦—<
со
СО
со
сч
о
\О
я
О
л
Д в
ВТ
я
ф
и
№
Ф
о
к
00
г
8
8
03
о
сч
со
со
сч
СО
8
о
03
о
03
СО
т
т
СО
EJ
сч
f-
#
Сн
! Q
03
CL
i
03
сч
СО
’Г
со
со
00
•н
Я
Л
сб
и
со
1
д
Л
•н
сб
•и
2
ш
сб
Л
&
Я О
*
■Р
о
•н
о сб
я
■е
•И
сб
д
р>
со
•г-3
О
-р
m
•н
Р<Н
-р
PQ
м
•н
о
•rl Я
•н
£
Н
й
к
Ен
О
£
с
J г-<
q
j со
0
4 О
сч
со
’’Г
со
со
00
47
также оштрафованы и находятся в предварительном заклю¬
чении. Предположения, что потеря престижа японскими
фирмами в связи с этой кражей подорвет их успех на рын¬
ке, не подтверждаются /23,50,51/.
- 48 -
Ill
В. H. Головня
ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ СТРУКТУРЫ
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
По мнению многих специалистов в области сверхбыст¬
рых вычислений, повышение производительности современных
суперсистем на 2-3 порядка в текущем десятилетии будет
непременно связано с отказом от традиционной архитектуры
В течение приблизительно 35 лет архитектура ЭВМ не пре¬
терпевала радикальных изменений, оставаясь на принципах
последовательного централизованного управления ( машина
фон Неймана, архитектура sisd ). Даже если программой
предусматривается выполнение многих тысяч однотипных one
раций, в машине фон Неймана они могут быть выполнены
только последовательно друг за другом. При этом наиболее
узким местом является канал, связывающий память с про¬
цессором. Это звено сдерживает организацию параллельной
обработки, более эффективное использование СБИС, а также
определяет последовательный характер алгоритмических язы
ков /1-7/.
- 49 -
В связи с наличием ограничений для увеличения про¬
изводительности в традиционной архитектуре уже в 60-е
годы началось постепенное развитие и внедрение в архи -
тектуру машин фон Неймана различных форм параллелизма
на различных уровнях организации вычислительного про¬
цесса. В 70-е годы это привело к появлению суперсистем
с организацией simd, в начале 80-х появились первые
коммерческие реализации организации mimd.
Появление систем simd было обусловлено развитием
принципа конвейерной обработки, а также использованием
векторной и матричной обработок для большого числа за¬
дач, допускающих независимое выполнение одинаковых опе¬
раций над элементами массивов данных. Среди реализован¬
ных супер-ЭВМ с архитектурой simd - конвейерные си¬
стемы star-100 , asc , cyber 205 , машины фирмы
Cray Research , матричные СИСТвМЫ ILLIAC-IV,STARAN ,
МРР /7-11/.
Организация mimd , в которой несколько потоков
данных обрабатываются несколькими потоками команд, реа¬
лизуются в многопроцессорных системах. Реализованными
системами с организацией mimd являются система s-1 ,
разрабатываемая лабораторией им. Лоуренса в Ливерморе,
ЭВМ нер фирмы Denelcor /7,8,12/, а также многочис¬
ленные проекты параллельных ВС, разрабатываемые в боль¬
шинстве университетов и научно-исследовательских лабо¬
раторий фирм в США, Англии, Франции, ФРГ и Японии. Для
этих систем характерна возможность достижения значитель¬
но большей производительности и надежности за счет мо¬
- 50 -
дульности построения и способности к реконфигурации при
параллельном выполнении независимых задач.
На конец 1982 г. мировой парк супер-ЭВМ составил
71 машину,ИЗ НИХ 50- ЭВМ фирмы Cray Research ,14 -ЭВМ
Cyber 205 фирмы CDC И 7 - СИСТвМЫ HER фирмы Denel-
сог /13/. Таким образом,современный парк супер-ЭВМ
представлен векторными конвейерными машинами фирм cdc
и Cray Research И многопроцессорными Системами фир¬
мы Denelcor.
Следует отметить, что современные суперсистемы спо¬
собны выполнять и векторные,и скалярные вычисления,хотя
наибольшая эффективность векторных машин достигается
при обработке структурированных данных, например, пред¬
ставленных в виде векторов - линейных массивов данных.
Системы типа Ий могут быть представлены в ввде
набора обычных универсальных процессоров, кавдый из ко¬
торых независимо от остальных выполняет свою программу
под управлением единой ОС. При этом каждый процессор на
некотором уровне может обмениваться данными с другими
процессорами так, что все они могут участвовать сов¬
местно в решении общей задачи. Организация управления
такими системами более сложна, чем для других типов ар¬
хитектур ЭВМ.
Производительность и надежность многопроцессорной
системы, класс эффективно реализуемых на ней алгоритмов,
сложность и стоимость реализации существенно зависят от
межпроцессорных связей, особенностей схем коммутации
процессоров и их возможностей в разделении ресурсов па¬
- 51 -
мяти.
К наиболее известным структурам многопроцессорных
систем относятся системы с перекрестной коммутацией(ма¬
тричный коммутатор), системы с общей магистралью,систе¬
мы с многопортовой памятью, системы.выполненные по схе¬
мам Баньяна, древовидные структуры. Средством оптимиза¬
ции вычислений является построение структуры связей меж¬
ду элементами ВС с учетом алгоритма решаемой задачи, но
в этом случае система получается узко специализирован -
ной. В настоящее время предлагаются системы, допускаю -
щие изменение структуры связей даже в процессе вычисле¬
ний, например, в проекте chip /4,14-21/.
Помимо указанного парка серийных универсальных су¬
персистем, существует ряд уникальных разработок сверхвы¬
сокопроизводительных систем, выполняемых по заказам
различных ведомств. Это многопроцессорная система s-1
лаборатории им. Лоуренса ( Livermore ) с производитель¬
ностью при использовании процессора типа Mark на при¬
близительно в 10 раз большей,чем производительность ВС
Cray 1 .
Это многопроцессорные системы c.m.mp (классичес¬
кая многопроцессорная) и Ст* (иерархическая многопро¬
цессорная), разработанные В университете Carnegi-Mel -
ion , и выполненные исследовательские проекты в области
перспективных архитектур высокопроизводительных систем
/18,20,22,23/.
Это матричные и ассоциативные матричные системы,в
которых вычисления осуществляются матрицей процессорных
- 52 -
элементов (ПЭ). ПЭ могут быть простыми.выполняющими вы¬
числения и преобразования данных последовательно по ра¬
зрядам (например, в МРР), и достаточно сложными,выпол -
няющими обработку данных параллельно над многоразрядны¬
ми словами (например, в системе Phoenix ). Архитекту¬
ра матричных ВС удобна для реализации на современной
элементной базе - СБИС, при которой на одном кристалле
могут разместиться несколько ПЭ. Возможность реконфигу¬
рации системы обеспечивает увеличение надежности этих
систем.
Проект Phoenix , разработанный исследователь -
ским центром nasa, имел целью выяснить перспективы и
возможности развития матричных ВС. В структуре Phoenix
использованы следующие архитектурные концепции: матрич¬
ная организация системы, конвейерная работа каадого ПЭ,
иерархическое управление системой, многоуровневая орга¬
низация памяти. Общая производительность должна состав¬
лять 10 млрд.опер./с.
Первый образец процессора МРР, разрабатываемого
фирмой Goodyear Aerospace ПО заказу NASA для обра¬
ботки изображений, планируется установить в 1983 г./7,
8/.
Быстро растет парк присоединяемых (к универсальным
ЭВМ) матричных процессоров. Такие процессоры ориентиро¬
ваны на эффективное выполнение часто встречающихся ал¬
горитмов, преобразование векторов и матриц, а также на
обработку аналоговой и цифровой информации в реальном
масштабе времени. Это машины фирмы Floating Point Sys¬
- 53 -
tems ар-1 2ов,ар-1 90L, PPS-ЮО , процессоры семейст¬
ва mars фирмы cnr , процессоры кар-Моо фирмы csp
и др. /7,8,24/.
В настоящее время самыми крупными вычислительными
мощностями в мире обладают,по-видимому,лаборатории Лос-
Аламосская (New Mexico ) и им. Лоуренса ( Livermore )
(США). Например, в состав Лос-Аламосской лаборатории
входят более 90 ЭВМ, среди которых 4 ЭВМ Cray 1 , 4CDC-
7600 , 3 ЭВМ серии CDC-6000 и более сорока ЭВМ серии
VAX фирмы dec . Объемы проводимых в лаборатории вы¬
числений характеризуются следующими цифрами: ежемесяч¬
но выдается от 2 до 4 млн. печатных страниц текста, от
2 до 4 млн. кадров микрофиш и 3-6 тыс. метров 16- и 32-
мм пленки. Однако сотрудники лаборатории - разработчи¬
ки современных систем вооружения - считают имеющиеся
вычислительные мощности недостаточными и указывают на
необходимость создания машин в 100 раз более быстродей¬
ствующих, чем существующие супер-ЭВМ /25/.
Отличительной чертой современной ситуации в ВТ, в
том числе и в области суперсистем, является тенденция
к опережению во введении новых архитектурных и техни¬
ческих решений у японских фирм по сравнению с американ¬
скими и европейскими фирмами. В результате японские
фирмы намерены ликвидировать свое отставание и стать
конкурентами американским фирмам Cray Research и CDC,
анонсировав в 1982 г. такие суперсистемы, как Facom
VP-юо и vp-200 фирмы Fujitsu с производительно¬
стью до 500 млн.опер ./с и проекты фирм Hitachi и NEC
-54-
аналогичных систем, поставки которых намечены на конец
1983 г. /13,26/,
Большинство специалистов в области архитектуры ВС
считают параллельную многопроцессорную организацию вы¬
числений единственной возможностью реализации супер¬
систем будущего. В последние годы разрабатывается боль¬
шое число проектов ВС, базирующихся на новых архитек¬
турных концепциях. Несколько образцов таких машин по¬
строено. Хотя причины и пути поисковых исследований
различны , имеется 3 общих побудительных фактора, на¬
правляющих усилия ученых :
1. Стремление использовать параллелизм обработки
для дальнейшего повышения производительности ВС.
2. Стремление эффективно использовать сверхвысо -
кий уровень схемной интеграции при разработке ЭВМ. В
отличие от традиционной архитектуры, ограничивающей ис¬
пользование технологии СБИС, параллельные архитектуры
могут с помощью СЫС эффективно выполняться в виде
идентичных ПЭ, сочетающих функции обработки, передачи
и хранения информации.
3. Растущий интерес к новому классу языков прог -
раммирования очень высокого уровня. Большинство из них
являются функциональными языками - lisp, рр, lucid,
sasl , ха , val и др. Использование таких языков на
обычных фон-неймановских ЭВМ неэффективно из-за прин¬
ципов, заложенных в основу этих языков /5/.
Основными концепциями новых архитектур ВС являют-
СЯ: Управление ВС потоками данных и ориентация архитек¬
- 55 -
туры новых ВС на работу с языками высокого уровня.Прин¬
ципиальной основой для развития новых архитектур яви¬
лись основополагающие работы j.Dennie'а 1974 г. по
управлению при помощи потоков данных и J.Backus'а и
K.Berkling'a I97I-I974 гг. по редукционным языкам и
машинам /5/.
С развитием этих работ появилась новая классифика¬
ция вычислительных машин :
1. Вычислительные машины, управляемые командами.
К этому классу относятся все машины, указанные выше.
2. Вычислительные машины, управляемые потоками
данных. В таких машинах сигналом для начала операции
является готовность ее операндов.
3. Вычислительные машины, управляемые запросами,
в которых выполнение операции вызывается потребностью
в ее результате.
Среди специалистов США, Японии и Англии растет
уверенность, что ЭВМ 5-го поколения будут строиться
именно на архитектурах ВС, управляемых данными и запро¬
сами. Существуют также мнения, что для эффективной рабо¬
ты универсальных ЭВМ следует разрабатывать архитектуры,
совмещающие механизмы управления командами и потоками
данных /5,27,28/.
В настоящее время разработки суперсистем могут
быть разделены на три группы.
Первая группа - машины, разрабатываемые в виде
экстремально быстрого единого процессора с командным
управлением, рассчитанного на применение все более бы-
- 56 -
стродействующей элементной базы: приборах на переходах
Джозефсона,схем на арсенвде галлия,использование сверх¬
плотной упаковки и будущих сверхбыстродействуицих ИС
( vhsic и vhpic ). Этот способ увеличить производи¬
тельность наиболее предпочтителен для всех основных
мировых фирм, заинтересованных сохранить совмести¬
мость новых ВС с существующими.
Вторая группа разработок сосредоточена на исполь¬
зовании нескольких очень быстрых процессоров, усилении
архитектуры ЭВМ с командным управлением средствами
конвейерной и векторной обработок и вспомогательных
специализированных процессоров. Такие разработки ис¬
пользуют фирмы Cray Research и CDC В США, Hitachi,
Fujitsu и NEC В ЯПОНИИ.
Третья группа разработок представляет многочис -
ленные попытки построить нетрадиционные параллельные
системы на базе большого числа процессоров. Этот под¬
ход возник сначала в виде исследовательских проектов
в университетах США, Европы и Японии. Отделение фирмы
GE в Англии, фирмы ЯТТ в Японии и Denelcor в
США явились коммерческим исключением в таких разработ¬
ках. Наибольшее распространение приобрела концепция
управления потоками данных. Работы по параллельным ар¬
хитектурам ведутся в пяти странах /1,29-35/.
Основные компоненты потоковой машины - память для
размещения команд и операндов, исполнительное устрой¬
ство с большим числом ПЭ, система передачи данных меж¬
ду памятью и исполнительным устройством и блок выбора
- 57 -
команд из памяти. Блок выбора команд просматривает
ячейки памяти и находит команды, операнды которых име¬
ются в наличии; группы таких команд с операндами пере¬
даются в исполнительное устройство, в котором произво¬
дится одновременное и независимое выполнение команд.
Результаты передаются в соответствующие ячейки памяти
и являются операндами еще не выполненных команд, обна¬
руживаемыми при очередном просмотре памяти.Процесс по¬
вторяется до исполнения всех команд. Высокая степень
параллельности работы потоковой машины и является ре¬
зервом получения высокой скорости вычислений. В насто¬
ящее время разработано несколько языков программирова¬
ния потоковых машин, исследуются механизмы защиты ин¬
формации, изучается и оценивается эффективность комму¬
тационных систем, используемых для связи процессоров с
модулями общей памяти /5,36-43/.
Другим перспективным направлением в разработке вы¬
сокопараллельных архитектур является разработка машин,
предназначенных для программирования на функциональном
уровне. Эти машины непосредственно выполняют операции,
описанные на функциональном языке, причем выполняются
те операции, результат выполнения которых запрашивает¬
ся к определенному моменту времени. Поэтому ЭВМ с та¬
кой организацией называют машинами, управляемыми за¬
просами (иногда их называют редукционными, так как эти
машины работают по принципу сокращения выражений тек¬
ста программы на функциональном языке).
Эффективность редукционных машин и языков очень
- 58 -
высока. Однако функциональное программирование пока
находится на начальном уровне развития.многие проблемы
еще не решены. Поэтому практическое применение редук¬
ционных (управляемых запросами) машин пока не реально.
Имеется несколько проектов машин с использованием язы¬
ков функционального программирования - это проект проф.
Mago (университет North Carolina ), машина профес -
сора Arvind’a (MIT) И др. /1,2,5,44/.
В настоящее время около 45 университетских про¬
ектов США связано с исследованиями в области перепек -
тивных параллельных архитектур /45/. Можно остановить¬
ся на некоторых из них.
В Массачусетском технологическом институте (Camb¬
ridge , Mass.) работы по созданию потоковой супер-ЭВМ
были начаты Д.Деннисом ( J.Dennia ) в 1967 г. В насто¬
ящее время действует модель, состоящая из восьми про¬
цессоров. Группа готова в течение ближайших пяти лет
создать большую потоковую машину при наличии заказчика.
Предпочтительно использование СБИС. Разработан язык вы¬
сокого уровня VAL (value-added algorithmic language )
для потоковых машин /1,5,14,39/.
В Иллинойском университете в последние 10 лет в
рамках проекта Parafrase решалась задача автоматиче¬
ской реструктуризации обычных программ на fortran’е
для работы с параллельными, конвейерными и многопроцес¬
сорными системами. Проект Parafrase был усовершенст¬
вован на основе экспериментов с 2500 программами на
pORTRAH,e . Кроме того, в Иллинойском университете
- 59 -
осуществлен проект Cedar по созданию двухуровневой
мультипроцессорной системы. На верхнем уровне кластеры
(группы) процессоров соединены с помощью глобальной
коммутирующей сети и управление осуществляется с по¬
мощью глобального блока управления с использованием
потоков данных. На нижнем уровне каждый процессорный
кластер имеет локальные памяти и процессоры, соединен¬
ные локальной сетью и управляемые командами (по прин¬
ципу фон Неймана) с помощью кластерного блока управле¬
ния. Разработаны опытный образец и план его произвол -
ства, но реализация требует средств /I/.
В Техасском университете ( Austin ) группой под
руководством Д.Липовски ( j.Lipoveki ) создан дейст-
вумций ОПЫТНЫЙ образец машины TRAC ( Texas Reconfigu -
rable Array Computer ), а также компилятор на языке Pas¬
cal для 4-процессорного образца с 9 модулями памяти.
Система trac является трехъярусной сетью процессо¬
ров, переключателей и блоков памяти, которая может лег¬
ко конфигурироваться и быстро перестраиваться в соот¬
ветствии со структурой задачи. Среди возможных конфи -
гураций имеются усовершенствованные фон-неймановские
архитектуры с несколькими конвейерами, потоковые архи¬
тектуры, мультипроцессорные со структурой дерева /1,14,
46-48/.
В университете Purdue ( West Lafayette ) ПОД РУ¬
КОВОДСТВОМ L.Snyder менее чем за 2 года осуществлен
проект Blue CHIP ( Configurable Highly Parallel Com -
puter ) - реконфигурируемой высокопараллельной ЭВМ.
- 60 -
Blue CHIP представляет собой набор однородных про -
цессорных элементов, расположенных в узлах решетки
программируемых переключателей. Каадый ПЭ представляет
самостоятельную ЭВМ с собственной локальной памятью.
Конфигурация связи не жесткая, изменяемая оперативно
даже в процессе выполнения задачи. Размер решетки нео¬
граничен.
В ближайшее время будет закончен и введен в дей¬
ствие предварительный опытный образец Pringle систе¬
мы на обычных элементах. Pringle состоит из 64 ПЭ.вы¬
полненных на микропроцессорах Intel 8031 с подсоеди¬
ненными АУ с плавающей запятой на тех же микропроцес¬
сорах. Микропроцессор Intel 8086 будет использовать¬
ся как контроллер и интерфейс ввода-вывода, а управле¬
ние будет осуществляться с помощью ЭВМ VAX-11/780.Сеть
коммутации тоже пока не так совершенна, как проектиро¬
валась. Проблемами являются синхронизация, организация
ввода-вывода, разработка выполняемых алгоритмов и про¬
грамм /1,46,49,50/.
В том же университете разрабатывается проект си¬
стемы PASM (Partitionable SIMD-MIMD computer) ПОД ру¬
ководством H.J.Seigel . Система обладает свойством
динамической реконфигурации и представляет либо много¬
процессорную конфигурацию с общей памятью, либо кон¬
фигурацию для распределенной обработки, либо несколько
групп (кластеров) машин с общей памятью. Основой си¬
стемы является разработанный блок параллельных вычис -
лений и быстродействующая программируемая интеллекту -
- 61 -
альная коммутирующая сеть. Система pasm предназна -
чена для обработки изображений и речи, распознавания
образов и будет функционировать максимально с 1024 ПЭ,
выполненными на СБИС. Пока опытный образец использует
25 микропроцессоров МС 68000. Продолжается работа над
ОС pasm и над параллельной версией языка С /1,51-53/.
Машина не фон-неймановского и не потокового типа,
предназначенная для работы с языком функционального
программирования Бэкуса, разработана в университете шт.
Сев.Каролина ( Chappel Hill ) под руководством профес¬
сора G.Mago . Машина Mago состоит из произвольно¬
го числа элементов, из которых сформирована бинарная
древовидная структура с процессорами в конечных узлах
и контроллерами ресурсов в промез^гточных и корневых уз¬
лах. Выражения хранятся в линейной матрице процессор¬
ных ячеек, которые включают память. Процессорные ячей¬
ки непосредственно соединены с соседними для движения
информации по линейной матрице. Контроллеры ресурсов
для распределенного управления взаимодействуют асин¬
хронно со своими соседями. Вычислителышй цикл машины
Mago представляет собой последовательность передач вы¬
ражений и управляющей информации в направлениях вверх
и вниз по дереву. Для реализации полного цикла машины
Mago требуется различное число последовательностей
передач. Машина Mago имеет управляемую функциональным
языком архитектуру, что означает отсутствие необходи -
мости в ОС и промежуточном языке программирования.
Простота элементов приводит к низкой стоимости
- 62 -
древоввдно-ячеечной машины, что позволит создавать ма¬
шины, состоящие из I млн. элементов.Вастродействие по¬
добных машин оценивается в несколько млрд.опер./с. Од¬
нако пока архитектура, основанная на языке fp ,не реа¬
лизована аппаратно, а лишь промоделирована. На ее по¬
строение запрошена субсидия Национального научного фон¬
да США /1,2,14/.
В Нью-Йоркском университете под руководством проф,
А.Готлиба ( A.Gottlieb ) осуществляется проект созда¬
ния ЭВМ Ultracomputer NYU - системы с высокой сте¬
пенью параллелизма с архитектурой mimd . в ней пред¬
полагается объединить сотни или тысячи малых ПЭ с ис¬
пользованием большой общей памяти. Процессоры будут
взаимодействовать с памятью через очень широкополосную
сеть коммутации. Изучались ОС со структурами, подходя¬
щими для эффективной работы на системе NYU . Имеется
детальная разработка коммутационного кристалла для се¬
ти. Моделирование показало, что осуществить эффектив -
ное программирование системы можно с помощью относи -
тельно обычных методов, например, с помощью расширен -
ной версии FORTRAN’а /1,46,54-57/.
Значительные исследования в области параллельных
вычислений проводятся в Англии, где они начаты были
давно и где разработаны и постоянно совершенствуются
матричные системы dap фирмы ICL и СЫР Лондонско¬
го Университета, создана модель потоковой машины в Ман¬
честерском университете, разработан параллельный одно¬
кристальный микропроцессор Transputer фирмой Inmos.
- 63 -
Значителен вклад английских ученых в развитие средств
программирования для параллельной обработки . Т.Хоором,
главой вычислительной лаборатории Оксфордского универ -
ситета, создан язык Occam для разработки програм¬
мных средств систем параллельной обработки и, в частно¬
сти, для параллельного процессора Transputer фирмы
Inmos . Язык Occam оказался хорошо приспособленным
для создания и моделирования систолических матриц. Си¬
столические матрицы, изучение которых начато совсем не¬
давно, видимо, станут частью сложных суперсистем пято¬
го поколения: с их помощью, как ожидается, будут реа¬
лизованы системы представления знаний (или экспертные
системы) /1,58-62/.
В Нью кастлском университете под руководством
проф.Ранд ела ( B.Randell ) была разработана ОС Unix,
подучившая широкое распространение. ОС разработана так,
чтобы дать машинам фон Неймана некоторые свойства па¬
раллельной обработки /I/.
В этом университете P.c.Treleaven исследует бо¬
лее радикальный подход к проектирована параллельных
архитектур. Он предлагает комбинировать механизмы уп¬
равления командами, потоками данных и запросами. Для
разработанного им однокристального микропроцессора
i.G.Lima разработала простой язык Basix с концеп¬
циями, взятыми из basic , lisp и unix . Разработ¬
чик считает, что архитектура фон Неймана,- возможно,
является лучшей отправной точкой для параллельной об¬
работки, чем такие новые архитектуры, как потоковая и
- 64 -
редукционная, однако необходимо децентрализовать управ¬
ление командами /1,27,28/.
В Англии появилось новое поколение специалистов,
разрабатывающих языки, базируясь на математической и
логической базе безотносительно к аппаратным средствам,
на которых они будут использоваться. Так,J.Darlington
из Королевского колледжа (Лондон) разработал язык норе
для машины аысе , которая построена на сети одно -
кристальных микропроцессоров Transputer . Опытный об¬
разец настольной ЭВМ ALICE выполнен на 16 процессо¬
рах, однако ее архитектура допускает объединение не¬
скольких тысяч процессоров. В этой архитектуре блок
данных и связанные с ними команды объединены в пакеты,
одновременно обрабатываемые группой процессорных эле -
ментов. Кольцевая структура ЭВМ ALICE подобна струк¬
туре потоковой машины. В потоковой ЭВМ по кольцу пере¬
мещаются пакеты данных, а в ЭВМ ALICE - только ука¬
затели адреса. Пакеты и сообщения перемещаются из па¬
мяти в процессор и обратно через ecl -матрицы коорди¬
натных искателей 4x4, специально разработанные для
этой машины. Высокая производительность достигается за
счет использования большого числа микропроцессоров
Transputer /1,12/.
ЭВМ может также работать с языками prolog и lisp,
особенность которых заключается в том, что порядок реа¬
лизации команд несущественен. При сравнимой сложности
аппаратных средств быстродействие ЭВМ ALICE будет в
100 раз больше быстродействия ЭВМ с традиционной архи¬
- 65 -
тектурой /1,63/.
Наряду с разработкой систолических матриц
н. т. Kung’ом в университете Карнеги-Мелон (Pittsburg )
подобные структуры создаются в университете Восточной
Англии. Специалистами исследовательского центра Херста
фирмы GE (Англия) создана одна из первых систоличес¬
ких матриц, обеспечивающая очень высокое быстродейст -
вие при обработке сигналов. В систолической матрице
группа идентичных процессоров, объединенных в правиль¬
ную структуру решетки.может выполнять ряд основных фун¬
кций по обработке сигнала, в том числе умножение од¬
ной матрицы на другую или матрицы на вектор. В тради -
ционных процессорах информация продвигается посимволь¬
но через единственный процессорный элемент, где над
ней производятся вычислительные операции. При систоли¬
ческом методе используются матрицы ПЭ, они принимают
потоки данных и пропускают каадый поток через опреде¬
ленную магистраль-последовательность отдельных процес¬
соров. В итоге выполняется большой объем обработки при
минимальном числе пересылок информации. Изменять вы¬
числительные тракты значительно проще, чем в других
процессорах параллельной или поточной обработки, что
позволяет решать разнообразные задачи/],64-68/.
В настоящее время существуют проекты (например,
проект wap Ч,США), в которых используются преимущества
систолических матриц и потоковых машин, что дает воз¬
можность значительно повысить скорость выполнения боль¬
шого класса матричных операций /69/.
- 66 -
Во Франции в исследовательском центре в Тулузе вы¬
полнен проект машины, работающей на потоковом принципе,
под руководством J.c.Syre , который явился первым
специалистом, разработавшим высокоуровневый параллель¬
ный язык. Й1л написан компилятор одновременно с моде¬
лированием ПО, а затем построен прототип машины LAU.
Это была первая работающая потоковая машина. Последний
образец построен на 32 взаимосвязанных идентичных 32-
разрядных ПЭ, соединенных с помощью 6 внешних шин. Ос¬
новная память состоит из 8 модулей локальной полупро -
водниковой памяти с общей емкостью 32 тыс. 64-разряд -
ных слов.
Группа продолжает основные исследования. Планиру¬
ется улучшение ЯВУ, главной целью является обеспечение
возможности изменения структур данных во время испол -
нения программы /1,7/.
Западногерманские университеты также проводят не¬
сколько исследований по параллельным архитектурам ВС.
Проект потоковой ЭВМ разрабатывается в универси -
тете <1ранкфурта-на-Майне. Система является многомашин¬
ной, создаваемой на базе одноплатных (single board )
микро-ЭВМ. Управление осуществляется с помощью ассоци¬
ативного процессора.
В университете Западного Берлина группа под ру¬
ководством w.Giloi работает над двумя параллельными
архитектурами. Одна из них - универсальная мультипро -
Цессорная система, названная starlet , другая - спе¬
циализированная матричная микропроцессорная ЭВМ МАС
- 67 -
для обработки сигналов и изображений. В том и другом
проектах применены принципы объектной адресации и ти¬
пизации данных. С объектами типов данных манипулируют
на уровне аппаратуры.Машина starlet обрабатывает произ¬
вольно структурированные данные,определенные пользова -
телем как объекты абстрактных типов данных. В противо -
положность этому машина МАС обрабатывает только 3 опре¬
деляемых машиной типа данных - вектор.цифровая матрица
изображений и матрица быстрых преобразований ^урье.
Опытный образец ЭВМ Starlet работает с сентября
1981 г. В мультимикромашинной потоковой системе исполь¬
зуется 7 микропроцессоров Motorola 68000 в конвейере
обработки векторов, а также 2 типа заказных процессо -
ров: быстрый процессор на ттъ -схемах для работы с
плавающей и фиксированной запятыми и три микропрограм-
мируемых процессора с уменьшенным набором команд, ис¬
пользуемых в процессорах структуры данных, которые вы¬
полняют интерпретацию дескриптора.
В конце 1982 г. группа starlet получила прави -
тельственную субсидию на доработку образца для подго -
товки в производство. В качестве ПО разработана расши¬
ренная версия языка Pascal для параллельной обра¬
ботки. Группа Giloi также разработала структурою -
ванную версию языка сьи - экспериментального языка
абстрактных типов Массачусетского технологического ин¬
ститута, и назвала его CbU-s , но для дальнейшего
применения основным будет язык Ada /I/.
В Японии также ведутся исследования в области по¬
- 68 -
токовых архитектур. Основными работами являются 2 про¬
екта фирмы нтт и проект Topstar Токийского универ¬
ситета.
Одна из двух потоковых архитектур фирмы ntt пред¬
ставляет собой высокопроизводительную параллельную мат¬
рицу процессоров для научных вычислений, другая пред¬
назначена для применения потоковых методов управления
для параллельной обработки списков. Работой по обоим
проектам руководит М.Амамия ( M.Amamija).
К настоящему времени построена аппаратная модель
матрицы, управляемой потоком данных, названная Eddy, в
модели используется 34 микропроцессора Z8001 . 16
обрабатывающих элементов, каядый из которых состоит из
2-х микропроцессоров, образуют матрицу 4x4.причем каж¬
дый обрабатывающий элемент соединен с 8 соседними эле¬
ментами. йце два процессора используются в качестве
блоков управления.
В процессе конструирования находится первый ва¬
риант опытного образца потоковой машины для обработки
СПИСКОВ DFM-1
и ведется проектирование второго ва-
рианта - dfm -2
, создание которого будет завершено в
течение 2-х лет.
dfm-2 будет состоять из 8 специаль-
но разработанных процессоров, использупцих большое чи¬
сло ИС, включая 8 блоков памяти по 32 тыс.слов для спи¬
сочных данных, 8 блоков управляющей памяти, состоящей
из памяти команд емкостью 8 тыс.слов и памяти операн¬
дов емкостью 32 тыс.слов, и трех сетей.
В дальнейшем намечается разработка гораздо боль¬
- 69 -
шей машины с использованием СБИС. В ее состав войдет от
128 до 256 ПЭ, кавдый из которых будет реализован с по¬
мощью двух или трех СБИС.
Исследователи фирмы ntt разработали функциональ¬
ный язык высокого уровня Valid , объединяющий ряд
свойств таких языков, как функциональный язык LISP и
язык val Массачусетского технологического института.
Ведется создание кросскомпилятора для перевода прог¬
рамм на языке Valid в код потоковой машины.
Комплексный подход к разработке отличает проект
Topstar Токийского университета. В начале разработ¬
ки реализуется потоковое управление на процедурном
уровне и обычный принцип управления на уровне команд.
Хотя это дает меньший уровень параллелизма,такая струк¬
тура более приспособлена к многопроцессорной системе,
использующей обычные микропроцессоры на БИС. Более то¬
го, кавдая процедура может быть написана и выполнена
как обычная программа. Однако все высокоуровневые меж¬
процедурные отношения управляются и выполняются как
потоковые программы. В дальнейшем станет возможным за¬
мена каядого обычного БИС-процессора на машину, управ¬
ляемую потоком данных и на уровне команд /I/.
Помимо упомянутых и ряда других разработок с целью
повышения производительности ВС, большая группа работ
посвящена изучению адаптируемых или динамически рекон¬
фигурируемых систем /51-53,70-76/.
IV
Л. И. Круглякова
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ЭВМ
Общие вопросы. Создание эффективного,
надежного и недорогого программного обеспечения (ПО)
остается одним из центральных вопросов современной вы -
числительной техники. Программные средства обладают ря¬
дом свойств, в корне отличаюцих их от аппаратных средств.
Так, например, логическая сложность ПО значительно пре¬
восходит сложность оборудования (в большой промышленной
О
программной системе число строк кода может превышать ТО,
что гораздо больше, чем число схем в центральном процес¬
соре). Кроме того, объем информации, которой манипулиру¬
ет ПО в больших системах, может превышать I012 бит. Та¬
ким образом, проектирование и поддержка больших програм¬
мных систем являются одной из самых сложных задач. Су¬
щественное отличие оборудования от программных средств
состоит также в том, что последние накапливаются во вре¬
мени, тогда как первое периодически полностью заменяет -
- 71 -
ся по мере совершенствования технологии. Так.некоторые
программы обработки коммерческих и научных данных в
той или иной (часто модифицированной) форме используют¬
ся в течение многих лет; стоимость их полной замены со¬
ставляла бы десятки миллиардов долларов /I/.
Очень велики темпы роста объема продаж программных
средств. В 1982 г. продажа ПО возросла по сравнению с
1981 г. на 45%, а к 1986 г. рынок программных средств
еще увеличится более чем в 5 раз (табл.1). Отмечалось,
что^кроме этого явного рынка, существует "скрытая" ин¬
дустрия встроенного ПО, а также программных средств под¬
держки и сопровождения систем. В результате общая стои¬
мость программ, по оценкам журнала .Electronica, со¬
ставляла в 1982 г. более 45 млрд.долл, и предполагают,
что в 1986 г. она достигнет 100 млрд.долл./2/.
Таблица 1
Рынок программных средств в США,млн.долл.
Тип программных
средств
Год
1981
1982 |
1983
1984
Программные средства
(общая стоимость)
2149,4
3105,3
7192,4
16810
Прикладные программы
508,1
750,7
1018,3
3393
Программные средства
автоматизации проектирова¬
ния
312,4
450,9
744,6
1801
Средства диагностики и
отладки
329,2
493,0
643,8
1412
Языки высокого уровня
(включая компиляторы и
интерпретаторы)
419,5
540,6
609,5
1201
Операционные системы
520,2
870,1
4176,2
9003
- 72 -
Основной задачей в области ПО является в данный пе¬
риод уменьшение его стоимости и повышение качества.Один
из методов снижения стоимости ПО и увеличения произ¬
водительности труда программистов заключается в созда¬
нии средств автоматизации программирования. Работы в
этой области проводятся давно как промышленными,так и
правительственными организациями. Однако и по сей день
большой объем задач программирования выполняется вруч -
ную. Кроме того, принципиальные трудности имеются в ре¬
зультате отсутствия переносимого и стандартного ПО. На¬
личие большого числа языков и языковых диалектов, one -
рационных систем, различной документации затрудняет ис¬
пользование программ, написанных разными организациями.
В связи с этим каждая фирма стремится создать собствен¬
ное ПО, что приводит к повсеместному дублированию работ
и программных средств. Существуют сотни компиляторов и
редакторов текстов, многие из которых предназначены для
одних и тех же машин и операционных систем/3-5/.
Перспективным методом повышения надежности прог¬
раммных средств и производительности труда программно -
тов является использование языков высокого уровня,а так-
’е создание эффективных средств поддержки программиро -
вания на всех этапах жизненного цикла ПО. Усилия по раз¬
работке таких средств предпринимаются многими граждан -
скими и военными организациями /6/. Одним из наиболее
значительных проектов в этой области является проект
Министерства обороны США, в котором определены
требования и критерии оценки средств поддержки разработ¬
- 73 -
ки и обслуживания программных систем на языке Ada.
Работы в рамках проекта ведутся многими фирмами /6-8/.
Сообщалось о создании на основе принципов apse
средств поддержки программирования для jovial - стан¬
дартного языка систем ПО ВВС США /9/.
Относительно молодой и очень перспективной областью
является количественное измерение параметров програм¬
мных средств.Существуют различные меры сложности прог¬
рамм,их правильности.тестируемости.гибкости, точности ,
стоимости.надежности.оценки ресурсов,эффективности мето¬
дов программирования и т.д./IO/. Областями возможного
использования измерений являются планирование и управ¬
ление проектами ПО на всех этапах жизненного цикла, из¬
мерение качества и сложности программ. В области надеж¬
ности измеряемыми характеристиками являются количество
ошибок, среднее время наработки на отказ, число измене¬
ний в системе /10-13/. Среди методов оценки качества и
сложности программ заметное место принадлежит теории
Холстеда ( "Software Science" ), в которой параметрами
являются количество операторов и соответствующих операн¬
дов в программе. На основе этих параметров вычисляются
размер программы, время программирования и другие харак¬
теристики программ и языков, на которых они написаны/10,
11,14-16/.
Не все существующие методы измерения ПО достаточно
эффективны. Некоторые из них неточны, сложны для реали¬
зации и их стоимость может превышать эффект от их ис¬
пользования. Необходимость улучшить существующую оценку
- 74 -
стоимости ПО была выявлена в результате качественного и
количественного анализов девяти моделей стоимости. Ис¬
следования проводились на примере ряда программных си¬
стем ВВС США, однако полученные результаты представля¬
ют широкий интерес. Точность моделей была измерена пу¬
тем сравнения их выводов с реальными данными.представ¬
ленными тремя организациями на основе сорока пяти раз¬
личных проектов разработки ПО. В результате было пока¬
зано, что ни одна из девяти моделей не удовлетворяет
полностью требованиям ВВС США и только некоторые из
них могут быть эффективно использованы на ранних фазах
создания ПО /17/.
Значительное внимание уделялось оценке производи¬
тельности программных средств. Описан метод моделирова¬
ния и анализа производительности ПО для ЭВМ со структу¬
рой типа mimd . Отмечалось, что возможность моделиро¬
вания и анализа программ для ЭВМ этого типа особенно
важна, так как из-за значительно возросшей сложности
параллельных программ и наличия большого числа возмож¬
ных вариантов реализации разработчики таких систем не
могут опираться только на интуицию /18/. Ице один ме¬
тод оценки производительности и ресурсов больших систем
ПО предложен исследователями из Техасского университета
(г.Остин). Описан пример использования этого метода для
ранней фазы разработки большой системы баз данных.В ре¬
зультате показано, что можно с достаточной точностью
оценить объем используемых ресурсов в сложных системах
ПО даже на ранних фазах разработки /19/.
- 75 -
Важное место при создании ПО принадлежит тестиро -
ванию программных средств. Типичный жизненный цикл ПО
включает тестирование на всех уровнях разработки. Суще¬
ствующие средства тестирования программ можно разделить
на 2 основные группы: статические и динамические.К сред¬
ствам статического тестирования относятся анализаторы
потока данных, пути, охвата, интерфейса, а к динамиче¬
ским - имитаторы, анализаторы мутаций и др. И статиче¬
скому, и динамическому тестированию принадлежит свое
место в производстве ПО, причем статическое тестирова¬
ние дает лучшие результаты на начальных этапах разрабо¬
тки программных проектов, а динамическое - на более по¬
здних. В настоящее время имеется более шестидесяти
средств тестирования и проверки достоверности ПО, пред¬
ставляющих различные возможности статического и динами¬
ческого тестирования. В списке поставщиков этих средств
более тридцати организаций, среди которых есть извест¬
ные фирмы и университеты, агентство NASA , а также
центры по созданию программных средств ВВС, ВМС и армии
США /20/.
Попытки решить проблему создания надежного и отка¬
зоустойчивого ПО привели некоторых исследователей к из¬
менению представления о самой задаче программирования.
Был описан подход, получивший название объектно-ориен -
тированного программирования и заключающийся в объеди -
нении структур данных и управляющих процедур в виде
дискретных модулей. Объектно-ориентированное программи¬
рование позволяет мыслить в терминах объектов, с помо¬
- 76 -
щью которых ведется вычисление, а не в терминах пос¬
ледовательностей команд, которые выполняют вычисления.
Объекты имеют набор атрибутов.которые определяют их ин¬
террейс с другими объектами, и внутреннее состояние .ко¬
торое может быть изменено только с помощью операций,
применимых к данному объекту. В области языков програм¬
мирования идеальным примером объектно-ориентированного
подхода является в настоящее время язык Ada , поддер-
живамций объектно-ориентированное программирование с по¬
мощью механизмов пакетов и задач. Отмечалось, что хотя
указанный подход является до некоторой степени логичес¬
ким развитием структурного программирования, он пред¬
ставляет собой радикальный отход от традиционных мето¬
дов и может оказать значительное влияние на взаимодей¬
ствие пользователей с ЭВМ /21,22/.
С каядым годом растет интерес к системам распре¬
деленной обработки. Повышение роли этих систем стимули¬
рует исследования в области ПО для них /23,24/. Одним из
ключевых вопросов при создании программных средств рас¬
пределенных и многопроцессорных систем является обнару¬
жение и использование параллелизма. Обнаружение паралле¬
лизма может производиться на трех уровнях:машинного язы¬
ка, входного языка и алгоритмов. Изучение динамического
обнаружения параллелизма на уровне машинного языка при¬
вело к заключению о его теоретической возможности.Прак¬
тически оно может привести к значительному увеличению
производительности по сравнению с последовательным под¬
ходом. Обнаружение и использование параллелизма на уров¬
- 77 -
не входного языка является в настоящее время предметом
активных исследований. Были написаны анализаторы парал¬
лелизма для программ на языках высокого уровня. Эмпири¬
ческим путем с помощью таких анализаторов было оценено
увеличение скорости вычислений в зависимости от количе¬
ства процессоров, причем отмечалось, что результат может
быть хуже или лучше в зависимости от используемого язы¬
ка и типа ЭВМ. Определение параллелизма на уровне ал¬
горитмов в значительной степени зависит от решаемой за¬
дачи. Этой проблеме пока уделялось недостаточно внима¬
ния, хотя имеются некоторые работы в области алгоритмов
сортировки и поиска. Предложен механизм для обнаружения
и использования параллелизма на алгоритмическом уровне.
В этом методе (известном в однопроцессорных системах
как многозадачный режим) используются в данном случае
Сети Петри И Графы предшествования ( precedence ,graphs)
для разложения модели задачи на такое подмножество, ко¬
торое может быть выполнено на распределенной системе/25/
Языки программирования. В
последние годы задачей наибольшей важности становится
исследование языков высокого уровня для параллельного
программирования. Внедрение параллелизма в вычисления
является составной частью общего процесса совершенство¬
вания языков программирования и архитектуры ЭВМ.При этом
развитие языков в значительной степени определяет архи¬
тектуру перспективных ЭВМ, так как именно в языках мате¬
риализуются новые принципы организации вычислений. Соз¬
дание программных средств, достаточно общих и модульных
- 78 -
й при этом не ограничивающих параллелизма при реализа -
цли, является одной из наиболее трудных проблем, стоя -
щих перед разработчиками будущих языков высокого уров¬
ня. Существует несколько подходов к созданию параллель¬
ных программ, и все они различаются по своей“выразитель¬
ной" мощности, ясности выражений и эффективности выполне¬
ния программ. Под "выразительной" мощностью здесь понима¬
ет формы параллельных операций, типы связи, синхрониза¬
ции и неопределенных вычислений, которые может выразить
язык . В работе Брайента ( R.e.Bryant , Калифорнийский
технологический институт) и Денниса (Массачусетский тех¬
нологический институт) на двух примерах реальных систем
проводится сравнение основных подходов к параллельному
программированию /26/.
Одной из значительных характеристик систем парал -
лельной обработки является механизм синхронизации. В
этой области в разное время было предложено несколько
различных подходов. К наиболее известным относятся се¬
мафоры (Дейкстра, 1968 г.), мониторы (Хоор,1974 г.),уп¬
равляющие выражения ( path expressions , Кэмпбелл, Ха¬
берман, 1974 г.), взаимодействие последовательных про¬
цессов ( CSP - communicating sequential processesfXoop,
1978 г.) и механизм рандеву (язык Ada ,1979 г.).В ста¬
тье л.Saito обсуждаются различия между этими механиз¬
мами /27/.
Имеется несколько примеров конкретных разработок
новых параллельных языков /28,29/. Особое внимание спе-
одалистов привлек созданный Н.Виртом язык Modula-2 ,со-
- 79 -
ЧеТЗИЦИЙ свойства языков Pascal , MODULA И Mesa И
являющийся одним из лучших языков для системного прог¬
раммирования. Было опубликовано описание и руководство
по программированию для языка /30/, а также дана оцен¬
ка его достоинств и недостатков /31,32/.
Сообщается о создании нового языка программирова¬
ния Occam , предназначенного для разработки програм¬
мных средств систем параллельной обработки и, в частнос¬
ти, ДЛЯ параллельного процессора Transputer фирмы 1п-
mos (Англия). В качестве теоретической основы языка
Occam использовалась концепция csp Ч.Хоора, кото-
торая в свое время была представлена на рассмотрение
Министерству обороны США в качестве нового языка реаль¬
ного времени, однако предпочтение, как известно, было
отдано языку Ada . Создатели языка Occam исходили
из предположения, что параллелизм может быть выражен с
помощью небольшого числа относительно простых програм¬
мных конструкций. В языке имеются 2 структуры, которые
логически отражают наиболее важные функции параллельных
систем. Основным рабочим элементом является процесс.ко¬
торый может быть представлен единичным оператором,груп¬
пой операторов или группой других процессов и предназ¬
начен для управления предписанными действиями. Основным
элементом связи является канал, который позволяет па¬
раллельным процессам взаимодействовать друг с другом.
Точно соединяя 2 процесса, канал является небуферной
структурой и позволяет передавать информацию только в
одном направлении. Процессы взаимодействуют друг с дру¬
- 80 -
гом путем передачи и приема сообщений, а каналы служат
для связи между ними, что в значительной степени соот¬
ветствует аппаратной структуре системы.Отмечается про¬
стота структуры языка Occam , а также возможность его
использования в качестве средства разработки параллель¬
ных систем. Подчеркивается, что язык Occam оказыва¬
ется хорошо приспособленным для создания и моделирова -
ния систолических матриц. Эти относительно небольшие
многопроцессорные матрицы являются предшественниками бу¬
дущих сложных суперсистем 5-го поколения, с помощью ко¬
торых, как ожидается, будут реализованы системы пред¬
ставления знаний. На прикладном уровне етих систем бу¬
дут использоваться логические языки типа языка prolog?
язык Occam предназначен для другой, более ориенти -
рованной на аппаратуру задачи - выработки оптимального
режима совместной работы процессоров. Однако широкие
возможности, предоставляемые языком Occam на си¬
стемном уровне, не исключают его применения для прик¬
ладного программирования. Реализация языка Occam бы¬
ла намечена на конец 1982 г./35-36/.
Наличие большого числа различных параллельных язы¬
ков определило необходимость их сравнительной оценки.
Отмечалось, что значительнее влияние на характеристики
языков оказывает архитектура, на которую ориентировались
создатели языка. Двумя наиболее употребимыми моделями
являются синхронная и асинхронная. Первая поддерживает
simd архитектуры и,в частности,большинство матричных
ЭВМ ( illiac-iv , мрр , dap ). Архитектуры, поддержива-
- 81 -
пцие асинхронную модель, требуют более сложного управля¬
ющего ПО; это многопроцессорные и однопроцессорные си¬
стемы, разнородные и однородные сети. Кроме того.парал¬
лельные языки могут быть классифицированы в зависимости
от природы представляемого ими параллелизма: либо это до¬
ступ процессов к разделяемой памяти, либо передача со¬
общений, либо потоковые языки. Значительное влияние на
синтаксис и семантику языка оказывают также класс проб¬
лем, для решения которых он предназначен (операционные
системы, анализ матриц и т.п.).Был проведен обзор и сра¬
внительный анализ тринадцати существующих параллельных
языков (табл.2). При этом не рассматривались потоковые
и функциональные языки, а также языки, специально соз¬
данные для высокопроизводительных ЭВМ, такие как ivtran
/37/.
Областью активных исследований стали распределенные
языки и модели. В университете штата Аризона создан и
реализован распределенный ЯЗЫК Программирования SR ( Syn¬
chronising Resources ). Основными механизмами языка
являются ресурсы, операции и входные операторы.Язык под¬
держивает раздельную компиляцию, абстрактные типы данных,
в нем имеются возможности обработки матриц и процедур.
Уровень языка sr выше, чем у параллельных языков ти¬
па языка modula , так как он делает сеть прозрачной и
содержит механизмы синхронизации и планирования, что ос-
вобождает программистов от реализации низкоуровневых про¬
токолов связи и синхронизации и тем самым облегчает прог¬
раммирование распределенных систем /38/.
- 82 -
Таблица 2
Характеристики параллельных языков
Свойства языков
Ada
CSP
(Communi¬
cating Se¬
quential
Processes)
Concur¬
rent
Pascal
DP |
(Distri¬
buted Pro¬
cesses )
Edison
Gypsy
Mesa
MODULA
MODULA-2
Parlan¬
ce*
Path
Pascal
PLITS
PL/I
Метод связи между параллель¬
ными процессами
рандеву
сообщение
монитор
модуль
монитор
сообщение
монитор
монитор
модуль
сообщение
монитор
сообщение
глобалы
Метод синхронизации
рандеву
синхрони¬
зованные
передачи
очередь
сторо¬
жевые
области
(guarded
regions)
условие
буфер
условие
условие
сигналы
синхрони¬
зованные
передачи
управля¬
ющие
выраже¬
ния
(path
expres¬
sions )
буфер
событие
Наличие незащищенных разде¬
ленных переменных
да
нет
нет
нет
да
нет
да
да
да
нет
да
нет
да
Наличие буферов сообщений
постоянной/переменной длины
нет
нет
нет
нет
нет
да/да
нет
нет
нет
нет
нет
да/нет
нет
Создание процессов
динамич.
динамич.
статич.
статич.
динамич.
динамич.
динамич.
динамич.
динамич.
статич.
динамич.
динамич.
динамич.
Топология процессов
динамич.
статич.
динамич.
статич.
статич.
динамич.
динамич.
ст.атич.
динамич.
статич.
динамич.
динамич.
динамич.
Разрешение присваивать пе¬
ременным коды процедур или
процессов
да
нет
да
нет
нет
нет
да
нет
да
нет
да
да
да
Наличие неявных/явных неде¬
терминированных выражений
да/да
да/да
да/нет
да/да
да/нет
да/нет
да/нет
да/нет
да/нет
нет
да/нет
да/нет
да/нет
Раздельная компиляция
да
нет
нет
нет
нет
нет
да
нет
да
да
нет
да
да
в°5?е₽]Пса программирования
реальном масштабе времени
да
нет
да
да
да
нет
да
да
да
нет
нет
нет
нет
ванияИД средств абстрагиро-
+++
-
+
+
+
-
++
+
++
+
+
+
-
^^ацийО<5₽а<5отки аваРийных
да
нет
нет
нет
нет
да
да
нет
нет
нет
нет
да
да
средств доказатель-
а правильности ♦♦
-
-
4-
-
-
+++
-
-
-
+
-
++
*рапапсе _ экспериментальный язык,созданный в Техасском университете.
Наличие одного средства отмечается одним знаком "+".
В Висконсинском университете разработан и реализо¬
ван язык starmod , являющийся вариантом языка MODULA,
расширенного за счет введения средств для распределенной
обработки. Одной из целей создателей языка (Шло прове¬
дение эксперимента по оценке наиболее полезных примити¬
вов и необходимых дополнительных возможностей при раз¬
работке распределенных языков /39/.
