М-4 (ЭВМ)

М-4, советская ЭВМ, разработана в 1958–1959 гг. под руководством М. А. Карцева. Область применения – управление в реальном масштабе времени экспериментальным комплексом радиолокационных станций (РЛС) контроля космического пространства. Электронные схемы машины М-4 строились на появившихся в СССР в 1957–1958 гг. германиевых транзисторах и диодах.

Система счисления – двоичная; представление чисел – с фиксированной запятой (см. Компьютерная арифметика).

Средняя производительность – 20 тыс. операций в секунду.

Объём оперативной памяти – 1024 23-разрядных чисел; объем постоянной памяти – 1024 23-разрядных чисел.

Элементную базу М-4 составляла импульсно-потенциальная логика, в значительной мере явившаяся данью традициям ламповой техники.

Были разработаны и изготовлены два типа арифметических устройств:

• У-1 с использованием импульсно-потенциальной системы элементов на транзисторах П-16Б;
• У-2 с использованием чисто импульсной системы на динамическом элементе с диффузионными транзисторами П-403 и линиями задержки.

Конструктивно машина содержала три уровня: субблок, блок, шкаф. На субблоке монтировались все электронные схемы и ферритовые матрицы запоминающих устройств. Размещение элементов на плате субблока было комбинированным: часть радиоэлементов находилась непосредственно на этой плате, а унифицированные узлы (триггеры, сумматоры и др.) устанавливались на ней в виде отдельных подсборок. Электрические соединения осуществлялись проводным монтажом. На переднюю панель субблока выводились контрольные точки и устанавливались лампочки индикации. С помощью двух 20-контактных разъёмов, установленных на задней панели, субблок электрически соединялся с монтажом блока. Всего в машине имелось 344 субблока. В блоке устанавливалось 9 субблоков. Типовой шкаф включал три секции с блоками, в которых размещались съёмные субблоки, и две секции с блоками контроля и профилактики.

Основные разработчики: Г. И. Танетов, Л. В. Иванов, Р. П. Шидловский, Ю. В. Рогачёв, Г. И. Смирнова, Е. В. Гливенко, Е. Н. Филинов, Е. С. Шерихов, В. П. Кузнецова.

Особенности аппаратуры М-4 были связаны с её назначением: аппаратная реализация некоторых сложных операций, разделение памяти программ и констант и памяти данных, функциональное распараллеливание обработки информации благодаря использованию специализированных процессоров ввода-вывода и первичной обработки входных данных.

В ЭВМ М-4 была осуществлена первая в мире аппаратная реализация вычисления квадратного корня.

Головной образец (первый комплект) ЭВМ М-4 в июле 1962 г. успешно выдержал государственные испытания совместно с РЛС, в ноябре 1962 г. вышло постановление Правительства РФ о серийном производстве ЭВМ М-4. Однако М. А. Карцев предложил для запуска в серийное производство новую машину с более высокими техническими и эксплуатационными характеристиками – ЭВМ М4-2М.

Второй комплект машины М-4 находился в опытной эксплуатации с модернизированной РЛС и обозначался как ЭВМ М4-М.

Обе машины находились в эксплуатации на объекте до 1966 г.