Обсуждались синтаксические и семантические требо -
вания к языкам для распределенных систем реального вре¬
мени. С точки зрения синтаксиса такой язык должен пре -
доставить способ разбиения программ на небольшие моду¬
ли, каждый из которых отражает определенный тип абстрак¬
ций. Эти модули включают такие конструкции, как процеду¬
ры, функции.мониторы,процессы,классы. Возможность по¬
строить различные типы абстракций позволяет повысить
контроль за сложностью систем. С точки зрения семантики
должна иметься возможность рассматривать систему как
ряд узлов, связанных коммутационной сетью, причем каж¬
дый узел соответствует определенному процессору. Внутри
узла должно допускаться структурирование кода как набо¬
ра параллельных процессов, взаимодействующих друг с дру¬
гом через разделеЕНые объекты. Кроме того, необходимы
внутренние примитивы для межпроцессорной связи. Рассмат¬
риваются свойства и основные характеристики языка, удо¬
влетворяющего этим требованиям /40/.
Предпринимались усилия по осуществлению сравнитель¬
ного анализа существующих моделей и языков для распре¬
деленной обработки. В работе Филмана (фирма Hewiett-Pac-
- 83 -
kard ) и Видмана ( Indiana University ) рассмотрены
основные идеи, относящиеся к вопросам программирования
распределенных систем, и приведено краткое сравнение
одиннадцати наиболее известных моделей и языков (табл.З).
Четыре из приведенных примеров охарактеризованы как”чис¬
тые" модели распределейия, они описывают только связные
зависимости мевду процессами и не накладывают ограниче¬
ний на архитектуру остальной части системы. Это "парал-
лелЬНЫе(оДНОВремеННЫе) процессы"( concurrent processes )
Майлна и Милнера, "функции обмена"( exchange functions)
Фитсуотера и Зейва,"разделяемые переменные" ( shared va¬
riables ) Линча и Фишера, а также потоковая модель Ден¬
ниса и Арвинда.
Три другие примера представляют собой модельно-язы¬
ковые гибриды. Они в большей степени определяют процесс
вычислений, но не являются столь всесторонними,как язы¬
ки. К этому типу авторы относят известную концепцию csp
Хоора, а также концепции Хевитта ( "actor" ) и Фридмана
и Вайса ( "frons" ), Последние 4 примера - языки прог¬
раммирования. Это язык dp Бринч Хансена, язык flits
Фельдмана, язык sr и язык Ada . При сравнении указан -
ных моделей и языков были проанализированы основные цели
и структура каадой системы. Было отмечено, что наиболее
ярко различия меаду языками и моделями проявляются в вы¬
боре проблемной области. Рассматриваемые языки и модели
различаются также по динамическому либо статическому фор¬
мированию процессов, по виду синхронизации ( синхронные
либо асинхронные системы), наличию или отсутствию огра-
- 84 -
Таблица 3
Характеристики некоторых моделей и языков для распределенной обработки
Модель
Цели и структуры
Вопросы связи
— -—
общее назначение
явные
процессы
создание
процессов
синхрони¬
зация
буфериза¬
ция
информационный
поток
типы вызова и при-
ема при инициации
связи процессов;
(контроль за по¬
рядком обработки
запросов) *♦*
СВЯ31
>
приемник
передатчик
Concurrent
processes
доказательство правильно¬
сти алгоритмов
процессы
динамич.
синхрон.
огранич.
двунаправленный
одновременный
равноправные вызов
и прием
внешний
порт
вн ешний
порт
Exchange
Functions
практические цели *
процессы
статич.
синхрон.
огранич.
двунаправленный
одновременный
равноправные вызов
и прием
внешний
порт
внешний
порт
Shared
Variables
доказательство правильно¬
сти и анализ сложности
алгоритмов
процессы
статич.
асинхрон.
огранич.
однонаправленный
равноправные вызов
и прием
внешний
порт
внешний
порт
Data Flow
практические цели
задачи
асинхрон.
огранич.
или
неогранич.
однонаправленный
активный вызов,пас¬
сивный прием
порт в выз¬
ванном про¬
цессе
нет
Actor
практические цели(ИИ);
доказательство правильно¬
сти алгоритмов
процессы
динамич.
асинхрон.
неогранич.
однонаправленный
активный вызов,пас¬
сивный прием
имя процес¬
са
нет
Frons
практические цели(ИИ);
доказательство правильно¬
сти алгоритмов
задачи
асинхрон.
однонаправленный
внешний
порт
внешний
порт
CSP
реализация систем; дока¬
зательство правильности
алгоритмов
процессы
статич.
синхрон.
огранич.
однонаправленный
активный вызов,
активный прием
(стражи ввода-вы¬
вода)
имя
процесса
имя
процесса
DP
реализация систем
процессы
статич.
синхрон л
i
огранич.
двунаправленный
задержанный** ***
активный вызов,
активный прием
(стражи ввода)
порт в выз¬
ванном
процессе
нет
PLUS
практические цели;
реализация систем
процессы
динамич.
асинхрон.
неогранич.
■
однонаправленный
активный вызов,
активный прием
(фильтрация сооб¬
щений;
имя про¬
цесса
Фильтр
передатчика
SR
реализация систем
процессы
статич.
асинхрон.
или
синхрон.
неогранич.
или
огранич.
двунаправленный
задержанный или
однонаправленный
активный вызов,
активный прием
(страхи ввода,
поиск и оценка)
порт в выз¬
ванном
процессе
порт в выз¬
ванном
процессе
Ada
реализация систем;
практические цели
процессы
динамич.
синхрон.
огранич.
двунаправленный
задержанный
активный вызов,
активный прием
(стражи v ввода,
тайм-аут)
порт в выз¬
ванном
процессе
порт в выз¬
ванном
процессе
*В частности,облегчение программирования распределенных систем; проблемы искусственного интеллекта (ИИ).
** Один процесс может определять ответ во время рандеву.
*** Контроль может включать стражей ввода-вывода, тайм-аут при отсутствии ответа^выборочный поиск и оценку ожидаемых сообщений.
ничений в размерах буферов, различным аспектам внутри -
системных связей /41/.
Не уменьшается интерес к созданию архитектур и язы¬
ков программирования на основе потоковой модели вычис¬
лений /42-48/. Потоковые языки позволяют выразить мно¬
гие формы параллелизма. Кроме того,отсутствие побочных
аффектов способствует достижению модульности, которая
выше, чем у обычных языков. Потоковые языки также по¬
зволяют программисту контролировать и ограничивать не¬
детерминированность в системе, которая является основ¬
ной причиной многих ошибок в параллельных программах.
Реализация потоковых языков пока находится в начальной
стадии. Высокая степень параллелизма и асинхронная при¬
рода этих языков требуют принципиально новых форм архи¬
тектуры ЭВМ. В этой области предстоит решить множество
проблем. На настоящий момент разработка потоковых язы -
ков значительно опережает архитектурные решения /26/.
В 1982 г. было предложено несколько новых комбини¬
рованных моделей программной реализации параллельных
вычислительных систем. В Ныскастлском университете раз¬
работана модель, объединяющая концепции потоковых вы¬
числений и вычислений с потоком управления /49/. В Юж¬
нокалифорнийском университете Создана МОДеЛЬ WAP ( Wa¬
vefront Array Processor )f использующая преимущест¬
ва систолических матриц и потоковых машин, что, как пред¬
полагается, даст возможность значительно повысить ско¬
рость выполнения большого класса матричных операций.Для
работы с процессором wap предложен потоковый язык
- 85 -
MDFL(Matrix Data Flow Language) /50/.
Одним из наиболее перспективных направлений явля -
ется разработка функциональных (аппликат явных) языков
программирования. По сравнению с традиционными языками
они обладают тремя важными преимуществами: компактностью,
ясностью и возможностью параллельного выполнения.Первые
два свойства особенно важны в связи с кризисом ПО, для
снижения высокой стоимости которого требуется создавать
более короткие и ясные программы. Возможность парад -
дельного программирования особенно важна в настоящее
время, так как появление СБИС стимулирует создание но¬
вых высокопараллельных архитектур /51,52/. Исследования
в области функциональных языков и программных средств
для них проводятся за рубежом многими университетами и
фирмами /52-57/. Так, в imperial College (Англия) раз¬
работан компилятор аппликативного языка НОРЕ и намечает¬
ся создание аппликативной операционной системы и струк¬
турного редактора для зтого языка. Работы ведутся в рам¬
ках проекта разработки редукционной сверхвысокопроизво -
ДИТелЬНОЙ ЭВМ ALICE (Applicative Language Idealised Com¬
puting Engine ) /58,59/. Язык HOPE, а также язык
SASL , разработанный ПОД руководством Тернера ( о.Tur¬
ner) в Кентском университете (.Англия), обладают важ¬
ными преимуществами по сравнению с таким известным функ¬
циональным языюда, как lisp : они имеют более четкий
синтаксис и являются чисто аппликативными (в языке lisp
сочетаются аппликативные и традиционные свойства). Эк¬
сперимент, проведенный Тернером с более поздней версией
86 -
языка SASL - ЯЗЫКОМ KRC ( Kent Recursive Calcula¬
tor ), показал, что программы, написанные на этом язы¬
ке, обычно в 10 раз короче программ на языке Pascal.
Полное отсутствие в аппликативных языках побочных эф¬
фектов позволяет сделать программы более понятными.Кро¬
ме того, в значительной степени облегчается формальное
доказательство правильности программ, а также проблема
их преобразования. По мнению Тернера, в связи с пере¬
численными достоинствами аппликативные языки будут иг¬
рать в современном программировании, столь же большую
роль, как языки высокого уровня во время перехода на их
использование с ассемблера. В качестве основных препят¬
ствий при использовании аппликативных языков для созда¬
ния реальных систем программного обеспечения отмечаются
трудности при написании больших программ, в частности
при системном программировании. Тернер считает, что это
препятствие может быть в ближайшее время преодолено.Эту
точку зрения подтверждают работы, проводимые в Массачу¬
сетском технологическом институте под руководством про¬
фессора Арвинда /60/. Другая серьезная трудность заклю¬
чается в неэффективности использования аппликативных
языков на существующей аппаратуре. Применяя все совре¬
менные методы повышения эффективности, возможно удастся
Достигнуть на существующих ЭВМ производительности в 5-10
Раз меньшей, чем у программ на языке fortran . Причем
отмечается, что даже такое соотношение может сделать ис¬
пользование аппликативных языков экономически выгодным.
Однако более эффективное использование преимуществ этих
- 87 -
языков будет достигнуто только с разработкой ЭВМ новой
архитектуры, специально ориентированных на выполнение
функциональных программ /52,61,62/.
Широко дебатировались вопросы, связанные с предло¬
женным Японией проектом вычислительных систем 5-го по¬
коления. При этом отмечалось, что создание программных
средств может стать наиболее трудной частью этого про¬
екта. Основными направлениями работ являются исследова¬
ния в области языков программирования, операционных си¬
стем, моделирования ПО и верификации компиляторов /63,
64/. В японском проекте предполагается использовать 3
категории языков:
- естественные разговорные языки и языки изображе¬
ний для систем разумного интерфейса ;
- высокоуровневые языки запросов для взаимодейст -
вия с системой управления базой знаний;
- основной ( core , kernel ) язык для решения
задач.
Непосредственно поддерживаться будет только основ¬
ной язык и только он может быть исполтзован для прог¬
раммирования на ЭВМ. В качестве основного языка созда¬
тели японского проекта предлагают использовать логиче -
СКИЙ ЯЗЫК очень ВЫСОКОГО уровня PROLOG ( Programming
in Logic ), основанный на предикатной логике. Язык
prolog был разработан в начале 70-х годов и использо -
вался многими программистами в различных областях, та¬
ких как реляционные базы данных, математическая логика,
искусственный интеллект. Существует несколько реализа¬
- 88 -
ций языка prolog . Одна из основных версий создана в
Эдинбургском университете и реализована для четырех вы¬
числительных систем: dec system-io с операционной си¬
стемой TOPS - 10, PDF -II C UNIX, LSI С RT-11 И
icl -2980 с zmas /65/. В логических языках программа
представляет собой набор логических операторов (условий)
и выполнение такой программы - это управляемый логичес¬
кий вывод из условий, составлявших программу /64-66/.
Причем выполнение одной логической операции соответству¬
ет 100-1000 обычных команд. При планируемой производи -
тельности в 100-1000 млн. логических опер./с это состав¬
ляет 104-10^ млн.опер./с. Другие категории языков, та¬
кие как языки запросов для баз знаний и языки представ¬
ления знаний,будут реализованы в терминах основного язы¬
ка, который может рассматриваться как машинный язык для
вычислительных систем 5-го поколения. Взаимодействия с
системой можно будет осуществлять как на логическом,так
и на естественном языке.Предполагается также, что соз¬
даваемая вычислительная система 5-го поколения будет
поддерживать другие классы языков, такие как обычные
языки высокого уровня, функциональные и объектно-ориен¬
тированные языки, причем многие функции этих языков мо¬
гут быть включены в основной язык. Пока, однако, не яс¬
но, каким образом можно осуществить в системе выполнение
программ на этих языках /64,67,68/.
Что касается конкретных разработок, то одной из це¬
лей первой трехгодичной фазы японского проекта является
^Здание Исследовательской маШИНЫ SIM(Sequential infe¬
- 89 -
rence Kachine) . Это будет ЭВМ с аппаратной реализа¬
цией языка pholog /69/. Имеются сведения, что Токий¬
ский университет уже реализовал язык prolog на не¬
скольких микропроцессорах, используя методы, применяв -
мне в системах искусственного интеллекта, однако сообще¬
ний об этом в открытой японской печати не было /70/.
Разработка в Японии проекта ЭВМ 5-го поколения сти¬
мулировала аналогичные исследования в других странах.
Так, в Англии широко обсуэвдался вопрос о выборе языка
для машин 5-го поколения. В качестве кандидатов выдвину¬
ты несколько языков, в том числе prolog и lisp, так,
ЭВМ 5-го поколения alicl , разработку которой ведет
imperial College в Лондоне, сможет выполнять програм¬
мы как на логических, так и на функциональных языках.
Группа одного из руководителей проекта Дарлингтона
( J.Darlington)yxe близка к завершению нескольких компи¬
ляторов, 2 из которых - для языка prolog /59,71/.Фир¬
мой ICL также исследуется возможность использования
языка prolog для машин 5-го поколения. Фирма предпо¬
лагает реализовать версию этого языка для системы caps,
что может явиться первым появлением языка prolog на
мировом коммерческом рынке /72/.
Одним из самых значительных проектов за все время
существования вычислительной техники явилось создание
языка программирования Ada , и в то же время это один
из самых спорных проектов. Большинство критиков подчер¬
кивает чрезвычайную сложность языка. Однако и задачи,
стоящие перед языком Ada , достаточно сложны: разра¬
- 90 -
ботка больших программных систем, обладавших высокой на¬
дежностью, читаемостью, мобильностью и удобством сопро¬
вождения. По мнению ряда специалистов, язык Ada ока¬
жет значительное влияние на создание ПО и будет способ¬
ствовать появлению в 80-е годы индустрии программных
компонентов /73-76/.
Было проведено сравнение языка Ada с языком Pas¬
cal , интерес к которому по-прежнему велик. В целях .
удовлетворения требований разработки сложных програм¬
мных систем язык Ada существенно расширен по срав¬
нению с языком '/ascal . В целом, Ada является в 5-6
раз более емким языком и все указывает на то, что ком¬
пилятор языка Ada будет тоже в 5-6 раз большим, чем
компилятор языка Pascal . Возникает вопрос о возмож¬
ности упрощения языка Ada без ограничения области
его применения. Анализ показал, что такие упрощения воз¬
можны, но они сократят язык не более, чем на 10% и при
этом значительно затруднят процесс программирования.
Подчеркивалось, что вместе языки Ada и Pascal охва¬
тывают большую часть потребностей разработчиков систем.
В будущем ожидается создание конвертеров мевду языками
Pascal и Ada , что сделает выбор языка менее критич¬
ным /77/.
В настоящее время еще нет достаточного опыта ис¬
пользования языка Ada в реальных задачах и поэтому
значительная часть опубликованных материалов относится
к теоретическим аспектам языка и его реализации. В част¬
ности, рассматриваются вопросы доказательства правильно¬
- 91 -
сти и верификации программ на языке Ada , оцениваются
арифметические возможности языка, пригодность его для
использования в качестве языка разработки систем /75,
78-82/.
Исследовались вопросы использования языка Ada для
программирования распределенных систем и реализации па¬
раллельных задач на языке Ada в многопроцессорных вычи¬
слительных системах/83-85/.Показано,что имеющиеся сред¬
ства языка (в частности, заданные примитивы) позволяют
эффективно реализовать программы для многопроцессорных
систем с общей памятью, а реализация в распределенных
системах без общей памяти представляет значительную
трудность. Анализировались возможности устранения этого
недостатка /83,84/.
Реализация программных средств языка Ada для во¬
енного, промышленного и коммерческого использований ве¬
дется различными фирмами, в том числе фирмами TeleSoft,
Softech , intermetrics . Многие из них уже разработа¬
ли компиляторы для подмножеств языка Ada , однако к
окончательным испытаниям Министерство?.: обороны США бу¬
дут допускаться в основном системы, реализующие послед¬
нюю версию языка, разработка которой была завершена в
июле 1982 г. Ожидается, что полное практическое исполь¬
зование большинства средств станет возможным в 1983-
1984 гг. /7,86-90/.
В 1982 г. было опубликовано значительное число ста¬
тей, посвященных различным вопросам создания компилято -
ров. Тридцать четыре работы, касающиеся практического
-92 -
опыта и методов конструирования компиляторов.были пред¬
ставлены на симпозиуме, проходившем 23-25 июня 1982 г.
в Бостоне (США). Среди прочих вопросов рассматривался
проект Манчестерского университета по созданию эффек¬
тивного МНОГОпроходового компилятора языка Pascal , ие-
пользупцего скалярные возможности ЭВМ Cray 1 . Был
описан процесс компиляции и приведены некоторые статис¬
тические данные /91/. ЕЬл также представлен оптимизиру-
пций компилятор диалекта языка lisp , разработанный
для суперсистемы s-1 Национальной лаборатории имени Лоу¬
ренса (Ливермор). Компилятор в значительной степени ори¬
ентирован на использование возможностей машины. Реали¬
зованная версия языка lisp является развитием языков
Maclisp и диалекта lisp , применяемого в машинах
Массачусетского технологического института. Компилятор
обладает рядом интересных свойств, многие из которых ра¬
нее применялись в различных разработках, однако совмест¬
но используются впервые. По мнению создателей компиля -
тора, он может соперничать по качеству подучаемого чис¬
лового кода С компиляторами языков Pascal и FORTRAN
для системы s-1 /92/.
В ряде университетов проводились эксперименты по
автоматической генерации кода. При этом были использо -
ваны различные методы, в том числе интерпретирующая ге¬
нерация кода, генерация кода по сравнению с образцом ,
таблично-управляемая генерация. В Калифорнийском универ¬
ситете (г.Беркли) группой под руководством Грэхем^.Gra¬
ham) создан таблично-управляемый генератор кода для
- 93 -
ЭВМ VAX-11 , заменяющий второй проход компилятора
языка С /93/. В Мичиганском университете реализован ге¬
нератор Генератора Кода ДЛЯ ЯЗЫКа Pascal На ЭВМ Amdahl
470, который успешно заменил написанный вручную гене¬
ратор кода существующего компилятора /94/. В работе/95/
проведены классификация, анализ и оценка существующих
методов и средств автоматической генерации кода и отме¬
чено, что эти средства становятся в настоящее время не¬
обходимым компонетом при создании компиляторов.
Исследовались вопросы автоматизации разработки язы¬
ковых систем. В частности, была предложена классифика -
ция методов создания трансляторов, интерпретаторов и
макропроцессоров. Цель разработчиков классификации за¬
ключалась в создании средства, позволяющего учесть воз¬
можно большее число факторов и выбрать наиболее подходя¬
щий метод в кавдом отдельном случае. В качестве сред¬
ства описания трансляторов и интерпретаторов использо¬
вались так называемые Т-диаграммы, описывающие все эта¬
пы разработки транслятора или интерпретатора от выбора
конфигурации до конечного продукта /93/.
Операционные системы (ОС) .
Одной из самых популярных ОС является в настоящее время
система UNIX фирмы Bell . По крайней мере 12 фирм по¬
ставляют ОС UNIX и основанные на UNIX системы. Ряд
фирм независимо создали системы,подобные UNIX t чтобы
избежать лицензионных ограничений. К концу 1981 г. в ми¬
ре разработано около 3500 систем unix :почти 1000 в
фирме Bell , около 2000 в университетах и еще более
- 94 -
500 в коммерческих и правительственных учреждениях. В
эту цифру не входят микропроцессорные системы, число ко¬
торых трудно оценить. ОС Unix включает развитый набор
программ и мощный интерпретатор, причем помимо необхо¬
димых программ типа текстовых редакторов и компиляторов
имеется ряд программ для ежедневного использования(элек¬
тронная почта, календарь и т.п.) и для механизации час¬
то встречающихся задач (поиск,сортировка,сравнение фай¬
лов). Многие прикладные программы могут быть организо -
ваны в виде языковых процессоров. ОС Unix предостав -
ляет ряд средств для разработки языков программирования
включая компилятор компиляторов yacc и лексический
анализатор lex . Одно из важных преимуществ системы
unix состоит в легкости ее адаптации к различным тре¬
бованиям и средствам. Любая программа, не являющаяся
частью системного ядра (например.командный интерпрета -
тор), может быть заменена на соответствующую программу
пользователя. Так, многие прикладные системы имеют од¬
новременно несколько интерпретаторов. Ядро ОС unix пол¬
ностью написано на языке С, поэтому даже ядро системы
можно изменять и модифицировать, вследствие чего имеет
ся ряд версий ядра ОС unix . Написание системы unix
на языке С способствует повышению ее мобильности. Тем
не менее, перенос системы на другую ЭВМ требует усилий
двух-трех квалифицированных программистов в течение при
близительно шести месяцев.При этом системное ядро(текст
на языке С длиной 8000 строк) на 95% сохраняется неиз¬
менным при перенесении с одной машины на другую. Среди
- 95 -
основных приложений ОС UNIX следует указать обработ¬
ку текстов, разработку ПО, автоматизацию лабораторных
измерений и исследований, программированное обучение.
Были описаны построение и реализация распределенных ОС
локальных сетей ЭВМ на базе ОС Unix . Возможности си¬
стемы при этом расширены так, что без перепрограммирова¬
ния возможно осуществить доступ к удаленным ресурсам -
файлам, каталогам, программам /97-99/. ОС UNIX не
предназначена для работы в системах реального масштаба
времени и для управления большими базами данных и по¬
этому не может быть эффективно использована в этих си¬
стемах. К недостаткам ОС UNIX относится некоторая
сложность взаимодействия с системой для непрофессиональ¬
ных программистов. В целом систему unix следует рас¬
сматривать не как конкретную разработку ОС, а скорее
как урок для разработчиков будущих ОС и других програм¬
мных средств. Опыт создания ОС unix показывает, что
правильное сочетание просто реализованных идей может
дать исключительно эффективную систему /100-103/.
По-прежнему в центре внимания оставалась проблема
аппаратной реализации различных механизмов ОС /104/.
Свидетельством большого интереса к этой проблеме явля¬
ется проведение 1-3 марта 1982 г. в США. симпозиума по
аппаратной поддержке языков программирования и операци¬
онных систем /105/.
Отмечалась необходимость создания системной модели
ОС. Предложен метод моделирования структуры систем, ко¬
торый значительно облегчает осуществление различных из-
- 96 -
щенений в ОС /106/.
Имеются различные стили реализации ОС, в том чис¬
ле основанные на использовании мониторов и процессов.
Были представлены аргументы в пользу эквивалентности
этих систем, несмотря на их большие стилистические раз¬
личия. Утверждается, что эти 2 стиля эквивалентны как
по легкости программирования, так и по эффективности
результирующих систем. Для проверки первой части этого
утверждения была промоделирована ос simos , основан¬
ная на ОС САР Кембриджского университета. ОС simos
написана с использованием модульной концепции, которая
позволяет отдельным модулям быть интерпретированными
как мониторы в одном прогоне и как процессы - в другом.
Показано, что пропускная способность и время реализации
для обоих стилей в большинстве случаев вдентичны/107/.
Значительное число работ в 1982 г. было посвящено
созданию распределенных ОС /108,109/. Были описаны ос¬
новные концепции распределенной ОС для системы с дина¬
мической архитектурой. Наличие в динамической архитек¬
туре трех типов конфликтов (памяти,реконфигурации и
ввода-вывода} привело к разделению ОС на 3 подсистемы :
процессорную ОС, резрешадцую конфликты памяти, монитор¬
ную ОС и ОС ввода-вывода, разрешадцие соответственно
конфликты реконфигурации и ввода-вывода. Представлена
Детальная организация процессорной ОС. Отмечается,что в
ОС имеется 2 типа распределения: функциональное или вер¬
тикальное в том случае, если распределение идет между
Функциональными блоками; модульное или горизонтальное в
- 97 -
случае распределения между модулями, исполняющими оди -
наковые функции. Показано, что введение такой двойствен¬
ности в распределении функций ведет к повышению эффек¬
тивности ОС в области организации обмена данными.Описы¬
ваемая ОС находится на стадии внедрения; она разраба -
тывается в университете штата Небраска для ЭВМ с дина¬
мической архитектурой, которая будет использоваться в
системах противоракетной обороны /НО/.
Системы управления базами
данных (СУБД). Создание баз данных (ЕН) является
одним из основных направлений в области обработки дан¬
ных. Все более широкое использование ЕД непрерывно по¬
вышает требования к аппаратным и программным средствам
их обслуживания, облегчающим накопление, введение и вы¬
борку информации. Быстрый рост использования СУЕД ха¬
рактеризуют следующие цифры : в настоящее время имеется
50 фирм, которые поставляют на рынок 54 различных СУЕД,
причем продажа программных средств СУЕД дает ежегодный
доход в 150 млн.долл. /III/. Наличие большого числа раз¬
нообразных СУЕД поровдает определенные трудности при вы¬
боре системы нужного типа. Был предложен метод выбора
ПО для управления ЕД, а также описан процесс определе -
ния и оценки критериев отбора /112/.
Были исследованы различные подходы к проблеме соз¬
дания ЕД /113,114/. Отмечалось, что современные методы
разработки систем баз данных зависят в основном от опы¬
та разработчиков, что неэффективно для больших проектов.
Сообщалось о создании интерактивной системы разработки
- 98 -
gft, которая может быть эффективно использована на всех
стадиях разработки. Опытный образец этой автоматизиро¬
ванной системы был создан И реализован В Purdue Uni¬
versity . в настоящее время система содержит 17 тыс.
строк программы на языке Pascal на ЭВМ CDC-65OO.
Описаны разработанные для использования в системе функ¬
циональная модель данных FDM ( Functional Data Model)
и ЯЗЫК спецификации транзакций TASL ( Transaction
Specification Language) /115/.
Предпринимались попытки формального описания ВД.
Так,был предложен формализованный математический аппа¬
рат для общего описания реляционной.иерархической и се¬
тевой моделей БД;с помощью этого аппарата можно строить
строго обоснованные проекты языков манипулирования дан¬
ными в разнородных базах, средств автоматического пре¬
образования программ, обобщенных языков запросов /116/.
К основным направлениям исследований в области БД
относятся также работы по обеспечению их безопасности,
целостности и непротиворечивости /117-119/.
Как и в прошлые годы, обширная литература имеется
по вопросам реляционной модели БД /120-123/. Рабочей
группой по реляционным базам данных ANSI/X3/SPARC был
опубликован отчет, основными разделами которого являют¬
ся моделирование и анализ реляционных систем, вопросы
архитектурной реализации реляционной модели, разработка
стандартов для реляционных систем, обзор реляционных
СУРЦ, формальное определение реляционной модели /124/.
Формальное определение реляционной модели (в ее совре -
- 99 -
менном состоянии) было также предложено в статье Дейта
/125/.
Отмечалось, что большинство существующих исследо -
вательских работ по языкам запросов относится к реляци¬
онной модели, несмотря на то, что коммерческие СУБД ис¬
пользуют сетевую модель данных.В связи с этим представ¬
ляют особый интерес сетевой непроцедурный язык запросов
NOAH (ФРГ) И ЯЗЫК CQLF фирмы Computer Corporation
of America (США), предоставляющий возможность рабо¬
тать с ЕН реляционного и сетевого типов /126/.
Описан новый метод, позволяющий реализовать функ¬
циональный язык запросов FQL ( Functional Query Langu¬
age) в применении к наиболее широко используемым си¬
стемам БД. Метод позволяет конструировать запросы и фун¬
кции произвольной сложности, уменьшает использование
внешней памяти, предоставляет простые управляющие струк¬
туры, при помощи которых можно осуществлять взаимодейст¬
вие с другими программами, при этом вся реализация
очень компактна. Несмотря на то, что данный метод при¬
менен к функциональной системе программирования и для
СУБД типа codasil , он может быть использован и для
других языков запросов и систем БД /127/.
Наиболее сложными проблемами, стоящими перед раз¬
работчиками будущих БД, являются проблемы работы с ба¬
зами чрезвычайно большого объема (Ю^-Ю^ бит) и сов¬
местного использования разнородных моделей БД. Большая
сложность, недостаточная производительность и высокая
стоимость современных СУБД не позволяют решить эти про¬
- 100 -
блемы традиционными методами. Наиболее перспективным
способом решения представляется создание специальных ма¬
шин для управления базами данных (МВД).Основные преиму¬
щества МНИ заключаются в их модульности (что позволяет
одной МВД обслуживать несколько главных ЭВМ и,наоборот,
одной главной ЭВМ работать с несколькими МВД), а также
безопасности и более высокой производительности вслед¬
ствие переложения функций СУВД на МВД и освобоадения
ресурсов памяти и ЦП для выполнения других задач.При со¬
здании МВД существует, однако,ряд трудностей, в том чис¬
ле проблема повышенной программной и аппаратной сложно¬
сти этих систем и, как следствие, снижение их надежно -
сти /128,129/. В последние годы появилось множество уни¬
верситетских и коммерческих разработок МВД / 130-134/.
Среди университетских разработок наиболее известными
являются реляционный ассоциативный процессор кар (То -
ронтский университет), ЭВМ для баз данных dbc (универ¬
ситет штата Огайо), система cassm (Флоридский универ¬
ситет) и многопроцессорная система direct (Висконсин¬
ский университет). Ейл проведен сравнительный анализ
быстродействия этих систем, а также системы caps фир¬
мы icl . Показано, что в наибольшей степени преимуще¬
ства сложных си стет,. типа rap и direct проявляются
при обработке сложных запросов, для простых запросов
лучше использовать относительно простые системы/135/.
На примере реляционной системы direct описано
применение принципов, используемых в потоковых ЭВМ для
осуществления такого распределения процессоров в много¬
- 101 -
процессорных МЕД, которое позволило бы выполнять макси¬
мально возможное число запросов в единиц/ времени /136,
137/.
Значительное влияние на производительность МБД и
на эффективность реализации интерфейса пользователя ока¬
зывает выбор модели данных и подходящего набора опера¬
ций. Обсузздались требования к информационному Языку ре¬
ляционных МЕД. Был представлен метод поддержки иерархи¬
ческого и сетевого интерфейса с использованием языково¬
го набора реляционной МБД. Показано, что существует воз¬
можность реализации сетевого интерфейса в реляционной
машине, однако реализация этой возможности очень доро¬
га /138/.
Проводились попытки классификации архитектуры су¬
ществующих МЕД по трем основным параметрам: прямому или
косвенному поиску, единичному или множественному потоку
при поиске данных, возможности обрабатывать одно или не¬
сколько сообщений. В связи с этим была предложена клас¬
сификация МЕД, аналогичная известной классификации Флин¬
на, но включающая 3, а не 2 параметра (табл.4)/133/.
Наряду с университетскими разработками за послед -
ние годы анонсированы и представлены на рынок несколько
коммерческих МЕД. Фирма Britton Lee продает специали¬
зированные процессоры idm-200 и idm-500 ; Фирма
Signal Technology - реляционную систему Omnibase для
работы с машинами тина vax фирмы dbc . Три модели
универсальной МЕД ADABAS фирмы Software AG исполь¬
зуют реляционную структуру СУБД adabas и работают с
- 102 -
Таблица 4
Классификация некоторых ЭВМ баз данных
Класс МВД
Название МВД
Разработчик
Год
SMI
(единичные сообщения,
IFAM
Сиракузский универ¬
ситет
1973
множественный поток
данных,косвенны й по-
RELACS
Сиракузский универ¬
ситет
1979
иск)
ADAMS
Фирма Technology
Service
1980
RAP
Торонтский универ¬
ситет
1976
MSI
(много сообщений,
единичный поток дан¬
ных,косвенный поиск)
IPOPLEX
Массачусетский тех¬
нологический инсти¬
тут
1975
MMI
(много сообщений,
множественный поток
данных.косвенный поиск )
DIRECT
Висконсинский универ¬
ситет
1978
SSD
(единичные сообщения,
единичный поток данных,
прямой поиск)
CAPS
Зйрма ICL
1976
SMD
CASSM
Флоридский универси¬
тет
1973
(единичные сообщения,
множественный поток
RARES
Университет штата
Юта
1975
данных,прямой поиск)
MICRONET
Флоридский универси¬
тет
1978
MMD
DBC
Университет штата
Огайо
1976
(много сообщений, множе¬
ственный поток данных,
прямой поиск)
DIALOG
Purdue University
1980
машинами и операционными системами фирмы IBM.Фирма im-
perif анонсировала реляционную МВД rdm-1100 для ма¬
шин серии umivac 1Ю0 . В марте 1982 г. фирма Intel
объявила о создании процессора баз данных idbp . Это
- 103 -
аппаратно-программная реализация, основанная на исполь¬
зовании микропроцессоров. Фирма планирует создание це¬
лого семейства процессоров баз данных различной произ -
водительности и с различными возможностями(от однокри -
стального процессора для простых систем до процессоров
на базе 32-разрядных микропроцессоров) /128,129,139-141/
Отмечается, что все эти МВД имеются в продаже немногим
более года и поэтому еде трудно оценить их коммерческий
успех.
Продолжает расти интерес к распределенным БД» ко¬
торый является результатом двух тенденций в обработке
данных - растущей потребности в больших системах БД и
последних достижений распределенной обработки. Основны¬
ми вопросами в области распределенных БД остаются мето¬
ды распределения данных, обеспечение целостности и вос¬
становления баз после отказов, управление параллельной
обработкой запросов, взаимодействие разнородных СУБД
/142-150/.
В ряде работ рассмотрена задача оптимальной обра -
ботки запросов в распределенных системах БД, которая
имеет целью снижение стоимости передачи данных и повыше¬
ние эффективности использования ресурсов /151-154/.
Обсуждались причины появления и методы обнаружения
тупиковых ситуаций в распределенных БД /155,156/. Были
предложены 3 протокола (двухфазный, однофазный и иерар¬
хический) для обнаружения тупиковых ситуаций, причем
правильное функционирование этих протоколов не зависит
от схемы адресации /157/.
- 104 -
Растущий интерес к повышению производительности
распределенных ДЦ делает особенно важным изучение адап¬
тивных возможностей этих баз при изменении требований.
Необходимо оценить затраты при физическом перераспре¬
делении ЕЩ и определить оптимальное соотношение между
аффективной работой системы и стоимостью реоргайиза -
ции. Исследовались функции адаптивной распределэнной
СУБД» включающей модули сбора статистики, оценочный
модуль (для оценки объектов доступа), модуль измерения
производительности (для оценки различных физических
структур) и модуль оптимизации (для определения опти¬
мального физического размещения файлов). Система поз¬
воляет на базе имеющейся статистики выработать наилуч-
шую стратегию размещения файлов; по мере поступления
реальной информации предсказанные данные сравниваются
с действительностью и происходит адаптация в соответ¬
ствии с новой информацией /158/.
- 105 -
V
В. Н. Головня
НОВЫЕ ЗАРУБЕЖНЫЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИГЕИЬНЫЕ ЭВМ
Приводятся описания высокопроизводительных вычис¬
лительных машин, систем и суперсистем с быстродействием
несколько миллионов операций в одну секунду и более,
анонсированных или находящихся в разработке на конец
1982 г. и начало 1983 г. Описания даны по странам и
фирмам.
США. Фирма Amdahl отложила первые по¬
ставки ЭВМ серии 580 на конец 1982 г., тем самым увели¬
чив отставание от поставок аналогичных машин фирмы IBM
до года. Задержка объясняется переработкой процессора
ввода-вывода, оказавшегося недостаточно производитель¬
ным /1,2/.
Проведена модификация машин серии Amdahl 470 для
использования в них 31-разрядной адресации и других воз¬
можностей, обеспечиваемых расширенной архитектурой mvs/
Extended Architecture (ХА) фирмы IBM, анонсированной в
конце 1981 г. для ЭВМ серий 3081 и 3083. Сроки введения
- 106 -
средств обеспечения расширенной архитектуры 470/ХА за¬
висят от запланированной на I кв. 1983 г. реализации
UVS/ХА фирмы IBM. Расширенная архитектура 470/ХА. реали¬
зована средствами интерпретивной эмуляции (interpretive
emulation) с некоторым уменьшением производительности
машин. Предполагается использование бимодальных опера¬
ций, допускающих одновременное выполнение 24- и 31-раз-
рядных программ, и динамической подсистемы каналов /3,
4/.
Фирма Amdahl готовит свою собственную большую опе¬
рационную систему, чтобы выдержать дальнейшую борьбу за
существование. Фирма IBM постоянно вносит изменения в
архитектуру своих машин, которые делают аппаратные сред¬
ства фирмы Amdahl и других фирм, разрабатывающих совме¬
стимое оборудование, несовместимыми с операционной си¬
стемой MVS. В настоящее время, чтобы сделать ОС MVS до¬
ступной для пользователей ЭВМ фирмы Amdahl и др. фирм,
фирма Amdahl намерена создать для своих машин собствен¬
ные микропрограммы, соответствующие вертикальному мик¬
ропрограммированию фирмы IBM, использованному в машинах
фирмы IBM для исключения пользования ОС MVS фирмой Am¬
dahl и другими фирмами.
С одной стороны,нет уверенности и в дальнейшем со¬
хранить совместимость с MVS, с другой стороны,полная пе¬
реработка ОС требует миллиардов долларов и очень боль¬
шого количества программистов и поэтому нереальна для
Фирмы Amdahl. Полагают, что в связи с быстрорастущим
объемом интерактивной обработки фирма Amdahl разрабо¬
- 107 -
тает ОС для интерактивного режима работы, которая даже
без полной замены MVS будет удовлетворять в основном
пользователей и снимет зависимость от MVS. Проект но¬
вой ОС разрабатывает бывший сотрудник фирмы IBM Т.Симп¬
сон, в прошлом ведущий разработчик таких средств про¬
граммирования фирмы IBM, как HASP и jes 2 и неудавшейся
ОС для режима разделения времени RASP. Естественно, при
разработке ОС фирмы Amdahl будут переработаны принципы
RASP и использованы лучшие интерактивные свойства MVS
И VMOS.
По мнению фирмы A.D.Little, разработка ОС фирмой
Amdahl необходима, иначе, если фирма Amdahl продолжит ко¬
пирование системы MVS и попытки поддержания совместимо¬
сти с ЭВМ будущих серий Trout или Sierra фирмы IBM, по¬
ложение фирм, изготавливающих совместимое оборудование,
окажется безнадежным /5,6/.
В 1982 г. фирма Amdahl добавила модель 5850 в се¬
рии 580, совместимую с машинами фирмы IBM. Ее произво¬
дительность на 25% меньше, чем у ЭВМ 5860 и находится
между величинами производительности моделей D и к ЭВМ
IBM-308I. ЭВМ 5850 имеет ОЗУ емкостью 32 млн.байт, один
или два процессора ввода-вывода и 32 канала; применено
воздушное охлаждение. Использована конвейерная структу¬
ра с двумя быстродействующими буферными ЗУ емкостью 32
тыс.байт. Возможна перестройка ЭВМ 5850 в модель 5860
за 8 ч.
Так же, как другие машины серии, ЭВМ 5850 может ра¬
ботать с операционными системами MVS/SP Version 1 и VM/
- 108 -
SP Release 1 И 2 фирмы IBM, а также MVS/SP Release 2
И VM/XA.
Первые отгрузки ЭВМ 5850 планируются на II кв.
1983 г. /7/.
В конце 1982 г. фирма Amdahl ввела новые програм -
иные средства: MVS/SP Assist, акселератор для системы
CNS и вторую версию универсальной системы распределения
времени фирмы Amdahl (вариант системы Unix) /8/.
Фирма Analogic выпускает матричную систе¬
му АР-500 с производительностю 9 млн.опер.пл.зап./с при
выполнении преобразований Фурье и обращения матриц.Ма¬
тричная система состоит из отдельных функциональных уст¬
ройств .работающих в параллельном режиме,и гибкого управ¬
ляющего процессора на базе микропроцессора 68000 и вы¬
полняет 32-разрядные операции с плавающей запятой неза¬
висимо от главной (host) ЭВМ после ввода прикладной
программы. Управляющий процессор выполняет приблизитель¬
но 2 млн.опер./с и непосредственно обращается к памяти
главной ЭВМ через стандартные интерфейсы типа шины Mul¬
tibus или через 16- и 32-разрядный порты ввода-вывода.
Выполняя программу, управляющий процессор полностью осу¬
ществляет внутреннее управление памятью, функциональны¬
ми устройствами матричной системы, обработкой прерыва¬
ний, манипуляцией данными, вводом-выводом данных.
Арифметический процессор состоит из конвейера функ¬
циональных устройств (умножителя, сумматора, регистров),
генератора адресов, устройства, задающего последователь¬
ность конвейера, и памяти данных. Для постоянной загруз-
- 109 -
ки конвейера использована буферизация входных данных.
Для хранения промежуточных результатов служат 16 40-раз~
рядных регистров арифметического конвейера /9/.
Фирма А р t е с Computer Systems
пытается обеспечить решение практических проблем и про¬
ведение аналитических исследований, связанных с трехмер¬
ным моделированием,с помощью своей новой обрабатывающей
системы DFS. Система состоит из главной ЭВМ и несколь¬
ких матричных процессоров и эффективно управляет высоко¬
скоростным потоком данных между ними. По мнению прези¬
дента фирмы, такой подход целесообразнее разработ¬
ки более быстродействующих, чем современные, матричных
процессоров, которая неизбежно связана с трудностями
обеспечения достаточной скорости ввода-вывода данных.
Поэтому,вместо построения более быстродействующих мат¬
ричных процессоров для решения указанных задач фирма
Aptec Computer Systems предлагает объединение имеющихся
в настоящее время матричных процессоров с производи¬
тельностью 2-25 млн.опер.пл.зап./с. Обрабатывающая си¬
стема DPS обеспечивает работу быстродействующей шины
данных и быстродействующей памяти и сопряжение главной
ЭВМ с несколькими матричными процессорами /10/.
Фирма Burroughs в 1982 г. анонсировала
ЭВМ В-7900 - последнюю и самую большую в семействе
В-900, разрабатываемом с 1979 г. Хотя новая ЭВМ усту¬
пает по быстродействию современным высокопроизводитель¬
ным универсальным машинам фирм-конкурентов, в ней преду¬
смотрено существенное увеличение емкости памяти (в 16
- НО -
раз по сравнению с В-7800) и темпа передачи данных.
Несмотря на то, что фирма Burroughs не использует
для оценки производительности своих ЭВМ количество опе¬
раций, выполняемых за секунду, она считает, что произ¬
водительность ЭВМ В-7900 находится на уровне ЭВМ IBM-
3083В и IBM-308ID, G и К, то есть в диапазоне 4-14 млн.
опер./с.
Машина, предназначенная главным образом для обра¬
ботки больших массивов данных с высоким быстродействием,
будет выпускаться в трех конфигурациях: B-7900F - один
ЦП, емкость ОЗУ 12 млн.байт; В-7900Н - два ЦП, емкость
ОЗУ 24 млн.байт; В-7900К - три ЦП, емкость ОЗУ 36 млн.
байт.
В основу архитектуры ЭВМ В-7900 положен
распределенной обработки, который предполагает
принттитт
исполь¬
зование нескольких специализированных функциональных
устройств обработки с различным назначением и производи¬
тельностью. Такая архитектура позволит пользователю рас¬
пределять ресурсы в зависимости от типа задачи.
В состав ЭВМ В-7900 входит центральный обрабатыва¬
ющий модуль СМ, построенный по конвейерному принципу
с использованием нескольких быстродействующих буферных
ЗУ, главное устройство данных (hdu), обеспечивающее па¬
раллельную передачу данных в пакетном режиме со скоро¬
стью до 24 млн.байт/с, и вспомогательный процессор, сов¬
местимый в машинном коде с С ГМ, для разгрузки СИЛ от ча¬
сти работы.
CFM состоит из 4-х асинхронно работающих элементов:
- III -
блока управления программами, блока обращения к данным,
исполнительного блока, блока выборки из памяти с 4 бу¬
ферными ЗУ, которые содержат оперативные данные. Среди
буферных ЗУ - кэш команд емкостью 12 тыс.байт для фор¬
мирования циклов программ, кэш данных емкостью 12 тыс.
байт, 32 быстродействующих регистра для организации оче¬
реди данных и регистровая очередь из 32-х 52-разрядных
слов для согласования с ЗУ с многословным обращением.
Емкость ОЗУ может наращиваться модулями по 6 млн.
байт от 6 до 96 млн.байт. В устройстве управления памя¬
тью используется шина считывания с шириной полосы про¬
пускания 72 млн.байт/с.
Предлагается специальный дополнительный комплект
оборудования для оптимизации возможностей ЭВМ В-7900 -
РАС. Он включает устройство управления памятью, вспомо¬
гательный процессор и HDU. РАС используют с целью раз¬
деления единой системы В-7900 на две независимые подси¬
стемы. Стоимость РАС - 900 тыс.долл.
ЭВМ В-7900 обладает возможностью дистанционного об¬
служивания, включая использование самой машины для по¬
иска неисправностей в СИЛ.
В ЭВМ В-7900 использованы покупные TTL-схемы со
средним уровнем интеграции. Фирма Burroughs намеренно
избегает использовать заказные полупроводниковые прибо¬
ры, так как опасается нарушения намеченных ею сроков
поставок ЭВМ.
В ЭВМ В-7900 применено воздушное охлаждение, вдвое
уменьшены потребляемая мощность и площадь, занимаемая
- 112 -
машиной по сравнению с ЭВМ В-7800.
Программное обеспечение машины В-7900 совместимо с
ПО семейств В-500, В-600 и В-700 и включает весь объем
компиляторов, средств управления данными и прикладных
программ.
Диапазон стоимости машин 2-4 млн.долл., поставки
планировалось начать в III кв. 1983 г.Выпуск ЭВМ В-7800
фирма намеревалась прекратить.
Для использования с универсальными ЭВМ фирмы Bur¬
roughs разработаны два новых ЗУ на дисках:емкость одного
модуля первого устройства с головкой на тракт 252 млн.
байт; второго со сменными дисками - 542 млн.байт. Эти
устройства - первые, разработанные фирмой Memoreх-Bur¬
roughs /11-17/.
Фирма Control Data (cdc) анонсиро¬
вала новую серию 800 в семействе Cyber 170, которая долж¬
на заменить серию 700. Основные усилия при ее создании
были нацелены на улучшение соотношения стоимость/произ-
водительность за счет модернизации прежней серии пу¬
тем увеличения общей емкости памяти за счет использова¬
ния менее дорогих кристаллов большой емкости ОЗУ и бы¬
стродействующих ЗУ на дисках большой емкости. В моделях
серии 800 предполагается увеличение емкости памяти до
8 раз по сравнению с серией 700 при значительном сниже¬
нии ее удельной стоимости.
Серия 800 состоит из пяти ЭВМ: однопроцессорных мо¬
делей 825, 835, 855 и моделей 865 и 875, которые будут
выпускаться в двух конфигурациях: с одним и двумя ЦП.
- ИЗ -
Диапазон производительности однопроцессорных моделей от
1,4 млн.опер./с (модель 825) до 19 млн.опер./с (модель
875). Производительность модели 875 с двумя ЦП 32 млн.
опер./с. Модель 875 заменит ЭВМ Cyber 176, которая не
имела эквивалента в серии 700.
Производительность моделей 855 и 865 - 8 и II млн.
опер./с соответственно. Модели 865 и 875 представляют
собой первые тесно связанные двухпроцессорные системы,
предлагаемые фирмой CDC, которая до этого выпускала
лишь конфигурации из .двух процессоров, из которых один
является ведущим, а второй подчиненным.
Особенностью структуры машин серии 800 по сравне¬
нию с серией 700 является наличие в ряде моделей буфер¬
ного ЗУ емкостью 2-4 тыс. слов. В ОЗУ моделей 855 и 865
используются кристаллы емкостью 16 тыс.бит. Время цикла
ОЗУ модели 855 составляет 448 нс, модели 865 - 200 нс.
В отличие от ОЗУ на МОП-схемах моделей 855 и 865 в мо¬
дели 875 ОЗУ выполнено на биполярных схемах емкостью 4
тыс.бит; время цикла ОЗУ 75 нс. В модели 875 может быть
использовано до 16 модулей ОЗУ с общей емкостью до I
млн. слов. В моделях 865 и 875 предусмотрена возмож¬
ность расширения памяти либо за счет использования уни¬
фицированного встроенного модуля расширения памяти НЕМ
(Unified. Extended. Memory), либо за счет внешнего модуля
расширенной памяти ESM (Extended Semiconductor Memory).
В этих моделях может быть также использовано новое ЗУ
на дисках емкостью 8,3 млрд.байт со скоростью передачи
4,78 млн.байт/с, анонсированное фирмой одновременно с
- 114 -
серией ЭВМ 800. к!ашины серии 800 включают в типовой кон¬
фигурации 10 периферийных процессоров, 12 каналов пере¬
дачи данных, операторский пульт. Фирма не сообщает о ка¬
ких-либо изменениях в элементной базе логических уст¬
ройств. Во всех моделях ЭВГЛ серии 800, за исключением
модели 825, используется жидкостное фреоновое охлажде¬
ние; в модели 825 - воздушное.
Новая серия ЭВМ 800 программно совместима с серией
700. Наряду с разработкой новой версии ОС может быть ис¬
пользована также первая версия ОС.
Одновременно с новой серией ЭВМ фирма сос объяви¬
ла о серии новых периферийных устройств и программных
средств. Среди новых периферийных устройств,кроме ЗУ на
дисках,разработаны новый многофункциональный терминал
модель 721 и ударное печатающее устройство модель 725.
Новое ПО включает усиленный вариант операционной
системы ЭВМ серии 700: NOS (Network OS) Version 2. Вве¬
дена также система для связи микро-ЭВМ фирмы CDC и др.
фирм с ЭВМ серий 700 и 800, называемая Remote Micro Fa¬
cility. Вновь введены версии языков fortran, cobol, Al¬
gol, APL, Basic, PL/1, COMPASS /18-24/.
Некоторые пользователи ЭВМ фирмы CDC разочарованы
тем, что в ЭВМ серии 800 не введена виртуальная память
и не произведен перевод на 8-разрядные байты с 6-раз-
рядных знаков, используемых фирмой /25/.
Фирмой CDC разработан коммерческий усовершенство¬
ванный вариант специализированного многопроцессорного
вычислительного устройства Advanced Flexible Processor
- 115 -
(АРР) с производительностью одного процессора 320 млн.
16-разрядных арифметических и логических операций в се¬
кунду. В настоящее время предлагается программное обес¬
печение для 64-процессорной системы, причем, по мнению
создателей данного устройства, не существует органиче-
ний на количество процессоров в системе.
Вастродействие модифицированного процессора, рас¬
считанного на работу как в 8-разрядном, так и в 32-раз-
рядном режимах, примерно в 20 раз выше быстродействия
предшествующего варианта процессора, разработанного в
начале 70-х годов. При выполнении двумерного комплекс¬
ного быстрого преобразования Фурье для массива 128x128
элементов быстродействие AFP в 9 раз превышает быстро¬
действие ЭВМ CDC-76OO. Первые образцы процессоров дан¬
ного типа были поставлены в 1976 г. и предназначены для
решения задач Министерства обороны США, связанных с об¬
работкой изображений, полученных при фотографировании
со спутников.
Каждый процессор размещен на 4-х платах размером
28,6x31,8 см, которые в общей сложности содержат 500
кристаллов с ECL-схемами серии F200K. В состав каждого
процессора входит 16 дополнительных плат с ECL-схемами
серии F100E общим числом 1100, использованы та же сис¬
тема охлаждения фреоном, что применена в супер-ЭВМ Cy¬
ber 205, и некоторые схемы этой машины. Использование
технических решений системы Cyber 205 позволило сэконо¬
мить на этапе разработки АРР около 20 млн.долл.
Каждый процессор состоит из 16 функциональных уст¬
- 116 -
ройств, соединенных 16-раз рядным матричным переключате¬
лем и реконфигурируемых каждые 20 нс (машинный цикл). Th-
кая архитектура увеличивает быстродействие вычислитель¬
ного устройства путем непосредственного обмена
данными между функциональными блоками, позволяет обой¬
тись без промежуточной памяти и дает возможность неско¬
лько потоков данных обрабатывать параллельно. Таким об¬
разом, процессор имеет структуру MIMD, то есть несколь¬
ко потоков команд обрабатывает несколько потоков дан¬
ных, с управляющей памятью, содержащей I тыс.пакетов по
200 бит в каждом. За один машинный цикл могут быть вы -
полнены до 39 блоков команд 4x16 бит, которые извлека¬
ются из пакетов.
Имеется программное обеспечение для минимальной
конфигурации, состоящей из одного процессора, связанно¬
го с главной ЭВМ типа PDP-11/70, которая обрабатывает
запросы к памяти и обеспечивает сопряжение с пользова¬
телем. Объединив несколько АРР, то есть создав многопро¬
цессорный вариант системы, можно использовать преимуще¬
ства уникальной архитектуры системы, которая сочетает
распределенную память и кольцевую схему связи процессо¬
ров для повышения производительности.
Несколько процессоров в матрице, соединенных в две
кольцевые структуры с противоположным направлением рас¬
пространения данных в них,образуют "венок" процессоров.
Каждый процессор соединен с соседними процессорами с
помощью функционального блока - кольцевого порта, кото¬
рый обеспечивает скорость передачи данных 800 млн.бит/с.
- 117 -
Помимо этого, процессоры могут быть связаны между собой
через распределенную память, емкость которой может быть
расширена от 125 тыс. до 16 млн.байт.
Обращение процессора к общей высокопроизводитель¬
ной памяти (построенной на биполярных схемах с временем
обращения 40 нс) управляется с помощью специального кон¬
троллера. При расширении памяти могут использоваться не¬
сколько конроллеров. Каждый контроллер обеспечивает ско¬
рость обмена данными мевду процессорами и памятью, рав¬
ную 6,4 млрд.бит/с.
В отличие от мультипроцессорных систем с шинной
организацией, где межпроцессорная связь может быть на¬
рушена при добавлении процессоров, архитектура АРР та¬
кова, что подключение к кольцу дополнительных процессо¬
ров увеличивает полосу канала межпроцессорной связи.Об¬
щая скорость одновременного обмена данными у одного про¬
цессора может достигать 4,8 млрд.бит/с.
В настоящее время при разработке программного обес¬
печения вычислительного устройства использован язык ас¬
семблера. Дальнейшая разработка ориентирована на исполь¬
зование ЯЗЫКОВ ВЫСОКОГО УРОВНЯ, ТаКИХ как FORTRAN, Ada
и VAL. Операционная система АРР допускает как диалого¬
вый режим, так и режим пакетной обработки.
Стоимость одного процессора AFP 400 тыс.долл.,сто¬
имость быстродействующей памяти емкостью 125 тыс.байт -
40 тыс.долл. Стоимость кольцевого порта для подключения
кольца к главной ЭВМ 15 тыс.долл., стоимость контролле¬
ра, управляющего обращением к памяти и способного обслу¬
- 118 -
живать до 16 процессоров и общую быстродействующую па¬
мять емкостью до I млн.байт 266 тыс.долл. Срок поставки
AFP - 1-1,5 года после получения заказа /26/.
Появились примеры использования супер-ЭВМ фирм CDC
и Cray Research для решения коммерческих задач. Приме¬
ром можно считать использование системы Cyber 205 в ра¬
ботах по автоматизации проектирования схем на фирме Мо-
stec (50 ч вместо 200 суток при решении на средних ЭВМ).
Число потенциальных заказчиков супер-ЭВМ в конце
70-х годов не превышало 80-100.теперь их число определя¬
ется в несколько сот. С момента первой отгрузки системы
Cyber 205 в июне 1981 г. до середины 1982 г. фирма CDC
поставила 8 таких ЭВГЛ, в том числе две для своей сети
Cybernet. Сеть Cybernet в области коммерческих примене¬
ний намечается использовать для решения четырех классов
прикладных задач: моделирования профиля нефтяных место¬
рождений, электротехнических проблем, структурного ана¬
лиза, проектирования атомных электростанций. В 1983 г.
фирма CDC намерена отгружать одну ЭВМ Cyber 205 в месяц.
Большинство американских фирм-производителей супер¬
машин не будут конкурировать с основными поставщиками
таких машин фирмами CDC и Cray Research. За время суще¬
ствования ВТ многие рекламировали машины с более высо¬
ким быстродействием, но в конечном счете оказывалось,что
машины более производительной и с такой же степенью уни¬
версальности использования, как ЭШ фирм CDC и Cray Re¬
search, нет /27/.
Фирма Cray Research остается бесспор¬
- 119 -
ным лидером в области производства мощных векторных су¬
пер-ЭВМ.В 1983 г.фирма планировала продать 15 машин(как
и в 1982 г.).Расширение круга задач коммерческого ха¬
рактера заставляет специалистов фирмы исслодовать спе¬
цифику запросов новых заказчиков и обеспечить их необ¬
ходимыми программными средствами. При оценке быстродей¬
ствия по методу решения эталонных задач ЭВМ Cray 1 де¬
монстрирует, по данным фирмы, производительность поряд¬
ка 140 млн.опер.пл.зап./с, в то время как машина Cyber
205 имеет рекламируемое быстродействие,равное 800 млн.
опер./с, лишь при обработке некоторых векторов большой
длины * ** /27/.
Фирма Cray Research в 1982 г. анонсировала высоко¬
производительную двухпроцессорную ЭВМ Cray Х-МР, произ¬
водительность которой превосходит в 2,5-7,6 раз (в за¬
висимости от применения) производительность ЭВМ Cray IS.
ЭВМ Cray Х-МР (рис.1?*не обладающая таким высоким бы¬
стродействием, как анонсированная ранее ЭВМ Cray 2,
полностью программно совместима с ЭВМ Cray 1S.
Производительность каждого ЦП ЭВМ Cray Х-МР увели¬
чена по сравнению с производительностью ЦП ЭВМ Cray 1S
на 25%; время цикла ЦП сокращено с 12,5 до 9,5 нс; вре¬
мя цикла модуля памяти составляет 38 нс; 4 параллельных
порта выборки данных для каждого процессора в 8 раз уве¬
личивают пропускную способность памяти по сравнению с
ЭВМ Cray 1 .
* На широком круге задач машина Cray 1 имеет большее быстролей-
ствие, чем машина Cyber 2О5<
** На рисунке показаны блоки одного ЦП,другой является зеркальным его
изображением; заштрихованные блоки принадлежат обоим ЦП.
- 120 -
Рис.1. Блок-схема ЭВМ iJray X—Г».Р
- 121 -
Усовершенствованы режимы скалярной и векторной об¬
работок. Уменьшение времени цикла машины, времени выбор¬
ки из памяти и наличие буферной памяти команд большой
емкости содействуют повышению производительности при
скалярной обработке, в то время как производительность
при векторной обработке возросла за счет уменьшения вре¬
мени цикла машины,применения параллельных портов памяти
и аппаратных средств,которые допускают одновременное из¬
влечение из памяти данных.выполнение арифметических опе¬
раций и операций записи в память в серии взаимосвязан¬
ных команд.
Каядый из ЦП машины имеет собственную вычислитель¬
ную и управляющую секции,секцию взаимосоединений,секцию
памяти и секцию ввода-вывода.Регистры и функциональные
блоки те же самые,что и в ЭВМ Cray 1.Синхронизация про¬
цессоров достигается за счет разделенных регистров в
секции взаимосоединений и за счет разделенной памяти.
Состоящая из трех групп разделенных регистров,сек¬
ция взаимосоединений образовывает связи между процессо¬
рами. Под управлением операционной системы группы могут
быть назначены обоим, одному или ни одному процессору .
Они могут быть выбраны в режимах пользователя и систе¬
мы.
ОЗУ может иметь емкость 2 и 4 млн. слов, выполне¬
но на биполярных схемах, размещено в 16 или 32 модулях
соответственно. Организация ОЗУ с интерливингом моду¬
лей обеспечивает высокую скорость передачи данных через
секцию ввода-вывода и малое время считывания-записи для
- 122 -
векторной обработки. Четыре параллельных порта выборки
памяти для каждого ЦП позволяют за один цикл выполнять
2 операции считывания векторов, одну операцию записи и
одну операцию ввода-вывода векторов. Для сравнения в
ЭВМ Cray 13 за один цикл выполняется только одна из опе¬
раций записи, считывания или ввода-вывода. Имеется так¬
же аппаратный механизм обеспечения использования резуль¬
тирующего вектора в любое время в качестве операнда в
следующей операции.
Секция ввода-вывода системы снабжена быстродейст¬
вующими каналами для связи с универсальной ЭВМ, подсис¬
темой ввода-вывода и новой полупроводниковой памятью
SSD. Четыре канала с быстродействием 6 млн.байт/с ис¬
пользуются для связи с универсальной ЭВМ. Один канал с
быстродействием 100 млн.байт/с и один с быстродействием
6 млн.байт/с подсоединяют секцию к подсистеме ввода-вы¬
вода. Ни одно периферийное устройство не подсоединено
непосредственно к ЭВМ.
К ЭВМ Cray х-МР можно подключать от двух до четы¬
рех процессоров ввода-вывода и до 48 внешних ЗУ на маг¬
нитных дисках емкостью 600 млн.байт каждое. В подсисте¬
ме ввода-вывода может использоваться буферное ЗУ емко¬
стью 8, 32 или 64 млн.байт. Один из процессоров ввода-
вывода разработан как главный и служит для связи с сис¬
темами предварительной обработки и устройствами техни¬
ческого обслуживания системы.
дополнительно фирма разработала новое полупровод¬
никовое устройство памяти SSD, которое может быть ис¬
- 123 -
пользовано в качестве внешней памяти шесто быстродейст¬
вующих ЗУ на магнитных дисках. ЗУ изготавливается в трех
вариантах емкостью 64, 128 и 256 млн.байт и может рабо¬
тать с быстродействующими широкополосными каналами со
скоростью передачи данных в пакетном режиме до 1250 млн.
байт/с. Для SSD используются однокристальные ЗУПВ емко¬
стью 64 тыс.бит, поставляемые японскими фирмами.
Несмотря на то, что в ЭВМ Cray Z-MP используются
те же, что и в ЭВМ Cray 2, матричные биполярные ИС типа
ecl с плотностью 16 вентилей на кристалл, плотность раз¬
мещения в модуле меньше, что позволило использовать обы¬
чное фреоновое охлаждение.
Первые поставки ЭВМ Cray х-мр планировались на се¬
редину 1983 г.Стоимость ЭВМ Cray Х-МР оценивается в 9-II
млн.долл. /28-37/.
Супер-ЭВМ Cray 2, анонсированная в 1981 г., может
выполнять 600-1200 млн.опер./с, но ее стоимость ограни¬
чивает число потенциальных пользователей. Машина,проект
которой имел наименование Riverside, реализована на че¬
тырех процессорах, причем быстродействие каждого в 3
раза больше, чем быстродействие ЭВМ Cray 1. Заменена 27-
разрядная адресация на 31-разрядную. Нет полной совме¬
стимости с существующими машинами фирмы Cray.
В ЭВМ Cray 2 используются модули на 8 печатных
платах с размещенными на них кристаллами логических ECL-
ИС с плотностью компоновки 16 вент./крист. Использован
вертикальный и горизонтальный монтаж. Конструкция в це¬
лом занимает одну десятую размера ЭВМ Cray 1. Охлажде¬
- 124 -
ние осуществляется погружением в жидкость /3,38,39/.
Фирма Computer Signal Proces¬
sors (CSP) анонсировала быстродействующий ариф¬
метический матричный процессор МАР-400 для 16- и 32-
раз рядных мини-ЭВМ, который обеспечивает быстродействие
24 млн.опер.пл.зап./с. Все арифметические действия вы¬
полняются в 32-разрядном формате с плавающей запятой.
По структуре процессор МАР-400 аналогичен предшест¬
вующим системам МАР-200 и МАР-300. Он содержит собствен¬
ный ЦП, несколько независимых шин, память с временем об¬
ращения 170-500 нс и средства подсоединения к различным
периферийным устройствам. Однако в отличие от прежних
процессоров в арифметическом блоке МАР-400 имеются
сдвоенные арифметические устройства (сумматоры, умножи¬
тели, адресные регистры), работающие в параллель,и обес¬
печена возможность выполнять 2 умножения и 4 сложения
за 500 нс. Это дает вдвое большую скорость обработки по
сравнению с МАР-300. На практике 1024-точечное быстрое
преобразование Фурье выполняется за 2,8 мс.
Каждая независимая шина в МАР-400 имеет память дан¬
ных емкостью 256 тыс.байт с несколькими портами обраще¬
ния с тремя значениями времени обращения: 500, 300 и
170 нс. Память данных работает без интерливинга, непо¬
средственно адресуема в байтах, полусловах и 32-разряд-
ных словах.
Связь между главной ЭВМ и процессором МАР-400 осу¬
ществляется посредством главного модуля сопряжения; про¬
граммируемые процессоры ввода-вывода поддерживают ско-
- 125 -
рость передачи данных между внешними устройствами и
процессором МАР-400,равной 36 млн.байт/с.
Все процессоры работают параллельно под управле -
нием ОС в реальном масштабе времени. ОС размещена в па¬
мяти программ и доступна пользователям.
Параллельная архитектура с использованием несколь¬
ких шин является высокоэффективной для задач, требую¬
щих одновременного ввода-вывода данных и высокой ско -
рости обработки, так как позволяет обоим арифметическим
блокам работать полностью параллельно. Чтобы обеспечить
максимальную скорость передачи данных между арифметиче¬
скими блоками и памятью данных, используются буферные
устройства, приписанные отдельным шинам памяти.
Матричный процессор снабжен обширным набором прог¬
раммных средств. Ввиду того, что цель применения мат¬
ричного процессора - выполнение арифметически интенсив¬
ной части программы, которую главная мини-ЭВМ не мо¬
жет из-за недостаточного быстродействия выполнить в тре¬
буемое время, в МАР-400 используются подпрограммы на
FORTRAN’e , вызываемые программами пользователя. ОС и
библиотека подпрограмм МАР-400 хранятся в памяти прог¬
рамм, поэтому главная ЭВМ не загружена функциями уп¬
равления, и программы не приходится передавать от глав¬
ной ЭВМ матричному процессору. Нужен лишь запрос на вы¬
полнение подпрограммы в реальном масштабе времени. Би¬
блиотека подпрограмм обеспечивает выполнение более 150
«функций обработки сигналов и матричных вычислений.
Процессор МАР-400 может подсоединяться и работать
- 126 -
с большинством известных 16- и 32-разрядных мини-ЭВМ.
Стоимость МАР-400 54,9 тыс.долл. /40,41/.
Супер-ЭВМ НЕР фирмы Denelcor, первой сре¬
ди систем, анонсированных за последнее время, достигла
диапазона производительности, в котором единственными
представителями были ЭВМ фирм CDC и Cray Research.
Цо своей архитектуре ЭВГЛ НЕР принципиально отличается
от машин указанных фирм /33,42-45/.
Фирма Floating Point Sys¬
tems ( fps) продолжает увеличивать свою долю на
американском рынке вычислительных средств для научных
применений. В настоящее время 70% рынка матричных про¬
цессоров контролируются фирмой FPS /46,47/.
Программируемый матричный процессор FPS-164 мо¬
жет быть подсоединен к большинству мини-ЭВМ и универ -
сальных ЭВМ и стоит 600 тыс.долл. В отличие от матрич¬
ных процессоров других фирм в процессорах фирмы fps
управление параллельной работой аппаратных средств осу¬
ществляется не с помощью сложных управляющих схем, а с
помощью программных средств. Программные средства син¬
хронизируют и координируют параллельные функции благо¬
даря необычной структуре процессоров фирмы fps :каждая
программа на FORTRAN’e компилирована непосредственно в
микрокод. Непосредственная компиляция ведет к более бы¬
строму выполнению программ, хотя сама компиляция зани¬
мает больше времени, чем в обычных машинах при исполь¬
зовании ассемблера.
В системе fps-164 использована конвейерная ор-
- 127 -
ганизация работы обрабатывающих блоков: умножителя,сум¬
матора, каналов считывания из основной памяти, каналов
считывания из вспомогательной памяти. Параллельная ра¬
бота 10 функциональных блоков управляется 64-разрядным
командным словом с 10 подкомандами. Кавдый блок полу¬
чает свою подкоманду каждый цикл. С 10 подкомандами
процессор выполняет полный векторный цикл, включая в
единую команду сложение, умножение, извлечение данных
из памяти, изменение состояния счетчика цикла, контроль
завершения цикла. Такой процесс управления назван прог¬
раммным конвейером.
Основной проблемой разработки являются межсоедине¬
ния меаду различными блоками. В системе fps-164 вмес¬
то полного переключателя 3072 линий для взаимных сое¬
динений всех блоков использован более эффективный и эко¬
номичный матричный переключатель на 30 из 48 возможных
направлений. Переключатель имеет 6 специальных шин:
4 - для подачи операндов к арифметическим блокам и
2 - для передачи результатов. Дополнительная шина сое¬
диняет регистры и блоки памяти (рис.2). Производитель¬
ность процессора FPS-164 оценивается в 12 млн.опер,
пл.зап./с /48/.
Фирма fps заключила соглашение с фирмой Univac
относительно использования процессора fps-164 с ЭВМ
1100/80 и 60, а также 38-разрядного процессора ₽ps
АР-1901 с теми же машинами /49,50/.
Отделение космических систем фирмы General
Electric было выбрано Эймским центром NASA
- 128 -
для обсуждения условий возможного контракта в 6,7 млн.
долл, на общее обслуживание предполагаемой супер-ЭВМ
Во проекту NASF .
Эймский центр NASA должен был летом 1982 г. вы¬
брать одну из фирм CDC или Burroughs для реализа -
дни ее проекта суперсистемы nasp , Основные требова ~
ния к ЭВМ nasp уже публиковались: супер-ЭВМ должна
превосходить современные супермашины в 40 раз по про -
изводительности и в 80 раз по емкости памяти. ВС по
Рис.2. Блок-схема процессора FPS—164
проекту nasp будет использоваться для разработок но¬
вых самолетов и других летательных аппаратов, а также
- 129 -
для решения сложных задач метеорологии, газовой дина -
МИКИ И ХИМИИ о
Отделение фирмы General Electric обсуждает основ¬
ной 28-месячный контракт с 12-месячным продолжением
его. Фирма ge должна оказать содействие в реализа -
ции аппаратных средств супермашины, обеспечить сред¬
ства для испытаний и условия работы выбранного вариан¬
та ВС NASF /51/.
Процессор МРР фирмы Goodyear Aero¬
space представляет собой подсистему, созданную
для реализации параллельных алгоритмов /52/.
МРР имеет матрицу 128x128 обрабатывающих элемен¬
тов, каждый из которых представляет собой разрядноори¬
ентированный микропроцессор ( bit-slice ), реализую -
щий полную систему команд. Каадый ОЭ имеет побитно ад¬
ресуемую память емкостью 1024 Кбита и набор быстрых
регистров и связан с четырьмя соседями ОЭ,обмен с ко¬
торыми происходит побитно посредством синхронного
сдвига данных. При загрузке данных из главной ЭВМ 128
крайних процессоров могут сразу принять 128-разрядный
двоичный вектор. Обмен между главной ЭВМ и МРР выпол¬
няется посредством шины Unibus
Изучается эффективность использования МРР для об¬
работки массивов информации при передаче изображений.
Исследуются режимы работы процессора с центральной ма¬
шиной в системе отображения целей для тактической ре¬
когносцировки. МРР обрабатывает 100 млн.бит изображе -
ний в секунду. Оценивается целесообразность различных
- 130 -
видов операций обработки изображений на МРР: точечных
операций, локальных, расчет гистограмм, двумерных ди¬
скретных преобразований /53-55/.
Фирма Honeywell Information
Systems (His) анонсировала в 1982 г. серию
ЭВМ dps—88 , разрабатывавшуюся под кодовым назва¬
нием Orion . ВОЗМОЖНЫ однопроцессорная DPS-88/8I
и двухпроцессорная DPS-88/82 конфигурации моделей с
производительностью в 8 раз большей производительнос¬
ти ЭВМ DPS-8/7O . ЭВМ DPS-88/81 выполняет 8 млн.
опер ./с и конкурирует с ЭВМ IBM-3083 J ;ЭВМ DPS-88/82
выполняет 14 млн.опер./с, что соответствует производи¬
тельности ЭВМ IBM-308IK. Планируется в дальнейшем вве¬
дение 3- и 4-процессорных моделей с производительно -
стью до 24 млн.опер./с, а также версии операционной си¬
стемы itultics для этих ЭВМ. Модели серии DPS-88 ра¬
ботают с операционной системой gcos и разработаны
для использования в качестве главных ЭВМ в сетевой ар¬
хитектуре DSA фирмы Honeywell .
ЭВМ DPS—88/81 имеет ОЗУ емкостью в диапазоне
16-64 млн.байт, до 40 физических и до 127 логических
каналов ввода-вывода со скоростью передачи данных 48
млн.байт/с (в 10 раз больше, чем в ЭВМ серии dps-8/70).
Машина DPS-88/81 может работать с 8 процессорами пред¬
варительной обработки и имеет до 6 пультов оператора.
При работе в качестве главной ЭВМ сети dsa к ней может
подсоединяться до 90 процессоров-сателлитов.
Модель 88/81 может быть расширена до двухпро -
- 131 -
цессорной конфигурации DPS-88/82 с ОЗУ емкостью от
16 до 128 млн.байт (модули ОЗУ имеют емкость 16 млн.
байт). Скорость передачи данных ЭВМ DPS-88/82 также
48 млн.байт/с по 40 физическим и 127 логическим кана -
лам для каядой подсистемы ввода-вывода. К ЭВМ DPS-88/82
может подсоединяться до 18 процессоров предварительной
обработки и до 12 пультов оператора. При использовании
dps-88/82 с ней может работать до 160 процессоров-са¬
теллитов, до 24 тыс.вынесенных терминалов, до 1600
пользователей в режиме разделения времени.
В ОЗУ машин применены МОП-схемы емкостью 64 тыс.
бит/крист. Иякость кэшевой памяти 64 тыс.байт (вдвое
больше, чем в ЭВМ DPS-8/70 ). Конвейерная организа¬
ция с использованием 5 ступеней обработки позволяет од¬
новременно выполнять 16 команд.
Машины серии dps-88 включают отдельную подсисте¬
му памяти большой емкости, которая состоит из процессо¬
ра памяти mps и максимально из 32 дисковых ЗУ различ¬
ных типов. За счет подсистемы большей емкости машины
серии dps могут иметь максимальную емкость памяти I
млрд.байт. Для управления работой ЗУ на магнитной ленте
в ЭВМ DPS-88 могут использоваться до 8 отдельных
процессоров управления.
В машинах серии dps-88 используются усовершен -
ствованные токовые логические схемы с высокоплотной ком¬
поновкой и жидкостное охлаждение для достижения высокой
скорости обработки.небольшого потребления мощности и ма¬
лых физических размеров .Для микроупаковок используется
- 132 -
8-слойная керамическая подложка. Одна микроупаковка со¬
держит до 12 ты с. логических вентилей на НО кристаллах.
По мнению фирмы, субнаносекундные схемы смъ-е имеют
более высокие скорости переключения, меньшее потребле¬
ние мощности, высокую надежность и более высокую плот¬
ность вентилей на кристалл, чем ttl-и ecl -схемы.
Модульная реализация аппаратных средств ЭВМ dps-
88 представлена II компонентами: ЦП, центральный блок
сопряжения, ОЗУ емкостью 16 млн.байт, подсистема па¬
мяти большой емкости, блок передачи сигналов ввода-вы¬
вода, адаптер каналов с 31 функциональным входом, ап¬
паратура обслуживания ssf , пульт оператора,пульт об¬
служивания, система охлаждения и источники питания.Ар¬
хитектура машин позволяет пользователю постепенно на¬
ращивать средства от минимальной конфигурации dps-
88/81 до полного "тандема" (полностью сдвоенной машины
DPS-88/81 ) - DPS-88/82 . В последнем случае ЭВМ
DPS—88/82 обладает высокой надежностью, так как сбой
в любом компоненте не дает общего системного сбоя. В
ЭВМ DPS-88 изменена система обеспечения надежности
и технического обслуживания. Система обслуживания и ди¬
агностики fiSF включает средства обнаружения и исправ¬
ления ошибок, автоматической реконфигурации системы,от¬
дельную мини-ЭВМ DPS-6 , логически связанную с каж¬
дым компонентом ЭВМ DPS-88 . Действуя как монитор,си¬
стема ssf проверяет режимы обработки, работу ап¬
паратных средств и диагностирует ошибки.
Одновременно анонсирована новая версия ОС GC0S-8
- 133 -
и другие средства программирования.
Первые поставки ЭВМ DPS-88 планировалось выпол -
нить в 1П-1У кв. 1983 г. /56-64/.
Фирма Honeywell строит узкоспециализированный
процессор обработки электрооптических сигналов на
сверхбыстродействующих ИС, который должен выполнять
несколько миллиардов операций в секунду. Процессор бу¬
дет состоять из 32-х программируемых параллельных про¬
цессоров, работающих под управлением двух устройств
управления, выполненных в виде 2-х кристаллов.В целом
процессор должен быть представлен к испытаниям в мар¬
те 1983 г. /65/.
Фирма Honeywell анонсировала новую 4-процессор -
НУЮ Конфигурацию ЭВМ DPS-8/70 /66/.
Фирма International Busi -
ness Machines (IBM), по прогнозам фир¬
мы Enterprise Information Systems , в области высо -
копроизводительных универсальных ЭВМ должна была анон¬
сировать в 1982-1983 гг. 3 однопроцессорные машины с
производительностью 4, 6 и 8 млн.опер./с, двухпроцес -
сорную с производительностью 18-20 млн.опер./с и мно¬
гопроцессорную - 25-27 млн.опер./с. Следующая серия
Sierra высокопроизводительных ЭВМ должна включать ма¬
шины с быстродействием 10, 15, 30 и 50 млн.опер./с с
предполагаемым сроком введения их в 1984-1986 гг./43/.
Планировалось увеличение производительности ма¬
шин фирмы IBM за 5 лет в 10 раз, причем в основном за
счет использования многопроцессорной архитектуры/67/.
134 -
В I кв. 1982 г. фирма IBM анонсировала серию 3083
однопроцессорных универсальных ЭВМ (модели Е,В nJ),
меньших по производительности , чем машины IBM-308I.
Процессор моделей идентичен по архитектуре процессору
двухпроцессорной ЭВМ IBM-308I. Одновременно введены
новая малая модель контроллера процессора 3082 Model 8
стоимостью 170 тыс.долл, и новая система жидкостного
охлаждения.
ЭВМ IBM-3083E возможна в 2-х вариантах: с емкостью
ОЗУ 8 и 16 млн.байт. К ней может быть подсоединен но¬
вый контроллер 3082 с 8 каналами ввода-вывода или преж¬
ний контроллер с 16 каналами.
Модель 3083В существует в 4-х вариантах в зависимо¬
сти от емкости ОЗУ: 8, 16, 24 и 32 млн.байт и может
работать как с новым контроллером, так и с прежними -
Model 16 и Model 24 с 16 и 24 каналами соответствен¬
но. Стоимость машины от 1,8 до 2,4 млн.долл.
ЭВМ IBM-3083 J также может быть в 4-х вариантах с
теми же значениями емкости ОЗУ и стоимостью от 2,4 до
3 млн.долл. Стоимость памяти ЭВМ IBM-3083 та же самая,
что для IBM-308I: 25 тыс.долл./млн.байт.
Производительность модели Е - 4 млн.опер./с, В-6
млн.опер./с и J - 8 млн.опер;/с.
Минимальный комплекс машины IBM-3083 включает од¬
ну из моделей процессора 3083, одну из моделей контрол¬
лера 3082, два пульта оператора, блок охлаждения 3087
и источник питания 3089 на 400 Гц. Блок охлаждения 3087
Model 2 обеспечивает комбинированное жидкостное и
воздушное охлаждение, что является первым шагом фирмы
- 135 -
в направлении воздушного способа охлаедения.
Планируется на 1983 г. возможность наращивания
средств пользователя от меньшей модели к следунцим: от
3083Е к 3083В,к 3083<J,K 3081К(модель 3081Д пропущена ,
так как производство ее должно быть прекращено). Время
перехода от модели к модели внутри серии 3083 - 5 ч,-
и от 3083 к 308IK -8ч.
Как и в ЭВМ IBM-308IК,машины серии 3083 обеспечи¬
вают работу в режимах обеих архитектур - System 370 и
System 370/Eztended Architecture , включая использо¬
вание двух видов адресации (24- и 31-разрядную) в ре¬
жиме виртуальных машин, возможность использования ди¬
намической подсистемы каналов в режиме расширенной(ХА)
архитектуры.
Средства программирования включают ОС MVS/ SP Ver¬
sion 1 и 2 , mvs/xa , vm/xa, высокопроизводи-
тельный вариант vm/sp Release 2 , VS1/BPE и
DOS/VSE/AP , VM/SP 4Р0 И АСР/ТРР .
Полагают, что,по планам фирмы IBM,с выпуском ЭВМ
семейства 308Х в течение 2-х лет будет прекращено про -
изводство ЭВМ семейства ЗОЗХ /23,68-73/.
В семействе ЭВМ 308Х применены тть-схемы с меньши¬
ми на 62% средними временами задержки.Средняя задержка
на одну логическую схему 1,15 нс при мощности рассеяния
I мВт. Выбор тть -схем вместо ECL позволил достичь ра¬
зумного компромисса между плотностью монтажа, быстро -
действием и мощностью рассеяния /74/. Для сравнения :
TTL -логика, используемая в машинах IBM-308I, имеет
136 -
теоретический предел производительности 10 млн.опер./с
при использовании 1140 кристаллов в однопроцессорной
конфигурации, в то время как ECL-схемы фирмы Fujitsu
позволяют достичь той же производительности от 430 кри¬
сталлов, a ECL -схемы фирмы Hitachi -267 кристаллов,
разница объясняется значительно лучшими характеристи -
ками схем японских фирм. Плотность схем по технологии
фирмы Hitachi составляет 1500 вент ./крист., у фир¬
мы Fujitsu - 1300 вент./крист., у фирмы IBM - 704
вент./крист. Время переключения 0,5 , 0,7 и 1,15 нс
соответственно /75/.
Хотя фирма IBM не намерена использовать схемы на
переходах Джозефсона в массовой продукции, работы над
ними и схемами на арсениде галлия продолжаются /75/.
В конце 1982 г. фирма IBM анонсировала большую че¬
тырехпроцессорную (впервые больше, чем 2-процессорную)
универсальную машину IBM-3084 с производительностью 26
млн.опер./с, емкостью ОЗУ 64 млн.байт и 48 каналами
ввода-вывода.
Модель 3084 представляет собой сдвоенный вариант
ЭВМ IBM-308IK и доступна только для пользователей ма¬
шин IBM-308IK посредством перестройки с помощью отдель¬
ных присоединяемых устройств. Стоимость ЭВМ IBM-3084
составляет порядка 12,5 млн.долл. Поставки планируется
начать с 1У кв. 1983 г.
ЭВМ IBM-3084 может работать и как тесно связанный
4-процессорный комплекс, и как пара двухпроцессорных
машин IBM-308IK. В первом случае ЭВМ работает с одной
- 137 -
ОС MVS/ха , которая должна быть введена в I кв.
1983 г., во втором случае кавдая из машин работает с
ОС MVS/ХА ИЛИ MVS/SP Version 1 и VM/SP НРО.
Основные программные подсистемы, работающие с моделью
3081, применимы и для модели 3084 : TSO , IMS и cics.
Возможно также 3-х процессорное использование модели
3084. При перестройке модели 308IK в модель’ 3084 не¬
обходимо подключение нового контроллера 3082 Q , вто¬
рого блока охлаждения 3087, пульта оператора 3278-2А
и второго источника питания 3089 /76-82/.
Одновременно с ЭВМ IBM-3084 анонсирована модель
3081G с производительностью 10 млн.опер./с, ОЗУ ем¬
костью 32 млн.байт и 24 каналами. Она заменит модель
3081D . Производительность модели 3081 G лишь не¬
много больше производительности модели 3081D .исполь¬
зована та же технология и те же теплопроводящие мо¬
дули, что в моделях Е, В и J ЭВМ IBM-3083 /77,80,81/.
Фирма National Advanced Sys¬
tems (NAS) - одна из крупных фирм на рынке сов¬
местимого оборудования. По некоторым источникам,Фирма
NAS покупает универсальные ЭВМ у фирмы Hitachi за
40% стоимости соответствующей машины фирмы IBM и за¬
тем продает их по цене, составляющей 80% от цены ма¬
шин фирмы IBM/83/.
В области высокопроизводительных ЭВМ фирма nas
заимствует серию универсальных ЭВМ фирмы
Hitachi : М-240Н с производительностью 2,5 млн.опер./с;
М-260Н - 6 млн.опер./с и М-280Н с производительностью
- 138 -
12-13 млн.опер./с и продает эти машины под маркой сво¬
ей серии AS/9OOO . По соглашению с фирмой Hitachi,
самую большую современную машину фирмы М-280Н фирма nas
продает на американском рынке под маркой AS/9000 dps.
Однопроцессорная ЭВМ М-280Н имеет производительность 12
млн.опер./с при универсальном применении и 17 млн.опер,
/с при решении научных задач. Возможны 2-, 3- и 4-про -
цессорные конфигурации машины с производительностью до
43 млн.опер./с при универсальном применении.
Сведений о степени совместимости ЭВМ М-280Н с ма¬
шинами фирмы IBM нет, а меньшие модели серии совместимы
с продукцией фирмы IBM. Фирма nas намерена исполь -
зовать в ЭВМ серии AS/9000 расширенную архитектуру
фирмы IBM с 31-разрядной адресацией, обеспечив ее реа -
лизацию посредством изменения микропрограмм не позднее,
чем в течение года после введения фирмой IBM расширен -
ной архитектуры ХА /84,85,86/.
В 1982 г. фирма nas объявила о продаже 2-х двух¬
процессорных машин : AS/9080 и AS/9O7O и 3-х одно -
процессорных: AS/9O4O , AS/9O5O и AS/9O6O. ЭВМ AS/
9080 должна иметь производительность 20 млн.опер./с,
AS/9060 - 12 млн.опер./с. Модель AS/9O7O сопоста¬
вима с ЭВМ IBM-308I; модели AS/9050 и AS/9O4O - с
машинами серии 3083. ЭВМ AS/9050 на 10% производитель¬
нее ЭВМ IBM-3083J , а ЭВМ AS/9O4O на 10% произво¬
дительнее ЭВМ IBM-3083B. Двухпроцессорная машина as/
9070 создана на базе процессоров ЭВМ AS/9O5O . ЭВМ
AS/9040 и AS/9O5O заменят старые модели AS/9000
- 139 -
И AS/9000N. .
Емкость ОЗУ в ЭВМ AS/9080 - ДО 64 млн., в ЭВМ
AS/9070 , AS/9060 , as/9050 и as/9040 - макси¬
мально до 32 млн.байт, число каналов ввода-вывода в ЭВМ
AS/9080 и AS/9O7O - 32, в остальных моделях - 24.
Пользователям предоставлена возможность наращивания вы¬
числительной мощности посредством последовательной пе¬
рестройки моделей серии AS ; 9040-9050-9060-9070-9080.
Первые поставки машин серии планировались на ко¬
нец 1982 - начало 1983 г. /23,78,87-90/.
Фирма National Cash Resis -
ter (NCR) выпускала в 1982 г. свою наиболее произ -
водительную ЭВМ NCR -8650 с производительностью 2,1
млн.опер./с. Обозреватели считают, что фирма предприни¬
мает попытки увеличения производительности своих систем
за счет увеличения мощности процессора .усиления подси¬
стем ввода-вывода и передачи данных, и предвидят вве -
дение фирмой новых машин в I кв. 1983 г. /91/.
Фирма Star Technologies разра -
ботала матричный процессор ST-1OO с производитель -
ностью 100 млн.опер.пл.зап./с. Первые установки его пла¬
нировались на начало 1983 г.
Для достижения столь высокой производительности по¬
пользуются архитектура mimd , реализованная в арифме¬
тической секции , память большой емкости до 8 млн. 32 -
разрядных слов, быстродействующий управляющий процессор.
Это обеспечивает высокую скорость потока данных в сис¬
теме и минимизирует взаимодействие с главной системой.
- 140 -
Внутренняя структура st-юо определяется с помощью
управляющего процессора, который состоит из 2-х микро¬
процессоров 68000, работающих с частотой синхронизации
12,5 МГц. Один микропроцессор управляет монитором мат¬
ричного процессора АРМ , который является внутрен¬
ней операционной системой процессора ST-ioo , дру¬
гой управляет выполнением задачи на матричном процес -
соре. Управляющий процессор координирует работу других
вспомогательных процессоров в системе. Монитор АРМ ис¬
пользуется для управления внешними ресурсами при реше¬
нии задачи и для связи с главной ЭВМ.
Процессор и канал ввода-вывода придает системе ST-
100 достаточную гибкость. Система ввода-вывода может
быть подключена к большинству 32-разрядных мини-ЭВМ
фирм CDC , DEC , Perkin-Elmer , SEL И IBM . Ка¬
нал ввода-вывода с устройствами искусственного Интел -
лекта дает возможность строить систему с несколькими
матричными процессорами при одной главной ЭВМ. Можно
подсоединять также независимые периферийные устройства:
дисковые ЗУ, оборудование распределения данных и др.
непосредственно к каналу ввода-вывода st-юо , обходя
главную ЭВМ.
ОЗУ имеет достаточно большую емкость для решения
нескольких задач. Оно выполнено на кристаллах емкостью
64 ты с. бит. В будущем при использовании кристаллов ем¬
костью 256 тыс.бит предполагается увеличить емкость ОЗУ
До 32 млн.слов. Используется кэшевая память с двойным
буфером емкостью 48 тыс. 32-разрядных слов. Это позво¬
- 141 -
ляет перемещать данные из памяти в один буфер, в то вре¬
мя как результаты передаются в другой из арифметической
секции без потери времени. Арифметическая секция ST-1OO
построена на вентильных матрицах Macroceil с примене¬
нием схем mecl юк фирмы Motorola ; в кэшевой памя¬
ти использованы биполярные кристаллы памяти емкостью 4
тыс.бит с временем цикла 20 нс.
Процессор st-юо имеет 3 библиотеки программ
различного назначения, которые хранятся в главной ЭВМ.
Используются языки программирования fortran и др.
подобного уровня. Дополнительно имеется набор програм -
иных средств технического обслуживания для местной и ди¬
станционной диагностики, а также определения надежности.
Матричный процессор st-юо предназначен для
применения при обработке сейсмических данных, обработ¬
ке изображений, в аэродинамических исследованиях, где
достаточна 32-разрядная точность. Стоимость st-юо с
ОЗУ емкостью 512 тыс.слов 250 тыс.долл. Модуль ОЗУ ем¬
костью 512 тыс.слов стоит 51 тыс.долл./46,92,93/.
Фирмой Synapse Computer разрабо¬
тана вычислительная система Synapse N+1 , сохраняпцая
работоспособность при отказе отдельных устройств. Рынок
отказоустойчивых ВС существует недавно, но среднегодо -
вой темп его прироста составляет 50%. Применяются отка¬
зоустойчивые ВС в оперативной обработке транзакций,сбо¬
ре данных , в банковском деле, где требуется работа без
сбоев и отказов. Поставки системы Synapse N+1 планиро¬
валось начать в 1У кв. 1982 г.
- 142 -
По своей архитектуре новая система отличается от
системы Non-stop фирмы Tandem (лидирующей на рынке
таких систем) И системы Stratus/32 фирмы Stratus
Computers , хотя все они являются многопроцессорными
системами. Система Synapse N+1 построена на базе
6 основных модулей: универсального процессора, процес¬
сора ввода-вывода, контроллера управления памятью, мо¬
дуля памяти емкостью I млн.байт, контроллера ЗУ на дис¬
ках, усовершенствованной подсистемы передачи данных.Си¬
стема Synapse n+1 представляет собой ряд универсаль¬
ных параллельно соединяемых процессоров, работающих без
управления от центральной ЭВМ благодаря распределенному
режиму работы операционной системы Synthesis . ОС раз¬
мещается в общей памяти, йлкость памяти 6 млн.байт раз¬
делена на 3 банка данных. Контроллер управления каждого
банка связан с шиной. Контроль по четности обеспечива¬
ет безотказную работу сдвоенной 32-разрядной шины. Ско¬
рость передачи данных шины 64 млн.байт/с. Для обеспече¬
ния безотказной работы в случае отказа какой-то части
системы пользователь должен выбрать один дополнитель -
ный ресурс основного типа. Это свойство отражено в наз¬
вании системы n+1.
При всех действующих блоках производительность си¬
стемы Synapse N+1 будет выше запланированной.При от¬
казе одного из ресурсов производительность снизится до
запланированного уровня. Система может содержать до 28
процессоров универсальных и ввода-вывода в любой комби¬
нации. Минимальная конфигурация состоит из 3-х процессо¬
- 143 -
ров ввода-вывода и по 2 модуля из числа других основных
модулей. Все универсальные процессоры независимы и ра¬
ботают как совокупность однородных ресурсов.
Первые модели отказоустойчивой системы Synapse n-m
созданы на 32-разрядных микропроцессорах МС-68000 с 16-
разрядным вводом-выводом и частотой синхронизации ЮМГц.
При использовании 28 микропроцессоров система Synapse
N+1 сравнивается по производительности с машинами IBM-
3081 И Amdahl 580 . СТОИМОСТЬ системы Synapse N+1
от 340 тыс. до 2 млн.долл./94-97/.
Фирма Trilogy продолжает разработку вы¬
сокопроизводительной универсальной ЭВМ, которая должна
поставляться с конца 1984 г. и по неофициальным источ -
никам будет обеспечивать производительность до 40 млн.
опер./с.
Предполагают, что в новой машине будут использо¬
ваться схемы ECL с значительно более высоким уровнем
интеграции, чем в машинах фирмы Amdahl и др. фирм.
Логическая часть машины будет выполняться на фирме Tri¬
logy , в то время как ЗУ будет изготавливаться другими
фирмами. Предполагается использование кристаллов памяти
емкостью 64 тыс.бит, а с 1985 г. переход на кристаллы
емкостью 256 тыс.бит. Попытки управления архитектурой
будущих ЭВМ 5-го поколения с помощью средств математиче¬
ского обеспечения д-р G.Amdahl связывает с введением
новой формы микропрограммы, называемой им эпикодом /98-
ЮЗ/.
Фирма Trilogy заключила торговое соглашение с
- 144 -
ЯПОНСКОЙ фирмой Sumitomo на продажу ЭВМ серии Tri¬
logy в Японии и на Дальнем Востоке /100,104/.
Фирма и n i v а с анонсировала серию высоко¬
производительных универсальных ЭВМ 1100/90, конкурирую¬
щих с машинами IBM-3083 и IBM-308IK. Сравнивая машины
фирм Univac и IBM , руководители фирмы Univac
указывают на преимущество ЭВМ своей фирмы в использова¬
нии единой операционной системы для всего 54-кратного
диапазона производительности своих машин. При том же
соотношении производительностей меньшей и больших моде¬
лей фирмы IBM, их пользователи вынуждены обращаться t по
крайней мере, к 3 различным операционным системам. В но¬
вой серии ЭВМ 1100/90 используется традиционная много -
процессорная архитектура. Серия состоит из следующих мо¬
делей: II00/9I - однопроцессорная с производительностью
7,5 млн.опер./с;
1100/92 - двухпроцессорная с производительностью
14 млн.опер./с;
1100/93 - трехпроцессорная с производительностью
20 млн.опер./с;
1100/94 - четырехпроцессорная с производительно¬
стью 25 млн. опер./с.
В машинах использованы ecl -схемы с задержкой
0,37 нс. Благодаря специально разработанным кристалло-
носителям и использованию водяного охлаждения (впервые
в невоенных машинах фирмы) достигнута очень высокая
плотность упаковки БИС, более чем в 10 раз выше, чем
в ЭВМ 1100/80. Значительно увеличена функциональность
- 145 -
на единицу объема логического пространства. ЕОЬ-схемы
производятся отделением фирмы Univac , фирмами Pair-
child , Hitachi и RTC .
ЭВМ серии Univac 1100/90 имеют кэшевую память
емкостью 65 тыс.байт и ОЗУ емкостью от 8 до 64 млн.байт.
При сохранении 16 -разрядной адресации обеспечена воз¬
можность пользоваться 24-разрядной адресацией для ис -
пользования всей реальной памяти и поля виртуальной па¬
мяти емкостью 268 Гбайт (первая реализация виртуальной
памяти фирмой Univac в серии 1100). В устройствах
памяти ЭВМ 1100/90 используются МОП-схемы емкостью 64
тыс.бит, ECL -схемы емкостью I тыс.бит с временем вы¬
борки 10 нс и ECL -схемы емкостью 4 тыс.бит с временем
выборки 20 нс.
В ЭВМ 1100/90 используется до 40 байт/мультиплекс-
ных и до 24 блок-мультиплексных каналов со скоростью пе¬
редачи 3,7 млн. байт/с и 4,3 млн.байт/с соответственно
на один процессор ввода-вывода. До 4 процессоров ввода-
вывода используется в четырехпроцессорной модели.
Специальный процессор ssp обеспечивает местное и
дистанционное обслуживание ЭВМ 1100/90/.
Для серии ЭВМ 1100/90 разработаны новая универсаль¬
ная система данных uds 1100 , система управления дан¬
ными, усовершенствованные средства информационного об¬
служивания Adviee 1100 . Новые программные средства
в сочетании с некоторыми прежними программами составили
систему развития и поддержки работы машин. Система прог¬
рамм будет помогать пользователям развивать новые при-
- 146 -
щенения, обращение к реляционным и нереляционным базам
данных, будет обеспечивать легкий доступ профессиона¬
лов и непрофессионалов к работе с машинами.
Одновременно анонсированы 2 новых запоминающих
подсистемы на дисках 8480 и 8407.
Поставки ЭВМ 1100/90 планировалось начать в 1983 г.
Стоимость полной конфигурации моделей : II00/9I - 4-6 ,
1100/92 - 7-10, 1100/93 - до 12 и 1100/94 до 15 млн.
долл./105-114/.
В 1982 г. фирма Univac разрабатывала новые мат¬
ричные процессоры для научных применений с производи-»
тельностью порядка нескольких сотен миллионов операций
с плавающей запятой в секунду, которые должны конкури -
ровать с супер-ЭВМ фирм с DC и Cray Research; в на¬
чале 1983 г. планировался ввод процессора базы данных
для совместной работы с ЭВМ 1100/90.
Фирма Univac называет 5 сфер применения своих
машин: производство, энергетика, распределенная обработ¬
ка, авиалинии, финансовая деятельность. В области быст¬
рых вычислений фирма Univac придерживается концепции
развития универсальных ЭВМ и придания им мощных присое¬
диняемых вычислительных средств для специальных целей,
матричных процессоров и т.п. /106,111,113/.
АНГЛИЯ . Фирма International
Computers (ICL) будет продавать в Англии две
ЭВМ серии Atlas ю с производительностью до 25 млн.
опер./с, разработанные фирмой Fujitsu . Первые уста¬
147
новки в Англии планировались на лето 1983 г.В зависимос¬
ти от конфигурации машины могут стоить от 5,4 до 12,6
млн .долл.
Однопроцессорная модель Atlas 10/15 выпускает¬
ся в Японии как FACOM М-380 и имеет быстродействие
15,5 млн.опер./с. Модель 25, построенная на основе ЭВГИ
расой М-382, может быть реализована в мультипроцес -
сорном варианте и в варианте с присоединяемым процессо¬
ром. Она имеет быстродействие 25 млн.опер./с. Шкость
ОЗУ от 16 до 64 млн.байт для модели 15 и до 131 млн.байт
для модели 25. Операционная система Atlas os разра -
ботана фирмой Fujitsu и является переработкой ОС mvs
фирмы IBM.
По соглашению фирм ICL и Fujitsu ЭВМ Atlas 10
будет производиться в Японии фирмой Fujitsu ; в свою
очередь фирма ICL подучает доступ к технологии изго -
товления кристаллов фирмы Fujitsu и право продавать
ЭВМ FACOM М-380 и М-382 под маркой Atlas 10 в Анг¬
лии, Швейцарии, Скандинавии, странах Бенилюкса, Франции,
Италии, Южной Африке и на Среднем Востоке.
Фирма ICL надеялась продать 5 систем в Англии в
1983 г. и оценивает английский рынок в 100-200 машин в
следующие 3-5 лет. Иными словами,фирма ICL нацелива¬
ется на 10% (60 млн.ф.ст. ) европейского рынка фирмы
IBM. Для координации действий на рынке фирма основала
новое отделение Atlas /115-118/.
Фирма ICL , видимо, будет посредником при прода¬
же супер-систем vp-юо и ур-200 с производительно¬
- 148 -
стью до 500 млн.опер.пл.зап./с фирмы Fujitsu в Евро¬
пе. Обе векторные машины должны были демонстрироваться
ga встрече представителей фирм IC1 и Fujitsu с 30
потенциальными заказчиками, которую планировалось про¬
вести в Англии в начале 1983 г. /119/.
Фирмой ICL разрабатывается система, состоящая
из ассоциативной памяти и процессора поиска информации
cafs-isp . Система может быть присоединена к процес¬
сорам 2958, 2966, 2988 и работать под управлением ОС
vme-2900 . Максимальная емкость базы данных cafs-isp
составляет 15 Гбайт (для сравнения в системе casf-soo
емкость была равна 800 млн.байт). Система casf-ispдол¬
жна быть реализована в середине 1983 г. /120,121/.
На примере процессора dap фирмы ICL разработан
унифиттирптчянный подход к перемещению данных в матрич -
ном процессоре. Это дает возможность построения эффек¬
тивных алгоритмов для матричных процессоров /122/.
ЯПОНИЯ . Фирмой Fujitsu разработа¬
ны две модели векторных супер-ЭВМ facom vp-200 с произ¬
водительностью 500 млн.опер.пл.зап./с и расом vp-ioo
с производительностью 250 млн.опер.пл.зап./с. В буду -
щем предполагается увеличение производительности ЭВМ
этой серии до 2,5 млрд.опер.пл.зап./с.
Обе модели могут работать либо в автономном режи¬
ме, либо в качестве подсоединяемых процессоров с ЭВМ
серии М или с другими моделями ЭВМ, совместимыми с се¬
мейством IBM-370.В комплект супер-ЭВМ модели VP-1ОО в
- 149 -
подсоединяемом варианте входит векторный процессор,про¬
цессор каналов, ОЗУ емкостью 32 млн.байт. В аналогичный
комплект ЭВМ модели VP-200 входит ОЗУ емкостью 64 млн.
байт.
Новые супер-ЭВМ обладают рядом особенностей, поз -
воливших перешагнуть полумиллиардный барьер производи -
тельности для операций с плавающей запятой. К ним отно¬
сятся :
- использование сверхбыстродействующих логических
БИС с временем задержки 350 пс и степенью интеграции от
400 до 1300 вент./крист.; использование в ОЗУ сверхбыст¬
родействующих схем МОП-ЗУ статического типа емкостью 64
тыс.бит/крист. с временем выборки 55 нс; высокоплотная
компоновка многокристальных носителей и их соединение в
горизонтальной плоскости;
- необычайно большая емкость ОЗУ до 256 млн.байт,
что в 8 раз больше, чем обычно в современных супер-ЭВМ.
Это позволило ряду громоздких программ выполняться на
уровне ОЗУ, значительно увеличив эффективность обработ¬
ки данных ;
- уникальные решения аппаратного обеспечения, поз¬
воляющие выполнять параллельно с высоким быстродействи¬
ем большой объем скалярных и сложных векторных операций;
- высокоэффективное программное обеспечение с ком¬
пилятором, обеспечивающим оптимальный режим генерации
сверхбыстродействующих объектных модулей из исходной
Fortran -программы за счет эффективного использования
векторных команд.
- 150 -
Новые машины фирмы Fujitsu нарушили монополию на
разработку супер-ЭВМ, которая принадлежала до сих пор
американским фирмам Cray Research и CDC. Фирма Fujit¬
su планирует заключить 30 договоров на установку этих
супер-ЭВМ в Японии и оценивает потенциальное количество
заказов в других странах в 50-60 установок.
В новых машинах можно использовать программное обе¬
спечение, разработанное фирмой IBM для семейства ЭВМ
IBM-370 и серии ЭВМ IBM-308I.
Первые поставки ЭВМ серии facom vp фирма наме¬
чала выполнить в 1У кв.1983 г.
Японские специалисты разрабатывают проект создания
"ультра-супер-ЭВМ" , способной выполнять до 10 млрд.опер. •
пл.зап./с. Работы рассчитаны до 1990 г. /27,123-128/.
Фирмой Fujitsu введены новые универсальные ЭВМ
M-380S , M-380R и М-360, конкурирующие с новыми машина¬
ми серии 3081 фирмы IBM, а также новая операционная си¬
стема OSIV-F4MSP для ЭВМ М-380 и М-382, соответствую¬
щая расширенной архитектуре фирмы IBM с 31-разрядной ад¬
ресацией . ЭВМ М-380 S соизмерима с ЭВМ IBM-3081D по про¬
изводительности и с моделью 3083J по стоимости; ЭВМ
M-380R - с моделью 3083J по производительности и с
моделью 3083В по стоимости. ЭВМ М-360 не имеет аналога в
серии IBM-3083.
Новая ОС поддерживает виртуальную память емкостью
2 Гбайта, язык fortrak 77 , систему управления база¬
ми данных adm и графический ввод-вывод данных с ис -
пользованием японского языка. OSIV-F4MSP должна была
- 151 -
появиться у пользователей в декабре 1982 г.
ОЗУ новых моделей s и R машины М-380 в однопро¬
цессорном варианте имеет емкость 16-64 млн.байт,в двух¬
процессорном - 32-128 млн.байт. Число каналов 16-64 с
максимальной скоростью передачи 96 млн.байт/с. Локаль¬
ная буферная память у модели S имеет емкость 32 тыс.
байт, у модели R - 16 тыс.байт; глобальная буферная па¬
мять у обеих моделей имеет емкость 128 тыс.байт /129/.
Фирма Hitachi анонсировала сверхвысоко -
производительную матричную ЭВМ с максимальной произво¬
дительностью 630 млн.опер.пл.зап./с. Для сравнения про¬
изводительность наиболее производительной из существую¬
щих ЭВМ машины Cyber 205 фирмы CDC -400 млн.опер.пл.
зап./с (производительность 800 млн.опер.пл.зап./с фир¬
ма рекламировала только для некоторых задач при исполь¬
зовании 32-разрядных слов), а производительностьVP-200,
анонсированной фирмой Fujitsu - 500 млн.опер.пл.зап./с.
ЭВМ s-ею будет выпускаться в моделях: s-810/ю
с максимальной производительностью 315 млн.опер.пл.зап.
/си S-810/20 с максимальной производительностью
630 млн.опер.пл.зап./с. Максимальная емкость ОЗУ в мо¬
дели S-81P/10 128 млн.байт, в модели s-810/20 - 256
млн.байт. Обе модели могут иметь до 32 каналов ввода-вы¬
вода, скорость передачи данных 96 млн.байт/с.
Для серии s-ею фирма Hitachi анонсировала
два типа памяти, позволяющие расширять емкость ОЗУ.Мак¬
симальная емкость расширенной памяти 1-го типа 512 млн.
байт, темп обмена данными 512 млн.байт/с. Память 2-го
- 152 -
juna имеет максимальную емкость 1,024 млрд, байт и темп
обмена до 1,024 млрд.байт/с.
В качестве периферийных устройств могут быть ис¬
пользованы устройства, разработанные фирмой для ЭВМ
серии М.
Для машин серии s-810 разработано специализиро¬
ванное ПО, состоящее из управляющей программа 3/НАР,
транслятора с языка fortran fori и комплекта программ
для выполнения матричных операций Matrix нар . Несмо¬
тря на программную несовместимость машин серий s-810
и М фирма Hitachi считает возможным создание много -
процессорных систем на базе процессоров этих двух серий.
Первые поставки ЭВМ серии S-810 , которые будут
осуществляться только на условиях аренды, планировались
на III кв. 1983 г. Фирма Hitachi прогнозирует в тече¬
ние ближайиих 4-х лет возможность размещения в Японии
80-90 машин S-810 для применения в таких областях ,
как атомная энергетика, метеорология, разработка поду -
проводниковых устройств. В дальнейшем фирма надеется эк¬
спортировать ЭВМ S-810 на мездународный рынок /130-
134/.
Фирма Hitachi сообщила, что будет разрабаты -
вать средства, обеспечивающие совместимость своих машин
серии М с ЭВМ серий 3081и 3083 фирмы IBM, и 31-разряд -
ную адресацию, соответствующую расширенной архитектуре
U /135/.
Фирма Nippon Electric (NEC) В на¬
чале 1982 г. анонсировала модели 30 и 40 серии ACOS -
- 153 -
1000 и новую серию ЭВМ ACOS -850 в конфигурациях от
I до 4 процессоров.
Модели 30 и 40 серии acos-iooo с производитель¬
ностью 42 и 54 млн.опер./с дополняют серию, представ -
ленную до того моделями 10 и 20 с производительностью
15 и 29 млн.опер./с соответственно.
Модели серии ACOS-85O обеспечивают производи¬
тельность 8, 15, 24 и 29 млн.опер./с. Типовая конфигура¬
ция модели 10 состоит из ЦП, ОЗУ емкостью 8 млн.байт ,
5 каналов ввода-вывода, буферной памяти емкостью 32
тыс.байт, 2 пультов, 6 дисковых устройств емкостью 635
млн .байт, 4 ЗУ на магнитной ленте емкостью 1250 тыс.
байт, печатаютего устройства на японском языке, считы¬
вающего устройства, программного обеспечения. Элкость
буферной памяти модели 20 составляет 64 тыс.байт, мо¬
дели 30 - 96 и модели 40 - 128 тыс.байт. Обеспечивает¬
ся виртуальная память емкостью 16 млрд, байт для каж¬
дой модели. ЭВМ системы ACOS -850 используют БИС с
плотностью 6000 вент./крист., ЗУПВ емкостью 64 тыс.бит
и многокристальные сборки, несущие 60 кристаллов ШС,
как и в acos- 1000. Хотя большая модель acos-850 пе¬
рекрывает по производительности меныцую модель acos-
1000, по заявлению фирмы, различные типы процессоров по¬
зволяют удовлетворять различные требования пользовате -
лей.
Фирма нес надеется продать 120 ЭВМ acos-850 за
5 лет, начиная с августа 1982 г.
Одновременно анонсирована система управления база-
- 154 -
ми данных Data-710 , лазерное печатающее устройство
на японском языке 7380 Model 2 , которое может пе¬
чатать 21 тыс.строк/мин. с плотностью 5 строк/см, ис¬
пользуя встроенную библиотеку из 16 тыс. знаков /136,
137/.
Фирма NEC объявила о создании машины NEC-юоо,
которая является многопроцессорной реализацией неудав¬
шегося в конце 70-х годов проекта ЭВМ 9000 фирмы Honey¬
well . ЭВМ NEC-ЮОО на 50% превосходит по произ¬
водительности ЭВМ IBM-308I , М-380 фирмы Fujitsu и
М-280Н фирмы Hitachi . Как и другие машины фирмы
nec , ЭВМ NEC-юоо несовместима с машинами фирмы
IBM, но будет работать на версии IBM языка COBOL .Мак¬
симальная емкость ОЗУ 64 млн.байт,максимальная емкость
внешней памяти 236 млрд.байт, охлаждение воздушное.
Фирма nec сумела решить проблему охлаждения, из-за
которой потерпела неудачу фирма Honeywell, и создала
Машину, ПОЛНОСТЬЮ Совместимую С ЭВМ фирмы Honeywell
и работавшую в диапазоне, в котором в настоящее время
фирма Honeywell машин не имеет. По соглашению с фир¬
мой Honeywell,продажи ЭВГЛ NEC-1000 должны ограничи¬
ваться Юго-Восточной Азией /84/'.
Фирма nec намерена создать супер-ЭВМ с произво¬
дительностью в 5 раз больше,чем производительность ЭВМ
Cray I , намечая выпуск ее на 1984 г. При векторных
вычислениях производительность супер-ЭВМ должна быть не
менее I млрд.опер./с/27,130/.
Краткие характеристики универсальных и специализи¬
- 155 -
рованных высокопроизводительных зарубежных ЭВМ приве -
дены в табл. 1,2,3.*
* Таблицы составлены О.М.Дадаевой
- 156 -
Основные характеристики высокопроизводительных универсальных ЭВМ
о
ь S X Й
; > 5 с
2 * 3 С
СС
1.0
о
CD
CD
X)
CD
'О
CD
1 млн.
слов
I МЛН.
слов
~.' ID
CD 70
’ 2
8
8
74
CO
■ -■
3 5 ;
а в 7
с а
(Г
ь
8
о
со
со
■ 1
о
8
о
СО
СО
X}
о
Т'?
О
ID
s
о
s
o’
о
CD
О
О
ф
и
g
§
к
g
и
S
И
О
§
о
s:
a
о
s
Й
о
=5
3
к
О
ss
1
I А С 9
* S ’
сг
6
ID
<0
ID
СО
74
CD
7
8
8
5 S о
6 g =
-
| Процессор
" 5 о
| =5 ё
-
xr
т*
74
тГ
74
ID
74
о ^*°
?’ « xr a
о я
rr
UD
CD
ID
ID
74*
; is
2. s £ ё
в й ?
о
хГ
О
О
тГ
О
о
ID
ex
о
CDCD
OO
CO CD
0*0*
co
о
co
О
g g
" t 1
Е “ Ф
■ • К
К ✓ О
сг>
А
I-
А
I
А
S
А
£
S
йз
г
S
о
К
I
к
о
s
s
A
О
1
A
О
О
A
1
о
A
О
§
1
Г 1
■ _ О -I-
Ч • С « X
CJ - о в о
со
~4
CD
СО
•74
CD
74
CD
CD
8
8
s
3
3
3
3
ст во
процессо¬
ров
центр./
периф.
о
\
\
1
\
\
8
о
\
74
о
\
?4
сЗ »*
ss
1
хГ
\
Y?
H-IV-I
1! 1J
о
хГ
CD
cd
О
СП
3
1
-
8
4
o§8S
ID «СО U
О Я
838£
is
о я
88
74 ХГ
iS
о я
3£
3 ь
°s
ID Я
tx*O
CO 00
т
к © х о
Е й С 4
с ь н И
* 3
ю
'-1
k
ID
л
и Е
■ 1
5 i
■сг
ID
О
со
ао
74
со
CD
xflD
74*00
•=r
CD ID
C-CO
X
ex
4r
ID
CO
8
о 5 2
СО
8
CD
8
CD
8
CD
8
CD
8
(D
8
СТ>
8
CD
CO
CD
ID
00
CD
8
CD
8
a>
8
CD
Название ЭВМ
-.4
О
СО
СО
UX
О
о
СО
ИХ
О
UX
00
А
1
О
UD
00
А
3
1
О
О
£
сЬ
А
CD
О
Cx
Й
<V
jO
►>
О
A
О-
О
ex
h
Ф
x>
b
О
О
CM
Й
Ф
£>
s
о
cm
>»»
<d
о
£
£
О
я
X
&
й-
О
CD
b
2
о
-
о
3
т)
в
§
о
§
m
S
О
'св
■P
св
Q
8
«р
oo
g
A
1
<D
£
О
157
Продолжение таблицы
8
аз
со
со
'5
in
СО
я
со
СО
in
со
а
о
: 35ю
«0.3 ы
о д д Е
со
со
о
»-ч
о
i
с
i
tc
£
о
ж
с
§
с
*
о
55
с
£
а
£
с
К
О
5Е
§
со
'О
S
ш
'0
1Г
СО
in
со
СОСО
CD1—1
-<со
in, -J
СОСО
>3
in
со
Г\1
8
со
tng
in . 3
ш
in
-
S
уз
СО
со
СО
-
-
-
-
ш
о
о
о
со
о
tn
со
о
in
со
о
in
СО
о
in
со
о
о
Ъа
о
А
В
d
о
\
о
3
§
ь
t-1
X
Л
А
о
§
о
А
о
1
А
1
А
о
§
3
А
М
\
й
W
А '
8
S
со
СО
<2>
Й
со
со
co 3
й
ю
со
03
со
со
й
й
о
-\<О
-J 1—1
1 1
—ICO
>
>
1
>
1
\
сч
\
7
о
\
СО
8
X
о
X
Л)
cb
уз
-ч СП
со t>
1
—< vr
i
1 1000
[(общая)
4
(один ЦП)
оз
Л
от
■;
CQ
00
о
со
ш
,4
in
о
<
1
§
ю
i
-
cb
ю
сою
‘-'СО
cSr-
CO^r
in
со
ю
Jr
Ш
СО
со
1
со
СО
СП
со
01
8
<т>
СО
со
СП
8
ст>
: j
co
<r>
rr
co
СП
8
CD
Ч
8
(D
• Ч
а
СП
8
а
СП
О
Рк
И
о
S
ф
Р
из
§
Q
8
со
й
1ВМ-3083
модели Е,В,J
IEM-3081
модели K,G
3
w
о
о
ко
8
ю
03
й
о
р
р
р
о
о
оз
\
8
го
>
•н
я
CD
из
о
£
Ji
я
8
№
ё
Ji
я
8
Ьч
i S
i о
и
SJ
О
Ji
я
о
о
Рч
Л
3
о
й
О
4)
а
ф
Q
£
о
•н
ГО
д
м
д
о о
■S3
-RS
-> и о
h~
isl
к а%л
го
^ф
IjL
•Н L-:
4-> ® О
SS «
гЯя
р го д
q 2 М
A -a
f
•р
О W
•н К
а.оэ
2®
о
М а'З
лее
по
ГОК
О-'
1»
О U)
1з@
ЙХ'О
с5
г_3
а
ё
о
5
го
и
-р
■и
£
158
Продолжение таблицы 1
<о
-г
со
СО
с4
00
00
со
(М
со
со
ю
со
3
1Л
m
m
о
о
тГ
и
3
е
%
к
£
с
§
С
g
с
S
с
о
с
i
И
g
G
§
СО
m
со
m
со
Ш
СО
со
ГМ
со
со
ю
’О
т
• со
СМ
Ы
со
CD
о
ь-|
о
со
■О'
ID
ю
т
со
т
со
о
о
о
о
о
о
БИС/ECL
t-ч
I
А
I
й
иА
Я
U
£
о
\
3
о
£
й
3
о
й
А
1
|
аз
а
а
3
3
см
со
а
>
>
>
>7
л
Y"CM
\
со
СО
’Г
8
1
3
СМ
СП
'М
1
Л"М<
1
|-<О>
со
т
СО
тем
<м
со о
<N
m
§
м-
• 5~
\ggto
.sj
О
т
”з®|
Q ||ь
<Ь ф ftt3
а
3 ф
04 3^
со
8
СП
00
СП
со
СП
а
сг>
а
а
см
оо
о
а
СП
см
00
<т>
8
оз
8
СТ>
§
сО
1
S
о
кх
\
СО
их
со
3
ГУ
V
1
о
их
• со
о
UX
IX-
о
их
\О
о
\
о.
о
§
§
§
8
1 8
§
§
п
в
о
ф
>-ч
X
э
м
•<
1 3
<!
с
◄
<0
о
о
<3
Ь
« я
|ё
ьч
Я
о
5
W £
а -
о
■Н W
-Р Й
<0 ф
11
1
(Ч
5
X
Z
2 а
Д8-
159
Основные характеристики высокопроизводительных специализированных ЭВМ
1 О 3 У
* £ > &
5 s 5 г
S Я
§ J
со g от g
Л А .
-
/з!-йЙ
СО
от
0
5 з а
• и “
S’ S а
S «
«я д
&
So >»
1-4 ч
► ч
от
(Я
о
ST®
время
выборки
II урове
1 0,12
время
выборки
0,04
время
выборки
■
нее
£
1 1
с
i
g
1
О
« й
a s
о
1
1
и
§
Емкость
буферно¬
го ЗУ,
тыс.ба*т
»—<
.8
Q.
О
•
■
О
с
i
ids
НГ
о
в
300
время
сложе¬
ния
о
о
ОТ
8
ft
£
; 3 S
цм
• s s
от
ОТ
1
м
ю
о
8
в " 3
В «я
н 1 °
со
Ям
о
й)
в
А
1
SS
й
тг
й 2 *
г-
in
о
ТГ
оот
ft О
3
-
3
§ g
со
Производи¬
тельность,
млн.
опер./с
о
л
”1
I
8
со
1
afe
ф
Количе¬
ство
устаи./
заказ.
ю
Стоимость
МЛН.ПОЛЛ.
ID
§
Sis
О
Год
выпуска
со
&
00
от
fc
CO
ОТ
от
&
00
от
8
от
от
00
от
о
СО
от
1
и
5 «
X
еа
ОТ ft
ЭВМ по прог¬
рамме
Phnanix
Б
1
н
ЭВМ по прог¬
рамме
NASF
&
ft
ё
Mark IIA
(Л^ограша
fl
ё и
-
•э
а
8
й
5
Control Data (CDC),
США
ф
32
S3
g
Ф
Ф
Ф I*
ФИО
рй й
160
иодол хение таолицы
co
3
Ci
1ST
Г|
С)
(Г
IO
r-
o
о*
0,055
время
выборки
r'L
о
с
i
e
§
Е
8
к
о
§
Е
о
in
ш
<о
сч
1 Ю 1
о
Ш
m
in
-г
8
сч
СП
in
co
о
in
со
с
in
со
о
in
со
о
ОО
о A
<D СП CO
&853
=40 я
A
о
Й
w
А
о
м
i
А
о
н
§
А
3
ъ
§
А
8
б
0»
CO
CO CD
CJ О
§
СО
8 СО
Tf о
Ю
s
CO
о
s
о
8
N
§
in
со
о
9
8
ш
\
\
Sj<
о
и
CO
СО
о
со
OJ,
со
C-
Г-
CD
о
0-.
СП
£
о
я
о
8
СП
Q
а>
о
СО
СП
<~Ч
Й
0-
я
S
ЙВ
25СП
за,
Сч >
3§
S-810/I0
о
си
о
?
о
3
i
System
Development, США
Agency of Industrial
Science and Technolo¬
gy» ЯПОНИЯ
Fujitsu, Япония
§
6
§
•н
International
Computers (ICL) ,
Англия
- 161 -
Основные характеристики высокопроизводительных (функциональных процессоров
о
• J
LO
3
-
со
;?о
м*
г-
•-(Ю
оо
со
о
к 5 g
со
с
к
%
о < у £
У X н <о
04
со
8
!
; aSg
а с «
-
S
3
со
у
§
8
о
5&Ё
‘IP
О
со
1
?J
■h
о
к
й
о
pj
W
ъ
S
ь)
S
Длина
слова,
бит
со
CD
3
'О
'О
со
СО
со
со
1 Колине -
| ство
процес¬
соров
О'
СО
Е S = И
СО
о~>
о
■i
о
£J
о
со
8
3 ю
С 4 Й"
Количе¬
ство
устан./
заказ.
ш
U0
\
■ И _• ч
б J J °
'Г
ю
8
о
а
о
io
ю
о
о
8
о
о
ID
о
3lD
04 о
Осо
ID
СП
О
“■ 2
со
8
СП
8
СП
со
СП
о
00
о
о
со
о
0-
ст.
<т>
О
§
й tQ
5 m
X
-
§
Й>
8
-ф
8
8
•о
1
3
S
ф
S
Си
di
8
со
1
й
8
2
и
§
Фирма,
страна
-
3
о
•и
ьо
о
я
3
3§
Р о
о и
■Р п
о «
8S
1
£
СО
зэ
5 -
£р
1
•ня
а|
о Д
Р о
о со
Р И ■<
□ © 3
И Й о
о
■ ф
н
ьс
о
о
h
* 3
СО о
о
<б
>
й
э
162
VI
Н. М. Толчинская
ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ЭВМ
Введение
Элементной базой высокопроизводительных ЭВМ в
1982 г. продолжали оставаться кремниевые биполярные ма¬
тричные БИС. В качестве примера можно
фирм Amdahl, CDC, IBM, Honeywell,
привести ЭВМ
CII-Honeywell
Bull, NEC, Sperry Univac . ЛИШЬ фирма Cray
Research
использует в своих разработках биполярные матричные
СИС /I/.
К 1985 г. рынок вентильных матриц составит 0,8 -
1,5 млрд.долл. В настоящее время высокопроизводитель -
ные ЭВМ потребляют лишь 15% от общего рынка вентильных
матриц /2/.
Некоторые специалисты по вычислительной технике ,
в том числе с.Amdahl , считают, что использование
кремниевых биполярных схем будет продолжаться до 1990г.,
- 163 -
а далее будут использоваться схемы на арсениде галлия
/3,4,5/.
Западногерманским институтом электроники сравнива¬
лись различные субнаносекундные биполярные логические
схемы (типов cml , ecl , ntl , ttl и TTLSh ), имею¬
щие время задержки значительно ниже I нс/вент. при мощ¬
ности рассеяния 0,1 мВт/вент. Была разработана програм¬
ма оптимизации, при использовании которой может быть
уменьшена мощность рассеяния /6,7/.
Ведущие полупроводниковые фирмы США в целях соз¬
дания СБИС для ЭВМ следунцего поколения решили объеди -
нить свои усилия. По предложению фирмы cdc , рассмат -
ривается ВОЗМОЖНОСТЬ создания консорциума Microelectro¬
nics and Computer Technology Enterprises (MCE), В со¬
став которого будут ВХОДИТЬ фирмы: AMD , Burroughs,
CDC, Harris, Honeywell, Mostek, Motorola, NCR, National
Semiconductor, Rockwell International, Signetics,Sperry
Univac, United Technology , Xerox. Общие ежегодные за¬
траты на НИЭКР фирм-участников превысят I млрд.долл.MGE
не будет заниматься производством БИС. Работы будут со¬
средоточены в области материаловедения, методов обработ¬
ки, контроля качества и автоматизированных систем про¬
ектирования .
Создана также другая организация Semiconductor
Research Cooperative (SRC) . В ее состав ВХОДЯТ фир¬
мы: IBM, DEC , Honeywell , Motorola , Intel .Natio¬
nal Semiconductor, Burroughs , Signetics , Fairchild,
AMD, Hewlett-Packard , Rockwell International . К
- 164 -
долгосрочным задачам этой организации относятся иссле -
дования и разработки в области методов герметизации и
монтажа СБИС в корпус, методов автоматизации проектиро¬
вания, совершенствования систем литографии и улучшения
надежности схем. На более короткий срок рассчитаны ра¬
боты по выявлению дефектов в ИС и определению их влия¬
ния на работу схем, а также отработка технологии изго¬
товления приборов на арсениде галлия/8,9,10/.
В январе 1982 г. в Японии объявлен национальный
проект создания супер-ЭВМ. Первоначально считалось, что
проект будет завершен за 8 лет при общем бюджете 147
млн.долл. Однако в настоящее время стало ясно, что за¬
вершение проекта возможно только за 10 лет. Участника¬
ми проекта являются фирмы Fujitsu , Hitachi , NEC ,
Mitsubishi, Oki и Toshiba . Примет участие в проек¬
те и Электротехническая лаборатория (фирма NTT ).Про¬
ект финансируется MITI с дополнительной поддержкой
от каждой фирмы. На 1982 г. выделено 3,8 млн.долл. Пос¬
ле завершения проекта любая японская фирма-участник про¬
екта будет в состоянии построить супер-ЭВМ с быстродей¬
ствием до 10 млрд.опер./с, используя технологию, архи¬
тектуру и математическое обеспечение, разработанные в
проекте. Согласно исследовательской программе, усилия
будут направлены на разработку устройств на переходах
Джозефсона и на арсениде галлия (в первой половине про¬
екта) и на разработку архитектуры и математического обе¬
спечения (во второй половине проекта). Для реализации
планов построения супер-ЭВМ с быстродействием 10 млрд.
- 165 -
опер./с предполагается разрабатывать логические ССИС на
основе переходов Джозефсона (фирмы Fujitsu, NEC, Hita¬
chi ), НЕМК Fujitsu, Oki) и GaAs FET( NEC,Hitachi ,
Toschiba и Mitsubishi ) с ПЛОТНОСТЬЮ КОМПОНОВКИ 3
тыс.вент./крист., быстродействием 10 пс для низкотем¬
пературных устройств и 30 пс для устройств, рабо¬
тающих при комнатной температуре /11,12,13/.
Разработка БИС и одновременное повышение их быст¬
родействия возможно в первую очередь благодаря умень¬
шению ширины линий, что является результатом совершен¬
ствования методов литографии от оптических до элек¬
троннолучевых и рентгеновских /14-22/. Однако имеется
предел уменьшения ширины линий, определяемый физичес -
кими законами. Для кремния он, вероятно, составит 0,25
мкм /23/. Альтернативным вариантом для повышения быст¬
родействия является поиск других материалов с более
высокой подвижностью электронов и меньшими паразитными
емкостями (например, схемы на основе арсенида галлия,
переходов Джозефсона, на молекулярной основе).
Фирма Hitachi для повышения быстродействия кри¬
сталлов БИС разработала новый полупроводниковый мате¬
риал - карбидо-кремниевую керамику, которая будет иметь
проводимость в 14 раз выше, чем алюминий, используемый
в настоящее время в производстве полупроводниковых под¬
ложек /24/.
- 166 -
I.КРЕМНИЕВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
Разработкой биполярных матричных БИС занимается
все большее число фирм (табл.1).
На Международной конференции по твердотельных схе¬
мам 1982 г. фирма Motorola сообщила о создании но¬
вых биполярных матричных БИС с временем задержки 250
пс/вент. при токе переключения I мА и перепаде логиче¬
ских уровней 550 мВ. Плотность компоновки составляет
2500 эквивалентных вентилей на кристалле размером
6,575x6,85 мм. Базовой схемой, используемой для реали¬
зации логических функций матричной БИС, являются двух¬
уровневые каскадируемые вентильные ecl -структуры.
При разработке кристалла был использован технологичес¬
кий процесс mosaic и (окисно-изолированные самосов-
мещенные схемы с имплантацией фирмы Motorola, 2-е по¬
коление). В технологическом процессе используется стру¬
ктура с пристеночным эмиттером и трехслойной металлиза¬
цией на основе алюминия, легированного медью. Минималь¬
ная ширина линий 2 мкм. На кристалле встроены схемы ди¬
агностики, контролирующие правильность контактирования
кристалла с многослойной печатной платой. В дополнение
к примитивным вентилям была также спроектирована биб -
лиотека сложных логических функций. Использование мак-
Роячеечных функций приводит к улучшению характеристик
кристалла и упрощению проведения вентильных межсоеди -
нений на кристалле.
- 167 -
Кремниевые матричные БИЗ
Использование
и срок по¬
ставки
со
£
ОС
1 •-<
•^г
1 2
Sperry
Univac
1100/90
(1982 rj
Cray I-MP
(1982 г.)
с5
см (
S «
о
8
■
личест
выводо
СП
СМ
gs
■>г
3
i
2
§
1
5
«Я
У
ю
см
3 <о Й
ь-7
1
1
см
со
1
СП
1
1 1 I 1
Минин
ширин
м
о
эсть
еяния, 1
рист. 1
г-
1
,5-9
1
,8-5
,5-7,5
4-5
со
1
СО
со
со
1
1
3,3
3,3
1-0,8
ф
см
см
о*
ЙЕ
8
8
о
о
я
Время
эадер
пс/ве
250-3
350-7
350-7
350
370
8
ф
8
со
300-51
888 8888
ю О-Г- сох’Г-х
• в
лй м
S3 &
2S >
о
о
ю
о о о с
О О О С
о о ш
Z)
м
А о
оо
со см
8
ю
§
§
8
СО
8
□О OCOQ
со
Плот
комп
8КВ.
вент
СМ
СМ ЬЧ
см
см
со
2
—СМ 14 СОСО
-
Ю
СО
2
мм
2
мм
ю
ю
§
Ф
х
U0
U0
со
со
го м
ю
о
ю
ф
1
о
1
о
4,3x4,
7,25х’/
I 5,93x5
1
1
§
СО
О-
А> 1 я
Р* v л
Р*5Яй
к
Тип ло!
1 СКОГО I
1 ментаЛ
СТИМОС1
1 ECL/10
I
о
Zq
8
0
й
о
1
ECL
о о
ECL/10C
ECL
Я
А О.
а §
g
о
ад
л
о
о
о
см
о
X
н
о
о*
X?
го о.
я
д
А3
4
•о
о
о
о
§ § 1
сп х- <п
о
ад
С 43 в
о ГН О
£
ф
о
•о
<Н (б
Фирм
ОГО1
JC
и
д
О О О О
О О О СМ
О О lA Q
N<-00
И М М W
е о о с
•н
1 4->
1 V
1 с
о
40
о
см
о
с
Ф
S
■н -н
>> Д ч
ДОФ
д д д
в
«
ж
>>
ф
о
о
о
в
я
>>
я о
О Д
я о
•Н d
я 5
« Я
о
я
«
Иц
' ад
1 тЧ
> СО
(4
О
X
ад ад ад
ООО
XXX
ад
о
X
о
•н
и
® -и ад
о. в н
и Оч ад
Я
ад
в
д
о
я
СП
Я
е
о
■Н +■>
<0 О
я а
я
" 5
£ ?
168
Для новой БИС разработан корпус с воздушным тепло¬
отводом, способный рассеивать до 12 Вт при воздушном
потоке 3,8 м/с. На корпусе расположены 149 выводов в
виде матрицы, 120 из них - сигнальные, 28 выводов пита¬
ния (16 - для "земли” эмиттерных повторителей выходных
логических элементов), один - направляющий. Большое ко¬
личество выводов питания уменьшает индуктивность и
допускает возможность переключения большого количества
(до 68) выводов одновременно. Температурное сопротивле¬
ние 4°С/Вт.
Фирма представила экспериментальные характеристи¬
ки работы схем при комнатной температуре. Время внут -
ренней задержки схем с нагрузочным коэффициентом по
входу и выходу, равным единице, составляет 240 нс,
дополнительная задержка для кавдого входа равна 20 пс,
а для выхода 10 пс. Среднее время задержки на металли¬
ческие соединения на кристалле 64 пс/мм. Отмечается,
что время задержки на элемент 4-3-33 ИЛИ-И составляет
504 пс, а для триггера типа D-525 пс /25-31/.
Фирма Pairchild также сообщила о разработке
новой серии матриц на основе 3-входовых И-НЕ-вентилей
“ GE 0020 , GE 0500 , GE 1000 И GE 2000 На ОСНО-
ве собственной системы автоматизированного проектирова¬
ния. Система faircad имеет сильно развитую библиоте¬
ку макроячеек от простых вентилей до самых сложных и
обеспечивает проведение 99% трасс в автоматическом ре-
*йме при 90-у5% использования оборудования. Матричная
- 169 -
БИС ge 2000 состоит из 2 тыс.эквивалентных вентилей
ecl -типа с временем задержки эквивалентного венти¬
ля 100 пс, средней мощностью потребления 6 Вт/крист.
Минимальная ширина линий на кристалле 1,25 мкм. Для
изготовления кристалла используется разработанный фир¬
мой технологический процесс "Изопланар- zn ", на ос¬
нове которого строятся окисно-изолированные самосовме-
щенные транзисторы с минимальными размерами эмиттера
на подложке 1x7 мкм. Двухуровневые каскадируемые вен¬
тильные структуры, на основе которых построены матрицы,
позволяют выполнять сложные макроячеечные функции ,Мят-
рица ge 2000 разбита на 500 ячеек, каждая из которых
может реализовать такие функции, как сумматор, умножи¬
тель 4x1, триггер типа d и др. Произведение времени
задержки на мощность ячеечных токовых переключателей
может регулироваться с помощью системы faircad .Каж¬
дая ячейка содержит 2 переключателя - верхний ( более
быстрый) и нижний (более медленный), каждый из которых
может иметь одно из трех произведений времени задержки
на мощность. Верхний переключатель может работать в од¬
ном из трех режимов: 350 пс и 11,3 мВт, 500 пс и 6,2
мВт или 700 пс и 3,4 мВт.
Аналогично нижний переключатель может работать в следую¬
щих режимах : 450 пс и 11,3 мВт, 700 пс и 6,2 мВт или
350 пс и 3,4 мВт.
Все четыре матрицы совместимы с семейством fiook
Матрица ge 2000 располагается в 132-выводном кор¬
пусе и стоит 125 долл. Стоимость системы автоматизи¬
- 170 -
рованного проектирования составляет 33-48 тыс.долл./32-
37/.
Фирма Signetics совместно С фирмой RTC объя—
вила о создании своих матричных БИС субнаносекундного
диапазона. Фирмой разработан набор усовершенствованных
заказных псп-схем ( асе ), вклкнакщий 4 матрицы от
600 до 2200 вент./крист, и пятую со встроенным ЗУ. Мат¬
рицы выполнены по технологии с изоляцией окислом. В се¬
рии АСЕ используются внутренние CML -схемы и ECL-бу¬
феры на входе, совместимые с сериями I00K и ЮК. Время
задержки равно соответственно 0,35-0,7 нс/вент. при
мощности рассеяния 2-6 мВт/вент. и произведении време¬
ни задержки на мощность 1-3 пДж, что позволяет проек¬
тировать компактные быстродействующие системы без жид¬
костного охлаждения. Предполагается использование этих
схем в универсальных ЭВМ, работающих в реальном масш¬
табе времени. В своем проекте фирма использует прог¬
рамму автоматизации размещения и трассировки в БИС /38,
39,40/.
Краткое сообщение о создании семейства логических
субнаносекувщных схем было сделано фирмой Siemens.
Объявленное семейство SH юос из трех схем с 24, 26
и 120 логическими ячейками имеет время задержки 350п.с,
ЧТО сравнимо С такими же образцами фирм Motorola , Fair¬
child и Signetics . Субнаносекундные задержки были
достигнуты в основном за счет минимизации размеров схем.
Самой большой в семействе является 120-ячвечная матри¬
ца, у которой на кристалле размером 75 мм^ располагает¬
- 171 -
ся 2500 вентилей.Работая от источника питания -4,5В при
частоте 350 МГц, матрица потребляет мощность от 2,5 до
7,5 Вт в зависимости от типа. Поставки схем для исполь¬
зования их в высокопроизводительных ЭВМ ожидаются в
1984 г. /41/.
В своей НОВОЙ ЭВМ 1100/90 фирма Sperry Univac ИС-
пользует матричные БИС ксь-типа с временем задержки
370 пс/вент. и новой технологией компоновки БИС, в ко¬
торой используются спаренные платы. Схемы изготавлива¬
ются с помощью процесса окисной изоляции с использова¬
нием тонкого эпитаксиального слоя и 2-мкм геометрии.
Субнаносекундные есъ -схемы или "Sneci" имеют 168
вентилей на кристалле размером 4,3x4,8 мм. Схемы будут
поставляться двумя внешними фирмами Fairchild И Sig¬
ne tics , а с лета 1983 г. будут изготавливаться са¬
мой фирмой на заводе в г.Иген. Благодаря использованию
специально разработанного кристаллоносителя и водяного
охлаждения (фирма Sperry Univac впервые пошла на
это в ЭВМ гражданского назначения) в конструкции ЭВМ
1100/90 обеспечена возможность исключительно плотной
упаковки схем " Sneci ", что позволяет разместить ЦП
и связанную с ним кэш-память на одной панели размером
380x660 мм. В связи с этим габариты машины удалось умень¬
шить приблизительно в 10 раз по сравнению с моделью
1100/80. В состав главного процессора ЭВМ 1100/90 вхо¬
дят 52 схемные платы, которые устанавливаются попарно ,
используя общую центральную холодную пластину для ох¬
лаждения. В среднем одна схемная плата содержит 40-50
- 172 -
БИС " Sneci ", рассеивающих в среднем 4-5 Вт каждая, а
также 80 СИС с мощностью рассеяния по 0,5 Вт. Кристал¬
лы матриц " Sneci " устанавливаются в безвыгодные кри-
сталлоносители, имеющие по 54 контакта снизу и с торцов,
и монтирующиеся на 22-слойную плату, проводники на ко¬
торой размещаются в координатной сетке с шагом 1,27 мм
/42-47/.
Фирма Honeywell в серии ЭВМ dps-88 использу-
ет усовершенствованные ckl-е -кристаллы ( current-mode
logic extended) с субнаносекундными задержками, рас¬
положенные на 8-слойных керамических подложках. Микро¬
модуль размером 80x80 мм содержит до 12000 логических
вентилей, расположенных на НО кристаллах.
В серии dps-88 впервые используется жидкостное
охлаждение дистиллированной водой с антикоррозийными
добавками. Новые кристаллы будут изготавливаться иск¬
лючительно В отделении фирмы Honeywell в КОЛОРЭДО-
Спрингс /48-57/.
В процессе работы над ССИС-программой фирма Honey¬
well разработала матричную БИС Н3000 с 3 тыс. эквива¬
лентных вентилей на кристалле размером 7,25x7,45 мм и
временем задержки 600 пс/вент.
Матрица построена на основе GML -вентилей с
окисной изоляцией. Типичная потребляемая мощность 2,6
Вт/крист., максимальная 3,4 Вт/крист. Библиотечный на¬
бор для этой схемы состоит из 30 макроячеечных функций.
Для создания межкомпонентных соединений используются 2
уровня металлизации. На керамическом корпусе располага-
- 173 -
ются в виде сетки 144 контакта ввода-вывода. Матрица
Н3000 - первая в семействе высокопроизводительных бипо¬
лярных матриц, запланированных для продали на свободном
рынке фирмой Honeywell , которая ранее выпус¬
кала схемы только для своих внутренних нудц. В разработ¬
ке матрицы использована ионная имплантация и 3-мкм гео¬
метрия. Некоторое неудобство применения схем состоит в
необходимости использования двух источников питания
/58/.
Фирмой Honeywell разработана также биполярная
матричная БИС с плотностью компоновки 1500 cml -венти¬
лей на кристалле размером 5,93x5,75 мм(время задержки
0,8 нс, мощность рассеяния 3,3 Вт). Кристалл изготов -
лен на основе биполярного процесса с изолированными пе¬
реходами, минимальная ширина линий 4 мкм. Фирма Honey¬
well повысила допустимую рабочую температуру смь-схем
с 85 до П0°С. Кристалл монтируется в 138-выводной кор¬
пус /59/.
Выпуск ЭВМ Cray 2 фирма Cray Research запла¬
нировала на 1985 г. В ЦП новой ЭВМ фирма будет исполь¬
зовать 16-вентильные матрицы на основе ecl -схем с
временем задержки 300-500 пс/вент. и минимальной шири¬
ной линий 2 мкм. Блоки, содержащие по 8 схемных плат
размером 100x200 мм, будут полностью погружены в инерт¬
ную охладцапцую жидкость - фторид углерода. ЦП ЭВМ
Cray 2 будет в 10 раз меньше по размеру, чем совре -
менный ЦП ЭВМ Cray 1 /60-62/.
В апреле 1982 г. фирмой Cray Research была
- 174 -
анонсирована двухпроцессорная ЭВМ Cray Х-МР, первые
поставки которой намечены на середину 1983 г.В ЦП этой
машины используются такие же биполярные ecl -схемы ,
что и в ЦП ЭВМ Cray 2, с плотностью компоновки 16 вент.
/крист, с шириной линий 0,5 и I мкм, поставляемые фир¬
мами Fairchild и Motorola . Меньшая, чем В ЭВМ
Cray 2 плотность компоновки схем позволила использо¬
вать традиционное фреоновое охлаждение /63-67/.
Помимо своих сообщений о схемах, разработанных
для ЭВМ IBM-308I /68-70/, фирма IBM опубликовала све -
дения о проектировании биполярной матричной БИС с 7000
вентилями на кристалле размером 5,7x5,8 мм. Это оказа¬
лось возможным благодаря использованию системы автома¬
тизации проектирования, 2,5-мкм ширины линий и 4-х сло¬
ев металлизации /71/.
Японская фирма NEC объявила о разработке схемы с
плотностью компоновки 300 вент./крист, и временем за¬
держки 0,5 нс/вент., а также с 1200 и 2000 вент./крист,
и временем задержки 0,7 нс/вент. /72/.
В новой ЭВМ М-260Н фирма Hitachi использует
ecl -БИС с плотностью компоновки 1500 вент./крист.,
временем задержки 0,8 нс/вент., средней мощностью рас¬
сеяния 3,3 Вт/1фист., количеством выводом 108 и БИС С
плотностью компоновки 550 вент./крист., временем за¬
держки 0,45 нс/вент.,средней мощностью рассеяния 3,3
Вт/крист. /73/.
Наряду с развитием биполярной технологии улучшают¬
- 175 -
ся и КМОП-схемы. Так, фирма Honeywell с помощью не¬
посредственного вычерчивания электронным лучом изгото¬
вила экспериментальные КМОП-транзисторы с линиями ши¬
риной 0,36 мкм, отстоящими друг от друга на 0,5 мкм.
Время задержки распространения сигнала в вентиле.выпол¬
ненном на таких транзисторах, равно 0,09 нс при напря¬
жении питания 3 В /74,75/.
Фирма Toshiba сообщила о разработке матричной
БИС на основе КМОП-вентилей с плотностью компоновки 6
тыс.вентилей на кристалле размером 7,84x7,84. Время
задержки вентилей инвертора составляет 0,4 нс, мощ¬
ность рассеяния 10 мкВт/МГц на каскад. Для демонстра¬
ции работы матрицы на ее основе изготовлен параллель¬
ный умножитель 16x16, содержащий 3365 базовых ячеек.
Типичное время умножения составляет 130 нс при такто¬
вой частоте 5 МГц и мощности рассеяния 275 мВт. В из¬
готовлении матрицы использована новая технология двух¬
слойной металлизации, которая включает в себя новый
низкотемпературный метод так называемой планаризации
/76/.
Фирмой Toshiba разработана также полузаказная
КМОП-БИС с плотностью компоновки 20 тыс.вент./крист, и
временем задержки 1,5 нс/вент. Для достижения такого
быстродействия улучшена технология обработки КМОП-БИС
с целью создания 2-мкм геометрии и разработана техно¬
логия изготовления трехслойной алгминиевой металлиза -
ции /77,78/.
Фирма nec в своих разработках КМОП-схем предпочи¬
- 176 -
тает использовать кремний на сапфире. В ее эксперимен -
тальных КНС/КМОП-образцах достигнуто время задержки 100
дс/вент. при энергии 0,1 цДж, требуемой для переключе¬
ния инвертора /79/.
2. СХЕМЫ НА ОСНОВЕ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ
Зарубежные полупроводниковые фирмы ведут интен¬
сивные исследования в области ИС на арсенвде галлия.
Увеличение спроса на такие схемы обусловлено требова¬
ниями, предъявляемыми к элементной базе высокопроизво¬
дительных ЭВМ, в первую очередь военного назначения.
Согласно отчету фирмы Creative Strategies Internatio -
nal , объем потребления GaAs -приборов в радиоэлек -
тронном оборудовании к 1990 г. достигнет 1,4 млрд.долл.
Замена кремния на арсенид галлия позволит повысить бы¬
стродействие современных ЭВМ в 10 раз и вместе с тем
вдвое снизит потребляемую ими мощность. GaAs-кристал¬
лы с плотностью компоновки 100 тыс.вент./крист, и вре¬
менем задержки 100 пс/вент., создание которых возможно
в предстоящем десятилетии, дадут возможность создать
ЭВМ, работающие на гигагерцевых частотах. Один крис¬
талл на арсениде галлия размером 10x10 мм сможет заме¬
нить 1680 кремниевых биполярных кристаллов, требуемых
для построения ЦП /80-89/,
Фирма Toshiba разработала матричную БИС с
плотностью компоновки 500 вент./крист., содержащую в
общей сложности 2400 полевых транзисторов на основе ар-
- 177 -
сендда галлия с утопленными платиновыми затворами,ра-
ботамцих в режиме обогащения.Время задержки сигнала в
вентиле при напряжении питания 2 В, мощности рассеяния
0,2 мВт и нагрузочном коэффициенте I составляет 80 пс.
При нагрузочном коэффициенте 3, длине внутренних сое¬
динительных линий 3 мм и 20 пересечениях время задерж¬
ки становится равным 690 пс, при этом произведение вре¬
мени задержки на мощность рассеяния равно 0,35 пДж. Эм¬
пирически получено, что время задержки увеличивается
на 70 пс с увеличением нагрузочного коэффициента на
единицу, на 100 пс с увеличением длины соединительных
линий на I мм и на 5,5 пс для каждого дополнительного
пересечения. Разработчики предполагают освоить выпуск
новых схем в 1984 г./90-95/.
Фирмой Hewlett-Packard совместно со Стэнфорд -
ским университетом разработан набор из трех логических
кристаллов на арсениде галлия. Набор генерирует дан¬
ные со скоростью 2-5 Гбит/с и предназначен для испыта¬
тельных систем быстродействующих ИС. Выход годных ИС,
содержащих 500 вентилей на кристалле, равен 30% /80,87,
96/. Фирма Hewlett-Packard описала также разработан¬
ный ею процесс изоляции протонами для тесно размещенных
ОаАв -ИС/97/.
В 1982 г. наметилась тенденция к увеличению быст¬
родействия ИС за счет применения нового класса прибо¬
ров - биполярных структур с гетеропереходами на основе
полупроводниковых соединений типа фосфида индия и ар¬
сенида галлия. При этом большая часть работ по созданию
- 178 -
биполярных логических схем на гетеропереходах финанси¬
руется государственными ведомствами. Управление перс¬
пективных НИОКР Министерства обороны США финансирует
работы Массачусетского технологического института(МТИ)
2
и фирмы Texas instruments по созданию I ь -схем на
гетеропереходах.
В качестве кандидата для СБИС МТИ разработал экс¬
периментальную биполярную логическую 12ь-вентильную
гетеропереходную структуру из арсенида галлия-индия и
фосфида индия. Специалисты МТИ считают, что в структу¬
рах на гетеропереходах inGaAs-lnP подвижность носи¬
телей при низкой напряженности электрического поля на
20-30% выше, чем в GaAlAs-GaAs структурах. Вычислен¬
ное время задержки при нагрузочном коэффициенте по вы¬
ходу, равном 4, составляет 300 пс/вент. при ширине ли¬
ний 3 мкм и ширине базы 0,5 мкм. Математический анализ
показал, что время задержки 100 пс будет достигнуто
при ширине линий I мкм /97-100/.
Фирмой TI изготовлен 17-каскадный кольцевой гене¬
ратор и опытный образец матрицы со 100 вентилями на
GaAlAs-GaAs гетеропереходах. Время задержки распрост¬
ранения сигнала в вентиле равно 770 пс при мощности
рассеяния 0,3 мВт /101,102/. Аналогичные работы ведут¬
ся в Калифорнийском университете /103/.
Фирма Rockwell international сообщила о созда¬
нии кольцевого генератора с помощью ecl -схем на ге¬
теропер входных структурах GaAlAs-GaAs . Математиче¬
ский анализ работы такого генератора показывает, что
- 179 -
время задержки распространения сигнала в вентиле с ши¬
риной эмиттера I мкм и коэффициентом нагрузки 2 соста¬
вит 10 пс /80,82,101,104/.
Работы, проводимые в Институте полупроводниковой
техники в Аахене, финансирует Министерство
ний и техники ФРГ. Здесь создан биполярный
транзистор с гетеропереходами на основе
исследова¬
п-р-п
структуры
GaAlAe-GaAa-GaAlAs , характеризующийся малым време¬
нем накопления неосновных носителей и нулевым порого -
вым напряжением, что позволяет использовать его на ча¬
стотах до ЗГГц /82,105/.
Исследователи фирмы Thomaon-CSF разработали бы¬
стродействующую ИС на основе GaAlAs-GaAa - структур,
работающую при комнатной температуре. ИС представляет
собой П-каскадный генератор с временем задержки 22
пс/вент. Установка этой схемы в корпус, изготовленный
в лаборатории, позволила уменьшить это время до 19 пс.
Схема работает от источника питания 3,5 В и потребляет
мощность 6,6 мВт/вент./106-108/.
Фирма Fujitsu разрабатывает две технологии со¬
здания БИС на GaAs для применения в ЭВМ. Самосовме-
щенный, полностью имплантированный планарный GaAs -
mespet с длиной вентиля 1,5 мкм имеет время переклю¬
чения 50 пс при комнатной температуре.
Фирмой создана также технология изготовления НЕМТ
с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии (МВЕ) с длиной
вентиля 1,7 мкм, временем переключения 17,1 пс/вент.
при температуре жидкого азота (77К). При геометрии 1,1
- 180 -
лкм в вентилях НЕМТ достигается время переключения 12,8
дс/вент ./109-Ш/.
Разработкой ССИС на арсениде галлия для применения
их в высокопроизводительных ЭВМ занимается также фирма
British Telecommunication Research Labs /112-114/ И
фирма Hughes , которая разработала технологический про¬
цесс изготовления кольцевого генератора с шириной линий,
в вентилях 0,5 мкм и задержкой 34 пс/вент./П5/.
Результаты моделирования на ЭВМ GaAs-SDFL-кольце¬
вых генераторов показывают, что время задержки умень -
шится с 53,6 пс для I-мкм размеров до 28,1 пс для 0,5
-мкм устройств с произведением быстродействия на мощ¬
ность 229,7 и 27,1 фДж соответственно /116/.
3. СХЕМЫ НА ОСНОВЕ ПЕРЕХОДОВ ДЮЗЕ^СОНА
И НА ДРУГИХ МАТЕРИАЛАХ
В США, Японии и Европе продолжаются интенсивные
работы по созданию вычислительных систем на основе пе¬
реходов Джозефсона. Среди наиболее активных в этом от¬
ношении фирм можно отметить фирму IBM, которая, несмо¬
тря на объявленное в апреле 1982 г. снижение интереса
к этой проблеме, все-таки продолжает работы и собира -
ется к 1986 г. создать ЭВМ на переходах Джозефсона с
временем цикла I нс /117-120/. ЭВМ ожидается очень ком¬
пактной, размером 15x15x15 см. Она расположится в кон¬
тейнере высотой около 120 см, с рабочим объемом, охлаж¬
даемым жидким гелием до 4,2К. Фирма объявила,что ста-
- 181 -
дня исследований уже закончена 3 года назад, а в насто¬
ящее время проводятся испытания массовой продукции /121/,
Фирма IBM ведет разработки на основе сплавов свинца,хо¬
тя исследуются также и ниобиевые пленки /121-124/.
Фирмой IBM разработан кристалл на основе инжекци¬
онной схемотехники ( Current Injection Logic ) с ши¬
риной линий 2,5 мкм. На кристалле размером 3,5x3,5 мм
располагается 177 элементов. Время переключения около
10 пс/вент.» мощность рассеяния I мкВт/вент. Кристалл
рассеивает мощность 350 мкВт. Произведение быстродейст¬
вия на мощность рассеяния для базовых вентилей равно
0,2 фДж. Схема обработки данных успешно испытана при
времени цикла менее 700 пс (5 логических каскадов), что
соответствует скорости обработки данных в 1,5 Гбит/с
/125-127/.
Фирма IBM сообщила также о разработке нового сверх¬
проводникового устройства Quiteron со свойствами тран¬
зистора, использующего туннельный эффект с квазичастич-
ной инжекцией. Quiteron имеет транзисторные характерис¬
тики - может усиливать, инвертировать и переключать вход¬
ные сигналы, выделяет намного меньше тепла и поэтому
представляет возможность достижения высокой степени ин¬
теграции. Устройство находится в стадии исследования/128,
129/.
Фирмой Bell создан умножитель 8x12 на основе
548 схем на переходах Джозефсона, названных LAWS ( Joee-
pheen-Atto- Weber Switch ). Вентиль содержит 2 пере¬
хода и один резистор, расположенные в виде треугольника.
- 182 -
Собственное время задержки умножителя при получении 13
старших разрядов произведения составляет 2 нс. Ввиду
того, что схема располагается в охлаждаемом жидким ге¬
лием сосуде, на задержку распространения в кабелях,со¬
единяющих кристалл с внешними устройствами, имеющими
комнатную температуру, уходит 30 нс при мощности менее
I мВт. С учетом быстродействия внешней кремниевой элек¬
троники фирма Bell выбрала время цикла измерений 75
нс. Для изготовления схемы использованы сплавы свинец-
золото и свипец-олово-золото, а для изготовления экра¬
на заземления - ниобий. Семислойная схема на кремние -
вой подложке изготовлена с помощью обычных методов фо¬
толитографии. Типичная ширина линий 10 мкм /130-135/.
Фирмы Sperry,Bell, ВЕС и французская государст¬
венная лаборатория leti используют в своих разработ -
ках джозефсоновские переходы на основе пленок ниобия
/136-138/.
Специалисты фирмы TRW для своих специализиро -
ванных систем также ведут разработки приборов на пере¬
ходах Джозефсона с использованием пленок ниобия /139,
140/.
Японская фирма NEC сообщила о разработке экс¬
периментальных резисторно-связанных логических венти¬
лей на переходах Джозефсона ( rcjl ) с временем пере¬
ключения 10,8 пс (при температуре 4,2 К). RCJL включает
в себя переходы Джозефсона и резисторы. Для построения
логических схем И, ИЛИ и НЕ используются 3-4 контакта.
Благодаря не магнитной, а токовой связи внутри Джозеф-
- 183 -
ооновского элемента, площадь кристалла можно уменьшить
в 8 раз, а среднюю рассеиваемую мощность до 11,7 мкВт;
ширина линий в устройстве 5 мкм /141-146/.
Разработчики высокопроизводительных ЭВМ ведут по¬
иски и в области создания оптических устройств.
Так, фирмой TRW разработано оптическое устройство,
размещающееся на одной подложке и состоящее из трех
связанных световодов. Устройство может выполнять функ¬
цию вентиля ИЛИ или исключающее ИЛИ. Возможная ско¬
рость переключения 0,1 нс. Оптическое устройство фирмы
TRW имеет около 10 мм в длину и 0,51 мм в ширину.Све¬
товоды сформированы напылением титана на подложку из
ниобата лития /147/.
Совместными усилиями фирмы Bell и Центра опти¬
ческих исследований Аризонского университета разрабо¬
тано опытное оптическое переключающее устройство на ос¬
нове сверхрешетки из чередующихся слоев GaAs и GaAlAs.
При подаче светового импульса с энергией менее I нДж
время переключения равно 200 пс. Новое устройство, по¬
зволившее впервые наблюдать оптическую бистабильность в
полупроводниковом приборе, работающем при комнатной
температуре, перспективно для создания будущих оптиче¬
ских ЭВМ /148-150/.
Фирма Hughes сообщила о своих разработках оп¬
тических логических схем на основе арсенида галлия.Цель
фирмы - создание логических схем, работающих со ско¬
ростью передачи 5 Гбит/с /151/.
Фирма Bell для создания быстродействующих ло¬
- 184 -
гических схем реализует оптические связи мевду логичес¬
кими вентилями /152/.
Продолжают появляться сообщения фирм об использо -
вании молекулярных схем в построении супер-ЭВМ. Сущест¬
вует мнение, что возрастающая потребность в более мощ¬
ных ЦВМ, с одной стороны, и неспособность с помощью
кремниевых схем получать такие результаты, с другой сто¬
роны, заставит фирмы, подобные IBM, обратить серьезное
внимание на биоэлектронику. Считается, что ЭВМ, постро¬
енные на таких схемах, будут в миллион раз быстрее су¬
ществующих и разместятся в объеме I см3.
Отделение молекулярной электроники ВМС США разра¬
батывает молекулярный процессор, в случае удачного за¬
вершения работ он будет называться R2D2 /153,154/. К
1985 г. фирма ему планирует изготавливать на осно¬
ве протеина короткоканальные полевые транзисторы, раз¬
меры переключательных элементов которых будут меньше
длины свободного пробега электрона. Конечная цель этой
работы с органическими молекулами - в использовании их
в качестве дискретных переключателей /155/.
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Внимание, уделяемое за рубежом проблемам автома¬
тизации проектирования (АП), продолжает возрастать.На
19-й конференции по АП, проходившей 14-16 июня 1982 г.
в США, был представлен отчет комиссии по изучению со¬
стояния разработок 18 зарубежных фирм в области АП.Ос¬
- 185 -
новные результаты этого отчета можно охарактеризовать
следующим образом:
- большинство систем АП предусматривает использо¬
вание программ универсального назначения, связь мезду
которыми осуществляется через общую базу данных;
- аппаратные средства систем АП ориентированы на
использование больших универсальных ЭВМ с интенсивным
использованием коммерческих интерактивных графических
систем;
- около 50% средств АП разрабатываются непосред¬
ственно на фирмах, использующих создаваемые системы АП;
- процедуры логического проектирования требуют
около 50% всех трудовых затрат, необходимых для созда¬
ния законченной системы;
- процессы разработки архитектуры системы и под¬
готовки к использованию языка программирования для ра¬
боты в реальном масштабе времени не принято включать в
процедуру создания системы АП, но создателям таких си¬
стем приходится все больше уделять внимания этим про¬
блемам;
- процессы АП печатных плат и матричных БИС в на¬
стоящее время достаточно отработаны;
- процедуры тестирования отработаны в наименьшей
степени, в этой области проводится значительное количе¬
ство исследований;
- в ограниченных объемах ведутся работы по созда -
нию формальных процедур проверки в процессе проектиро -
В НН ИЯ •
- 186 -
Как указывалось на конференции, наибольшие трудно¬
сти в дальнейшем развитии работ по АП связаны с тем,
что большинство разработчиков таких систем являются спе¬
циалистами в области программного обеспечения и недо¬
статочно разбираются в вопросах использования СБИС .Имен¬
но с развитием технологии СБИС и переходом к проектиро¬
ванию устройств на основе СБИС связаны дальнейшие пер¬
спективы развития АП.
В отчете представлены следующие данные по исполь *
эованию типов аппаратуры для АП (в
~ большие ЭВМ в режиме пакетной обработки - 52,3
- большие ЭВМ в интерактивном режиме - 28,1;
- мини-ЭВМ в режиме пакетной обработки - 7,3;
- мини-ЭВМ в интерактивном режиме - 10,9;
- системы с распределенной обработкой **1,1;
- другие - 0,3 ;
100,0
Представляют интерес также сведения, касающиеся ко¬
личества систем, в которых используются интерактивные ,
ручные и автоматические методы в задачах разбиения.наз¬
начения, размещения, трассировки и проверки правильнос¬
ти выполнения проекта. Представленные данные в основном
касаются разработки печатных плат (табл.2).
Были исследованы данные о времени цикла проектиро¬
вания некоторых БЖ. Так, базовые кристаллы с плотностью
компоновки 300 вент./крист, имеют цикл проектирования 5
недель, а с плотностью компоновки 700 вент./крист. 7-12
- 187 -
недель /156,157/.
На конференции была представлена также система АП
фирмы IBM - YSE (Yorktown Simulation Engine) . Это
система специального назначения, предназначенная для
моделирования логических схем на вентильном уровне. Си-
Таблица 2
Степень автоматизациииспользуемая в физическом
проектировании
Т ип задачи
Процент использования
ручной
интерактивный
автоматический
Разбиение на печатные
100
0
0
платы
Назначение логических
схем на ИС
40
10
50
Размещение
25
30
45
Т рассировка
15
30
55
стала обеспечивает моделирование до I млн. вентилей с
быстродействием 2 млрд.событий в секунду. С помощью си¬
стемы YSE можно смоделировать ЦП ЭВМ IBM-308I с бы¬
стродействием зоо-юоо команд/с. Это значительно прево¬
сходит возможности существующих в настоящее время си¬
стем моделирования на вентильном уровне. Так, для логи¬
ческого проектирования и проверки работоспособности 1/4
ЦП ЭВМ средней мощности серии System 370 требуется
1800 ч работы ЭВМ IBM-370/168. Решение тех же задач
для ЦП высокопроизводительных ЭВМ System 370 требу¬
ет. 4 ЭВМ IBM-370/168 по 2 сеанса в день в течение не¬
скольких месяцев. При использовании ЭВМ IBM-370/168 для
моделирования на вентильном уровне ЦП машины IBM-308I
- 188 -
быстродействие не превышает 0,5 команд/с. Таким образом,
ложно отметить, что система yse обеспечивает быстро -
действие в 600-2000 раз выше, чем ЭВМ IBM-370/168. Си -
с-гема yse представляет собой матрицу из параллельно
работающих процессоров, каждый из которых моделирует
4096 вентилей, причем вентили реализуют функции четырех¬
значной логики (0, I, X, z, где X - неопределенное со¬
стояние, z - состояние с высоким импедансом). В систе¬
му элементов yse входят : логические процессоры, мо¬
делирующие логические схемы; матричные процессоры, мо¬
делирующие ЗУПВ и ПЗУ, присоединяющиеся к системе YSE
с помощью параллельных адаптеров; переключатели, обес -
печивапцие связь медцу логическими и матричными процес¬
сорами (причем сбщее число блоков, связь медцу которыми
возможна, доходит до 256); управляющий процессор, реа¬
лизующий системные функции.
Система yse построена на СИС TTLSh- и ecl-типов.
Каддый логический процессор реализован на отдельной мно¬
гослойной плате размером 61x61 см. В стойке с габарит -
ними размерами 61x61x213,5 см располагаются логические
процессоры, обеспечивающие моделирование 128 К вентилей.
Управляющий процессор и переключатель располагаются в
Двух дополнительных стойках.
Среди функций, которые может выполнять система yse,
можно указать следующие : проверка работоспособности
проекта , моделирование на уровне вентилей, проверка
микропрограмм, облегчение процедур проверки компилято -
Ров на основе предварительного прогона программы на вы-
- 189 -
ходном языке, проверка функционирования программ диаг¬
ностики и другие /158-160/.
ЭВМ IBM-308I реализована на TTLSh -БИС и вы¬
полнена на базе двух идентичных ЦП. Время цикла процес¬
соров 26 нс, что на 50% меньше, чем у предыдущих си¬
стем фирмы IBM. Такие результаты достигнуты благодаря
уменьшению длины внутренних межсоединений. Кристаллы
ЕМС монтируются на теплопроводящие модули (ТСМ). Каж¬
дый ЦП содержит 8 модулей. В процессоре проектирования
вычислительной системы значительное внимание было уде¬
лено разработке тестовых и диагностических процедур,
обеспечивающих локализацию неисправностей на уровне от¬
дельных функциональных элементов.В процессе разработки
ЕМС удалось отказаться от использования применявшихся
ранее методов, при которых казвдая БИС, выполнявшая
сложные логические операции, оснащалась отдельными вы¬
водами. Большинство межсоединений логических схем вы¬
полнено в пределах отдельных кристаллов. Процессы соз¬
дания кристаллов и разработки межсоединений при проек¬
тировании системы IBM-308I были совмещены. В результа¬
те количество логических схем, содержащихся внутри но¬
вого корпуса, на 2 порядка больше, чем в предыдущих
разработках. Особая важность решения проблем, связан¬
ных с проектированием логических модулей, очевидна,так
как именно на эти модули приходится до 90% всего монта¬
жа в системе IBM-308I.
Благодаря новым методам проектирования удалось
устранить до 75% всех инженерных изменений, возникав -
- 190 -
ших ранее в процессе доводки разработки до стадии се¬
рийного изготовления „Остальные 25% были сведены к не¬
обходимости разработки новых БИС и включения их в си¬
стему. Время создания новых БИС удалось сократить в
среднем до 14 дней на тип БИС с учетом процесса изго -
товления /161/.
VII
Г. Н. Соколова
ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА И УСТРОЙСТВА ПАМЯТИ
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ЭВМ
В 1982 г. окончательно сформировался мировой капи¬
талистический рынок схем полупроводниковых динамических
ЗУНВ емкостью 64 Кбита,ряд японских и американских фирм
подготовил научно-производственный задел для промышлен¬
ного выпуска однокристальных динамических ЗУПВ емко¬
стью 256 Кбит, начат выпуск схем статических ЗУПВ емко¬
стью 64 Кбита.
Ожидается, что в ближайшие несколько лет потребле¬
ние схем памяти для супермашин, больших и средних ЭВГЛ
останется на стабильном уровне. Резкое увеличение по¬
требления микросхем для ЗУ предполагается в области ми¬
кро-ЭВМ, микропроцессоров, программируемых терминалов и
других микросхем. Поэтому с 1982 г. фирмы-изготовители
микросхем для ЗУ в значительной степени ориентируются
на потребности разработчиков малых вычислительных сис¬
- 192 -
тем (выпуск схем ЗУПВ со слоговым режимом, схем динами¬
ческих ЗУПВ большой емкости с байтовой и полубайтовой
организациями, многопортовых ЗУПВ, разработка микропро¬
цессорного кристалла с встроенным ППЗУ с электрическим
стиранием информации - основы "обучающихся" микро-ЭВМ,
вентильных матриц с логикой и реконфигурируемой па¬
мятью и др.).
I. Полупроводниковые БИС памяти
На рынке схем памяти по-прежнему стабильное поло¬
жение занимают схемы динамических ЗУПВ емкостью 16 Кбит,
годовой объем выпуска которых в I98I-I982 гг. оставался
на прежнем уровне ~ 150 млн.шт./год; средняя цена схе¬
мы составляла 2-2,5 долл. Объем выпуска схем динамиче¬
ских ЗУПВ емкостью 64 Кбита возрос по сравнению с 1981г.
в 7 раз и составил в 1982 г. приблизительно 90 млн.шт.;
цена схемы в зависимости от быстродействия и диапазона
рабочих температур от 5 до 20 долл. /1-3/.
По оценкам фирмы Dataquest, изменение мирового объ¬
ема продаж схем динамических ЗУПВ емкостью 64 Кбита -
"рекордсменов" полупроводниковой промышленности по сто¬
имостному и натуральному объемам сбыта - характеризу¬
ется следующими цифрами (в млн.долл.): 1980 г. - 15,
1981 г. - 150, 1982 г. - 350, 1983 г. - 900, 1984 г. -
1500, 1985 г. - 1800, 1986 г. - 1600 /4/.
Ожидается, что схемы ЗУПВ емкостью 64 Кбита ока¬
жутся наиболее прибыльными изделиями для полупроводни¬
ковой промышленности за весь 25-летний период ее разви-
- 193 -
тля. К концу 1982 г. схемы динамических ЗУПВ емкостью
64 Кбита выпускались 18 фирмами, причем джинирующее по¬
ложение (-^70^) на мировом рынке занимали японские фир¬
мы.Объемы выпуска этих схем фирмами Hitachi, NEC, Moto¬
rola и TI составляют 2 млн.шт./месяц и выше /5/.
В приведенных данных не учитывается производство
ИС фирмами для собственных разработок. ТНк, фирмы IBM и
AT&T (США.) уже в течение четырех лет изготавливают схе¬
мы емкостью 64 Кбита, причем в 1981 г. фирма IBM изго¬
товила таких схем больше, чем их продавалось на всем ми¬
ровом рынке. Для полного удовлетворения внутрифирменных
потребностей в таких схемах фирма IBM предполагает за¬
тратить на расширение производственных мощностей своих
предприятий I млрд.долл. /6/.
-1. Схемы для сверхбыстродействующей
памяти
Устройства сверхбыстродействующей памяти высокопро¬
изводительных ЭВМ реализуются на схемах ECL, статиче¬
ских п-МОП-и КМОП-схемах, а в будущем и на GaAs—схемах
с временем выборки от I до 35 нс. В табл.1 приведены ос¬
новные параметры таких схем, разрабатывавшихся и выпу¬
скавшихся зарубежными фирмами в 1982 г. /1,2,5,7-21/.
Быстродействующие схемы ЗУПВ емкостью I Кбит (орга¬
низации IKxI бит и 256x4 бит)с временами выборки,не пре¬
вышающими 10 нс, выпускаются фирмами Fairchild, Motoro¬
la, НФС и Siemens, а с временами выборки, не превышаю¬
щими 15 нс, - фирмами Fujitsu, NS, Philips, Motorola,
- - 194 -
Таблица 1
Элементная база сверхбыстродействующей
памяти ЭВМ
фирма-
разработчик
Тип
схемы
Ем¬
кость,
бит
Время
выбор¬
ки, нс
Мощность
рассеяния
при обра¬
щении/
хранении,
мВт
Особенности
схемы
Степень
освоения
1
2
3
4
5
6
7
T ехноло
ГИИ ЕС
L и 121>
AMD
AM 10415SA
lKxl
15
750
Выпуск
AM 10415A
lKxl
20
750
AM 10415
35
750
AM 100415A
15
700
AM 100415
20
700
AM 10470SA
4Kxl
15
1150
-■т_
AM 10470A
25
1000.
AM 10470
35
1000
AM 100470 SA
15
930
и = 4,5 В
пит
AM 100470 A
25
880
AM 100470
35
880
Fairchild
100415-10
lKxl
7
500
10422
256x4
10
550
100470
4Kxl
25
800
10470A
4Kxl
25
980
10474
1Kx4
25
980
Fujitsu
16Kxl
15
-
Разработка
Hitachi
HM 10414
256x1
8
-
Совместима с
Выпуск
ИС серии
MECL ЮК
HM 100422
256x4
10
800
Совместима с
Вы пуск
ИС серии
MECL Ю0К
HM 2112-1
lKxl
8
900
HM 100415
lKxl
10
-
HM 2142-1
4Kxl
8
1000
HM 10470
4Kxl
13
1200
16Kxl
16
150
Разработка
16Kxl
25
5200
Совместима с
ИС серий
MECL ЮК и
MECL ЮОК
Предназначена
Поставки
для кэш и ОЗУ
опытных
супер-ЭВМ
образцов
IBM
2Kxlb
8
1500
Статическое
биполярное
ЗУПВ для ре¬
гистров и кэш
высокопроиз¬
водительных
ЭВМ
Разработка
8Kx8
25
210/8
Технология
Разработка
50 (цикл)
195
Продолжение табл. 1
1
2
3
4
5
4
6
Motorola
MC
MC
MC
104145
104145L
104145?
16x4
3
(типов)
Технология
"MOSAIC0*
Увеличен темп
обмена, умень¬
шено значение
паразитной ем¬
кости. Совмес¬
тимы с ИС
MECL ЮК и
Macroсе11
Arrays.
Цены 9,25 и
10,65 долл.
Выпуск
256x4
10
-
Аналог схемы
ДМ 10422
Разработка
MCM 10470A
4K
15
Т ехнология
"MOSAIC"*
Поставка
опытных
партий со
11 кв. 1982 г.
NTT
(Musashi-
no)
256x4
2,7
500
Площадь кри^
сталла 9 мм .
Технология с
"суперсамосов-
мешением*
Эксперимен¬
тальные об¬
разцы
NS
DM
1O414A
256x1
± 10
750
Совместима с
ИС MECL
100К
Разработка
DM
DM
DxM
DM
DM
DM
10422
10415
10415A
10470
10470A
10470L
256x4
lKxl
lKxl
4Kxl
£ 15
35
20
25
15
25
200 мА
150 мА
150 мА
200 мА
200 мА
130 мА
Выпуск
Выпуск
Выпуск
Выпуск
Выпуск
Выпуск
Toshiba
256x1
4,6
-
Разработка
Технология n-МОП и
КМОП
AMD
AM
2147-35
4Kxl
35
900/150
Выпуск
Bell
4Kxl
5
400
Длина канала
транзистора
0,5-0,8 мкм.
Использован
силицид танта¬
ла, *бутстреп-
ные" формиро¬
ватели слов и
специальный
буфер столбца
Разработка
B'airchild
16К
25
< 200 мА
Т ехнология
"Fast-z"
Разработка
Hitachi
HM
6147П
4Кх1
4Кх1
18
200
150/0,5
КМОП-техноло-
гия
Технология
П-МОП/КМОП
■ Выпуск
Разработка
Motorola oxide selfaligned implanted circuits
- 196 -
Продолжение табл. 1
1
2
3
4
5
6
7
Использовано
резервирование.
Питание 5В.
Jjunos
IMS
1400
lBKxl
30
375/35
Использование
избыточности
увеличило про¬
цент выхода
годных схем
в 2-3 раза
Выпуск
IiE
1400-
lBKxl
860/156
Схема для во¬
Выпуск
55M
енных примене¬
ний (от -55 до
+125 С)
Intel
2115/25AM
lKxl
20
750/375
Выпуск
lKxl
15
500/100
Технология
Разработка
"HMOS-II"
lKxl
20
150
КМОП-техноло¬
Выпуск
(35 цикл)
гия. Замена би¬
полярной схемы
93415
2147H
4Kxl
35
900/50
Выпуск
4Kxl
25
Совместима с
ECL-логикой
Разработка
Mitsubish.
L
16Kxl
35
275/22,5
Разработка
NEC
julBD 2147D-
> 4Kxl
25
-
Выпуск
TI
lQKxl
30
550/75
Площадь кри- 2
сталла 26,8 мм
Разработка
Toshiba
4Kxl
18
200/0,05
Технология
КМОП/КНС.
Длина канала
Разработка
транзисторов
2 мкм
Технология GaAs
Fujitsu
IK
4
58
Разработка
McDonnel
Douglas
256x4
0,9-1
600
Разработка
4Kxl
6
75
Lockheed
5-10
-
Минимальный
Разработка
Missiles 8
c
размер 2 мкм.
Space Co.
4K
2-4
Минимальный
размер 1 мкм
Разработка
NEC
IK
3,7
280
Предполагает¬
Р азрабогка
ся снизить
время выборки
до 1,4 нс
NTT
IK
2,6
290
Свыше 7-10
Разработка
(Musashi-
транзисторов
no)
на кристалле
Rockwell
laternat.
4Kxl
1-2
-
Разработка
Thomson-
CSF
IK
2
-
Разработка
- 197 -
Siemens и Signetics.
Схемы, выпускаемые фирмой ns - dm 10470, dm 104704
и dm 10470L, представляют собой наиболее дешевый и наи¬
более быстродействующий и маломощный вариант ECL-схем
4Кх1 бит соответственно. Кроме того, они имеют самую вы¬
сокую надежность среди схем этого типа. Аналогичные ти-
пономиналы схем с близкими параметрами выпускаются фир¬
мами Fairchild (10470А), AMD (AM 1047OSA,...AM 100470),
Motorola (MCM 10470A) И Hitachi (HM 10470-1) /12/.
Фирма IBM продемонстрировала схему биполярного ди¬
намического ЗУПВ с максимальной степенью интеграции 76
Кбит с временем выборки 50 нс и мощностью, рассеиваемой
в режиме хранения, 150 мВт /22/.
Схемы на GaAs - перспективная элементная база для
сверхбыстродействующих систем памяти будущих ЭВМ. С
целью освоения цромышленного выпуска GaAs-схем в 1981 г.
организована новая фирма Gigabit Logic, inc. Предпола¬
гается, что эта фирма начнет с 1983 г. выпуск схем ста¬
тических ЗУПВ емкостью I Кбит с временем выборки I нс
/23/. Фирма считает, что использование GaAs-схем емко¬
стью I Кбит с временем выборки I нс и емкостью 4 Кбита
с временем выборки 1,2 нс в кэш высокопроизводительных
ЭВМ позволит увеличить их быстродействие до 66% без ка¬
ких-либо изменений архитектуры /24/.
Однако фирмы-изготовители вычислительных систем по¬
ка еще не планируют использовать GaAs-схемы для ЗУ. Это
объясняется отсутствием достаточного количества стати¬
стических данных, подтверждающих их достоинства, и от-
- 198 -
сутствиэм фирм - вторых поставщиков, что является опре¬
деленным свидетельством новизны разработок /24/.
Теоретические исследования, моделирование и оценка
тестовых структур, выполненные фирмой ntt (Япония).по¬
зволили сделать вывод о возможности создания схем ста¬
тического GaAs - ЗУПВ емкостью I Кбит с временем выбор¬
ки 0,8 нс, рассеиваемой мощностью 400 мВт и допустимым
отклонением порогового напряжения от номинала 80 мВ/25/.
Подобные работы, выполненные на фирмах Thomson - CSF и
Hughes, показали возможность создания GaAs-схем стати¬
ческого ЗУПВ емкостью I Кбит с временем выборки 1,1 нс
и уровнем рассеиваемой мощности 850 мВт /26/.
Фирма Fujitsu планирует к 1985 г. создать схему
статического GaAs-ЗУПВ емкостью 8 Кбит с временем вы¬
борки 5 нс /27/.
2. Схемы дня оперативной памяти
Основной элементной базой для ОЗУ ЭВМ высокой и
сверхвысокой производительности остаются СЖ п-М0П ди¬
намических ЗУПВ емкостью 16 и 64 Кбита благодаря их до¬
статочно высокому быстродействию (время выборки 80-
200 нс), низкой стоимости (до 0,006 цент/бит) и прием¬
лемому уровню рассеиваемой мощности (1-5 мкВт/бит в ак¬
тивном режиме). В ОЗУ ЭВМ также начинают использовать
схемы статических ЗУПВ емкостью 16 Кбит, выпуск которых
достаточно хорошо освоен рядом рирм.
Быстрые темпы совершенствования характеристик по¬
лупроводниковых микросхем для ЗУ позволяют разработчи¬
- 199 -
кам высокопроизводительных ЭВМ все шире использовать их,
изменяя сложившуюся в последние годы иерархию ЗУ. Так,
замена биполярных схем памяти емкостью 4 Кбита в кэш и
ОЗУ на п-МОП-БИС емкостью 16 Кбит в супер-ЭВМ Cray -is
позволила уменьшить цену ЭВМ вдвое без снижения произ¬
водительности машины. Выпуск новой модели Cray 1М с па¬
мятью на МОП-В4С планируется начать с середины ■ 1983 г.
/28-31/.
Фирма CDC планирует заменить в ЭВМ Cyber 205 схемы
ECL - ЗУПВ емкостью 4 Кбита с временем выборки 35 нс на
статические МОП-схемы фирмы inmos с временем выборки
45 нс. Первые поставки ЭВМ новой модели пред¬
полагается начать с 1984 г. Ожидается, что такая замена
позволит снизить цену супер-ЭВМ на 30$ (при емкости ОЗУ
32 Мбайта); уровень мощности рассеяния и габариты систе¬
мы при этом должны уменьшиться не менее, чем в 6 раз.
Планируется увеличение емкости ОЗУ до 64 Мбайт /32-35/.
В 1982 г. многие фирмы значительно (до 56-62$)сни¬
зили цену на устройства памяти. 1кк, фирма IBM вновь
снизила цену наращиваемой памяти ЭВМ IBM-3033 до 16 тыс.
долл./Мбайт (~ 0,2 цента/бит). В настоящее время в мо¬
делях ЭВМ 3081, 3083, 3084 фирмы IBM и 5850, 5860,5870,
5880 фирмы Amdahl цена устройств оперативной памяти со¬
ставляет 25 тыс.долл./Мбайт, а в ЭВМ серии IBM-4300 -
15,7 тыс.долл./Мбайт /36,37/. Фирма DEC снизила цену по¬
лупроводниковой памяти (на схемах динамических ЗУПВ ем¬
костью 64 Кбита) ЭВМ серии VAX до 9 тыс.долл./Мбайт
/38/.
- 200 -
С целью увеличения производительности разрабатыва¬
емых больших и супер-ЭВМ фирмы увеличивают емкость опе¬
ративной памяти до 128 Мбайт (ЭВМ М-382 фирмы Fujitsu
производительностью 30 млн.опер./с и супер-ЭВМ Facom
VP-100, матричный процессор S-810/10 фирмы Hitachi про¬
изводительностью 315 млн.опер.пл.зап./с ) и даже до
256 Мбайт (матричный процессор S-810/20 фирмы Hitachi
производительностью 630 млн.опер.пл.зап./с, супер-ЭВМ
Cray 2, Facom УР-200фирмы Fujitsu.) /39—48/.
Динамические ЗУПВ емкостью 64 Кбита
в конце 1982 г. выпускались для продажи 18 фирмами
(табл.2) /5,14,49-60/. Большинство типое ранее разра¬
ботанных и выпускаемых промышленностью схем динамиче¬
ских ЗУПВ емкостью 64 Кбита обладают значительной чувст¬
вительностью к колебаниям напряжения питания.
Схема фирмы inmos - IMS 2600 с временем выборки
100 и 120 нс выгодно отличается от ранее разработанных
типов схем более широкими допусками на напряжение пита¬
ния (5В 1 10%). Емкость конденсатора запоминающего эле¬
мента 0,05 пф обеспечивает малую частоту случайных сбо¬
ев. Слоговый режим выборки, в котором последовательно
при одном обращении выбираются 4 бита информации с ин¬
тервалами всего 40 нс, очень удобен при использовании
микросхем в видеодисплеях.
Быстродействующий формирователь тактовых импуль¬
сов, выполненный по двойной "бутстрепной" схеме, осуще¬
ствляет предварительный заряд конденсатора запоминающе¬
го элемента опережающим импульсом, поступающим раньше
- 201 -
Таблица 2
Динамические ЗУПВ емкостью 64 Кбита
Фирма-
разработчик
Тип
схемы
Время
выборки/
цикла,нс
Мощность
рассеяния
при обращ»/
хран., мВт
Площадь
кристал¬
ла, мм^
Особенности
схемы
1
2
3
4
5
6
AMD
AM 9064
100,150,
200
-
-
Fairchild
F 4164
100,120
250/22
-
F 64K
120,150,
200
-
-
Fujitsu
MB 8264A
100/200
120/200
250/22
17,6
Во всех схемах
MB 8264Х ис¬
пользован сло¬
говый режим
MB 8265
150,200
: 275/28
-
MB 8265A
100,120
330/25
-
MB 8266A
100,120
330/25
Схема может
•работать как
ЗУПВ 16Кх4 бит
Hitachi
HM 4864A-l 2
120/230
275/20
26
НМ 4864C
120/230
275/20
26
Inmos
IMS 2600
100/160
120/190
350/10
220/17
22
Слоговый режим
IMS 2620
100/160
120/190
150/230
300/22
Полубайтовая
организация
IMS 2630
150,200
300/30
—
Байтовая орга¬
низация
Intel
2164 A
140/300
335/30
-
2186
250,350
350/100
Байтовая орга¬
низация
-
70
150
-
КМОП-техноло¬
гия
ITT
ITT 4164
150,200,
250
225/25
- 202
Продолжение табл. 2
1
2
3
4
Ivlicron
Technolo¬
gy
MT 4264
100
250
Mitsubi¬
shi
M5K 4164A
120/260
250/20
Mostek
MK 4564
120/250
150/250
300/20
Motorola
MCM 6664A
150
250/25
MCM 6665A
■
National
Semicon¬
ductor
NMC 4164
120/150
200/20
KEG
J1PD 4164
120,150,
200,250
300/25
Oki
Electric
5764-1
2 120
-
Sharp
LH-6764-12
120
250
Siemens
HYB 416402
150/240
150
5 6
21
29
22
58
19
20,6
Слоговый ре-
жим.Возможна
автоматическая
регенерация с
использованием
вывода 1. Вели¬
чина емкости
увеличена на
30% за счет ис¬
пользования об¬
ратно смещен¬
ного перехода
Удовлетвор яет
требованиям во¬
енного стандар¬
та
Возможна авто¬
матическая ре¬
генерация с ис¬
пользованием
вывода 1
Сверхмалый кри¬
сталл за счет
использования
трех уровней
поликремния
Три уровня по¬
ликремния. На¬
дежная работа
схемы без спе¬
циальной защи¬
ты от oZ -частиц
79
- 203
Продолжение табл. 2
1
2
3
4
5
6
Signetics
2164
60
200
TI
ТШ
4164
250/280
200/27
23
Темп обмена в
4 раза выше,
чем в схемах
с организацией
64Кх1 •
TMS
4416
150,200,
250
250/25
—
Цена 20 долл,
(при партии не
менее 100 шт.)
SMJ
4164
150
125
У д ов л етв ор яет
требованиям
военного стан¬
дарта (-55 -
+100 °C)
входного запускающего импульса на величину времени за¬
держи тактового генератора. Схема опережающей подачи
строба адреса столбца GAS относительно строба адреса
строки HAS повышает быстродействие и упрощает регене¬
рацию ЗУ. В схеме IMS 2600 использованы избыточные эле¬
менты (5% площади кристалла) и встроенные схемы регене¬
рации. Цена схемы 24 долл, (при партии не менее 100 шт.1
Фирма считает, что данная схема должна стать стандартом
для новых разработок /2,61-63/.
В 1982 г. разработаны схемы динамических ЗУПВ ем¬
костью 64 Кбита, характеризующиеся повышенным быстро¬
действием, предпочтительным использованием байтовой и
полубайтовой организаций, слогового режима выборки,
устойчивостью к колебаниям питающего напряжения (5В-10$1
упрощением регенерации и надежностью в работе (tms 4464,
IMS 2620, 1№ 2630 И др.).
- 204 -
Использование в вычислительных системах схем с бай¬
товой и полубайтовой организациями обеспечивает большую
гибкость при наращивании емкости устройств памяти, по¬
зволяет увеличить темп обмена, а также обеспечивает по¬
тенциальную возможность использования более эффективной
техники обнаружения и исправления ошибок (с использова¬
нием модифицированного кода Файра вместо традиционного
кода Хэмминга) /64/.
В выпускаемых типономиналах схем динамических ЗУПВ
емкостью 64 Кбита пока еще не всеми фирмами окончатель¬
но решена проблема "мягких" сбоев под действием <Z -час¬
тиц. Однако использование для корпусов материалов с ми¬
нимальным уровнем радиоактивности,специальных покрытий,
поглоцщяцихоб -частицы, и повышенной величины заряда в
накопительном конденсаторе позволило большинству фирм-
изготовителей выпускать схемы с величиной наработки на
отказ 1С)5 ч /65/.
Разрабатываются схемы динамических ЗУПВ емкостью
64 Кбита, на которых будут опробованы основные схемотех¬
нические решения для будущих схем емкостью 256 Кбит.
В частности, фирмы IBM, Bell, Intel, inmos, Mostek ис¬
пользуют технику избыточности, которая будет затем ис¬
пользоваться в схемах емкостью 256 Кбит. Производится
проверка "поэлементного профиля" кристалла, выделяются
дефектные линии, которые затем ликвидируются либо лазер¬
ным пережиганием перемычек, либо путем пережигания эле¬
ктрическим током. По имеющейся статистике такая техни¬
ка увеличивает процент выхода годных микросхем в не¬
- 205 -
сколько раз /66/.
В 1982 г. появились образцы схем динамических ЗУПВ
емкостью 256 Кбит с одноразрядной организацией (табл.З)
/5,67-73/. В настоящее время японские фирмы изготавли¬
вают образцы таких схем для американских фирм-разработ¬
чиков ЭВМ сверхвысокой производительности. Ожидается,
что массовый выпуск схем динамических ЗУПВ ёмкостью
256 Кбит начнется с 1986 г. /3,74/.
Таблица 3
Разработки схем динамических ЗУПВ
емкостью 256 Кбит
Фирма-
разработчик.
Тип схемы
Время
вы борки/
цикла, нс
Мощность
рассеяния
при обращ./
хранении,
мВт
Особенности схемы
Bell
105/200
220/6
Избыточность, лазерное пере¬
жигание перемычек, спаренные
разрядные линии
Hitachi
НМ 50256
150/300
250/15
Избыточность, электрическое
пережигание перемычек
Fujitsu
100
Слоговый режим, опережение
подачи строба CAS относи¬
тельно строба RAS
Mitsubishi
Н5М 42565-12
120/230
220
Избыточность, слоговый ре¬
жим, опережение подачи стро¬
ба CAS относительно строба
HAS
Motorola
90,100,150,
70 мА/4 мА
Слоговый режим, авторегене¬
MCM 6256
200
рация, технология
"HMOS-III”
NEC
200
-
Oki Electric
MSM 57256
100
300/20
Избыточность, электрическое
пережигание перемычек
TI
SMJ 4416
200
170/70
Микросборка схем емкостью
по 64 Кбита
Toshiba
170
Затворы из силицида молиб¬
дена. Время выборки строки
94 нс, время выборки столб¬
ца 34 нс
- 206 -
В мае 1982 г. на Национальной конференции по аэро¬
навигационной и электронной технике фирма Western Elec¬
tric продемонстрировала образцы схем динамических ЗУПВ
емкостью 256 Кбит, предназначенных для использования в
военных системах /ТТЬ/.
Фирма и изготавливает четырехкристальные модули
(64 Кбита х 4) динамического ЗУПВ емкостью 256 Кбит -
SMJ 444164, удовлетворяющего требованиям военного стан¬
дарта. Кристаллы на "безвыводных" держателях кристаллов
монтируются на керамическую подложку с 28 выводами.Вре¬
мя выборки 200 нс, цена 423,6 долл. Максимальный диапа¬
зон рабочих температур от -55 до +100° С,напряжение пи¬
тания +5 В ± 10$. Выпускаются 3 модификации схемы на
различные диапазоны температур .
Фирма Mitsubishi изготавливает микросборки ЗУПВ ем¬
костью 512 Кбит - мн 6408D из 8 кристаллов по 64 Кбита.
Кристаллы монтируются на держателях в корпус с одноряд¬
ным расположением 30 выводов.
Продолжались разработки 33 для динамических ЗУПВ
сверхбольшой емкости. На фирме И разработан элемент с
двумя динамически программируемыми пороговыми состояни¬
ями. По оценкам разработчиков, использование данного
элемента позволит увеличить плотность записи информации
втрое, на порядок уменьшить токи утечки и повысить
устойчивость схемы к "мягким" сбоям. Изготовлен и про¬
верен режим нового 33 на экспериментальном образце ем¬
костью 512 бит /78/.
На фирме NTT разработано новое динамическое КМОП-
- 207 -
ЗУПВ с карманами n-типа. Емкость ЗУПВ 4 Кбита,минималь¬
ная ширина линии 2 мкм. Цель разработки - решение двух
основных проблем, стоящих перед разработчиками схем ем¬
костью 256 Кбит и выше: снижение тока утечки и повыше¬
ние устойчивости к "мягким" сбоям. Использование Р-МОП-
транзисторов в качестве нагрузочных элементов в перифе¬
рийных схемах снижает ток утечки по крайней мере в 100
раз /79/. Фирмы IBM и Hitachi ведут теоретические и экс¬
периментальные исследования по моделированию и изучению
механизма возникновения "мягких" сбоев в СНЮ ЗУПВ /80,
81/.
Считается, что через несколько лет должны появить¬
ся однокристальные динамические ЗУПВ емкостью I Мбит.
Проблема состоит в том, удастся ли разработать экономи¬
чески выгодные микросхемы с временем цикла менее 360 нс
и средней наработкой на отказ I06 ч /66/. В США созда¬
на новая фирма megaram для разработки субмикронной тех¬
нологии CffiC, включая технологию создания ЗУПВ емкостью
I Мбит /82/.
В конце 1982 г. японская фирма NEC объявила о сво¬
их разработках базовой технологии для однокристальных
полупроводниковых ЗУПВ емкостью 4 Мбита с шириной линии
менее 0,5 мкм. Фирма уже начала разработку ЗУПВ емко¬
стью I Мбит. Эксперты оценивают длительность периода до
начала массового выпуска такой супер-памяти в 5-6 лет.
Предполагается, что ее использование позволит создавать
малогабаритные переносные ЭВМ такой же производительно¬
сти, как у современных больших ЭВМ, занимающих целую
- 208 -
комнату /83/. Фирма Hitachi также заявила о своих рабо¬
тах по созданию динамического ЗУПВ емкостью I Мбит /84/.
Статические ЗУПВ, пригодные для ис¬
пользования в ОЗУ ЭВМ, характеризуются исключительно
быстрыми темпами развития. В 1982 г. начат выпуск ста¬
тических схем ЗУПВ емкостью 64 Кбита, реалия пватптыт по
КМОП-, п-МОП- и смешанной п-М0Ц/К1й0П-технологиям.
В больших ЭВМ используются быстродействующие одно¬
разрядные статические схемы емкостью 16 Кбит с временем
выборки 40-150 нс. Однако значительно большее количест¬
во типов статических микросхем производится с байтовой
организацией для памяти персональных и мини-ЭВМ.Цена на
такие схемы в конце 1982 г. снижена японскими изготови¬
телями до 3,25 долл. Шстродействующие статические схе¬
мы с байтовой организацией могут быть использованы так¬
же в кэш и ОЗУ больших ЭВМ /84,85/.
В табл. 4 приведен перечень и основные технические
параметры быстродействующих статических схем ЗУПВ, вы¬
пускавшихся и разрабатывавшихся за рубежом в 1982 г.
/1,2,8,14,86-95/.
В настоящее время на схемном уровне стоимость ста¬
тических КМОП-схем в среднем дороже n-МОП-схем на 20-
50$, а на уровне устройств КМОП - память стоит даже де¬
шевле, чем n-МОП,главным образом из-за чрезвычайно низ¬
кого энергопотребления, что существенно упрощает про¬
блему теплоотвода. Креме того, быстродействие статиче¬
ских КМОП-схем в меньшей степени зависит от температуры
/86/.
- 209 -
Ожидается, что в ближайшее время разработчикам опе¬
ративной памяти потребуются схемы статических ЗУПВ ем¬
костью 16 Кбит с временем выборки ~ 35 нс и уровнем рас¬
сеиваемой мощности ~ 600 мВт. Фирма inmos считает для
себя такую задачу выполнимой.
На микромощных схемах статических КМОП-ЗУПВ изго¬
тавливаются платы ЗУ для устройств с аварийным батарей¬
ным питанием. Например, плата СВС 064 фирмы Diversified
Technology емкостью до 64 Кбайт в аварийном режиме ра¬
ботает от никель-кадмиевой батарейки на 3,6 В, обеспе¬
чивающей ток 150 мА; при этом информация сохраняется на
плате по крайней мере в течение 200 ч при температуре
25° С. В рабочем режиме плата рассеивает мощность до
800 мВт. Максимальное значение времени выборки состав¬
ляет 200 нс, время цикла считывания от 370 до 470 нс,
время цикла записи от 360 до 450 нс. Без батареи плата
может работать в диапазоне температур от -30 до +85° С.
Цена платы емкостью 64 Кбайта 1495 долл. /96/.
Разрабатываются схемы псевдостатических ЗУПВ с ма¬
трицей ЗЭ, как у динамических ЗУПВ, но со схемами упра¬
вления, обеспечивающими регенерацию, расположенными на
этом же кристалле. Схема 2186 псевдостатического ЗУПВ
фирмы Intel емкостью 64 Кбита выпускается в корпусе с
28 выводами. Вывод I используется для подачи сигнала го¬
товности /97/.
- 210 -
о
о
В^стродействующие статические ЗУПВ емкостью 16 и 64 Кбита
g
о
о
о
<3
о
СО
о
^я
я
О-
СО
ьч
ФСО
SPq
«со
ОСО
02
О
1 Хч
о
оо
10
1 о*
*
ы
1
оо
о^
02
о
о
о
о ю
ю
о
•»
о
f—1
ЬЧ СО
со
ЬЧ
О
*
ьч
ЬЧ ьч
ьч
ы
'sx>
о
\
\
\
\
о
о
о о
о
о
10
СО
о о
со
о
ьч
СО
со со
СО
10
ю
10
о
ю
ьч
«ь
g
о
о
02
сь
10
10
Ж
о
о
02
О
10
ьч
•*
ОО
010
ЬЧЬЧ
о
с?
10
10
03
о
о
о
ьч
о
о
о
1—1
о
0
10
о
10
о
10
10
оо
10О
о-
10
о
10
м<
10
о-
10
о
10
02
020
СО 02
*
-о
<<
ьч
ЬЧ
ЬЧО2
ьч
LQU2
10 о
М«сб юн
и
§
нч
со_
ьчоо
и
00
ф
н
нсо
Ф Й
АЙ
й
о-
ф 1-1
S3
со
ечы
Q
£о
§
10
нч ьч
ю о
со ю
СО О- СО
ннн
Ю Ю 10
ю ю Ю Ф
о
о
о
о
02
ьч
\
\
10
о
02
о
СО
0
о
02
02 О
О
о
ьч
О
ю Н'
02
02
ЬЧ
О
со
о*
о
о
w S
о °
ЮНчОч
г—.г—, ОсО
сосо^ьчьч
2НЮНН
Эюю
3. Энергонезависимые ЭСППЗУ
Энергонезависимые ППЗУ с электрическим стиранием
информации (ЭСППЗУ) получили в 1982 г. существенное раз¬
витие. Разработаны несколько моделей схем с одним исто¬
чником питания +5 В. Специалисты считают эти схемы ка¬
тализатором технических достижений для систем с возмож¬
ностью дистанционного изменения программного обеспече¬
ния (вместо непосредственного эксплуатационного обслу¬
живания и переналадки) для обучающихся ЭВМ /98,99/.
Схемы энергонезависимых ЭСППЗУ имеют ряд сущест¬
венных достоинств: возможность изменения программы в ре¬
альном масштабе времени, приемлемое быстродействие при
считывании данных, легкость программирования и тестиро¬
вания. В схемах возможно несколько режимов отирания:
стирание всего массива информации или стирание и про¬
граммирование постранично или побайтно /5,100/.
Схемы ЭСППЗУ реализуются по двум основным техноло¬
гиям: МНОП- и МОП с плавающими затворами. В р-канальных
МНОП-ЭСППЗУ обычно используются 3 источника питания (на¬
пример, +5 В, -4 В и -24 В), в п-канальных МНОП-ЭСППЗУ
требуются 2 источника питания: +5 В для считывания ин¬
формации и +21 В для программирования и стирания.
Особых успехов в создании схем ЭСППЗУ добилась фир¬
ма National Semiconductor, ИСПОЛЬЗОвав так называемый
эффект Фоулера -Нордейма (инжекция и туннелирование эле¬
ктронов сквозь слой окисла толщиной — 150 S., расположен¬
ного над п+ - истоком).
В табл. 5 приведены основные схемы ЭСППЗУ емкостью
8 Кбит и более, выпускавшиеся зарубежными фирмами в
- 211 -
Схемы ЭСППЗУ
Особенности схемы
00
4
Число циклов перезаписи 10 , срок
хранения информации 10 лет
2
Число циклов перезаписи 10 , время
записи 1 мс, время стирания 100 мкс
Избыточность, три режима стнра-
ния: всего массива, строки и столб¬
ца. Число циклов перезаписи 10 .
Срок хранения информации 10 лет
Удовлетворяет требованиям стан¬
дарта MIL-STD-883B. Макси—
мальяая длительность цикла стира¬
ние-запись 10 мс
Формирователь высоковольтных им¬
пульсов. Самосинхронизированный
режим автоматического побайтового
о
и
X
3
и
м
к
X
8.
н
о
Возможность стирания байта, стра-
о
ю
4
X
Ф
X
2
К
о
о
4
X
о
U
ф
2
м
3
а
к
X
§
Е(
f Мощность ’]
| рассеяния
при обращ/
Ь
CQ
3
X*
S.
к
г~
/160
300
5/0,5
5/0,5
150/10 мА
550/250
I
125/30 мА
w
2
ф
борки,
о
X
со
о
о
со
250,
350
500
550
200
250
о
со
СП
3
я
41
CL
К
ф
м
и
1
4
(-
X
я
to
1
to
сч
to
сч
сч
сч
1
X
£
X
£
1 Техно- I
логия .
-г
КМОП
1
МНОП
КМОП
1
КМОП
Е
О
X
1
1
1
л
ь
й
(-
М
00
8
ж
в
S
ю
•- сч
?
2
Ш
£
CL
о
'к'
№
1
сч
со
О
СО
’’Г
Тип схемы
сч
4*
Ф
О
О-
(\1
3
§
(L
Ф
5
3
S
а
1
S
S
о
ГС\
40
к\
а
н
3
со
(XJ
[>-
Г-
С0
C4I
CXI
кл
СО
C4I
3
i
Л
ь
м
л
о
ь
О
U
п
м
А
2
CL
К
е
-
Fujitsu
•н
л
о
ей
-Р
•н
и
-р
<н
8
О
й
•н
0Q
5
I
п
о
в
я
гЧ
1
сб
f—1
О
й
О
-Р
£
- 212 -
Продолжение табл
- 213 -
1982 г» /5,14,101-104/.
Разрабатываются образцы схем ЭСППЗУ емкостью
64 Кбита, 128 Кбит (фирмы Intel, Inmos, Toshiba) и КМОП-
схем емкостью 256 Кбит (фирма Seeq). Выпуск таких схем
ожидается к 1985 г. В первую очередь схемы ЭСППЗУ пред¬
полагается использовать в военных системах и в системах
с управлением от микропроцессоров.
4. Контрольно-испытательная аппаратура
Тестирование микросхем для ЗУ - одна из важнейших
проблем в современной цифровой технике.Необходимый функ¬
циональный контроль схем (проверка работоспособности на
частотах, близких к рабочим) осуществляется с помощью
специализированных и многофункциональных тестовых . уст¬
ройств.
При оценке функционирования ШС для ОЗУ использу¬
ется метод алгоритмических последовательностей сигналов
2
типов N (четность, "марш", "диагональ" и др.), N (бе¬
гущая единица, "пинг-понг", "галоп" и др.) и гР^2 (бе¬
гущий столбец, сдвигаемая диагональ и др.), где N - чи¬
сло ЗЭ в схеме. Используя последовательности сигналов
типа N^^2, можно обеспечить приемлемую производитель¬
ность при функциональном контроле однокристальных ШС
для ОЗУ емкостью свыше 4 Кбит.
Ниже приводится краткое описание некоторых тесто¬
вых устройств, выпущенных за рубежом в I98I-I982 гг.
В семействе высокопроизводительных тестеров Avan-
tage фирмы Eaton Semiconductor с быстродействием 25 МГц
- 214 -
и разрешением 500 пс использован режим автоматической
калибровки. Модель 100 предназначена для проверки пла¬
стин и финишных испытаний, цена модели 140 тыс.долл.Мо¬
дель 200 предназначена для испытаний схем ЗУПВ до 16
Кбит, ПЗУ до 256 Кбит, ППЗУ и различных логических схем.
Тестер используется для проведения испытаний входного
контроля. Цена модели 200 тыс.долл. Модель 300 облада¬
ет наиболее широкими функциональными возможностями; в
ней имеется терминал с цветным дисплеем, цена модели
275 тыс.долл. Поставки тестеров предполагается начать с
марта 1983 г. В семействе тестеров может быть использо¬
вано до 4 параллельно работающих головок на одной уста¬
новке, что увеличивает производительность в 3,5-3,8 ра¬
за /105,106/.
Многофункциональная система MX-I9 фирмы Adar на ос¬
нове микропроцессора Z-80 предназначена для снятия ста¬
тических и динамических характеристик и оценки функци¬
онирования микросхем для ЗУ и микропроцессоров. Макси¬
мальное быстродействие системы 10 МГц, цена 70-100 тыс.
долл. /107/.
Фирма General Radio выпускает многофункциональную
систему для проверки ШС и СГИС - GRI6. Вгстродействие
системы до 40 МГц,разрешение 125 пс,точность не менее I
нс,количество выводов до 144 штук для каждой испытатель¬
ной головки.Использован режим автоматической самокалиб-
ровки и самодиагностики.Ззработано 3 варианта системы:
I) модель с быстродействием 20-25 МГц для контроля ста¬
тических ЗУПВ и циклических испытаний динамических ЗУПВ,
- 215 -
цена 25 тыс.долл; 2) модель с быстродействием 20-25 «Щц
для циклических испытаний динамических ЗУПВ; 3) пер¬
спективная модель с быстродействием 40 МГц для цикличе¬
ских испытаний динамических ЗУПВ, ориентировочная цена
800 тыс.долл. Ведется разработка системы GRI8, работаю¬
щей на частоте 50 МГц и рассчитанной на 288 выводов
/108-Ш/.
На фирме General Radio разработаны 3 испытательные
системы: универсальный эксплуатационный тестер 2610,про¬
цессор для эксплуатационного технического обслуживания
2620 и станция системного тестирования 2630.Модель 2620
предназначена для проверки в условиях эксплуатации ра¬
ботоспособности программного обеспечения и обнаружения
дефектных элементов в устройствах памяти. Модель 2610,
которая должна появиться в продаже в июне 1983 г., бу¬
дет стоить не более 6 тыс.долл, и предназначена для ис¬
пользования непосредственно на месте эксплуатации уст¬
ройств. В семействе тестеров реализован новый подход с
возможностью проверки работоспособности устройства на
нескольких уровнях /112/.
Фирма Takeda-Riken выпустила тестовую систему типа
3340 с быстродействием 40 МГц с 256 выводами, на постав¬
ки которой она получила 6 заказов (в том числе от фирм
IBM, Bell, TI, cdc). Для концерна ntt фирма разработала
тестовую систему с 384 выводами и быстродействием до
100 МГц.
В 1982 г. фирма Minato (Япония) выпустила для про¬
дажи систему 9300М - тестер схем и устройств памяти.Си¬
- 216 -
стема ориентирована на использование в условиях массо¬
вого производства. Быстродействие системы 30 МГц, раз¬
решение 100 пс, емкость управляющей памяти задающего ге¬
нератора увеличена до I тыс.слов. Система позволяет тес¬
тировать схемы памяти емкостью до 256 Кбит /ИЗ/.
В 1981 г. фирна Mega-test выпустила тестеры Q2/22,
02/42 и Q2/62 вместо прежних моделей Q2/2O, Q2/40 и
^/60 соответственно. Быстродействие осталось прежним -
Ю МГц. В качестве системного контроллера использован
микропроцессор 8080, что позволило увеличить производи¬
тельность до 50%. Цена типовых комплектаций: Q2/22
62, Q2/42 - 71 и Q2/62 - III тыс.долл. /114/.
В 1982 г. фирма Megatest разработала новую недоро¬
гую систему Q2/52, предназначенную для испытаний схем
статических, динамических ЗУПВ и схем энергонезависимой
памяти. Чтобы обеспечить испытание схем памяти с муль¬
типлексной адресацией, использовано два независимых ге¬
нератора адресов. Система может быть использована для
испытания микросхем для ЗУПВ с минимальным значением
времени цикла 100 нс, в том числе схем со слоговым ре¬
жимом. Быстродействие системы 20 МГц,ориентировочная це¬
на 80 тыс.долл. Поставки планируется начать со 2-го по¬
лугодия 1983 г. /115-117/.
Испытательная система Teradyne J941 имеет быстро¬
действие 20 МГц, точность i I нс, временное разрешение
100 пс. Цена типовой комплектации системы I млн. долл.
/118/. Для испытаний схем ЗУПВ емкостью до 256 Кбит с
мультиплексной адресацией и без нее предназначена сис¬
- 217 -
тема Teradyne J.585A с точностью синхронизации 0,75 нс.
Быстродействие системы 20 МГц, цена 125 тыс.долл./119/.
В середине 80-х годов ожидается появление СШС для
ЗУ и микропроцессоров с минимальным топологическим раз¬
мером элементов ~ 0,5 мкм и частотой функционирования
МОП-CHIC до 50 МГц, а биполярных СЕИС до 250 МГц. Можно
ожидать, что развитие контрольно-испытательной аппара¬
туры для таких схем пойдет в направлении модернизации
соответствующей аппаратуры, изменения ее структуры и
конструкций без изменения существующих методов контроля,
разработки новых методов контроля и создания на их ос¬
нове принципиально новых систем. Начнут использоваться
установки, обеспечивающие частоту функционального кон¬
троля до 100 МГц, будут разрабатываться уникальные об¬
разцы установок с рабочей частотой до I ГГц.
Одновременно с повышением частоты следует ожидать
резкого повышения точности работы аппаратуры за счет
использования новой элементной базы,автоматической ка¬
либровки основных узлов, использования новых методов
контроля.
Наряду с развитием дорогостоящих универсальных си¬
стем будет по-прежнему развиваться семейство достаточ¬
но дешевых специализированных установок для использо¬
вания на предприятиях, выпускающих или потребляющих
большое количество БИС ограниченной номенклатуры /106/.
- 218 -
II. ПАМЯТЬ НА 1ЩИНДИНЕСКИХ
МАГНИТНЫХ ДОМЕНАХ
На сегодняшний день разработчики и потребители ЦМД-
микросборок ориентируются на их использование в основ¬
ной в военных системах, что обусловлено достаточно хо¬
рошими энергетическими и массогабаритннми характеристи¬
ками ЗУ на НМД, их энергонезависимостью, устойчивостью
к факторам, характерным для агресивной среды,и к элек¬
тромагнитным излучениям.
Для расширения спроса разработчики ЗУ на НМД стре¬
мятся максимально упростить их использование в аппара¬
туре. С этой целью разработаны ЗУ на ЦЦД в виде сменных
кассет в корпусе (РАВ емкостью I Мбит фирмы Intel, Bub-
blset емкостью до I Мбит фирмы National Semiconductor,
FBM-U001 И FBM-U002 фирмы Fujitsu И др.), В ТОМ ЧИСЛО
со схемами температурной компенсации, которая расширяет
диапазон рабочих температур до -20 - +70° С. Кассетный
вариант ЗУ на ЦМД наиболее привлекателен для разработ¬
чиков военной аппапатуры благодаря повышенной устойчи¬
вости кассет к внешним воздействиям и возможности их бы¬
строй смены /120/.
Перспективной областью использования ЦМД-микросбо-
рок считаются системы записи информации для яаияпуоиттнх
применений, в тем числе цифровые магнитофоны, накопите¬
ли телеметрической информации, микропроцессорные систе¬
мы авиационной и космической а пиарятурн,яаиятшонпня си¬
стемы слежения и сбора информации.
В научно- исследовательском центре ВВС США RADS бы¬
- 219 -
ли проведены испытания ОДД-накопителя емкостью 92 Кбита
на устойчивость к воздействию поражающих факторов ядер-
ного оружия. Отключенный от источника питания накопи¬
тель сохранял информацию после воздействия на него у-из¬
лучения интенсивностью до 10® рад/с, рентгеновского из¬
лучения интенсивностью до 4‘Ю-1-® рад/с и потока нейтро¬
нов плотностью 10^® п°/см2. Полупроводниковые схемы
управления выдержали поток рентгеновского излучения все¬
го 5’10® рад/с. Сделан вывод, что схемы управления для
ЗУ на НМД нужно делать на специализированных МИС и СИС,
обладающих повыщенной радиационной стойкостью. Отмеча¬
ется, что с уменьшением диаметра доменов (менее 2 мкм)
существенно уменьшается радиационная стойкость ОДД-па-
мяти /121/.
Фирма Delco Electronics разрабатывает сменные кас¬
сетные модули ОДД-ЗУ для использования их в авиации в
качестве замены накопителей на магнитной ленте (НМЛ).
Использованы микросборки емкостью 256 Кбит (в будущем
I Мбит), поставляемые фирмой Motorola. Температурная
компенсация обеспечивает работу модулей в интервале тем¬
ператур от -55 до +85° С с сохранением информации при
отключении питания в интервале от -55 до +110° С. С
1983 г. фирма планирует начать испытания макета системы
- двух кассет по I млн. 16-разрядных слов каждая /122/.
В 1982 г. положение в области разработок НМД ста¬
билизировалось; не появилось сообщений об изменении со¬
става фирм, занимающихся такими разработками. Основным
поставщиком коммерческих ЦМД-микросборок остается фирма
- 220 -
Intel. Фирма продолжала осуществлять свою техническую
политику разработки однокристальных ЦВД-микросборок с
максимальной стопенью интеграции и гарантированного сни¬
жения цен на выпускаемые типы микросборок. В настоящее
время цена микросборок (включая контроллер) составляет
300 долл/Мбит, к 1985 г. планируется ее снижение до
50 долл/Мбит (0,005 цент/бит) /123,124/.
В 1982 г. разработаны ЦМД-микросборки емкостью
4 Мбита (тип 7114) с частотой управляющего магнитного
поля 50 кГц, темпом обмена 200 Кбит/с, временем выборки
80 мс. В перспективной модификации микросборки 7II4A
указанные параметры планируется улучшить вдвое. В дан¬
ной микросборке реализована плотность записи свыше
2,5x10^ бит/см^. Минимальная ширина линии в схеме 0,75
мкм обеспечивается использованием рентгеновской литогра¬
фии. Новая микросборка по архитектуре и разводке выво¬
дов полностью совместима с выпускаемой с 1979 г. микро¬
сборкой 7110 емкостью I Мбит. Первоначальная цена комп¬
лекта ВРК 74-4 с микросборкой 7114 составляет 1780 долл,
с планируемым снижением цены к 1984 г. до 600 долл.,а к
1986 г. до 150 долл.
Сообщается о предполагаемых испытаниях в лаборато¬
рии фирмы Hitachi ЦМД-микросборок емкостью 8 Мбит /125-
133/.
Фирмы Motorola и Intel заключили в 1982 г. согла¬
шение о совместной разработке двух одномегабитных ЗУ на
ЦМЦ. Одна микросборка - уменьшенный вариант микросбор¬
ки 7110 с теми же характеристиками, другая микросборка
- 221 -
- с вдвое большим быстродействием (темп обмена 1200
Кбит/с). Их выпуск планируется начать с середины 1983 г.
/134/.
Специалистами американской фирмы Bubble-Tec (отде¬
ление компании РС/м) разработан комплекс аппаратных и
программных средств, образующих универсальный интерфейс
для построения различными фирмами однотипных систем па¬
мяти на ЦЭДД. На базе универсального интерфейса можно
строить системы памяти на печатных платах стандартного
размера, со стандартными выводами, управляющими сигна¬
лами и стандартным протоколом обмена данными; при этом
для пользователя все системы НМД-памяти будут практиче¬
ски идентичными независимо от конкретного типа исполь¬
зуемой микросборки /135/.
Используя данный интерфейс, Bubble-Tec выпускает
систему памяти MBI-I емкостью до 512 Кбайт,предназначен¬
ную для использования в микропроцессорах с шиной "Mul¬
tibus", предназначенных для работы в условиях жестких
воздействий. Цена системы 2247 долл, (при партии не ме¬
нее 100 шт.) /136/.
Фирма использует эту память в микро-ЭВМ ВВС-128,
построенной на основе микропроцессора Z-80A. Емкость
ЦМД-памяти наращивается от 128 Кбайт до 8 Мбайт. Цена
микро-ЭВМ 1443 долл, (при партии не менее 10 шт.)/137,
138/.
- 222 -
III. ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ ЭВМ
Внешняя память современных ЭВМ сверхвысокой произ¬
водительности реализуется в основном на жестких магнит¬
ных дисках диаметром 355 мм и накопителях на магнитных
лентах шириной 12,7 мм. Оценено, что за последние годы
емкость дисковой памяти в ЭВМ увеличивается в среднем
на 56% в год, тогда как производительность больших . и
супер-ЭВМ увеличивается в среднем приблизительно на 20%
в год /139,140/. Цена дисковой памяти с каждым годом за¬
метно снижается. Усредненное значение удельной стоимо¬
сти хранения информации в дисковой памяти в ЭВМ фирмы
IBM составляло (в долл./Мбайт): серия 370 - 120, серия
ЗОЗХ - 80, серия 4300 - 70, серия 3081 - 40 (без стоимо¬
сти контроллера) /141/.
Наряду с заметным снижением цены дисковой памяти
существенно улучшились ее технические характеристики:
плотность записи информации достигла значения 2,4*I04
бит/мм^, темп обмена увеличился до 3 Мбайт/с, среднее
время поиска сократилось до 18 мс /142,143/.
Различают 3 основных типа накопителей на магнитных
дисках: накопители с фиксированными головками, накопи¬
тели со сменным пакетом дисков, накопители с перемещаю¬
щимися головками и несменными дисками. В последние го¬
ды с целью достижения больших значений емкости внешней
памяти разработчики больших вычислительных систем отка¬
зались от использования накопителей со сменным пакетом
дисков. Наибольшее распространение получили накопители
на несменных жестких дисках типа "Винчестер", в которых
- 223 -
носитель информации и каретка с магнитной головкой за¬
ключены в герметичный контейнер.
Среди фирм, производящих НМД большой емкости, ве¬
дущее положение занимают фирмы IBM и CDO. Кроме того,
разработкой и производством аналогичных и оригинальных
НМД занимаются американские фирмы Storage Technology
(STC), National Advanced Systems (NAS), Harris, Cont¬
rol Data, Dastek, Memorex и другие, а также ряд япон¬
ских фирм NEC, Nippon Peripherals, Hitachi. Для ВЗУ
больших ЭВМ наибольшее распространение получил двухшпин¬
дельный накопитель IBM-3350 емкостью 634 Мбайта /141/.
В табл. 6 приведены основные технические характеристики
НМД типа "Винчестер" на дисках диаметром 355 мм, пригод¬
ных для использования в ЭВМ высокой производительности
/143-149/.
Японская фирма NTT разработала в 1982 г. накопи¬
тель на дисках диаметром 210 мм емкостью 400 Мбайт/шпин-
дель с максимальной плотностью записи информации 550
бит/мм и 43 дорожки/мм. Среднее время поиска информации
менее 18 мс. Темп обмена 1,34 Мбайт/с /142/.
Дальнейшее увеличение плотности записи в НМД тре¬
бует улучшения физико-механических параметров магнитных
носителей, в первую очередь создания магнитных покрытий
толщиной менее одного микрометра, а также обеспечения
требуемой чистоты обработки поверхностей магнитного но¬
сителя и подложки, применения более эффективных методов
записи информации, например, перпендикулярной магнитной
записи. Ожидается, что применение метода перпендикуляр-
- 224 -
Характеристики НМД типа г Винчестер" для ЭВМ высокой производительности
со
<з
225
ной записи вместе с использованием тонкопленочных голо¬
вок позволит получить линейную плотность записи до 1200-
2400 бит/мм /144/.
Фирма IBM уже в 1983 г. планирует выпустить "вин¬
честерские" НМД неболипого диаметра с использованием ме¬
тода перпендикулярной записи. Ожидается, что в перспек¬
тиве этот метод записи будет использован и в НМД диа¬
метром 355 ш /148,150/.
В последние годы предпринято несколько попыток раз¬
работать быстродействующие полупроводниковые аналоги ди¬
сковой памяти: FAST-J815, FAST-3825 фирмы Intel, SSD
фирмы Cray Research и др. Емкость системы fast-5825 со¬
ставляет от 12 до 144 Мбайт, темп обмена 4 Мбайт/с, це¬
на от 120 тыс .долл за базовую модель емкостью 12 Мбайт
до 815 тыс.долл. при полной комплектации /151/.
ВЗУ типа SSD (Solid State Storage device), анонси¬
рованное фирмой Cray Research, реализовано на ШС емко¬
стью 64 Кбита японского производства. Оно предназначено
для использования в новых моделях ЭВМ и будет выпуска¬
ться в модификациях емкостью 64, 128 и 256 Мбайт. При
работе с ЭВМ Cray 1S темп обмена данными составит 100
Мбайт/с, а при работе с ЭВМ Cray х-мр устройство сможет
обеспечить темп обмена до 1250 Мбайт/с. Данное ВЗУ мож¬
но использовать в качестве быстродействующего буфера
между дисковым ВЗУ и ОЗУ ЭВМ. Цена системы SSD от 1,76
(64 Мбайта) до 3,28 млн.долл. (256 Мбайт) /152,153/.
Фирма Hitachi использует в своих ЭВМ сверхвысокой
производительности s-810 полупроводниковые системы па¬
- 226 -
мяти: тип I (для ЭВМ S-810/10) емкостью от 128 до 512
Мбайт с темпом обмена 500 Мбайт/с и тип II (для ЭВМ
S-810/20) емкостью от 256 до 1024 Мбайта с темпом орде¬
на до 1000 Мбайт/с. Планируемый срок начала поставок
ЭВМ с использованием ВЗУ указанных типов - I кв.1984 г.
/154/.
Наряду с дисковой памятью в больших ЭВМ продолжа¬
ют использовать накопители на магнитных лентах. Плот¬
ность записи информации в них 250 бит/мм.В работе /155/
приведены основные параметры НМЛ, выпускавшихся в 1980г.
за рубежом. В 1982 г. не появилось сообщений о новых
разработках в области НМЛ. Дальнейший прогресс НМЛ сдер¬
живается прежде всего достигнутой разрешающей способно¬
стью используемых магнитных лент. Разрабатываются маг¬
нитные ленты с повышенной разрешающей способностью, что
обеспечит дальнейшее увеличение плотности записи при со¬
хранении требуемой степени достоверности.
В современных ЭВМ сверхвысокой производительности,
кроме устройств внешней памяти, являющейся следующим по¬
сле ОЗУ уровнем иерархии памяти ЭВМ, применяются и уст¬
ройства архивной памяти. Архивная память реализуется с
применением накопителей на магнитных лентах и оптичес¬
ких дисковых ЗУ.
По прогнозу фирмы Mackintosh, в 80-х годах пжида-
ется быстрый рост применения оптических дисковых ЗУ.Оп¬
тическая запись позволяет достичь поверхностной плотно¬
сти записи информации 106-Ю7 бит/мм2, при которой мож¬
но создать накопители емкостью до 50 Гбайт, обеспечивая
- 227 -
при этом стоимость хранения информации на несколько по¬
рядков ниже, чем при магнитной записи /156/. Креме того,
использование светового потока в качестве сигнала,несу¬
щего информацию, обеспечивает быстродействие в 10^ раз
выше, чем реализуется в настоящее время в НМД /157/.
Разработкой ЗУ на оптических дисках заняты фирмы
IBM, RCA, Xerox, Bell, Burroughs (США), Thomson-CSF
(Франция), Philips (Голландия), Toshiba, Hitachi, Mat¬
sushita (Япония) /144/.
В США к промышленному выпуску оптических дисковых
ПЗУ в 1980 г. приступила фирма Drexler Technology.Стои¬
мость первых образцов носителя составляет 100 долл./144/
Предполагается, что к 1984 г. их стоимость будет состав¬
лять 10 долл./шт. фирмы Toshiba и Matsushita предпола¬
гали начать поставки своих оптических ПЗУ на американ¬
ский рынок с 1982 г.
Дальнейшее расширение рынка оптических дисков бу¬
дет происходить по мере решения следующих технических
задач: создания ЗУ с возможностью стирания и повторной
записи информации (прогнозируемый срок появления - ко¬
нец 80-х - начало 90-х гг.), увеличения срока службы ма¬
териала покрытия диска, расширения рынка малогабаритных
полупроводниковых лазеров с мощностью излучения в непре¬
рывном режиме в несколько десятков милливатт /144,150,
158/.
- 228 -
VIII
В.С. Савченко
ЮНСТРУКГИВНО-ТЕХНОЛОГИЧБГКАЯ БАЗА
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ЭВМ
Конструирование, компоновка, изготовление, сборка
и охлаждение высокопроизводительных вычислительных си¬
стем (ВС) представляют собой проблему, грандиозность
масштабов которой специалисты сравнивают со строитель¬
ством Великой китайской стены. Основной особенностью
монтажа супер-ЭВМ является необходимость комплексного
рассмотрения и решения электронных, конструктивных и
технологических вопросов. Применение в качестве эле¬
ментной базы высокопроизводительных ЭВМ сверхбыстродей¬
ствующих ИС высокой степени интеграции (БИС,СБИС,ССИС)
предъявляет к конструкции новые, как правило, противо¬
речивые требования и поэтому разработка супер-ЭВМ тре¬
бует принятия ряда компромиссных решений.
В 1982 г. ведущие фирмы, выпускающие супер-ЭВМ ,
большое внимание уделяли вопросам компоновки и монтажа
элементов, организации межсоединений и теплоотвода,так
- 229 -
как стоимость именно межсоединений (а не элементов) бу¬
дет доминирудцей составляющей в общей структуре стоимо¬
сти изготовления ЭВМ 80-х годов. При разработке перс¬
пективных ВС эти вопросы будут центральными (конструи -
рованию ЭВМ будущего было посвящено заседание Комитета
по компоновке ЭВМ 1982 г., материалы которого предпола¬
гается опубликовать в 1983 г.).
Применение субнаносекундных БИС и СБИС стимулиру -
ет развитие техники компоновки элементов в устройствах
ВС. Однако работы в этом направлении идут менее успеш -
но, чем в области полупроводниковой технологии. В на¬
стоящее время стоимость условной единицы длины линий
связи меяду элементами в кристаллах БИС или на их по¬
верхности на 1-2 порядка ниже стоимости линий связи на
других конструктивных уровнях. Одним из путей повышения
надежности, миниатюризации и снижения стоимости уст¬
ройств является концентрация максимально большой части
межсоединений на уровне кристалла и многокристальной
микросборки. Таким образом, благодаря преимуществам вы¬
сокой степени интеграции используежх ИС, можно снизить
стоимость изготовления наиболее дорогостоящих монтажных
элементов, упростив или вовсе исключив их из конст¬
рукции. Примером эффективного использования этого мето¬
да является разработка ЭВМ IBM-308I /1-6/.
Корпусирование и монтаж.
Создание корпусов для СБИС с числом выводов до 300 и
выше, обеспечивающих высокую плотность компоновки и эф¬
фективность использования монтажной площади на схемной
- 230 -
плате, является одной из важнейших проблем, возникающих
в связи с выполнением ССИС-программы,субсидируемой Ми¬
нистерством обороны США. Высказывается опасение, что
реализация этой программы может осложниться серьезными
технологическими трудностями, если своевременно не бу¬
дет уделено должного внимания проблеме корпусирования
/7-15/.
Фирмы Texas Instruments, RCA, Hughes, Kyocera,Au-
gat, зм и ntk выпускают керамические кристаллоноси-
тели (КН) семи стандартных типов с расстоянием меаду
выводами 1,27 и 1,0 мм. Максимальное число выводов (кон¬
тактных площадок) у существупцих стандартных КН состав¬
ляет 156. К концу 80-х годов планируется создание новых
КН с шагом 0,63 и 0,5 мм для монтажа матричных БИС
с числом выводов свыше 250 /16-22/.
Фирмой Amp в 1982 г, разработан эксперименталь -
ный образец КН с 320 выводами, отстоящими друг от дру¬
га на расстояние 0,328 мм. Непосредственно к керамиче¬
ской подложке этого КН припаивается медная выводная рам¬
ка с узкими дорожками, которая в зависимости от требуе¬
мого шага либо штампуется, либо изготавливается методом
химического травления. Кристалл на КН монтируется лице¬
вой стороной вниз и герметизируется крышкой. Наружные
выводы в этом КН могут отсутствовать или им может быть
придана специальная форма, пригодная для монтажа на по¬
верхность. Этот КН может монтироваться как плоский кор¬
пус (типа flat pack ) или с использованием специаль¬
ной панели, приспособленной для применения в быстродей-
- 231 -
ствупцих логических устройствах /23,24/.
Пока в конструкциях супер-ЭВМ керамические КН .удо¬
влетворяющие стандарту JEDEC , не используются. Фир¬
мы Amdahl, cdc,Sperry Univac разработали специализиро¬
ванные КН, удовлетворяицие их собственные потребности.
По мере совершенствования технологии и выполнения ра¬
бот в рамках ССИС-программы по повышению быстродейст -
вия СБИС преимущества безвыводных КН (по габаритам.мас¬
се и электрическим характеристикам) становятся все бо¬
лее существенными. Их широкому внедрению, помимо отно -
сительно высокой стоимости, может препятствовать разли¬
чие температурных коэффициентов расширения (ТКР) ПП и КН„
приводящее к появлению трещин в паяных соединениях;вли-
яние этого фактора с увеличением числа контактов возра¬
стает. Необходимость создания прецизионного рисунка про¬
водников ПП, потребность в сложных соединительных пане¬
лях при монтаже на ПП и невозможность осуществления про¬
верки в схеме также относят к недостаткам корпусов это¬
го типа /16-24/. Фирмой Digital' Equipment совместно С
фирмой Sperry Univac разработан новый керамический
безвыводной КН с четырьмя слоями металлизации (вместо
трех в стандартных образцах) для монтажа ecl-схем се¬
рии 10000 фирмы Motorola . Введение дополнительного
слоя металлизации позволило уменьшить индуктивные связи
между выводами корпуса и снизить уровень помех, возни -
кающих при переключениях /25/.
Наряду с керамическими КН выпускаются и пластмас -
совые, разработанные фирмой Texas instruments .Их пре¬
- 232 -
имуществами являются более низкая стоимость и более вы¬
сокая устойчивость к температурам /26/. Фирма Hitachi
сообщила о выпуске первого динамического ЗУ емкостью 64
Кбит в пластмассовом корпусе /27/.
Перспективным вариантом технологии сборки кристал¬
лов СБИС является сочетание корпуса с матричным распо -
ложением штыревых выводов и автоматической сборки на
ленту-носитель, который используют в своих разработках
фирмы Honeywell , NEC и IBM . Эти фирмы имеют про¬
изводственную базу для создания на кристаллах соответ¬
ствующих шариковых выводов и сборки их на специальные
полиимидные ленты с металлизированными межсоединениями,
соответствующими матрицам контактов на кристалле и кор¬
пусе. Этот подход теоретически обеспечивает доступ к
точкам, расположенным во внутренних областях кристалла,
так что создается возможность проверки и испытаний ИС
перед сборкой. Преимуществами таких корпусов являются
также минимальные монтажные площади, занимаемые на ПП,
и обеспечение высоких электрических характеристик. Шты¬
ревые выводы размещаются на расстоянии 2,5 мм, что упро¬
щает проектирование топологии ПП. К недостаткам этих
корпусов, помимо высокой стоимости, относят визуальную
юстировку и сложность контроля внутренних выводов.В сво¬
ей супер-ЭВМ IBM-308I фирма IBM использует корпуса с
матричным расположением до 1800 штыревых выводов для
герметизации многокристальных микросборок.Развитие этой
техники требует столь крупных капиталовложений, начиная
с этапа исследований и разработки, что останавливает
- 233 -
большинство изготовителей ЭВМ /1,9,11,12,17,28/.
Для монтажа сверхбыстродействующих fflC фирмой Te¬
xas instruments предложен КН с открытыми сквозными ме¬
таллизированными отверстиями ( open via ceramic chip -
carrier ). Новый КН сочетает лучшие свойства стан¬
дартных КН и корпусов с матрицей выводов, его можно
монтировать на поверхность ПП. Две системы выводов с ша¬
гом 1,27 мм располагаются по периметру нового корпуса.
Внутренний ряд контактов - сквозные металлизированные
отверстия диаметром 0,5 мм; наружный ряд - обычные кон¬
тактные площадки. Основным преимуществом этой конструк¬
ции является возможность практически удвоить число вход-
ных-выходных контактов, не увеличивая размеров корпуса,
обеспечить надежный визуальный контроль качества соеди¬
нений /1,24,29/.
Фирмой General Dynamic разработан новый корпус
для монтажа СБИС, названный isopak . Площадь ПП, зани¬
маемая таким корпусом с 68 выводами, равна всего 3,4 см2
(аналогичные КН и корпус с матрицей выводов занимают на
ПП 5,8 и 7,8 см2 соответственно). Конструкция isopak'а
цроста: он выполнен из стекла с однослойной металлизаци¬
ей. Шаг выводов в ряду равен 1,27 мм, расстояние между
рядами - 2,54 мм. Новый корпус выдерживает более высо¬
кие механические и термоциклические нагрузки (16 тыс. g)
от - 187 до + 175°С), чем другие корпуса. Достоинства¬
ми корпусов isopak считают хороший теплоотвод и не¬
большую длину тонкопленочных межсоединений. Новые корпу¬
са могут изготавливаться групповым методом, а ИС монти¬
- 234
роваться и испытываться до разделения пластины ковара
на отдельные корпуса. Поэтому ожидается, что корпуса
isopak будут дешевле многослойных керамических /30/.
Фирмой National Semiconductor в рамках работ ПО
выполнению ССИС-программы разрабатывается корпус для
монтажа СБИС, называемый Таре-Pak .
Площадь нового корпуса с 224 выводами, размещенны¬
ми на расстоянии 0,32 мм, порядка 6,5 см^. Преимущест -
вами корпуса типа Таре-Pak является не только высокая
плотность компоновки, малые задержки на распространение
сигнала, низкая стоимость, но , что немаловажно,приспо¬
собленность для автоматизированного монтажа кристаллов
с использованием ленточных носителей /31/.
Широкое внедрение корпусов новых типов сдерживает¬
ся отсутствием стандартов и автоматического оборудова¬
ния для их крепления и монтажа. Проблема стандартизации
усложняется тем, что размеры герметизируемых кристаллов
СБИС варьируются от 5,6 до 9,1 мм, число контактных пло¬
щадок на кристалл от 84 до 244, а потребляемая мощ¬
ность от 0,7 до 3 Вт. Наряду с тем, что отмечается не¬
обходимость усиления работ по стандартизации, некоторые
специалисты высказывают опасение, что стандартизация
корпусов на самой ранней стадии разработки сверхбыстро-
действупцих СБЖ может стеснять гибкость конструктивных
решений /9/.
В 1982 г. интенсивно велись работы по совершенст¬
вованию и внедрению методов автоматизированного монта -
жа с использованием ленточного носителя. Эти методы по¬
- 235 -
зволяют повысить плотность компоновки элементов, надеж¬
ность устройств и снизить их стоимость.Конструкции кор¬
пусов приспосабливаются к автоматическому оборудованию.
В связи с этим разрабатываются плоские миникорпуса для
герметизации логических ттъ -схем, запоминающих и дру¬
гих устройств. Шаг выводов в таких корпусах обычно 1,27
мм. Фирма Toshiba приступила к серийному производству
плоских миникорпусов с шагом I мм. Решение проблемы ком¬
поновки цифровых ИС в будущем специалисты связывают с
развитием методов монтажа кристаллов и кристаллоносите-
лей непосредственно на поверхность ПП. Применение по¬
верхностного монтажа кристаллов с последующей их герме¬
тизацией повысит эффективность использования монтажной
площади ПП до 30-50% (по сравнению с 10-15% в настоящее
время) и снизит стоимость межсоединений /12-14, 24,28,
31-35/. Исследования, проведенные фирмой нес , подтвер¬
дили возможность непосредственного монтажа КН с числом
выводов до 200 и выше на поверхность ПП. Для обеспече -
ния высокого уровня надежности соединений крупногабарит¬
ные КН должны быть механически упрочнены,а при их уста¬
новке следует употреблять сухой пленочный резист толщи¬
ной 100 мкм, обеспечивающий оптимальную толщину слоя
припоя, а также контроль повторного оплавления и т.д.
Отмечается необходимость создания специального инстру -
мента, удобного для замены КН при ремонте /36/.
Фирмы Honeywell и зм совместно разработали
технологию поверхностного монтажа СБИС с использованием
ленточного носителя. В этом методе - erea-ТАВ - удачно
- 236 -
сочетаются преимущества традиционного ТАВ-метода и тех¬
нологии монтажа перевернутых кристаллов.Фирма Honeywell
применяет этот метод при монтаже многокристальных мик¬
росборок, разработанных для супер-ЭВМ DPS-88 /24,37/.
Печатные платы. Повышение плотности
компоновки и функциональной сложности элементной базы
логических и запоминающих устройств предъявляет допол -
нительные требования к ПП, на которые крепятся кристал¬
лы БИС, многокристальные микросборки, разъемные соеди¬
нители, пассивные элементы и теплоотводы. Основным кон¬
структивным элементом высокопроизводительных ЭВМ явля¬
ются МПП, прецизионный печатный монтаж которых реали -
зует большинство связей БИС и микросборок как с шинами
питания, так и между собой. 56% всех МПП, выпущенных за
рубежом в 1982 г., использовались в устройствах вычис¬
лительной техники. В США почти половину всех сложных
МПП для крупных универсальных ЭВМ выпускала фирма IBM,
что составляет более 15% общего объема производства,ко¬
торый в 1982 г. увеличился на 19,5%. Серьезную конку¬
ренцию американским фирмам оказывают японские, которые
сами разрабатывают и выпускают более дешевые, чем в США,
высококачественные прецизионные МПП. В европейских стра¬
нах объем производства МПП для нужд вычислительной тех¬
ники ежегодно увеличивается в среднем на 8,6% при общем
увеличении 6,5%. Пр ед полагается, что такой темп роста
производства сохранится вплоть до 1990 г. 25% всех ев¬
ропейских МПП выпускается в Западной Германии. Развитие
технологии производства МПП стимулируется и подчиняется
- 237 -
требованиям, предъявляемым сверхбыстродействующими ИС,
разрабатываемыми в ходе выполнения ССИС-программы, К
1985 г. объем производства МПП, пригодных для монтажа
сверхбыстродействующих цифровых БИС, возрастет вдвое
по сравнению с 1.982 г. /5,10,12,14,19,24,38-47/.
В настоящее время выпускаются МПП с проводниками
и расстояниями между ними по 0,127 мм. Однако вы¬
ход годных плат при этом составляет 30%. И хотя в ла¬
бораторных условиях уже изготавливайся ПП с проводни¬
ками шириной 0,05 мм, серийно выпускаются лишь ПП с ши
риной проводников 0,25 мм. Отношение толщины ПП к диа¬
метру металлизированных отверстий в отдельных случаях
достигает 4:1 и даже 5:1, а у серийных ПП - 3:1 /44/.
По-настоящему надежный метод напайки безвыводных
керамических КН на обычные ПП (например, стеклоэпоксид
ные или стеклополиимидные)еще не разработан. В 1982 г
продолжался поиск новых материалов для ПП, совместимых
по КТР с керамическими подложками КН и пригодных для
монтажа сверхбыстродействующих ШС и СБИС. Предполага¬
ется, что фирма IBM располагает таким материалом, ис¬
пользует его в собственных разработках для изготовле -
ния и ПП, и КН, но пока об этом не сообщает /48/.
Фирмы Kollmorgen (филиал РСК Technology) И Stan¬
dard Telecommunication Labs. (Англия) разработали та
кой материал, пригодный для изготовления как двусторон
них ПП, так и МПП. Этот материал - кевлар, упрочненный
эпоксидной смолой и полиимидом, успешно прошел испыта¬
ния на термоудар. Паяные соединения крупногабаритных
- 238 -
многоконтактных безвыводных кристаллоносителей выдержа¬
ли термоциклические испытания в диапазоне температур от
-55 до 125°С. Фирма Hughes Aircraft уже разработала
на основе кевлара с полиимидом 6- и 8-слойные ПП, кото¬
рые также удачно прошли термоиспытания. Достоинством
нового материала является его совместимость со всеми
стандартными технологическими процессами. Его недостат¬
ками, помимо высокой стоимости (вдвое выше, чем у стек-
ло-полиимидных ПП), является трудность выполнения трас¬
сировки и сверления /24/.
Другим многообещающим материалом для ПП, совмести¬
мых с КН и пригодных для непосредственного монтажа слож¬
ных ИС, является пропитанная полиимцдной смолой ткань
из кварцевых волокон, поставляемая фирмами м±со и Keico.
По мнению разработчиков, кварцевые платы имеют ряд
преимуществ по сравнению с кевларовыми. Во-первых,в них
гораздо меньше вероятность образования микротрещин меж¬
ду волокнами и смолой; во-вторых, новый материал погло¬
щает мало водяных паров и поэтому его не приходится по¬
догревать перед обраби-гаой в отличие от кевлара; и,на¬
конец, кварц-полиимид имеет более низкую диэлектричес -
кую постоянную около 3,35 (у кевлар-полиимида она равна
3,5-4,0), что является преимуществом с точки зрения бы¬
стродействия. Кварцевые платы, так же как и кевларовые,
трудно обрабатывать сверлить, выполнять трассировку).
Стоят они примерно вдвое дороже кевларовых и в 6-8 раз
дороже стекловолоконных, применяемых в настоящее время.
Несмотря на эти недостатки, работы по изучению этих и
- 239 -
даже еще более экзотических материалов, таких как гра-
фито-эпоксидные, продолжаются /24,49,50/.
Фирмой Exacts Circuits (Англия) разработано но¬
вое семейство МПП с эластомерным покрытием, получивших
название Chipstrate , для монтажа КН и кристаллов на
ленточных носителях.Производственный процесс изготовле¬
ния новых МПП с отличными тепловыми характеристиками по¬
добен процессу изготовления традиционных ПП и для его
внедрения не требуется дополнительных капиталовложений.
Для получения проводников шириной 0,2 мм,отстоящих друг
от друга на расстояние 0,35 мм,заимствованы некоторые
элементы полупроводниковой технологии.например, ионнолу¬
чевого фрезерования;отверстия в слоистых структурах ди¬
аметром менее 0,025 мм просверливают лучом лазера. Во
втором, более сложном варианте платы, в многослойной
структуре вместо соединительных отверстий гальваноосаж¬
дением формируются сплошные металлические стерженьки.
Тепловые характеристики новых плат улучшены благодаря
встраиваемым в конструкцию металлическим слоям для от¬
вода тепла от кристаллов. Паяные уединения кристаллоно-
сителей с эластомерными ПП выдержали 432 цикла испыта¬
ний в диапазоне температур от -55 до 125°С. Исследова¬
ния эластомерных плат ведут ряд фирм США и Западной Ев¬
ропы и, вероятно, 1983 г. покажет, смогут ли они удов -
летворить всем требованиям /24,51,52/.
В связи с ростом спроса на МПП развиваются работы
по совершенствованию технологии и оборудования для их
изготовления. Особое внимание уделяется аддитивной тех¬
- 240 -
нологии. Сейчас по этой технологии изготавливается 17-
18% ПП; через 5 лет доля аддитивных плат составит уже
35%. Особую активность в этом направлении проявляет
японская промышленность /45,47,53-55/. Наряду с этим
при создании ПП, отличающихся повышенной плотностью мон¬
тажа и износостойкостью, необходимых для сверхбыстро -
действующих СЕИС, многие изготовители переходят на по-
луаддитивный процесс. Преимуществами подуаддитивного
процесса являются высокая надежность (выход годных -
80%), а также то, что оборудование существующего суб¬
трактивного метода может быть легко приспособлено для
перехода на полуаддитивный процесс /56/.
Большое внимание в последнее время уделяется ав¬
томатизации технологических процессов. Ведущие специа¬
листы считают, что в недалеком будущем удастся полно¬
стью автоматизировать весь цикл производства ПП /53,57,
58/.
При изготовлении прецизионных ПП и печатных узлов
все чаще применяются лазеры. Использование лазерной ус¬
тановки для нанесения рисунка межсоединений на поверх¬
ности ПП может стать таким же средством, как электрон¬
нолучевая литография для СБИС. Лазерные установки по¬
вышают производительность процесса, так как при этом
исключаются операции изготовления шаблона и контактной
печати.Это ускорение особенно заметно тогда,когда необ¬
ходимо быстро разработать и выпустить ограниченное чис¬
ло плат. Установки ЬО1-15ОО фирмы Eocom Electronic
Systems (США) уже проходят испытания на предприятиях
241-
фирм-ИЗГОТОВИТелеЙ ПП: Westinghouse Electric И Wes¬
tern Electric . Подобную установку разрабатывает фир¬
ма Excellon Industries . Обе системы, построенные на
аргоновых лазерах, позволяют обрабатывать ПП размером
45,7x61 см в течение 2 мин.независимо от сложности на¬
носимого рисунка.(С помощью стандартного оборудования
изображение может быть нанесено на плату в среднем за
10 ч, при этом с увеличением сложности рисунка необхо¬
димое время возрастает). Разрешающая способность уста¬
новок 0,075 мм /59,60/. Лазеры могут быть использованы
для прецизионной обработки керамики и формирования
плотно расположенных межсоединений в процессе производ¬
ства крупногабаритных многокристальных микросборок для
монтажа сверхбыстродействующих СБИС /61-63/.
В последние несколько лет интенсивно велись рабо¬
ты по использованию лазеров непосредственно для трав¬
ления, а также диагностики субмикронных областей в по¬
лупроводниковых структурах типа AIZIBV . Очень инте¬
ресным и перспективным кажется лазерный метод осаяде -
ния тонких диэлектрических пленок: он позволит избе¬
жать возникновения радиационных повреядений /64/.
Многие изготовители ЭВМ вынуядены сами производить
МПП с чрезвычайно высокой плотностью монтажа, так как
их потребность в этой области намного превосходит уро¬
вень, обеспечиваемый коммерческими печатными платами.
Эти МПП конструируются с задаваемым уровнем волнового
сопротивления, содержат проводящие линии, расположен -
ные под прямым углом друг к другу.
- 242 -
Самая большая и самая сложная МПП из числа исполь¬
зуемых в современных ВС - это 20-слойная ПП размером
610x711 мм, разработанная для ЭВМ IBM-308I. На эту ги¬
гантскую ПП собирается до 9 модулей, имеющих по 1800
выводов каждый (всего немногим менее 1000 кристаллов).
На этой ПП расположено 41000 сквозных металлизирован -
ных отверстий диаметром 0,38 мм. Внутренние межслойные
переходы диаметром 125 мкм формируются о помощью луча
С02 - лазера. Отношение толщины платы к диаметру ее
сквозных отверстий достигает в данном случае 15:1. В
других МПП это отношение не превышает 5:1 /1,24,51,65>
66/.
15-слойные ПП фирмы cdc для ЭВМ Cyber 205 раз¬
мером 254x305 мм имеют 24000 отверстий диаметром 0,56мм,
проводящие линии в них шириной 125 мкм отстоят друг от
друга на расстояние 175 мкм. Эти ПП изготавливаются из
стеклофторопласта, превосходящего другие материалы по
электрическим характеристикам (у него самая низкая ди¬
электрическая постоянная). Волновое сопротивление мик-
рополосковых линий поддерживается равным 75 0м /1-3,67/.
В ЭВМ FAC0M м-380 И ACOS S-1OOO ЯПОНСКИХ
фирм Fujitsu и NEC используются многокристальные
гибридные микросборки или матрицы КН, монтируемых не¬
посредственно на поверхность МПП. ПП, изготавливаемые
фирмой Fujitsu для ЭВМ семейства facom м , анало¬
гичны ПП фирмы Amdahl . Это 15-слойные полиимидные
ПП размером 355x355 мм. Соединения мевду слоями и кон¬
тактными площадками осуществляются с помощью 9000 сквоз-
- 243 -
них отверстий и внутренних межслойных переходов диамет¬
ром 0,5 мм. Плотность размещения проводников соответст¬
вует расположению трех проводников в шаге 2,5 мм.В на¬
стоящее время фирма ежемесячно выпускает порядка 2000
таких ПП стоимостью около 800 долл, кадцая. Эта раз¬
работка хорошо иллюстрирует возможности повышения тех¬
нологичности и снижения стоимости за счет стандартиза¬
ции раскладки /68/.
Основные характеристики МПП, используемых в круп¬
ных ЭВМ, приведены в таблице /1,23,24,37,46,65-68/.
Разъемы . Все современные супер-ЭВМ и круп¬
ные ВС включают в себя (пока) большие группы плат. Это
приводит к еще одной проблеме: как соединить эти ПП
друг с другом без ухудшения достигнутых характеристик.
В ЭВМ Cyber 205 , например, соединяются 66 больших
ПП, а в Cray 1 порядка 1000. В современных ЭВМ для
соединения ПП используются коаксиальные кабели, скру¬
ченные пары и объединительные панели с задаваемым им¬
педансом. Коаксиальные кабели дороги. В них для каждо¬
го провода, имеицего точные размеры, требуется соеди -
нит ель. Их преимуществом является возможность задания
импеданса и наличие экрана. Скрученные пары недороги ,
но при их использовании требуется тщательно подгонять
импедансы и прибегать к ручному монтажу, чрезвычайно
трудоемкому в случае сборки крупных ЭВМ. Самые корот¬
кие соединения и малый разброс характеристик обеспечи¬
вает использование объединительных панелей с задавае¬
мым импедансом, что требует больших расходов на созда-
- 244 -
Некоторые особенности конструкции больших ЭВМ
- 245 -
ние разнообразных МПП. Этот метод позволяет уменьшить
вероятность ошибок при монтаже, характерную для других
методов.
В настоящее время при монтаже крупных ЭВМ наибо¬
лее широко используются коаксиальные кабели и объедини¬
тельные панели. Только фирма Cray Research использу¬
ет с этой целью скрученные пары.
В ЭВМ Univac 1100/90 5-7 монтажных 19-22 СЛОЙ -
ных ПП размером до 304x304 мм соединяются друг с другом
с помощью двух боковых и одной объединительной панели с
заданным импедансом. Межслойная коммутация в объедини -
тельной панели осуществляется с помощью 36000 отверстий,
отстоящих друг от друга на 2,54 мм. В разработанных мо¬
делях задействованы только 60% из них.
В ЭВМ серии 580 фирмы Amdahl с этой целью ис¬
пользуются две объединительные панели, на которых соз¬
дается большая часть соединений между платами в группах
по 14 ПП. Восемь многокристальных КН в машинах этой се¬
рии составлены горизонтально и занимают объем 0,167 м3.
ПП соединяются друг с другом двумя 12-слойными объеди -
нительными панелями размером 439x457 мм. При таком типе
сборки, называемом фирмой стопкой БИС ( LSi-stack ).зна¬
чительно уменьшаются задержки на распространение сигна¬
ла, так как заполненные кристаллами ПП соединяются друг
с другом короткими (длиной в несколько сантиметров)про¬
водниками вместо коаксиальных кабелей длиной несколько
метров. На боковых ребрах многокристальных КН располо¬
жены соединители с нулевым усилием сочленения, имею¬
- 246 -
щие по 1152 вывода, которые контактируют с соответству¬
ющими соединителями боковых панелей. Устройства такого
же типа используются для сборки супер-ЭВМ фирмы Fujitsu.
Стопка БИС в ЭВМ Amdahl 580 соединяется с остальной
частью системы с помощью 50-канального коаксиального
соединителя. Все 50 микрокоаксиальных кабеля могут под¬
ключаться одновременно, так как соединители объединены
с каждого конца единым терминалом.
В ЭВМ IBM-308I большинство соединений располагает¬
ся в основном в модулях и МПП. При создании ЭВМ этой
серии стремились уменьшить время цикла и повысить на¬
дежность соединений за счет минимизации числа соедине -
ний между различными уровнями сборки. Все схемы в ЭВМ
IBM-308I в основном смонтированы на четырех больших МПП.
Сигналы с одной платы на другие передаются по специаль¬
ным кабелям трехвыводного типа с 18 сигнальными провод¬
никами и 7-ю проводниками заземления, припаянными к спе¬
циальным панелям. До 10 таких панелей с помощью держа¬
телей собираются в группы и вставляются в платы с ис¬
пользованием раздвоенных пружинных соединителей /I, 46,
66-74/.
Охлаждение. Проблема отвода тепла в вы¬
сокопроизводительных ЭВМ является очень трудной задачей.
Считается, что с увеличением температуры р-n -перехо¬
дов на каядые 18° вдвое сокращается срок службы ИС. По¬
этому во всех крупных ВС используются сложные системы
жидкостного или воздушного охлаждения, предназначенные
для поддержания температуры переходов в ИС ниже крити¬
- 247 -
ческих величин /75-77/. Фирмы-изготовители больших ЭВМ
часто переходят от принудительного воздушного охлажде¬
ния к жидкостному. В 1982 г. такое охлаждение в своих
крупных ВС предусмотрели фирмы Cray Research, CDC, IBM,
Sperry Univac, Honeywell . Переход К жидкостному ох¬
лаждению станет, по-ввдимому, всеобщим, так как мощно¬
сти рассеяния быстродействующих БИС непрерывно возрас¬
тают и достигнут в ближайшем будущем 10 Вт/крист. В ка¬
честве охлавдающей жидкости в настоящее время использу¬
ются фреон или вода. В ЭВМ с многокристальными НК фак¬
тически охлаждаются эти модули, а не ПП, на которых они
смонтированы. Водяное охлаждение обеспечивает дополни -
тельные запасы по температуре, позволяет равномерно ох¬
лаждать каждый кристалл и избавляет от высокого уровня
щума, создаваемого воздушными вентиляторами.
Система охлаждения ЭВМ Cray 1 . разработанная
одной из первых среди систем жидкостного охлаждения,обе¬
спечивает температуру ИС не выше 65°С /1,67/. Темпера¬
тура кристаллов в модуле ЭВМ IBM-308I ниже 29,5° при
условии , что каждый из 100-П8 кристаллов рассеивает
не более 4 Вт, а модуль - не более 300 Вт. Тепло отво¬
дится к водяной рубашке, расположенной в верхней части
сборной крышки модуля. В контакте с ней находятся на¬
груженные пружинами поршни, соприкасающиеся с кристал -
лами. Корпуса этих поршней заполнены гелием с целью обе¬
спечения минимального теплового сопротивления на грани¬
це раздела кристалл-поршень и поршень-корпус поршня.
Полное тепловое сопротивление на пути от поверхности
- 248 -
кристалла до корпуса модуля не превосходит 10°С/Вт
/78-83/.
В ЭВМ DPS-88 фирмы Honeywell предусматривается
водяное охлаждение каждого вновь разработанного микро¬
корпуса площадью 80x80 мм для монтажа от 60 до ИО кри¬
сталлов. Охлаждение осуществляется устройствами, назы -
ваемыми "бесшумными интегральными жидкостными охладите¬
лями" ( SLIC - Silent Liquid Cooler ). Это устройство
запатентовано фирмой. Оно обеспечивает сухой контакт с
микрокорпусом и одновременно прижимает его к сигнальным
контактам и контактам питания. Такая конструкция позво¬
ляет удалять корпус без выключения системы охлаждения.
Эта система позволяет отводить мощности свыше I Вт/см2.
Предполагается, что стоимость этой системы будет такой
же небольшой, что и в случае эквивалентной системы воз¬
душного охлаждения /1,37,84-90/.
Фирмы cdc и Sperry Univac также в своих круп¬
ных ЭВМ используют жидкостное охлаждение, но они реша¬
ют эти проблемы не так, как фирмы IBM и Honeywell . В
системе охлаждения ЭВМ Cyber 205 два основных элемен¬
та: прямоугольный керамический КН с припаянным к нижней
стороне металлическим растекателем тепла и прямоуголь -
ные, заполненные фреоном трубки, смонтированные на вер¬
хней стороне ПП. В каждой большой ПП в ЭВМ Cyber 205
два отдельных параллельно включенных трубопровода-зме -
евика, каждый из которых охлаждает половину смонтирован¬
ных на плате 150 ИС. Каждый безвыводной керамический КН
прижимается к участку холодной трубы специальным прижи¬
- 249 -
мом, являющимся частью соединителя для подключения БИС.
Мощность системы охлаждения ЭВМ Cyber 205 эквивалент¬
на мощности холодильника, предназначенного для охлажде¬
ния 30 т продуктов. Так охлаждаются только платы про -
цессора. Каждая плата устройства памяти в ЭВМ Cyber 205
соединена с медной пластиной, прижатой к охлажденной
плите, через которую прогоняется поток фреона /1-3,67/.
В новых высокопроизводительных ЭВМ серии 1100/90 фирма
Sperry Univac использует еще один вариант конструкции
охлаждающей системы. Свой метод сборки ecl - БИС мощ¬
ностью 5 Вт на специально разработанный КН в сочетании
с охлаждающей системой фирма называет методом НРР( high
performance packaging) . Благодаря применению этого
метода габариты машины удалось уменьшить почти в 10
раз по сравнению с ЭВМ 1100/80. Весь центральный про -
цессор новой ЭВМ и связанная с ним кэш-память размеща¬
ются на одной панели размером 380-Х650 мм. В состав
главного процессора ЭВМ 1100/90 входят 52 схемные 22-
слойные ПП (с шагом размещения проводников 1,37 мм),
установленные попарно на общую охлаждаемую водой алю -
миниевую пластину. Роль наружного слоя охлаждаемой пла¬
ты выполняет пластмассовая мембрана из легко деформиру¬
емой пленки Ted-lar . Пространство между мембраной и
плитой заполняется теплопроводящей пастой. ПП прижима¬
ются к мембранам так, что пленка контактирует с КН.Ве¬
личина суммарной тепловой нагрузки в этой системе мо¬
жет достигать 10 кВт /1,23,46,91-94/.
В НОВОЙ ЭВМ Cray Z-MP фирмы Cray Research, вы¬
- 250 -
пуск которой намечен на середину 1983 г., используется
обычное фреоновое охлаждение. Для ЭВМ Cray 2 , выпуск
которой планируется на 1985 г., разработана принципи -
ально новая схема охлаждения путем погружения всей си¬
стемы в криогенную жидкость /95-98/.
Фирмы Amdahl , Fujitsu, NEC в СВОИХ крупных
ЭВМ используют пока что воздушное охлаждение. В ЭВМ
Amdahl 580 воздух, охлажденный до 10-18°С, прогоня¬
ется мимо многокристальных КН с расходом 51 м^мин .Теп¬
ловое сопротивление каждого КН и его теплоотвода в этой
системе равно 70°С/Вт. В результате температура пере¬
ходов в кристаллах не превышает 45°С. Никаких компрес¬
соров или теплоотводящих устройств не требуется (кроме
тех, которые необходимы для подачи холодного воздуха к
периферийным и управляющим устройствам и уже имеются )
/I/.
В ЭВМ серии acos фирмы NEC для охлаждения ПП
с собранными на них модулями также используется воздух.
На каждой ПП находится по 4 многокристальных керамиче¬
ских КН, рассеивакщих по 55 Вт, и несколько корпусов
меньшего размера. На обратной стороне КН разминаются
радиаторы, охлаждаемые воздухом, который прокачивается
с расходом 6 м3/с /1,68,99/.
В ЭВМ модели 7900 фирмы Burroughs применена так¬
же воздушная система охлаждения /100/.
Фирмой star Technology совместно с фирмой CDC
разработан весьма необычный вариант воздушного охлажде¬
ния ЭВМ, представляющий собой разветвленный воздухопро¬
- 251 -
вод, обращенный к 13-слойной Ш площадью 774 см2. На
ПП смонтирована матрица 8x10 ECL -кристаллов по 1200
вентилей в каждом, имеющих ребристый теплоотвод и рас¬
сеивающих мощность до 4 Вт/крист. Новый воздухопровод
с воздушными струями позволяет свести к минимуму пере¬
пад температур между различными кристаллами. В настоя¬
щее время собирается опытный образец ЭВМ star , вы-
полняицей 100 млн.опер./с. Мощность рассеяния этой ма¬
шины размером 1,5x1,35x0,75 м будет составлять 5 кВт
/101/.
Однако несмотря на то, что еще не все фирмы приш¬
ли к жидкостному охлаждению и продолжают использовать
воздушное, сравнение функциональных характеристик обе¬
их систем доказывает перспективность именно жидкостных
систем охлаждения применительно к высокопроизводитель¬
ным ЭВМ и ВС /1,76,95-98/.
IX
Л. И. Круглякова
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕГИ *
За последние десять лет было разработано, реали -
зовано и введено в эксплуатацию множество вычислитель -
ных сетей в США, Канаде, Европе и Японии. В результате
многочисленных экспериментов стало возможным выделить
ряд ключевых принципов создания сетей, опираясь на ко¬
торые можно более систематизированно осуществлять раз¬
работку новых вычислительных сетей. Главным среди этих
принципов является представление сети в виде иерархии
независимых уровней. В обзорной статье Таненбаума
( a.s.Tanenbaum , Голландия) описано такое представ¬
ление сети, основанное на использовании эталонной мо¬
дели связи открытых систем ( Reference Model of Open
Systems Interconnection), разработанной МбОДунарОД —
ной организацией по стандартизации (МОС) iso . Описа¬
* Рассмотрены некоторые вопросы разработки вычислительных сетей,
которым уделялось большое внимание зарубежных специалистов и
посвящена значительная часть публикаций последних лет.
- 253 -
ны функции всех семи уровней этой модели и их протоко¬
лы /I/.
Важное место при создании сетей передачи данных
принадлежит теоретической и экспериментальной оценке
характеристик сетей и, в частности, их производитель¬
ности /2-4/. Значительным стимулом в развитии методов
оценки характеристик явились пионерские работы Клейн-
рока по анализу задержек в сетях коммутации пакетов.
Систематизированный обзор современного состояния ана¬
литических методов оценки производительности сетей пе¬
редачи данных представлен в работе Райзера ( M.Reiser)
/5/. Основным математическим аппаратом в этой работе
являются теория марковских цепей и теория массового
обслуживания. В ряде других работ проведена оценка
производительности высокоуровневой процедуры управле -
ния каналом передачи данных hdlc , был осуществлен
анализ задержки и пропускной способности, а также срав¬
нение производительности различных рабочих режимов этой
стандартной процедуры /5-8/.
Формализация протоколов .
Наряду с совершенствованием методов анализа характерис¬
тик предпринимались значительные усилия в области тео¬
рии протоколов. Ключевыми моментами в развитии этой те¬
ории являются понятия многоуровневой архитектуры и ее
формальное определение. Примером может служить архитек¬
тура сети SNA и ее формальное определение /9/. Фор¬
мализация протоколов играет в настоящее время особенно
важную роль, так как значительное увеличение числа про¬
- 254 -
токолов породило проблему повышения их надежности. На¬
личие формального описания дает возможность автоматиче¬
ски проверять правильность протоколов и тем самым га¬
рантировать отсутствие тупиковых ситуаций и других оши¬
бок проектирования и реализации и, следовательно, повы¬
сить надежность протоколов /10/. Использование формаль¬
ных методов всегда основано на некоторой формальной
спецификации протоколов или уедут, использующей соот¬
ветствующий метод формального описания. Формальные спе¬
цификации могут быть применены на различных этапах раз¬
работки и реализации протоколов, в частности, при соз¬
дании подробных эталонных спецификаций услуг и протоко¬
лов, при проверке достоверности разработанных специфи -
каций протокола, при реализации протокола на основе
данной спецификация и проверке достоверности реализации.
В литературе обсуждались многие проблемы формализации
протоколов. Публиковались обзоры и обсуждались перспек¬
тивы развития различных методов спецификации и верифи -
кации протоколов /11-14/, рассматривались отдельные ме¬
тоды спецификации и тестирования /15-17/, была предло -
жена теория проверки достоверности протоколов /18/.
Различные вопросы использования формальных методов
для анализа протоколов были обсуждены на Втором между ~
народном семинаре по спецификации, тестированию и вери¬
фикации протоколов, проходившем 17-20 мая 1982 г. в Ка¬
лифорнии, США /19/.
Один из ведущих специалистов в области формализа -
ции К.Саншайн ( Carl Sunshine) отмечал, что достаточ¬
- 255 -
но эффективные результаты дает использование относи¬
тельно простых моделей, таких как конечные автоматы и
сети Петри, и в частности потому, что для этих моделей
нетрудно осуществить автоматизацию их анализа /20/. По
мнению исследователей Бертло и Тера (G.Berthlot
R.Terrat ) из университета им. Пьера и Марии Кюри
(Франция), современный уровень развития теории сетей
Петри позволяет предоставить достаточные средства даже
для изучения очень сложных протоколов. Для иллюстрации
этого утверждения авторами рассмотрен класс транспорт¬
ных протоколов, предложенных в 1980 г. для эталонной
модели iso ассоциации есма /21/.
Бочманом и др. ( G.v.Bochmann, Монреальский уни¬
верситет) описан эксперимент по формальной специфика -
ции с использованием расширенной модели перехода со¬
стояний ( extended state transition model ), которая
была разработана подгруппой В комитета iso TC97/SC16 /
WG1 и предложена в качестве стандартного метода фор¬
мального описания уедут и протоколов открытых систем.
Описанный эксперимент проведен для различных фаз разра¬
ботки, реализации и тестирования протоколов /22/.
Верификация протоколов должна гарантировать их
корректность. По утверждению специалистов из Колумбий -
ского университета (США), существующие методы верифика¬
ции не обеспечивают полной корректности протоколов. В
связи с этим был предложен новый подход к верификации,
при котором совместно рассматриваются вопросы произво -
дительности и функционирования протоколов с использова-
- 256 -
нием для этой цели вероятностной семантики ( probabaiis-
tic semantics ) /23/.
Многообещающим методом создания надежных протоко¬
лов является разработка правил синтеза протоколов.Фир¬
мой Burroughs был предложен подход к синтезу про¬
токолов передачи данных, позволяющий разрабатывать N-
частные протоколы ( N>2 ) со следующими свойствами :
полнота, отсутствие тупиковых ситуаций, живучесть, от¬
сутствие темповых блокировок, ограниченность, отсутст¬
вие невозникапцих взаимодействий /24/.
Вопросы стандартизации .
Особенно активная работа проводится в настоящее вре¬
мя по созданию стандартов в области передачи данных.Ве¬
дущими организациями являются Международная организа -
ция по стандартизации МОС, являющаяся головной органи¬
зацией национальных комитетов по стандартизации .Между¬
народный консультативный комитет по телеграфии и телефо¬
нии МККТТ ( ccitt ) - головная организация национальных
ведомств связи.Международная федерация по обработке ин¬
формации ifip , Европейская ассоциация изготовите -
лей ЭВМ ЕСМА (European Computer Manufacturers Accocia -
tion ), а также американские организации - Нацио -
нальный институт стандартов ahsi , Национальное бю¬
ро стандартов nbs , Институт инженеров по електро -
технике и радиоэлектронике IEEE.
Начиная с 1978 г., подкомитетом ISO TC97/SO16
ведется разработка эталонной модели связи открытых си¬
стем OSI ( Open Systems Interconnection ), KO—
- 857 -
торая должна стать стандартом на архитектуру взаимодей¬
ствия этих систем. Следует отметить, что каждый стан¬
дарт iso должен пройти обсуждение и утверждение на
трех стадиях: dp (Draft Proposal) - план проекта, DIS
(Draft International Standard ) - проект междуна¬
родного стандарта И 13 (International standard )
международный стандарт. В настоящее время эталонная мо¬
дель архитектуры OSI находится на стадии проекта
мевдународного стандарта ( dis 7498) . Ведется обсу¬
ждение и вырабатываются некоторые приложения к эталон¬
ной модели; ожидается, что окончательное утверждение
проекта произойдет уже в 1983 г. Созданием стандартов
для архитектуры osi занимаются также комитеты ccitt
SGVII , ЕСМА ТС23, ANSI ХЗТ5 » IFIP INWG /25-31/.
На стадии плана проекта ( dp 8073 ) находится
разрабатываемый группой iso TC97/SC16/WG6 стандарт
для протоколов канального уровня. Разработку стандар -
тов этого уровня ведут также комитеты ccitt sgvii
WP5/Q27 , ЕСМАТС24, ANSIX3T5.6, nbs/icst. Важным
событием явилось заключение в 1982 г. соглашения между
подкомитетами iso TC97/SC16 и ccitt sgvii о выра¬
ботке общей спецификации протокола транспортного уров¬
ня открытых систем. При обсуждении dp 8073 США от¬
клонили этот проект в связи с тем, что он специфициру¬
ет 5 классов протоколов, но ни один из них не опреде¬
лен формально, и не обеспечивает совместимость различ¬
ных реализаций стандарта. Ожидается , что окончатель -
ная (с учетом замечаний) переработка плана проекта бу¬
- 258 -
дет закончена в начале 1983 г. /25,27,28,32/.
Продолжаются также работы по обсуждению стандар -
тов на протоколы других уровней семиуровневой модели
МОС, и в частности для сеансового, представительного и
прикладного уровней /27,28,33/.
Важным вопросом является обеспечение межсетевого,
обмена, который необходим для связи нескольких отдель¬
ных сетей и позволяет ГВМ (главной ЭВМ) одной сети ра¬
ботать с ГВМ другой. Соединяемые сети могут быть одно¬
го или разных типов, у каядой имеется своя адресация,
внутренние протоколы, методы доступа. В 1982 г. груп¬
па ansi X3S3.3 закончила работу над третьим проек¬
том стандартного протокола межсетевого обмена, который
в марте 1983 г. должен быть рассмотрен комитетом iso
TC97/SG6/WG2 в качестве основы для международного
стандарта. Работа ansi была поддержана группой NBS/
ICST в США и ЕСМА ТС24 в Европе /25/.
Отмечалось однако, что все усилия по стандартиза¬
ции будут напрасными до тех пор, пока выпускаемые из¬
делия не будут приведены в соответствие с этими стан¬
дартами. Необходимо разработать средства проверки го¬
товых изделий на соответствие стандартам, а также сред¬
ства оценки производительности (а именно,пропускной спо¬
собности и времени доставки сообщений), способности вос¬
становления после ошибок. Такая полная проверка гото¬
вых изделий должна производиться в специальных неза¬
висимых центрах проверки. Представлено описание работ,
проводимых Национальной физической лабораторией Англии
- 259 -
по созданию методов общего тестирования для таких цент¬
ров /34/.
Локальные сети. В последние годы
особенно большой интерес проявляется к вопросам разра¬
ботки и реализации локальных вычислительных сетей.Хотя
эксперименты по созданию первых локальных сетей нача -
лись лишь около пяти лет назад, в настоящее время это
одно из наиболее быстро развивающихся и важных перс -
пективных направлений в области передачи данных. Боль¬
шой спрос и широкий потенциальный рынок делают локаль¬
ные сети отраслью, где в ближайшие несколько лет бу¬
дут сохраняться чрезвычайно высокие темпы роста. Опуб¬
ликованы прогнозы, согласно которым объем продаж
средств для локальных сетей может увеличиться со 100
млн.долл, в 1981 г. до почти 5 млрд.долл, в 1991 г. По
мнению многих специалистов, создание локальных сетей бу¬
дет полезно как для небольших предприятий, так и для
крупных фирм, окажет серьезное влияние на организацию
производства, автоматизацию учреди енческих и конструк¬
торских работ /35, 36/.
Современные локальные сети обычно имеют кольцевую
или шинную топологию, однако возможны и другие струк¬
туры, например, типа звезды /37/.
Четкого определения локальной сети нет, но счита¬
ется, что локальными можно называть вычислительные се¬
ти, которые удовлетворяют следующим требованиям:
- относительно высокие скорости передачи данных
(от I до 100 Мбит/с);
- 260 -
- длина линий связи порядка I км (обычно в одном
здании или в нескольких близко расположенных
зданиях);
- возможность поддерживать несколько сотен сер¬
висных устройств ;
- простота и высокая надежность;
- эффективное использование общих ресурсов;
- стабильность при высокой нагрузке ;
- равноправный доступ к системе для всех устройств;
- легкость реконфигурации и обслуживания;
- низкая стоимость /38/.
Во всем мире создается множество локальных сетей
и в настоящее время около 120 фирм либо изготавливают,
либо начинают работы по проектированию в этой области.
Среди локальных сетей с шинной топологией важное место
принадлежит цифровым локальным сетям с передачей ин¬
формации по одноканальной кабельной системе (обычно
коаксиальному кабелю) со скоростями от I до 5 Мбит/с.
Одной из наиболее успешных разработок локальных сетей
этого класса является сеть Ethernet , созданная фир¬
мой Xerox при поддержке фирм Intel и Digital
Equipment . Существует несколько версий сети Ether -
net , но наиболее известной является разработка Ether¬
net Specification , имепцая скорость передачи дан -
ных 10 Мбит/с. Сеть Ethernet выполнена как сеть osma/
CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detec¬
tion ) - множественного доступа с контролем не¬
сущей и обнаружением столкновений; она реализует в на¬
- 261 -
стоящее время первый и второй уровни эталонной модели
ISO . в декабре 1981 г. фирма Xerox анонсировала
третий и некоторые более высокие уровни этой классифи¬
кации. Отмечается, что сеть Ethernet является ос¬
новой стратегии фирмы xerox в области автоматизации
конторских и учрежденческих работ. К настоящему време¬
ни лицензию на сеть Ethernet закупили 95 организа¬
ций из США и Западной Европы и около 300 фирм ведут
переговоры о покупке. Свыше 100 компаний приняли спе¬
цификации этой сети в качестве временного стандарта
для своих изделий. Многие фирмы разрабатывают сети ти¬
па Ethernet и сети, которые совместимы с Ethernet
/35,36,38-45/.
Сеть Net/One фирмы Ungermann Bass , имепцая
скорость передачи данных 10 Мбит/с, совместима с сетью
Ethernet , рассчитана на подключение к линиям связи
RS- 232 , поддерживает протоколы 3270 фирмы IBM и
предусматривает возможность использования широкополос¬
ных каналов связи /35,39,46/.
Разрабатываемая фирмой Network Systems локаль¬
ная сеть Hyperbus , испытания которой начались в
августе 1982 г.,будет иметь скорость передачи данных
6 Мбит/с и предназначена в основном для присоединения
низкоскоростного оборудования, мини-ЭВМ и терминалов к
универсальным ЭВМ более высокой производительности.
Сеть Hyperbus разрабатывается с ориентацией на ра¬
боту по различным протоколам, включая протоколы Х.25,
она также рассчитана на работу с каналами связи RS-232
- 262 -
и протоколами 3270 фирмы IBM /36,39/.
Фирмой Network Systems разрабатывается также
высокоскоростная система Hyperchannel , которая пред¬
ставляет собой комплекс адаптивных блоков, предназна -
ченных для объединения универсальных ЭВМ фирм IBM, Bur¬
roughs , Honeywell , CDC И др. Система Hyperchan¬
nel реализует транспортную связь мееду ЭВМ со ско¬
ростью 50 Мбит/с. К настоящему времени фирма Network
Systems поставила более 900 систем Hyperchannel в 135
различных мест и в будущем совместное использование
средств Hyperchannel и Hyperbus предоставит аппа¬
ратную основу для создания больших вычислительных цент¬
ров /35,36,39/. Конкуренцию фирме Network Systems В
этой области может составить фирма cdc с ее системой
LCN ( Loosely Coupled Networks ), созданной ДЛЯ
связи высокопроизводительных ЭВМ, применяемых для науч¬
ных исследований, lcn предоставляет аппаратные и прог¬
раммные средства для будущих локальных сетей, в кото¬
рых будут ИСПОЛЬЗОВаТЬСЯ ЭВМ ТИПа Cyber /39/.
Сообщалось, что летом 1982 г, фирма CDC откры¬
ла СВОЙ вычислительный центр Cybernet Super Center, в
состав которого входят девять супер-ЭВМ, в том числе
две ЭВМ Cyber 205. Этот вычислительный центр является
в настоящее время одним из самых мощных коммерческих
центров в мире /47/.
Интересным примером мощного вычислительного цент¬
ра на основе локальной сети является система, которая
функционирует в настоящее время в Лос-Аламосской наци-
- 263 -
ональиой лаборатории (США). Сеть имеет ядро из рабочих
машин, среди которых четыре ЭВМ Cray 1 , четыре CDC-
-7600 и одна сDC -6600 с общей производительностью
200 млн.опер, с плав.зап./с. В системе имеется большое
число (около сорока) меньших машин типа VAX 1-1-78O
фирмы dec и Cyber 73 фирмы cdc , используе¬
мых в качестве специализированных рабочих ЭВМ.Вся си¬
стема охвачена сетью из 1500 терминалов и множества пе¬
чатающих и графических устройств /48-50/.
Около пятнадцати фирм занимаются реализацией ло -
кальных сетей с широкополосной передачей. Эти сети об¬
ладают рядом значительных преимуществ, однако препят -
ствием к их широкому внедрению является высокая стои¬
мость этого способа передачи. Две достаточно экономич¬
ные широкополосные локальные сети фирмы Sytek - Local-
net 20 и Localnet 40 со скоростями передачи 128 Кбит/с
и 10 Мбит/с доказывают возможность создания эффек¬
тивных сетей такого типа. Широкополосные сети анонси -
рованы также фирмами Amdahl ( Cablenet ) и Wang la¬
boratories (Wangnet) /35,39,51,52/.
Предпринимались попытки соединения широкополосных
сетей и сетей с прямой передачей цифровых сигналов.Так,
фирмой Sytek было заключено соглашение с фирмой Brid¬
ge Communications о создании машины-шлюза для связи
сетей обоих типов. Появление такой машины-шлюза позво¬
лит потребителям использовать лучшие свойства обеих
систем. Соглашению способствовали некоторые сходные чер¬
ты широкополосных сетей фирмы Sytek и сетихм (ва¬
- 264 -
риант Ethernet ) фирмы Bridge Communications :
в обеих системах одинаковая максимальная скорость пе¬
редачи данных - 10 Мбит/с, используются основные па¬
нели с шиной Multibus и применяется протокол каналь¬
ного уровня CSMA/CD /52/.
Локальные вычислительные сети с кольцевой топо¬
логией создаются в основном в Европе и Японии, хотя и
в США есть ряд сетей этого типа, например, сети фирм
IBM И Prime Computer /53-57/. ОДНИМ ИЗ ведущих
разработчиков кольцевых сетей, предназначенных для свя¬
зи неоднородного оборудования, является фирма Logics
VTS , чья сеть Polynet основана на Кембриджском
кольце ( Cambridge digital communication ring ) - из¬
вестном подходе, разработанном в Кембриджском универси¬
тете (Англия) /36,39,58/.
Значительное внимание уделялось вопросам оценки
производительности локальных вычислительных сетей раз¬
личных типов /59-62/. В частности, были проведены оцен¬
ки производительности сетей Ethernet и Кембриджского
кольца, а также сравнительный анализ их производитель¬
но сти /58 , 63-65/.
Важной проблемой является повышение эффективности
методов связи для высокопроизводительных локальных се¬
тей. Отмечались преимущества волоконно-оптических ли¬
ний связи (ВОЛС), позволяпцих повысить скорость пере¬
дачи до 100 Мбит/с, а по некоторым данным,до 400 Мбит/с.
Высказывались предположения, что в 1986-1987 гг. объем
продаж локальных сетей с использованием ВОЛС превысит
- 265 -
продажу систем с коаксиальными кабелями и скрученными
парами. Наиболее успешно используются ВОЛС в сетях с
кольцевой топологией, в связи с этим сети с ВОЛС соз¬
даются в основном в Европе и Японии. В настоящее время
такие сети созданы фирмами Mitsubishi , Fujitsu ,
Nippon Electric (nec)h рядом фирм Франции; в послед -
ние годы интерес к кольцевым сетям с ВОЛС начали про¬
являть и фирмы США, например, фирма Xerox /53-55, 66-
69/. Другой способ повышения эффективности методов
связи заключается в спецификации и реализации прими -
тивов языкового уровня. Была разработана модель, ко¬
торая может служить основой для высокоэффективной под¬
системы связи в локальной сети; описан эксперимент по
реализации системы связи, основанный на данной модели
/70/.
Большое внимание уделялось протоколам локальных
сетей /1,71-74/. Сравнивались и оценивались С ТОЧКИ
зрения применения в локальных сетях протоколы Х.25,раз¬
работанные для широкого использования,и протоколы сети
Кембриджского кольца /75/. Был предложен новый прото¬
кол для сетей типа Ethernet с гарантированным вре¬
менем передачи пакетов пользователей, что особенно важ¬
но при работе в системах реального масштаба времени.К
основным свойствам предложенного протокола относятся
распределенное управление, отсутствие конфликтных си¬
туаций, простота реализации, высокая производительность
в широком диапазоне нагрузок и при большом количестве
обслуживаемых ЭВМ, предоставление всем ЭВМ равных воз-
- 266 -
мощностей по передаче /76/.
Наряду с большим объемом технических проблем в об¬
ласти локальных сетей предстоит решить ряд организаци¬
онных задач, например, задачу создания единых стандар¬
тов для локальных сетей. В настоящее время усилия по
разработке стандартов предпринимают есма , IEEE и
МОС ( iso ), которая предполагает опубликовать свой
проект стандарта на локальные сети в 1983 г. /25,77-8С/.
В конце 1982 г. Комитет по стандартизации локальных се¬
тей IEEE (ТЕКУ! 802 Local Area Network Standards Com¬
mittee ) опубликовал предлагаемый им стандарт Р802.3,
состоящий из трех основных документов: в первом описан
стандарт csma/cd , а в двух других - шина с эстафет¬
ной передачей маркера ( taken - passing bus ) и про¬
токолы канального уровня. 0 поддержке предложенного
стандарта Объявили 13 фирм, В ТОМ числе фирмы Data Ge¬
neral, Digital Equipment , Hewlett-Packard , Intel,
National Semiconductor , Siemens AG, Ungermann Bass,
Xerox /25,81,82/.
- 267 -
СОКРАЩЕНИЯ
АЛУ - арифметико-логическое устройство
АП - автоматизация проектирования
БД - база данных
БИС - большая интегральная схема
ВЗУ - внешнее запоминающее устройство
ВОЛС - волоконно-оптические линии связи
ВС - вычислительная система
ВТ - вычислительная техника
ГВМ - главная ЭВМ
ЗУ - запоминающее устройство
ЗУПВ - запоминающее устройство с произвольной выбор¬
кой
ЗЭ - запоминающий элемент
ИС - интегральная схема
КН - кристаллоноситель
МЕД - машина для управления базой данных
МПП - многослойная печатная плата
НМД - накопитель на магнитных дисках
НМЛ - накопитель на магнитной ленте
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство
ОС - операционная система
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство
ПО - программное обеспечение
ПП - печатная плата
ППЗУ - полупостоянное запоминающее устройство
ПЭ - процессорный элемент
- 268 -
СБИС - сверхбольшая интегральная схема
ССИС - сверхбыстродействующая ИС
ССИС-программа - программа создания сверхбыстродейству¬
ющих ИС
СУБД - система управления базой данных
UMH - цилиндрический магнитный домен
ЭйЛ - электронная вычислительная машина
ЭСППЗУ - полупостоянное ЗУ с электрическим стиранием
информации
ЯВУ - язык высокого уровня
- 269 -
Литература к разделу I
1. Вычислительная техника за рубежом в 1981 г. Под общей
редакцией В.С.Бурцева. ИТМ и ВТ АН СССР,1982, 263 с.
2. Computer Weekly, 1982,v.32,25/11, N 797, р.10.
3* Computer Weekly, 1982, v.32, 4/Ш, N 798, p.12.
4. Electronics Weekly, 1982,13/X, N 1138, p.2,6.
5* Datamation, 1982, v.28, XII, N 13, p.164.
6. Data Processing, 1982, v.24, IX, N 7, p.28-32.
7• Preliminary Report on Study and Research of Fifth-Gene¬
ration Computers. JIPDEC, 1981, 89 p*
8. Electronics, 1983, v.56, 7/IV, N 7, p.64.
9. Science, 1982, v.218, 17/XII, N 4578, p.1189-1193.
10. Electronic Engineering Times, 1982, 8/XI, N 246, p.1,10.
11. Electronics, 1983, v.56, 16/VI, N 12, p.114.
12. Electronic Engineering Times,1983, 31/1, N 252, p.I,12.
13. Business Japan, 1982, v.27,VIII, N 8, p.115.
14. Computing, 1982, v.10,15/VII, N 26, p.2.
15. Electronics, 1983, v.56,7/IV, N 7, p.99-100.
16. Electronic News, 1983, v.29,21/111, N 1437, p.F.
17. Electronic Business, 1983, v.9,III, N 3, p.26-27.
18. Aviation Week and Space Technology, 1983, v.118,18/IV, N16,
p.77,79-80.
19. Electronics,1983,v.56,16/VI, N 12, p.107-110.
20. Aviation Week and Space Technology, 1983, v.119,11/VII,
N 2, p.12-14.
21. Electronics,1983, v.56,31/V, N 11, p.101-102.
22. Aviation Week and Space Technology, 1983, v.118, 24/1, N 4,
p.7I.
23* Scientific American, 1982, v.247, XII, N 6, p.88-99.
24. International Journal of Electrical Engineering Educati¬
ons, 1982, v.19,VII, N 3, p.197-212.
- 270 -
Литература к разделу II
1. EDP Industry Report, 1982, v.18,22/IX, N 10-11, p.1-23.
2. Industry Week, 1982, v.215,15/XI, N 4, p.33,35,37-38,40.
3. Computerworld,1982,v.16,12/VII, N 28, p.57-58.
4. Electronic Business, 1983, v.9,III, N 3, p.26-27.
5. Electronics,1983,v.56,13/1, N 1, p.125-156.
6. Datamation, 1983,v.29,I, N 1, p.44,48,50.
7. Chemical and Engineering News, 1982tv.60t13/XII,» 650, p.6<
8. Electronic Business, 1983, v.9,III, N 3, p-43-44.
9. EDP Industry Report,1983,v.18,16/11, N 20, p.7.
10. Electronic Business,1982,v.8,VII, N 8,p.47.
11. Electronic Business,1982,v.8,IV, N 4, p.82-83,85.
12. Electronic Business,1982,v.8,1 5/V,N 6, p.6-8,10.
13. EDP Industry Report, 1982,v.18, 1/XII, N 16,p.1-6.
14. Computers and Standards, 1982, v.1, I, N 1, p.6e
15. Datamation,1982, v.28,VI, N 6,p.115...226.
16. Electronic Business,1982,v.8,VIII, N 9, p.47-53,56,58,62«
17. Electronic Business,1982,v.8,IX, N 10, p.30-31.
18. EDP Industry Report,1982,v.18,19/V, N 2, p.1-5.
19. Patent Profiles. Microelectronics II. US Department of
Commerce,1982, 179 p.
20. EDP Industry Report, 1983,v.18,14/1, N 18, p.1-7.
21. EDP Industry Report,1983,v.18,16/11, N 20, p.1-6.
22. EDP Industry Report, 1983, v.18,28/1, N 19, p.1-3.
23- Electronic Business, 1982, v.8,VIII, N 9, p.28-29,32.
24. EDP Industry Report, 1982, v.18, 12/X, N 12, p.1-4.
25. Electronic Business,1982, v.8,III, N 3, p.24.
26. EDP Industry Report, 1983, v.18, 28/1, N 19, p.8.
27. EDP Industry Report, 1982, v.18, 24/X, N 13, p.1-5.
28. EDP Industry Report, 1982, v.18,22/XII, N 17, p.7.
29. Electronic Business, 1983, v.9,III, N 3, p,47-48.
30. EDP Industry Report, 1982, v.18,16/VII, N 7, p.8.
31. EDP Industry Report, 1982, v.18,24/VIII, N 9, p.1-7.
32. Datamation, 1982, v.28,VIII, N 9, p.136-1-136-7.
33. Datamation, 1982, v.28,XI, N 12, p.124-131.
34. Electronios,1982,v.55,20/X, N 21, p.75.
35. Electronics,1983,v.54,5/V, N 9, p.76.
36. Data Processing, 1983, v.25,1-11, N 1, p,24-26.
37. Chemical and Engineering News,1982, v.60.VIII, N 34,p.5.
38. Datamation, 1982, v.28,XII, N 13, p.164-25-164-26.
- 271 -
39. Electronica,1982,v.55, 8/IX, N 18, p.192,194,196.
40. Datamation, 1983, v.29,I, N 1, p.113-132.
41. Electronics, 1983, v.56, 21/IV, N 8, p.41.
42. Electronic Business, 1982, v.8, IX, N 10, p.34,36.
43. Das Elektron, 1982, Jg.1, N 1, S.6.
44. Technocrat, 1982, ▼. 15, I,И 1, p.29-47.
45. Computer Weekly, 1982, 7/X, N 829, p.12.
46. Datamation, 1982, v.28,XII, N 13, p.164-19-164-20.
47. Electronics, 1982, v.55, 15/XII, N 25, p.75.
48. Datamation, 1982, v.28,XII , N 13, p.164-3-164-14.
49. Datamation, 1983, v.29,I, N 1, p.133.
50. Electronics, 1982, v.55,14/VII, N 14, p.111-112.
51. EDP Industry Report, 1983, v.18,16/11, N 20, p.8.
- 272 -
Литература к разделу III
1. Electronics, 1985, v.56, 16/VI, N 12, р.Ю5-114.
2. IEEE Spectrum, 1982, v.19, VIII, N 8, p.22-27.
5. Journal of Electrical and Electronics Engineering, 1962,
v.2, XII, N 4, p.209-219.
4. Science, 1982, v.215, 12/11, N 4554, p.760-765.
5. ACM Computing Surveys, 1982, v.14, III, N 1, p.95-145.
6. Mini-Micro Systems, 1982, v.15, XII, N 12, p.246—259.
7-
8.
9.
Вычислительная техника за рубежом в 1980 г. Под общ. ред.
В.С.Бурцева. М.» ИТМ и ВТ АН СССР, 1981 г., 277 с.
Вычислительная техника за рубежом в 1981 г. Под общ. ред.
В.С.Б»урцева. М., ИИ4 и ВТ АН СССР, 1982 г., 263 с.
Scientific American, 1982, v.246, I, N 1, p.112-125*
10. Proceedings of the 1982 International Conference on Paral¬
lel Processing (24—27/VIII, Ohio, USA). IEEE, 1982* ,
p.226-242.
11. Journal of the ACM, 1985, v.50, I, N 1, p.186-196.
12. Proceedings of the SPIE, v.298. Real-Time Signal Proces¬
sing IV, 1981, p.505-511.
15* Electronic Business, 1985, v.9, III, N 5, p.26-27.
14. Computer, 1982, v.15, I, N 1, p.9-24,27-56.
15. IEEE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, XII, N 12,
p.1227-1254.
16. IEKE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, II, N 2,
p.110-118.
17. TREE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, III, N 5,
p.219-222.
18. AFIPS Conference Proceedings (National Computer Conference,
1982 , 7-10/VI, Texas, USA). 1982, v.51** , p.697-709.
19. International Journal of Electronics, 1982, v.55, I, N 1,
p.17-24.
20. AFIPS Conference Proceedings (National Computer Conference,
1981, 4-7/V, Chicago, USA). 1981, v.50*** , p.125-155.
21• Proceedings of the 9th Annual Simposium on Computer Archi¬
tecture. SIGARCH Newsletter, 1982, v.20, IV, N 3**** ,
p.511-555.
Ддлоех Parallel Processing, 1982, p. ...
Далее: afips, 1982, p. ...
Далее: afips, 1981, p. ...
Далее? The 9th Simp, on Comp. Arch., p. ...
- 27 3
22. Computer, 1982, v.15, X, N 10, p.40-55*
25* jEKE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, IV, N 4,
p.278-288.
24. IEEE Spectrum, 1982, v.19, II, N 2, p.59-44.
25. Datamation, 1982, v.28, V, N 5, p.64,66,68.
26. Electronics, 1982, v.55, 8/IX, N 18, p.192,194,196.
27. The Computer Journal, 1982, v. 25, II, N 2, p.207-217*
28. The 9ttl Symp. on Comp. Arch., p.229-258.
29® Computer Architecture News, 1982, v.10,XII, N 6, p.29-44.
50. Mini-Micro Systems, 1982, v.15, XII, N 12, p.254-259.
51. IEEE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, V, N 5,
p.545-548.
52. AEU, 1985, I, N 82, p.119-125.
55. Inforworld, 1982, v.4, 14/VI, N 25, p.45-45,47.
54. Computer Design, 1982, v.21, VIII, N 8, p.105-122.
55* Computer Physics Communications, 1982, v.26, N 5-4, p.217-
225.
56. The Computer Bulletin, 1985, III, N 55, p.14-17*
57. IEEE Transactions on Computers, v.C-51, IX, N 9, p.820-824.
58. The 24^ IEEE Computer Society International Conference
COMPCON SPRING 82 (22-25/11, San Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, 1982* , p.218-222,224-227.
59. Mini-Micro Systems, 1982, v.15, IX, N 9, p.105-112.
40. Computer Architecture News, 1985, v.11, I, N 1, p.12-18.
41. Communications of the ACM, 1982, v.25, IX, N 9, p.650-658.
42. Parallel Processing, 1982, p.126-155,157-141•
45. AFIPS, 1982, p.145,145-151.
44. Computer Physics Communications, 1982, v.26, N 5-4, p.277-
285.
45. Electronics, 1985, v.56, 7/IV, N 7, p.99-100.
46. IEEE Spectrum, 1982, v.19, VII, N 7, p.26-51.
47. The 9ttl Simp.on Comp. Arch., p.81-89.
48. Parallel Processing, 1982, p.142-149.
49. Computer, 1982, v.15, I, N 1, p.47-55.
50. Parallel Processing, 1982, p.262-265.
51. Proceedings of the JEE, 1982, v.129, Pt.E, VII, N 4, p.156-
165.
52. Parallel Processing, 1982, p.565-570.
55. 1981 ТЕите Computer Society Workshop on Computer Architec¬
* «Пдлее: compcon spring 82, p. ...
- 274 -
ture for Pattern Analysis and Image Database Management,
(11-15/XI, Virginia, USA). 1981, p.45-50.
54. Proceedings of the SPIE, v.298, Real-Time Signal Proces¬
sing IV, 1981, p.64-75.
55. The 9th Symp. on Comp. Arch., p.27-42.
56. Parallel Processing, 1982, p.219-225.
57. TREE Transactions on Computers, 1985, v.C-52, II, N 2,
p.175-189.
58. Electronics, 1982, v.55, 22/IX, N 19, p.86,91.
59. Electronics, 1982, v.55, 50/XI, N 24, p.89-95*
60. Parallel Processing, 1982, p.82-87,284—286.
61. AFIPS, 1982, p.225,227-251.
62. Proceedings of the SPIE, v.298. Real-Time Signal Proces¬
sing IV, 1981, p.27-52.
65. Electronics, 1985, v.56, 24/11, N4, p.67-68.
64. Computer, 1982, v.15, I, N 1, p.57-46.
65. Electronics, 1982, v.55, 11/VIII, N 16, p.84,86.
66. Electronics, 1982, v.55, 2/VI, N 11, p.46-48.
67. COMPCON SPRING 82, p.48-55.
68. 1981 TREE Computer Society Workshop on Computer Architec¬
ture for Pattern Analysis and Image Database Management,
(11-15/XI, Virginia, USA). 1981, p.159-160.
69. IEEE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, XI, N 11,
p.1054-1066.
70. AFIPS, 1981, p.111-124.
71. Proceeding of the IEE, 1982, v.129, Pt.E, IX, N 5, p.207-
214.
72. AFIPS, 1982, p.105-116.
75. Microprocessor Systems: Software, Firmware and Hardware
(6^ Euromicro Simposium on Microprocessing and Micropro¬
gramming, 1980, 16-18/IX), p.71-90.
74. IEEE Micro, 1982, v.2, XI, N 4, p.48-59.
75. Information and Control, 1981, v*50, N 1, p.64-84.
76. Computer, 1982, v.15, X, N 10, p.25-58.
- 275 -
Литература к разделу 1У
1. Science, 1982, v.215, 12/II, N 4554, р.775-779*
2. Electronics, 1985, v.56, 15/1, N 1, р.152,155.
5» IEEE Spectrum, 1982, v.19, III, N 5, p.45-50.
4. IEEE Spectrum, 1982, v.19, VIII, N 8, p.28-55*
5. AFIPB Conference Proceedings, 1982, v.51 (National Compu¬
ter Conference, 7-10/VI, Texas, USA)* , p.501-507.
6. Tutorial! Software Development Enviroment. 1981, IEKE,
476 p.
7. Operating Systems Review, 1982, v.16, I, N 1, p.14-25»
8. AFIPS, 1982, p.527-552,555-559»
9. AFIPS, 1982, p.519-525.
10. Tutorial! Programming Productivity (Issues for the Eighties)
1981, IEEE, 440 p.
11 c Software Engineering Notes, 1982, v.7, IV, N 2, p.41-60.
12. IEEE Transactions on Software Engineering, 1982, v.SE-8,
VII, N 4, p.554-571.
15» Software- Practice and Experience, 1982, v.12, XI, N 11,
p.1045-1049.
14. SIGPL1N Notices, 1982, v.17, HI, N 5, p.58-67^
15. Computer, 1982, v.25, IX, N 9, p.65-79.
16. The Journal of Systems and Software, 1981, v.2, N 1, p.59-
46,85-88.
17. Electronic Engineering, 1982, v.54, XI, N 671, p.25.
18. Performance Evalution Review, 1982, v.11, N 4, p.151-162.
19. AFIPS, 1982, p.217-224.
20. Electronic Design, 1982, v.50, 22/VII, N 15, p.85-102.
21. Electronics, 1982, v.55, 17/XI, N 25, p.141-145.
22. Software Engineering Notes, 1982, v.7, X, N 4, p.24-55.
25. Communications of the ACM, 1982, v.25, III, N 5, p.172-180.
24. LEKIS Transactions on Software Engineering, 1982, v.SE-8,
V, N 5, p.205-210.
25. AFIPS, 1982, p.259-249*
26. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 145, p.426-451.
27. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 145, p.2-22.
28. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, V, N 5, p.60-79*
29. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 145, p.25-41.
50. Programming in Modula-2. Springer-Verlag, 1982, 176 p.
51. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, VUI, N 8, p.45-51*
* Далее: AFIPS, 1982, p. ...
- 276 -
52. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, IX, N 9, p.28-35-
55. Electronics, 1982, v.55, 22/IX, N 19, P*86,91.
54. Electronics, 1982, v.55, 50 Al, N 24, p.89*95.
55. Mini-Micro Software, 1985, v.8, N 1, p.18-21.
56. SIGPLAN Notices, 1985, v.18, IV, N 4, p .69^79*
57. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, X, N 10, p.50-61.
58. Software-Practice and Experience, 1982, v.12, VIII, N 8,
P*719-755.
59. Computer Communications, 1982, v.5, X, N 2, p.259-244.
40. Computer Languages, 1982, v.7, N 1, p.11-20.
41. AFIPS, 1982, p.671-677.
42. ACM Computing Surveys, 1982, v.14, III, N 1, p.95-143.
45. SIGPLAN Notices,1982, v.17, VIII, N 8, p.18-27.
44. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, XI, N 11, p.50-58.
45. ACM Transactions on Programming Languages and Systems,
1982, v.4, IV, N 2, p.226-258.
46. SIGARCH Newsletter, 1982, v.10, IV, N 5, p.101-111,120-127.
47. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 140, p.212-224.
48. The 24^ IKEB Computer Society International Conference
COMPCON SPRING 82 (22-25/11, San Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, 1982, p.87-90,224-252.
49. The Computer Journal, 1982, v.25, V, N 2, p.207-217*
50. IEEE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, XI, N 11,
p.1054-1066.
51. IEEE Spectrum, 1982, v.19, VIII, N 8, p.22-28.
52. Lecture Notes in Computer Science, 1981, N 125, p.554-548.
55* The Computer Journal, 1982, v.25, V, N 2, p.257-265,264-271
54. SIGARCH Newsletter, 1982, v.10, IV, N 5, P*259-247,248-256.
55. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 140, p.55-47.
56. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 157, P*505-522.
57. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, X, N 10, p.45-49*
58. Electronics, 1985, v.56, 24/11, N 4, p.67-68.
59. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, VI, N 6, p.284-295*
60. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 145, p.452-465.
61. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, VIII, N 8, p.54-42.
62. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, XI, N 11, p.14-25.
65. Science, 1982, v.218, 17/XII, N 4578, p.1189-1195.
64. Computer, 1982, v.15, VIII, N 8, p.79-88.
65. Programming in PROLOG. Springer-Verlag, 1981, 279 P.
66. Byte, 1981, v.6, XI, N 11, p.584-599.
67. Technocrat, 1982, v.15, I, N 1, p.29-47.
68. Electronic Design, 1982, v.50, 11 Al, N 25, p.61,62,64,66.
- 277 -
69. Computer Weekly, 1982, v.55, 29/VII, N 819, p.40.
70» Computer Weekly, 1982, v.55t 22/VII, N 818, p.9«
71. Computing, 1982, v.10, 4/XI, N 44, p.25.
72. Computer Weekly, 1982, v.55, 1/VII, N 815, p.15®
75. AFIP6, 1982, p.527-552.
74. Computer, 1982, v.15, V, N 5, p.75-82.
75. Software Engineering Notes, 1982, v.7, VII, N 5, p.5-1K
76. Electronic Design, 1982, v.50, 22/VII, N 15, p.117-119,
122—126.
77. The Computer Journal, 1982, v.25, V, N 2, p.248-252.
78. The Journal of Systems and Software, 1981, v.2, N 1, p.11-
21.
79. ACM Transactions on Programming Languages and Systems9
1982, v.4, X, N 4, p.601-614.
80. LEE Proceedings, 1982, v.129, III, N 2, Pt.E, p.7-80.
81. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, VI, N 6, p.518-526,554-549.
82. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 156, 510 p.
85. Computer Languages, 1982, v.7, N 1, p.21-25.
84. Software and Microsystems, 1982, v.1, X, N 6, p.147-152.
85. Proceedings of the 1981 International Conference on Paral¬
lel Processing (25-28/VIII, Ohio, USA). IEEE, 1981, p.58-49a
86. AFIPS, 1982, p.555-559.
87. Computerworld, 1982, v.16, 21/VI, N 25, p.16.
88. Electronic Design, 1982, v>50, 5/VIII, N 16, p.2O.
89. Datamation, 1982, v.28, XI, N 12, p.14.
90. Electronics, 1982, v.55, 8/IX, N 18, p.54,56.
91.
SIGPLAN
Notices,
1982,
v.17,
VI,
N
6,
p.1—14.
92.
SIGPLAN
Notices,
1982,
v.17,
VI,
N
6,
p.261-275.
95.
SIGPLAN
Notices,
1982,
v.17,
VI,
N
6,
p.52-45.
94.
SIGPLAN
Notices,
1982,
v.17,
VI,
N
6,
p.44-55.
95.
ACM Computing Surveys,
1982,
v.14,
XII, N 4, P.575-592.
96. Software - Practice and Experience, 1982, V.12, IX, N 9,
p.785-824.
97. IEEE Transactions on Software Engineering, 1982, v.SE-8,
III, N 2, p.157-146.
98. The 24tlx IEEE Computer Society International Conference
COMPCON SPRING 82 (22-25/11, San Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, 1982, p.518-522.
99. Computer, 1982, v.15, IV, N 4, p.19-25.
100. Science, 1982, v.215, 12/11, N 4554, p.779-785.
Id. Data Processing, 1982, v.24, X, N 8, p.18-19.
102. The Bell System Technical Journal, 1982, v.61, XI, N 9,
- 278 -
р.2 587-2405,2407-2422.
105. The 24^ IEEE Computer Society International Conference
COMPCON SPRING 82 (22-25/11, San «Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, p.525-325®
104. SIGARCH Newsletter, 1982, v.1O, IV, N 5» P®140-145.
105. SIGPLAN Notices, 1982, v.17, IV, N 4, 209 P®
106. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 145, P®175-205®
107. Software - Practice and Experience, 1982, v.12, XI, N 11,
p.1011-1025.
108. Microprocessing and Microprogramming, 1982, v.10, N 4,
p.247-254.
109. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 145, p.270-286.
110. AFLPS, 1982, p.105-116.
111. Science, 1982, v.215, 12/11, N 4554, p.869-872.
112. AFIPS, 1982, p.659-648.
115. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 152, p.1-50.
114. ACM Transactions on Database Systems, 1982, v.7, III, N 1,
p.102-125.
115. IEEE Transactions on Software Engineering, 1982, v.SE-8,
XI, N 6, p.544-555.
116. Journal of the ACM, 1982, v.29, IV, N 2, p.510*552.
117. iEEE Transactions on Software Engineering, 1982, v.SE-8,
XI, N 6, p.558-562,565-573,574-582,585-596.
118. Information Systems, 1982, v.7, N 4, p.545-358.
119. SIGMOD Record, 1985, v.15, I, N 2, p.19-34,60-65®
120. International Conference on Management of Data Processing
(1982, 2-4/VI, Florida, USA). ACM, 1982, p.1-14,51-60,
207-212.
121. ACM Transactions on Database Systems, 1982, v.7, VI, N 2,
p.255-257,258-290, 291 -315 ®
122. ACM Transactions on Database Systems, 1982, v.7, LX, N 5,
p.381-416,489-499.
125. SIGMOD Record, 1982, v.15, IX, N 1, p.50-45®
124. SIGMOD Record, 1982, v.12, VII, N 4, p.i(1-62).
125. SIGMOD Record, 1982, v.15, IX, N 1, p.18-29.
126. International Conference on Management of Data Processing
(1982, 2-4/VI, Florida, USA). ACM, 1982, p.94-105,104-110.
127. ACM Transactions on Database Systems, 1982, v.7, VI, N 2,
p.164-186.
128. Data Management, 1982, v.20, XI, N 11, p.14—16.
129. Infosystems, 1982, v.29, VIII, p.65,66,70.
150. The 24^ IEEE Computer Society International Conference
- 279 -
COMPCOT SIRING 82 (22-25/П, San Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, 1982» p.91-94.
131. ХЕКЕ Transactions on Software Engineering, 1982, v.SE-8,
П, N 6, p.553-545.
152. AFIPS, 1982, p.125-134,605-616.
155. Workshop on Computer Architecture for Pattern Analysis
and Image Database Management (1981, 11-15/XI, Virginia,
UBA). HEE, 1981, p.12-24.
154. International Conference on Management of Data Processing
(1982, 2—4/VI, Florida, USA). ACM, 1982, p.225-255.
155. HEE Transactions on Software Engineering, 1982, v.SE-8,
I, N 1, p.61-75.
136. Computer, 1982, v.15, VIII, N 8, p.57-65.
157. SIGMOD Record, 1982, v.12, IV, N 3, p.19-26.
158. AFIPS, 1982, p.617-626.
159. Electronics, 1982, v.55, 50/VI, N 13, p.113-117.
140. Electronic Rews, 1982, v.28, 15/III, N 1386, p.21,28.
141. ComputerworId, 1982, v.16, 8/XI, N 45, p.In Depth/29-36.
142. гике Transactions on Computers, 1982, v.C-31, II, N 2,
p.119-129.
143. Computer, 1982, v.15, IX, N 9, p.34-42.
144. ACM Transactions on Database Systems, 1982, v.7, IX, N 3,
p.525-342.
145. Journal of Information Processing, 1982, v.5, N 5, p.139-
147.
146. Infоtech State of the Art Report. Managing the Distribution
of DP.V.2. Invited Papers. 1982, p.165-219.
147. SIGMOD Record, 1982, v.12, IV, N 3, p.62-66.
148. International Conference on Management of Data Prone sa-Lng
(1982, 2-4/VT, Florida, USA). ACM, 1982, p.184-191.
149. Computer Networks, 1982, v.6, IX, N 5, p.545-557.
150. International Journal of Computers and Information Science,
1982, v.11, N 5, p.325-340.
151 • IEEE Transactions on Computers, 1982, v.C-31, IX, N 9,
p.835-850.
152. International Conference on Management of Data Processing
(1982, 2-4/VI, Florida, USA). ACM, 1982, p.151-160.
153. Advances in Computers, 1982, v.21, p.225-275.
154. ACM T^insactions on Database Systems, 1982, v.7, VI, N 2,
p.209-234.
155. Review of Electrical Communications Laboratories, 1982,
v.30, N 4, p.695-705.
- 280 -
156. ACM Transactions on Database Systems, 1982, v.7, VI, N 2,
p.187-208.
157. IEEE Transactions on Software Engineering, 1982, v.SE-8,
XI, N 6, p.554—557.
158. AFIPS, 1982, p.691-696.
- 281 -
Литература к разделу У
1. Computer Weekly, 1982, 25/III, N 801, р.11.
2. Computer, 1982, v.15, IV, N 4, р.27-56.
5. Computerworld, 1982, v.16, ЗА, N 18, р.7.
4. Electronic News, 1982, v.28, ЗА, N 1391, p.20,24.
5» Datamation, 1982, v.28, VI, N 6, p.38,39,40.
6. Datamation, 1982, v.28, V, N 5, p.50,52,57*
7. Computerworld, 1982, v.16, 11/X, N 41, p.5.
8. Computerworld, 1982, v.16, 4/X, N 40, p.6.
9. Electronic Design, 1982, v.30, 30/IX, N 20, p.38,39*
10. Electronic Design, 1982, v.30, 5/VIII, N 17, p.36,38.
11. Electronics, 1982, v.55, 1/XII, N 25, p.61-62.
12. Computerworld, 1982, v.16, 13/XII, N 50, p.1,8.
13. Computing Canada, 1983, v.9, 6/T, N 1, p.6.
14. Computer Design, 1983, v.26, III, N 3, p.38.
15* Electronics, 1982, v.55, 30/XI, N 24, p.11.
16. Electronic News, 1982, v.28, 30/VIII, N 1408, p.17,22.
17. Datamation, 1982, v.28, X, N 11, p.47,50,52.
18. Electronic News, 1982, v.28, 3/V, N 1391, p.1,20,24.
19. Electronic News, 1982, v.28, 31/V, N 1395, p.11.
20. Electronics, 1982, v.55, 5/V, N 9, p.40.
21. Computerworld, 1982, v.16, 3/V, N 18, p.1,6.
22. EDP Industry Report, 1982, v.18, 12/VIII, N 8, p.1-2.
23. Inf о systems, 1982, v.29, IX, N 9, p.83.
24. Datamation, 1982, v.28, VI, N 6, p.58,63,64,66.
25. Datamation, 1982, v.28, IX, N10, p.205,207,209.
26. Electronics, 1982, v.55, 2/VI, N 11, p.207-208.
27. Electronics, 1982, v.55, 28/VII, N 15, p.75-76.
28. Electronics, 1982, v.55, 5/V, N 9, p.39-40.
29. Computing, 1982, v.10, 29/IV, N 17, p.3.
30. Computerworld, 1982, v.16, 3/V, N 18, p.1,7.
31. Electronic News, 1982, v.28, 3/V, N 1391, p.20,26.
32. Industrial Research and Development, 1982, N 1, p.60.
33. Вычислительная техника за рубежом в 1981 г. Под общей ред.
В.С.Бурцева. М., ИТМ и ВТ АН СССР, 1982, 263 с.
34. Electronic Design, 1982, v.30, 27/V, N 11, p.28.
35. Computer Design, 1982, v.21, VII, N 7, p.40,42,44.
36. Electronic News, 1982, v.28, 20/IX, N 1411, p.24.
37* IEEE Spectrum, 1983, v.20, I, N 1, p.28,33.
38. Computer Weekly, 1982 , 22/IV, N 805, p.1.
- 282
59. Datamation, 1982, v.28, VI, N 6, p.202.
40. Computerworld, 1982, v.16, 1/III, N 9, p.62.
41. Electronic Design, 1982, v.50, 29/IV, N 9, p.59-40.
42. Electronics, 1982, v.55, 24/11, N 4, p.161-165.
45. Electronic News, 1982, v.28, 1/II, N 1578, p.17.
44. Electronic News, 1982, v.28, 24/VI, N 1598, p.95.
45. Journal of the ACM, 1985, v.50, I, N 1, p.105-117.
46. Electronic News, 1982, v.28, 27/XII, N 1425, p.16,19,21.
47. Electronic Business, 1982, v.8, XII, N 12, p.108,110,112.
48. IEEE Spectrum, 1982, v.19, II, N 2, p.59-40.
49. Computer Weekly, 1982, 10/VI, N 812, p.6.
50. Computerworld, 1982, v.16, 19/IV, N 16, p.65.
51. Electronic News, 1981, v.27, 7/XII, N 1570, p.52.
52. Вычислительная техника за рубежом в 1980 г. Под общей ред.
В.С.Бурцева. М., И1М и ВТ АП СССР, 1981, 277 с.
55. 1981 IEEE Computer Society Workshop on Computer Architectu¬
re for Pattern Analysis and Image Database Management
( 11 - 15/XI, Hot Springs, Virginia, USA?, p.51-61.
54. Pattern Recognition, 1982, v.15, N 5, p.121-150.
55. AFIPS Conference Proceedings, 1982, v.51 (National Compu¬
ter Conference, 7-10/VI, Texas, USA), p.187-191*
56. Computerworld, 1982, v.16, 18/X, N 42, p.1.
57. Canadian Data Systems, 1982, v.14, X, N 10, p.64.
58. Electronics, 1982, v.55, 20/X, N 21, p.54,56.
59. Elektronische Rechenanlagen, 1985, Jg.25,H.1, S.59.
60. EDP Industry Report, 1982, v.18, 24/X, N 15, p.1-7.
61. Computing, 1982, v.10, 21/XI, N 42, p.5.
62. Computing, 1982, v.10, 14/XI, N 41, p.5.
65. Electronic News, 1982, v.28, 5/V, N 1587, p.22.
64. Irish Computer, 1982, v.6,N 6,p.6.
65. Aviation Week and Space Technology, 1982, v.116, 17/V,
66.
67.
68.
69.
70.
71.
N 20, p.185.
Electronic News,
Computer Weekly,
Electronic News,
Computing, 1982,
Computer Weekly,
Datamation, 1982,
1982,
1982,
1982,
v.10,
1982,
v.28,
v.28, 29/III, N 1584, p.21,24.
18/III, N 800, p.5.
v.28,
8/IV, N 14
8/IV, N 805, p.1,2,11
, V, N 5, p.202.
5/IV, N 1587, p.1,14.
, p.2.
72. Computer Weekly, 1982, 29/IV, N 806, p.21.
75. New Scientist, 1982, v.94, 15/IV, N 1501, p.148.
74. Electronics, 1982, v.55, 14/VII, N 11, p.165.
75* Computer Weekly, 1982, 29/IV, N 806, p.5.
- 283 -
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
85.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
95.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
100.
101.
102.
103.
104.
105.
106.
107.
108.
109.
110.
111.
112.
113.
114.
115.
116.
117.
Electronic News, 1982, v.28, 6/IX, N 1409, p.1,24.
Canadian Data Systems, 1982, v.14, X, N 10, p.79.
EDP Industry Report, 1982, v.18, 12/X, N 12, p.1-4.
Electronic News, 1982, v.28, 13/IX, N 1410, p.18,28.
Electronics Weekly, 1982, 15/IX» N 1134, p.3.
Computerworld, 1982, v.16, 13/IX, N 37» p.1,6.
Computing, 1982, v.10, 9/IX, N 36, p.1.
Electronic Business, 1982, v.8, IV, N 4, p.82-86.
Computer Weekly, 1982, 29/IV, N 806, p.4.
Electronic News, 1982, v.28, 26/IV, N 1390, p.2'3,24.
Electronic News, 1982, v.28, 10/V, N 1392, p.1,6.
Electronic News, 1982, v.28, 17/V, N 1393» p.1,6.
Electronic Design, 1982, v.30, 22/VII, N 15, p.2-14.
Datamation, 1982, v.28, VI, N 6, p.40,44.
Electronic News, 1982, v.28,
Electronic News, 1982, v.28,
Computer Design, 1982, v.21,
Canadian Data Systems, 1982,
6/IX, N 1409, p.15.
31/VIII, N 1408, p.17,22.
X, N 10, p.48,52,54.
v.14, X, N 10, p.46.
Electronics, 1982, v.55» 25/VIII, N 17, p.45,46.
Electronic Business, 1982, v.8, XI, N 12, p.123,124.
Electronics, 1983, v.56, 29/1, N 2, p.93»94.
Datamation, 1983, v.29, I, N 1, p.144-3, 144-4, 144-6.
Computerworld, 1982, v.16, 26/IV, N 17, p.73.
Electronic News, 1982, v.28, 19/IV, N 1389, p.28.
Computer Weekly, 1982, 17/VI, N 813, p.1.
Computerworld, 1982, v.16, 12/VII, N 28, p.57,58.
EDP Industry Report, 1982, v.18, 12/X, N 12, p.2.
Computer Weekly, 1983» N 859, p.56.
Electronic News, 1982, v.28, 7/VI, N 1396, p.18,20.
Electronic News, 1982, v.28, 19/VII, N 1402, p.124.
Electronics, 1982, v.55, 14/VII, N 14, p.47,48.
Computerworld, 1982, v.16, 19/VII, N 29, p.1,6.
Electronic News, 1982, v.28, 26/VII, N 1403, p.21,34.
Computing, 1982, v.10, 15/V, N 28, p.3.
Electronic Design, 1982, v.30, 5/VIII, N 17, p.19.
EDP Industry Report, 1982, v.18, 12/VIII, N 8, p.1-4.
Computerworld, 1982, v.16, 2/VIII, N 3, p.2.
Computer Decisions, 1982, v.14, IX, N 9, p.31.
Computer, 1982, v.15, X, N 10, p.116.
Electronic News, 1982, v.28, 17/V, N 1393, p.25.
Inter Blectronique, 1982, 27/IX, N 356, p.34.
Computing, 1982, v.10, 13/V, N 19, p.1.
- 284 -
118. Electronics Weekly,1982, 12/V, N 1116, p.1.
119. Computing, 1985, v.11, 6/II, N 6, p.1.
120. New Electronics, 1982, v.15, 20/TV, N 8, p.20.
121. Datamation, 1982, v.28, VI, N 6, p.240-53.
122. TREE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, IX, N 9#
p.809—819*
125. Electronics, 1982, v.5S9 14/VII, N 14, p.7998O.
124. Electronics, 1982, v.55,8/IX, N 18, p.192e194,196.
125. Computing, 1982, v.10, 15/VII, N 28, p.2.
126. Business Japan, 1982, v.27, VIII, N 8, p.115.
127. Solid. State Technology, 1982, v.25, И, N 9, P®22.
128. Electronic News, 1982, v.28,
129. Electronic News, 1982, v.28,
150. Computing, 1982, v.10, 9/IX,
151. Electronic News, 1982, v.28,
29/XI, N 1421, p.20,26.
21/VI, N 1598, p.14,21.
N 56, p.2.
6/IX, N 1409, p.2.
132. Electronics, 1982, v.55, 8/IX, N 18, p«72.
155. Computerworld, 1982, v.16, 6/IX, N 36, p.69.
154. Datamation, 1982, v.28, XI, N 12, p.171*
155® Electronic News, 1982, v.28, 2/VIII, N 1404, p.20.
136. Electronic News, 1982, v.28, I/II, N 1578, p.14,16.
157. Technocrat, 1982, v.15, IV, N 4, p.74.
- 285 -
Литература к разделу У1
1. Electronics, 1982, v.55, 22/IX, N 19, р.136-143.
2. Electronic Business, 1982, v.8, II, N 2, p.33*
3. New Electronics, 1982, v.15, 23/11» N 4, p.41-4-3*
4. Solid State Technology, 1982, v.25, VII, N 7, p.65-73*
5. New Scientist, 1982, v.94, 15/IV, N 1301, p.148.
6. Microelectronics Journal, 1982, v.13, VII-VIII, N 4,
p.23-28.
7. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SO-17, VIII,
N 4, p.703-712.
8. JEE, 1982, v.19, I, N 181, p.26.
9. Industrial Research and Development, 1982, v.24, N 1,
p.60.
10. Industrial Management and Data Systems, 1982, I-II, N 1-2,
p.24-28.
11. Science, 1982, v.218, 17/XII, N 4578, p.1189-1195*
12. Electronics, 1982, v.55, 13/1, N 1, p.71.
13« Electronic Design, 1982, v.30, 29/IV, N 9, p.40,41.
14. Semiconductor International, 1982, v.5, VIII, № 8, p.28.
15. New Scientist, 1982, v.95, 19/VIII, N 1319, p.488.
16. Circuits Manufacturing, 1982, v.22, V, N 5, p.20,22,24,64,
65.
17. Electronic News, 1982, v.28, 24/V, N 1394, p.46.
18. IEEE Spectrum, 1982, v.19, I, N 1, p.49-53.
19. Solid State Technology, 1982, v.25, II, N 2, p.102-105.
20. Electronics, 1982, v.55, 19/V, N 10, p.191.
21. IEEE Spectrum, 1982, v.19, II, N 2, p.49.
22. Solid State Technology, 1982, v.25, VI, N 6, p.74-82.
23. Science, 1982, v.215, 12/11, N 4534, p.755-760.
24. Computing, 1982, v.10, 21/X, N 42, p.15.
25. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17, X,
N 5, P.913-918.
26. Electronics, 1982, v.55, 20/X, N 21, p.119-122.
27. Computer Design, 1982, v.21, III, N 3, p.28.
28. Electronic Design, 1982,
29. Electronic Design, 1982,
30. Electronic Design, 1982,
31. Electronics, 1983, v.56,
32. Electronics, 1982, v.55,
v.30, 18/11, N 4, p.78.
v.30, 14/X, N 21, p.23.
v.30, 25/XI, N 24, p.198.
10/11, N 3, P.145.
3/XI, N 22, p.49-50.
33. Electronics, 1982, v.55, 17/XI, N 23, p.49.
- 286 -
54. Electronic News, 1982, v.28, 1/XI, N 1417» p.50.
35* Electronic Design, 1982, v.30, 11/XI, N 23, p.20.
36. Electronic Design, 1982, v.30, 25/XI, N 24, p.35,56*
37. Electronic Design, 1982, v.30, 9/XII, N 25, p.202.
38. EDN, 1982, v.27, 4/III, N 15, p.16.
39. Computer Design, 1982, v.21, X, N 10, p.62-64.
40. Electronics, 1982, v.55, 10/III, N 5, p.72*
41. Electronics, 1983, v.56, 13/1, N 1, p.75*
42. Electronics, 1982, v.55, 14/VII, N 14, p.47,48.
43. Electronic News, 1982, v.28, 19/VII, N 1402, p.1,24.
44. New Electronics, 1982, v.15, 27AH, N 15, p.12.
45. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, VII, N 7,
p.291-295*
46. Computerworld, 1982, v.16, 19/VII, N 29, p.1,6.
47. Computer Weekly, 1982, 22/VII, N 818, p.8.
48. EDP Industry. Report, 1982, v.18, 24/X, N 13, p.1-3.
49. Electronic News, 1982, v.28, 18/X, N 1415, p.1,28.
50. Electronic News, 1982, v.28, 18/X, N 1415, p.47.
51. Computing, 1982, v.10, 14/X, N 41, p.3.
52. Computerworid, 1982, v.16, 18/X, N 42, p.1,8.
53. Canadian Datasystems, 1982, v.14, X, N 10, p.64.
54. Computer Design, 1982, v.21, XII, N 12, p.101-126.
55* Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, V, N 5,
p.142-152.
56. Electronics, 1982, v.55, 3/XI, N 22, p.93-99»
57* Computer Design, 1983, v.22, V, N 6, p.219-225.
58. Electronics, 1983, v.56, 10/11, N 3, p.175-176.
59* Electronic Design, 1982, v.30, 24/VI, N 13t p.37,38.
60. Datamation, 1982, v.28, V, N 5, p.57*
61. Datamation, 1982, v.28, I, N 1, p.52,57,58,61•
62. Computer Weekly, 1982, 22/IV, N 805, p.1.
63. Electronics, 1982, v.55, 5A, N 9, p.39,40.
64. Computerworld, 1982, v.16, ЗА, N 18, p.1,7*
65. Computing, 1982, v.10, 29/IV, N 17, p.3.
66. Electronic News, 1982, v.28, ЗА, N 1391, p.20,26.
67. Computing, 1982, v.10, 28/X, N 43, p.32.
68. Electronics, 1982, v.55, 14AII, N 14, p.163-167.
69. Electronics, 1982, v.55, 16AI, N 12, p. 143-146.
70. IBM Journal of Research and Development, 1982, v.26, IX,
N 5, p.528-531*
71. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17, VI,
N 3, p.472-480.
- 287 -
72. Electronics, 1982, v.55, 3/XI, N 22, p.65.
75. Hitachi Review, 1982, v.31, IV, N 2, p.87-90»
7*. Aviation Week and Space Technology, 1982, v.117, 25/VIII,
N 8, p.79.
75. Electronic Design, 1982, v.30, 14/X, N 21, p.53«
76. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17, X,
N 5, p.907-912.
77. New Electronics, 1982, v.15, 14/XII, N 24, p.8.
78. Electronics, 1982, v.55, 15/XII, N 25, p.75-
79. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17» IV,
N 2, p.204-207.
80. Electronics, 1982, v.55, 24/11, N 4, p.112-116.
81. Inforworld, 1982, v.4, 26/VII, N 29, p.20.
82. Electronics, 1982, v.55, 20/X, N 21, p.48,124,125.
83. IEEE Transactions on Electron Devices, 1982, v.ED-29, X,
N 10, p.1541-1547.
84. .1 MK Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17, IV,
N 2, p.381-385.
85. Computerworld, 1982, v.16, 19/IV, N 16, p.11.
86. Circuits Manufacturing, 1982, v.22, VIII, N 8, p.16,17.
87. Proceedings of the IEEE, 1982, v.70, V, N 5, p.489-509.
88. Semiconductor International, 1982, v.5, VI, N 6, p.73-88.
89* Electronic News, 1983, v.29, 7/III, N 1435, p.36.
90. AEU, 1982, v.83, XII, N 83, p.76.
91. Semiconductor International, 1982, v.5, XI, N 11, p.14.
92. Electronics, 1982, v.55, 20/X, N 21, p.84,88.
93. Computer Weekly, 1982, 16/IX, N 826, p.11.
94. Electronic Design, 1982, v.30, 19/VIII, N 17, p.58.
95* Electronics, 1982, v.55, 8/IX,N 18, p.71.
96. IEEE Transactions on Electron Devices, 1982, v.ED-29,
VII, N 7, p.1094-1102.
97. IEEE Transactions on Electron Devices, 1982, v.ED-29,
VII, N 7, p.1051-1059.
98. Proceedings of the IEEE, 1982, v.70, I, N 1, p.46-52.
99. Electronics, 1982, v.55, 11/VIII, N 16, p.41.
100. IEEE Electron Device Letters, 1982, v.EDL-3, VIII, N 8,
p.200-202.
101. Electronics, 1982, v.55, 22/IX, N 19, p. 110,113.
102. IEEE Electron Device Letters, 1982, v.EDL-3, II, N 2,
P.43-45.
103. Proceedings of the IEEE, 1982, v.70, I, N 1, p. 13-25.
104. Proceedings of the IEEE, 1982, v.70, I, N 1, p.5-12.
- 288 -
1Q5« Electronic Letters, 1982, v.18, 7/1, N 1, p.25,26.
106. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17, VI,
N 5, p.569-584.
107* Semiconductor International, 1982, v.5, II, N 2, p.12.
108. Electronics, 1981, v.54, 15/XII, N 25, p.81,82.
109. Circuits Manufacturing, 1982, v.22, IV, N 4, p.52.
110. Microelectronics Journal, 1982, v.15, V-VI, N 5, p.29-45.
111. IEEE Transactions of Electron Devices, 1982, v.ED-29, VII,
N 7, p.1088-1094.
112. Microelectronics Journal, 1982, v.15, I-II, N 1, p.29-55.
115. ISB Proceedings, 1982, v.129, Pt.I, X, N 5, p.157-172.
114. IEEE Electron Device Letters, 1982, v.EDL-5, X, N10,
p.284-285.
115. Proceedings of the IEEE, 1982, v.70, I, N 1, p.52-58.
116. IEEE Electron Device Letters, 1982, v.EDL-5, V, N 5,
p.124-127.
117* Proceedings of the IEEE, 1982, v.70, I, N 1, p.26-54.
118. IEEE Electron Device Letters, 1982, v.EDL-5, IX, N 9,
p.261-265.
119. JBI, 1982, v.29, V, N 5, p.20.
120. Computer Weekly, 1982, v.52, 29/IV, N 806, p.5.
121. JEE, 1982, v.19, VII, N 187, p.88-91.
122. Electronics, 1985, v.56, 27/1, N 2, p.49,50.
125. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17, X,
N 5, P.952-957.
124. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17, VIII,
N 4, p.759-741.
125. Electronics, 1982, v.55, 10/11, N 5, p.58,59.
126. ТЕКИ Electron Device Letters, 1982,v.EDL-5,II,N 2,p.29-51.
127. IKEK Circuits and Systems Magazine, 1981, v.5, IX, N 5,
p.2—8.
128. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v.SC-17, VI,
N 5, p.562-568.
129. Computer Weekly, 1985, 10/11, N 846, p.8.
150. Electronics, 1982, v.55, 50/VI, N 15, p.54.
151. IEEE Spectrum, 1982, v.19, VIII, N 8, p.79.
152. High Technology, 1982, v.2, N 5, p.95«
155. Electronic Design, 1982, v.50, 8/VII, N 14, p.24.
154. Electronics, 1982, v.55, 14/VII,N 14, p.48,51.
155* Aviation Week and Space Technology, 1982, v.117, 5/VII,
N 1, p.75.
156. Electronics, 1982, v.55, 2/VI, N 11, p.89,90.
- 289 -
157* Electronics, 1982, v.55» 15/1, N 1, p.42-45.
138. Applied Physics Letters, 1982, v.40, 15/IV, N 8, p.747-750
139® Industrial Research and Development, 1982, v.24, N 5,
p. 74-80.
140. ТЕКИ Transactions on Components, Hybrids and Manufacturing
Technology, 1982, v.CHMT-5, VI, N 2, p.271-280.
141. Electronics, 1982, v.55, 21/IV, N 8, p.64.
142. JEE, 1982, v.19, V, N 185, p.20.
143. Applied Physics Letters, 1982, v.40, 15/IV, N 8, p.742-744
144. Elektronik, 1982, Jg.31, 2/VII, N 13, S. 12.
145® Semiconductor International, 1982, v.5, VI, N 6, p.28.
146. Electronic News, 1982, v.28, 19/IV, N 1389, p.61.
147® Electronics, 1982, v.55, 24/11, N 4, p.48,50.
148. Photonics Spectra, 1982, v.16, V, N 5, p.32.
149. Laser Focus, 1982, v.18, VI, N 6, p.12,14,16.
150. Electro-Optical Systems Design, 1982, v.14, V, N 5, P-12.
151® Electronics, 1982, v.55, 29/XII, N 26, p.31,32.
152. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1982, v.QE-18, VI,N 6
P®992-995®
153® Computing, 1983, v.11, 10/11, N 6, p.22,23.
154. Military Electronics and Coutermeasures, 1982, v.8, VI,
N 6, p.27,28,30.
155® Circuits Manufacturing, 1982, v.22, II, N 2, p.31®
156. The 19^ Design Automation Conference Proceedings (1982,
14—16/VI, Las Vegas, Nevada, USA). IEEE, 1982 , p.1.
157® Computer, 1981, v.14, X, N 10, p.58-75®
158. 19^b Design Automation Conference, p.51-54.
159® 19th Design Automation Conference, p.55-59®
160. 19^Ь Design Automation Conference, p.60-64.
161. 19^ Design Automation Conference, p.75-82.
* Ддлее: ”19^ Design Automation Conference, p. ..."
- 290 -
Литература к разделу УН
1. New Electronics, 1982, v.15,17/VIII, N 16,p.38-43*
2. Electronics, 1982, v.55,20/X, N 21, p.127-134*
3* Electronic Business, 1982, v.8,XII, N 13, p.96-r1O2.
4. Electronics, 1982,v.55,30/XI, N 24, p.79-81.
5. New Electronics, 1983,v.16,22/11, N 4, p.46-60.
6. Радиоэлектроника за рубежом, 1982, > 20, о.II.
7. Electronics, 1982, v.55,30/XI, N 24, p*63*
8. New Electronics, 1982, v.15,14/XII, N 24, p.6.
9. Electronic Design, 1982, v.30,14/X, N 21, p.35,53*
10. Computer Design,1983,v.22,II,N 2, p.208.
11. Electronic Design,. 1982,v.30,28/X, N 22, p.24.
12. Electronic Design, 1982,v.3O,4/II,N 3, p.19*
13. Electronics,1982,v.55,7/IV, N 7, p.40,42.
14. Electronique Industrielle,1983,1/III, supplement an N 48,
p.29-42.
15. Electronic Design,1982,v.30,9/XII, N 25, p.43-46.
16. Electronics,1982,v.55,15/XII, N 25, p.101-104.
17. Electronics,1982,v.55,15/XII, N 25,p.139-145.
18. Electronic Engineering,1983,v.55,II, N 674,p.72-77.
19. Electronics,1982,v.55,24/11, N 4, p.111-116.
20. EDN,1983,v.28, 17/11, N 4, p.51-54.
21. Hitachi Review, 1982, v.31,N 5,p.231-236.
22. IEEE Spectrum,1983,v.20,I, N 1, p.43,45-47.
23» Aviation Week & Space Technology,1982,v.117,22/XI,N 21,p.83.
24. Electronics,1982,v.55,20/X,N 21,p.48.
25. IEEE Transactions on Electron Devices,1982,v.ED-29^
VII, N 7,p.1130-1135.
26. IEEE Transactions on Electron Devices,1982,v.ED-29,VII,
N 7, p.1110-1115.
27. Computer Design,1982,v.21,JII,N 3, p.165-171.
28. Electronic Design,1982,v.30,14/X, N 21, p.23,24.
29. Computer Weekly,1982,30/IX,N 828,p.5.
30. Electronic News,1982,v.28,20/IX,N 1411,p.24.
31. Electronic News, 1982,v.28,13/IX, N 1410,p.18.
32. Electronics,1983,v.56,27/1,N 2,p.41.
33. Computer Weekly,1983, 10/II, N 846,p.7.
34. Computer,1983,v.16,III,N 3,p.84.
35. Electronic News,1983,v.29,17/1, N 1428,p.18,22.
- 291 -
36. Electronic News,1982,v.28,16/VIII, N 1406,p.1,9.
37. Computerworld,1982,v®16,11/X, N 41,p.5.
38. Electronic News,1982,v.28,18/X, N 1415,p.11.
39. Electronics,1982,v.55,8/IX,N 18, p.72.
40. Computerworld,1982,v.16,19/VII, N 29,p.I,6.
41. Industrial Research & Development,1982,v.24,I,N 1,p.60.
42. EDP Industry Report,1982,v.18,24/X, N 13,p.1.
43. Computerworld, 1982, v.16,3/V, N 18, p.1,7.
44. Electronics, 1982, v.55,14/VII, N 14,p.79.
45. Electronic News,1982,v.28,6/IX, N 1409, p.1,24.
46. Computerworld9 1982,v.16,1 3/IX, N 37, p.1,6.
47. Electronics, 1982,v.55,1 5/XII, N 25, p.61,62.
48. Datamation,1982,v.28,XI, N 12, p.171.
49. Electronics,1982, v.55, 14/VII, N 14, p.80,82,83.
50. Electronics,1982,v.55,11/VIII, N 16,p.41,42.
51. Computer,1983,v.16,III,N 3, p.15«
52. EDN, 1982,v.27,17/XII, N 24, p.100.
53* Electronic Design,1982,v.30,19/VIII,N 17, p.28.
54. Electronics, 1982,v.55,30/VI, N 13, p.49,50.
55. Electronics,J982, v.55,28/VII, N 15,p.93,94.
56. JEE.1982, v.19,X, N 190, p.24,26.
57. Electronic Design,1982,v.30,10/VI, N 12, p.36.
58. Electronics Weekly,1982,19/V, N 1117,p.1,11.
59* Electronic News, 1982,v.28,2/VIII, N 1404, p.1,4.
60. Electronic News, 1982,v.28,11/X, N 1414, p.14.
61. EDN, 1982, v.27, 13/X, N 20, p.9.
62. Electronics, 1982,v.55, 24/III, N 6, p.132-136.
63. EDN, 1983, v.28,17/II,N 4, p.231-242.
64. Electronic Design,1982,v.30, 18/III, N 6, p.231-238.
65. IEEE Spectrum,1982,v.19,I,N 1, p.49-53.
66. IEEE Spectrum,1982,v.19,V,N 5, p.46-51.
67. Electronics Weekly,1982,17/11, N 1104, p.2.
68. Electronic Design,1982,v.30,18/III, N 6, p.39,40.
69. Electronics Weekly,1982,2/VI, N 1119,p.4.
70. Electronic Design, 1982,v.30,4/IH, N 5, p.19.
71. Electronics,1983,v.56,24/H, N 4, p.98-102.
72. Electronic Design,1982,v.30, 19/VIII, N 17,p.81-94.
73. Computer Design, 1983,v.22,I, N 1, p.150.
74. Electronic News,J982, v,28,11/X, v.1414, p.C,D.
75. Electronics,1982,v.55, 2/VI, N11, p.56.
76. EDN,1982,v.27,3/IH, N 5, p.184.
77. Electronics,1982,v.55,10/11, N 3, p.224.
- 292 -
78. IEEE Journal of Solid-State Circuits,1982,v.SC-17, IV,Я 2,
p.337-344.
79. IEEE Journal of Solid-State Circuits,1982,v.SC-17, IV, N 2,
p.344-348.
80. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1982, v. SC-17, IV, N 2,
p.355-361.
81. IEEE Journal of Solid-State Circuits,1982,v.SC-17, IV, N 2,
p.362-367.
82. Electronics,1982,v.55,24/111, N 6, p.33.
83. Electronics Weekly,1982,1/XII, N 1145, p.10.
84. Electronic Design,1983, v.31, 6/1, N 1, p.118-120.
85. Electronics,1983,v.56,13/1, N 1, p.48,49.
86. Electronic Design,1982,v.30,19/VIII, N 17, p.121-125.
87. Electronics,1982,v.55,15/XII, II J5,p.42.
88. Electronics Weekly,1982,6/X, H 1137,, p.10.
89. Electronics Weekly,1982,12/V,N 1116, p.1.
90. Electronics,1982,v.55,24/IH, N 6, p.121-124.
91. Electronique Industrie lie ,1982,1/IV, Я 31tf>.14,15.
92. EDN, 1982, v.27, 17/XII, Я 24, p.55.
93. Electronic News,1983,v.29,17/1, N 1428,p.58.
94. EDN, 1982,v.27,29/IX, N 19,p.104.
95. Electronics,1982,v.55,11/VIII, N 16, p.3E,4E.
96. Electronic Design,1982,v.30,19/VIII, N 17,p.196.
97. Computer Design,1982,v.21,XII, N 12,p.46-52.
98. New Electronics,1982,v.15,27/VII, N 15,p.56,57.
99. Electronics,1982,v.55,30/VI, N 13, p.127-130.
100. Computer Design,1981,v.20,XII, N 12, p.137-144.
101. Electronic Design,1982,v.30,8/VII,N 14,p.46.
102. Electronics,1982,v.55,10/11,N 3, p.130-133-
103. EDN,1982,v.27,17/XII, N 24,p.84.
104. EDN,1983,y.28,17/III.N 6,p.147-160.
105. Electronics,1982,v.55,3/XI,N 22, p.157.
106. Electronic Design,1983,v.31,,3/11,N 3,p.71-86,
107-Electronic Packaging & Production,1981,v.21,X, N 10,
p.37-50.
108. Electronic News,1981,v.27,19/X,N 1363, p.67.
109. Electronic News,1982, v.27,11/X, N 1414, p.48.
110. Electronic News,1982, v.28,31/V, N 1395,p.84,86.
111. Electronic News,1982,v.28, 7/VI, N 1396,Suppl.,p.10,22,
40,50,54,56.
112. Electronics,1982,v.55,30/XI,N 24, p.97-101.
113. Electronics,1982,v,55,8/IX, N 18, p.197.
- 293 -
114. Electronic News,1981,v.27,28/IX,N 1360, p.63.
115» EDN, v.27,17/XII, N 24, p.208.
116. Electronic News, 1982,v.28,29/XI,N 1421,p.48.
117. Electronique Industrielle,1983,1/II, N 46,p.6,7.
118. Electronics,1981,v.54,20/X, N 21, p.249,250.
119. EDN,1982,v.27,6/1, N 1, p.219.
120. Зарубежная радио электроника,1982,XI I, £ 12, e.89-74.
121. Wescon-80: Conference Record/1980,16-18/IX, Analieim,
Calif.,USA). Report 17/3, p.1-4.
122. Aviation Week & Space Technology, 1982, v.117, 22/XI,
N 21, p.82.
123. Electronics,1982, v.55,25/VIII, N 17, p.41,42.
124. EDN,1982,v.27, 1/IX,N 17, p.195-200.
125. Computer Weekly, 1982,18/XI, N 836,p.15.
126. New Electronics,1982,v.15,29/VI, N 13,p.6.
127. Electronic News,1982,v.28, 15/XI, N 1419,p.47.
128. Electronics Weekly,1982,8/IX, N 1133, p.3.
129. Electronic Design,1982,v.30,28/X, N 22, p.35,36.
130. EDN,1983, v.28, 20/1, N 2, p.52.
131. Electronic Engineering, 1982, v.54,XII, N 672,p.39-47.
132. Electronic Engineering, 1983,v.55,I, N 673, p.47-53.
133. Electronic Design,1982, v,30,11/XI, N 23, p.111-117.
134. Electronic Design,1982,v.30,8/VII, N 14,p.23.
135. Electronics,1982,v.55,16/VI,N 12, p.135-137.
136. EDN,1982, v.27,29/IX, N 19, p.81.
137. Electronics,1982,v.55,22/IX, N 19, p.216,218.
138. Electronic Design,1982,v.30,22/VII, N 15, p.192.
139. Electronic Design,1982, v.30,21/1, N 2, p.33-36.
140. EDP Industry Report,1982, v.18, 30/IV, N 1, p.1.
141. Computerworld,1982,v.16,29/XI, N 48, p. in depth/1-
in depth/8.
142. The 24IEEE Computer Society International Conference
COMPCON SPRING 82 (22-25/H, San Francisco, Calif.,USA),
1982, p.293-298.
143. Electronic News,1982, v.28,22/XI, N 1420, p.29
144. Радиоэлектроника за рубежом, 1982, № 13, с.21-40.
145. Новые накопители на дисках типа " winchester " Фирм США.
ЭИ"Приборы, средства автоматизации и системы управления",
серия ТС-2,1982, вып.4, 10 с.
146. Electronic News,1983, v.29, 10/1, N 1427, р.23.
147. Computer Weekly, 1982, 25/XI, N 837, p.7.
148. Computer Design,1983, v.22, I, N 1, p.89-102.
149. Electronics, 1982, v.55,22/IX, N19, p.48,49.
- 294 -
150. Computer,1982, v.15, V, N 5, p.60-74.
151. Computerworld, 1933, v.17, 7/II, N 6, p*63*
152. Electronics, 1932, v.55, 5/V, N 9, p.39,40.
153. Datamation, 1982, v.28, VII, N 7, p.117.
154. Electronic News, 1982, v.28,6/IX, N 1409, p.21.
155. Радиоэлектроника в 1981 r.t вып.1. Вычислительная техни¬
ка e с.1-25-1-36.
156. Computer Design, 1983, v.22, I, N 1, p.133-146.
157. Photonics Spectra,1982,v.16,V, N 5, p*61-63*
158. Electronic Design, 1982, v.30, 10/VI, N 12, p.32,33*
- 295 -
Литература к разделу УШ
1. Electronics, 1982, v.55, 22/IX, N 19, р.156-145®
2. Tranaantions on Computers, 1982, v.C-51, V, N 5,
p.549-562.
5. Computer, 1985, v.16, I, N 1, p.85,84.
4. Science, 1982, v.215, 12/11, N 4554, p.755-760.
5. New Electronics, 1982, v.15, 21/IX, N 18, p.72,75.
6. Circuits Manufacturing, 1982, v.22, IV, N 4, p.29*
7* Electronic Design, 1982, v.50, 29/IV, N 9, p.55.
8. Electronic Design, 1982, v.50, 10/VI, N 12, p.45.
9* Electronic Design, 1982, v.50, 24/VI, N 15, p.55-56.
10. Electronic Engineering, 1982, v.54, IX, N 669, p.155-141;
145-154.
11. Computer Design, 1982, v.21, IX, N 9, p.155-156.
12. Solid State Technology, 1982, v.25, VI, N 6, p.94-100.
15. «TEE, 1982, v.19, X, N 190, p.26-27®
14. New Electronics, 1982, v.15, 15/VI, N 12, p.22-24.
15. Semiconductor International, 1982, v.5, XI, N 11, p.99-108
16. New Electronics, 1982, v.15, 2/XI, N 21, p.44-45.
17* Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, I, N 1,
p.26,28;262-278.
18. Electronique Industrielle, 1982, 29/III, N 51, p.105-114.
19® Electronic Engineering, 1982, v.54, III, N 665, p.55-41.
20. Insulation Circuits, 1982, v.28, III, N 5, p.12-14', 58-59®
21. New Electronics, 1985, v.16, 25/1, N 2, p.58,41’,74.
22.
Electronic Design,
1982,
v.3O,
16/IX, N 19, P.57-58.
25.
Electronics,
1982,
v.55,
14/VII,
N 14, p.45-46',47-48.
24.
Electronics,
1982,
v.55,
20/X,
N
21, p.153-156.
25.
Electronics,
1982,
v.55,
27/1,
N
2, p.44,46.
26.
Electronics,
1982,
V.55,
7/IV,
N
7, p.141-145.
27® Electronics and Power, 1982, v.28, IV, N 4, p.290.
28. Semiconductor International, 1982, v.5, I, N 1, p.59-66.
29® Electronics, 1982, v.55, 24/III, N 6, p.41-42.
50. Electronics, 1982, v.55, 5/V, N 9, p.42,44.
51. Electronics, 1982, v.55, 27/1, N 2, p.56.
52. Electronics, 1982, v.55, 11/VIII, N 16, p.52,54,56’,151-154
55. New Electronics, 1982, v.15, 26/1, N 2, p.65-66.
54. Electronics Industry, 1982, v.8, XI, N 11, p.49-51.
55® Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, I, N 1,
211-224*, 228-257®
- 296 -
NEC Research and. Development, 1982, IV, N 65, p.53-58.
57. Electronics, 1982, v.55, 5/XI, N 22, p.95-99.
58. Electronic Packaging and. Production, 1982, v.22, XII, N 12,
Р.58-45.
59. Electronic Business, 1982, v.8, IX, N 10, p.76-77,84,86.
40. New Electronics, 1982, v.15, 21/IX, N 18, p.11.
41. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, I, N 1,
p.91 •
42. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, XII, N 12,
p.7;n-i2.
45. Electronics Industry, 1982, v.8, III, N 5, P*51-33о
44. Electronics, 1982, v.55, 10/11, N 5, p.157-161.
45. The Marconi Review, 1982, v.45, second quarter, p.65-85.
46. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, XI, N 11,
p.11-12’,70-78,
47. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, VI, N 6,
p.158-142.
48. Electronic News, 1982, v.28, 4/X, N 1415, p.48-49.
49 о
Electronics,
1982,
v.55,
28/VII,
N
15, p.48.
50.
Electronics,
1982,
v.55,
20/X, N
21
, p.52,54.
51.
Electronics,
1982,
v.55,
2/VI, N
11
, p.48;92,94.
52.
Electronics,
1982,
v.55,
14/VII,
N
14, p.155-141.
55. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, V, N 5»
p.108-122.
54. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, IV, N 4,
p.78-85.
55• Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, VII, N 7,
p.211-218.
56. Electronics, 1982, v.55, 10/III, N 5» p.48,57-58.
57. Insulation/Circuits, 1982, v.28, III, N 5, p.10.
58. Circuits Manufacturing, 1982, v.22, III, N 5, p.52-56.
59. Electronics, 1982, v.55, 10/III,N 5» p.58,60.
60. Circuits Manufacturing, 1982, v.22, II, N 2, p.71-76.
61 о iEEE Transactions on Components, Hybrids and Manufacturing
Technology, 1982, v.CHMl>-5, XII, N 4, p.582-588.
62. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, TV, N 4,
P.15.
65. Semiconductor International, 1982, v.5, V, N 5, p.14.
64. Electronics, 1982, v.55, 15/XII, N 25, p.106-107.
65. The б^1 International Printed Circuits Conference and Pri-
bition (1982, 11-15/V, New York, USA). 538 p.
66. IBM Journal of Research and Development, 1982, v.26, V, N 5,
- 297 -
р.306-3175318-327.
67. Scientific American, 1982, v.246, I, N 1, p.112-125«
68. Circuits Manufacturing, 1982, v.22, XI, N 11, p.40-42.
69. Circuits Manufacturing, 1982, v.22, XI, N 11, p.48-50.
70. Electronics, 1982, v.55, 24/11, N 4, p.139-141.
71. New Electronics, 1983, v.16, 25/1, N 2, p.78,80,82.
72. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, VII, N 7,
p.233-249.
73. Electronics Industry, 1982, v.8, VIII, N 8, p.39-49.
74. Electronic Design, 1982, v.30, 5/VIII, N 16, p.227-236.
75. IEEE Transactions on Computers, Hybrids and Manufacturing
Technology, 1982, v.CHMT-5, XII, N 4, p.361-367’,499-301.
76. Electronics Industry, 1982, v.8, XI, N 11, p.11‘,17,19.
77. Electronics, 1982, v.55, 10/11, N 3, p.145-148.
78. IEEE Spectrum, 1983, v.20, I, N 1, p.51-33.
79. Electronic Design, 1982, v.30, 18/11, N 4, p.34-.
80. Computer Weekly, 1982, v.32, 15/IV, N 804, p.5.
81. Electronic News, 1982, v.28, 13/IX, N 1410, p.18,28.
82. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, IV, N 4,
p.14.
83. Electronics, 1982, v.55, 16/VI, N 12, p.143-146.
84. Electronic News, 1982, v.28, 18/X, N 1415, p.47.
85. Computing, 1982, v.10, 14/X, N 41, p.3®
86. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, V, N 5,
p.142-152.
87. Electronic News, 1982, v.28, 27/IX, N 1412, p.16.
88. EDP Indusrty Report, 1982, v.18, 24/X, N 13, p.1-5.
89. Electronics, 1982, v.55, 20/X, N 21, p.54-55.
90. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, II, N 2,
p.113.
91. Electronic Packaging and Production, 1982, v.22, V, N 5,
P.15.
92. New Electronics, 1982, v.15, 10/VIII, N 15, p.12.
93. Electronic Design, 1982, v.30, 5/VIII, N 16, p.19.
94. Datamation, 1982, v.28, IV, N 4, p.46-50.
95. Computer Design, 1982, v.22, II, N 2, p.58.
96. Вычислительная техника за рубежом в 1980 г. Под общей ред.
В.С.Бурцева. М., ИТМ и ВТ АН СССР, 1981, 263 с.
97. Industrial Research and Development, 1982, v.24, N 1, p.60.
98. Electronics, 1982, v.55, 5/V, N 9, p.39-40.
99. Electronics, 1982, v.55, 16/VI, N 12, p.100,102.
100. Electronics, 1982, v.55, 15/XII, N 25, p.61-62.
101. Electronics, 1983, v.56, 13/1» N 1, p.62.
- 298 -
Литература к разделу IX
1. Computing Surveys, 1981» v.^5, XII, N 4, р.455-489»
2. Computer Performance, 1982, v.5, IX, N 5, p.126-145.
5. Computer, 1982, v.15, X, N 10, p.14-25»
4. Computer Networks, 1981, v.5, XII, N 6, p.455-465»
5. Proceedings of the IEEE, 1982, v.70, II, N 2, p.171-196*
6. Journal of Information Processing, 1982, v.5, N 5, P-155-
161.
7. lHEE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, VIII, N 8,
Р»759-746.
8. Computer Networks, 1982, v.6, II, N 1, p.57-51»
9. IEEE Transactions on Communications, 1980, v.СОМ-28, IV,
N 4, p.661-677.
10. IEEE Transactions on Communications, 1980, v. СОМ-28, IV,
N4, p.624-651,651-661.
11. iher: Transactions on Communications, 1982, v.СОМ-50, XU,
N 12, p.2486-2496.
12. Computer Networks, 1982, v.6, XI, N 6, p.419-442.
15. Computer Communications, 1981, v.4, IV, N 2, p.56-60.
14. Computer Networks, 1982, v.6, V, N 2, p.65-75»
15. Computer Networks, 1982, v.6, XI, N 6, p.597-418.
16. Lecture Notes in Computer Science, 1982, N 145, p.511-550.
17. Computer Networks, 1982, v.6, VII, N 5» p.201-217»
18. IEEE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, VIII, N 8,
Р»750758.
19. Computer Networks, 1982, v.6, XI, N 6, p.445-449»
20. Computer Networks, 1982, v.6, XI, N 6, p.575-576»
21. I EEE Transactions on Communi cations, 1982, v.СОМ-50, XII,
N 12, p.2497-2505»
22. IEEE Transactions on Communications, 1982, v.СОМ-50, XII,
N 12, p.2506-2515.
25» Computer Networks, 1982, v.6, XI,N 6, p.577-581.
24. Computer Communications Review, 1982, v.12, I, N 1, p.55-51»
25. Computer Communications Review, 1985, v.15, I, N 1, p.40-46.
26. Computer Networks, 1982, v.6, IX, N 5, p.550-545»
27» Computer Networks, 1982, v.6, VII, N 4, p.291-298.
28. Computers and Standards, 1982, v.1, N 2-5, p.95-102.
29. Computer Networks, 1981, v.5, IV, N 2, p.81-118.
50. Computer Networks, 1981, v.5, V, N 5, p.167-176.
51. IEkE Transactions on Communications, 1980, v.COM-28, TV,
- 299 -
N 4, р. 425-452 .
4-t.
52• The 24 1 инк Computer Society International Conference
COMPCON STRING 82 (22-25/11, Sen Francisco, Calif», USA)»
Digest of Papers. IEEE, 1982, p.268-271.
35* The 24th USEE Computer Society International Conference
COMPCON SIRING 82 (22-25/11, San Francisco, Calif*, USA).
Digest of Papers, IEEE, 1982, p.272-278.
34* Computer Networks, 1982, v.6, XI, N 6, p.585-395*
35* Electronics, 1982, v.55, 27/1, N 2, p.89-95.
36* Advances in Computers, 1981, v.20, p.85-111.
57. SIGCOMM, 1982, v*12, N 3-4, p.85-91.
38. Computer, 1982, v.15, VIII, N 8, p.10-27.
39. Computerworld, 1982, v.16, 12/IV, N 15, p.In Depth/1-6.
40. Electronics, 1982, v.55, 6/X, N 20, p.89-91.
41. Computer, 1982, v.15> 2, N 10, p.82-92.
42. Communications of the ACM, 1982, v.25, IV, N 4, p.260-274.
43. Computer Communications, 1982, v.5, II, N 1, p.12-16.
44. SIGCOMM, 1982, v.12, N 5-4, p.92-98.
45. AFIPS Conference Proceedings, 1982, v.51 (National Computer
Conference, 1982, 7-10/VI, Texas, USA), p.155-165*
46. The 6^ Conference on Local Computer Networks (1981,
12-14/X, Minneapolis, USA), p.6-9.
47. Industry Week, 1982, v.215, 15/XI, N 4, p.53,35,37-38,40.
48. The 24^ IEEE Computer Society International Conference
COMPCON SPRING 82 (22-25/11, San Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, 1982, p*20-23.
49. AFIPS Conference Proceedings, 1982, v*51 (National Computer
Conference, 1982, 7-10/VI, Texas, USA), p.257-262.
50. Datamation, 1982, v.28, V, N 5, p.64,66,68.
51. The 22nd IEEE Computer Society International Conference
COMPCON SIRING 81 (23-26/11, San Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, 1981, p.59-65.
52. Electronics, 1982, v*55, 2/VI, N 11, p.50,52.
53. IFOC, 1982, v.5, N 5-4, p.50,52,85.
54. Computer Communication Review, 1982, v.12, IV, N 2, p.6-20.
55. Electronics, 1982, v.55, 29/XII, N 26, p.47,48.
56. Computerworld, 1982, v.16, 11/X, N 41, p.55,56.
57. Electronics, 1982, v.55, 27/1, N 2, p.56.
58. Computer Networks, 1982, v.6, II, N 1, p.15-20.
59» IEEE Transactions on Communications, 1982, v.COM-50, I, N 1,
p.6-11.
60. Computer Networks, 1982, v.6, V, N 2, p.93-105.
- 300 -
61 л IBM Journal of Research and Development, 1961 $ v.25, N 6,
p.904-914.
62. Computer Networks, 1982, v.6, VII, N 5, p.189-200.
65* Computer Networks, 1982, v.6, V, N 2, р*Ю5-115*
64. Communioations of the ACM, 1980, v.25, XII, N 12, p«711-721s
65. Software - Practice and Experience, 1982, v.12, XI, N 11,
p. 95-Ю2.
66. Electronics, 1982, v.55, 22/IX, N 19, P*55,54.
67»
68.
69»
Electronic Design, 1981, v.29, 50/IV, N 9, p.51.
The 6^ Conference on Local Computer Networks (1981,
12-14/X.
The 22n4
Minneapolis, USA), p.43-51,102-107.
IEEE Computer Society International Conference
COMPCON SPRING 81 (25-26/11 San Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, 1981, p.64—70.
70. Communications of the ACM, 1982, v.25, IV, N 4, p.246-260.
71. IEEE Transactions on Computers, 1982, v.C-51, VIII, N 8,
p.715-722.
72. The 24til IEEE Computer Society International Conference
COMPCON SPRING 82 (22-25/11, San Francisco, Calif., USA).
Digest of Papers. IEEE, 1982, p.115-120.
75. Electronics, 1982, v.55, 8/IX, N 18, p.158-165.
74. The 6tb Conference on Local Computer Networks (1981,
12-14/X, Minneapolis, USA), p. 50-40,45-51,75-81.
75. Computer Networks, 1982, v.6, VII, N 4, p.255-262.
76. The б^11 Conference on Local Computer Networks (1981,
12-14/X, Minneapolis, USA), p.21-29.
77. Computer Communications, 1982, v.5, XII, N 6, p.285-285*
78. Electronics, 1982, v.55, 28/VII, N 15, p.79,80.
79. Interfaces in Computing, 1982, v.1, V, N 1, p.47-52.
80. Data Processing, 1982, v.24, VII-VIII, N 6, p.14,15*
81. Computerworld, 1985, v.17, 5/1, N 1, p.42,44.
82. Computerworld, 1982, v.16, 15/XII, N 50, p.1,9*
- 201 -
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
I. е.в. т а ро в а то ва. Современное состояние и
тенденции развития зарубежной высокопроизводи¬
тельной вычислительной техники 3
II. в.к.зейденберг. Капиталистический ры¬
нок ВТ ... 23
III. в.н.головня. Особенности развития струк¬
туры высокопроизводительных вычислительных машин 49
IV. л.и.кр у гл я к о в а. Программное обеспечение
высокопроизводительных ЭВМ 71
V. в.н.головня. Новые зарубежные высокопро¬
изводительные ЭВМ 106
VI. н.м.толчинска я. Элементная база логи¬
ческих устройств высокопроизводительных ЭВМ .... 163
Введение 163
1. Кремниевые логические схемы 167
2. Схемы на основе арсенида галлия 177
3. Схемы на основе переходов Джозефсона и
на других материалах 181
4. Автоматизация проектирования 185
VII. т.н.сок олова. Элементная база и устрой¬
ства памяти высокопроизводительных ЭВМ 192
I. Полупроводниковые ЕИС памяти 193
1. Схемы для сверхбыстродействующей памяти 194
2. Схемы для оперативной памяти 199
3. Энегонезависимые ЭСППЗУ 2II
4. Контрольно-испытательная аппаратура .. 214
П. Память на цилиндрических магнитных доменах 219
111. Внешняя память ЭВМ 223
VIII. в.с. савченко. Конструктивно-технологи¬
ческая база высокопроизводительных ЭВМ 229
- 302 -
xi. л. и. к ру гл я ко в а. Вычислительные сети .... 253
Сокращения 268
Литература к разделу I 270
Литература к разделу II 271
Литература к разделу III 273
Литература к разделу 1У 276
Литература к разделу У.... 282
Литература к разделу У1 286
Литература к разделу УН 291
Литература к разделу УШ 296
Литература к разделу IX 299
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА ЗА РУБЕЖОМ В 1982 г.
Редактор В.К.ЗЕЙДЕНБЕРГ
Отв. за подготовку рукописи к изд. Н.Г.ЕМЕЛИН А
Корректор О.И.МИРОНОВА
Сдано в набор 18.05.1983 г. Подп.к печати 5.11.1983 г.
Т-17583. Формат 60x90/16. Ротапринт.Усл.печ.л. 19.
Уч.-изд.л. 11,6. Тир.1000. Зак. 1577 Цена 1р.33 коп.
ИТМ и ВТ АН СССР, 117333,Москва .Ленинский пр.,51