Юбилей легенды отечественной микроэлектроники: Александру Киму 80 лет

Александр Ким - один из создателей архитектуры многопроцессорных вычислительных комплексов «Эльбрус»

История многопроцессорных вычислительных комплексов «Эльбрус» начинается в 1970-х годах в СССР. Тогда, в разгар Холодной войны, компьютеры применялись в основном для управления комплексами противоракетной и противовоздушной обороны, в космических системах и для научных исследований. Широкой публике о достижениях советских разработчиков не рассказывали. Сам «Эльбрус» был настолько секретным, что долгое время его название не разглашалось, а в документах он проходил как «Изделие-401». Первое публичное упоминание проекта «Эльбрус» уже под названием многопроцессорного вычислительного комплекса (МВК) «Эльбрус-1» датируется 1978 годом. Интересно: до 1974 года проект по разработке советского суперкомпьютера назывался «Чегет», но внутреннее закрытое название проекта - «Эльбрус» - утвердил ещё академик Сергей Алексеевич Лебедев в конце 1969 года.

Разработка первого «Эльбруса» велась под руководством Всеволода Бурцева в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ). Архитектурой занимался Борис Бабаян. Машина получилась революционной — впервые в мировой практике была реализована суперскалярная архитектура с параллельным выполнением команд. Производительность достигала 15 миллионов операций в секунду — фантастический показатель для конца 1970-х. «Эльбрус-1» использовался в системах ПРО, космической отрасли и других стратегически важных направлениях.

Эльбрус-1 (1980 г.)

·         Тактовая частота: 12 МГц

·         Производительность: до 15 млн операций/сек

·         Объём ОЗУ: до 64 МБ

·         Особенности: первая в мире реализация суперскалярной архитектуры для стековой машины с параллельным выполнением команд

·         Потребляемая мощность: 30 кВт

·         Система охлаждения: жидкостно-воздушная

Работа над проектом до выхода на государственные испытания в 1979 году заняла почти 10 лет. С самого начала проекта «Эльбрус-1» в нём принимал участие Александр Киирович Ким — тогда еще молодой специалист, уже проявивший себя при работе над БЭСМ-6. Его первой задачей стало создание аппаратного ускорителя работы со строками для нового суперкомпьютера. Работа предстояла колоссальная — за год создать принципиально новую аппаратуру, реализующую значительный объём системы команд процессора «Эльбрус-1». Ким блестяще справился с задачей. В 1980-м году МВК «Эльбрус-1» прошёл государственные испытания.

Через 5 лет после начала работ над МВК «Эльбрус-1» началась разработка МВК «Эльбрус-2» — многопроцессорной системы с 10 процессорами и производительностью до 125 миллионов операций в секунду. Ким возглавил тогда процесс наладки, под его руководством огромной сложности вычислительная машина ожила в очень сжатые сроки.

Эльбрус-2 (1985 г.)

·         Тактовая частота: до 40 МГц

·         Производительность: 125 млн операций/сек

·         Количество процессоров: до 10

·         Объём ОЗУ: до 144 МБ

·         Применение: использовался для расчётов в ядерной физике, системах противоракетной обороны, системах контроля космического пространства

·         Система охлаждения: жидкостная кондуктивная (процессоры, память) и жидкостно-воздушная (для других устройств)

·         Энергопотребление до 800 кВт.

Особой страницей в истории стала разработка «Эльбрус-3» — МВК с VLIW-архитектурой, который должен был совершить революцию в вычислительной технике и превзойти 1 млрд операций в секунду. Главным конструктором МВК «Эльбрус-3» стал Борис Арташесович Бабаян. Совместно с ним, Ким разрабатывал принципиально новые черты этой архитектуры. К сожалению, распад СССР поставил крест на этом амбициозном проекте — финансирование прекратилось, многие разработчики ушли в коммерческие структуры.

Эльбрус-3 (нереализованный проект)

·     Планируемая частота: 100 МГц

·     Производительность одного процессора: до 0,7 млрд операций/сек, в конфигурации предусматривалось до 16 процессоров.

·     Архитектура: VLIW (очень длинное командное слово)

·     Особенности: должен был стать первым советским МВК с программно-аппратным параллелизмом на уровне отдельного процессора

В 1992 году, по инциативе Б.А.Бабаяна, Александр Киирович вместе с ведущими разработчиками МВК «Эльбрус» организовал АО «МЦСТ». Это позволило сохранить команду специалистов и продолжить разработки в условиях сложного экономического периода. Под его руководством в конце 1990-х годов были созданы микропроцессоры МЦСТ R-50 (1998 г.) и R-150 (2001 г.), а также вычислительные комплексы «Эльбрус-90микро» на их основе. Эти разработки были официально приняты на снабжение Вооруженных Сил РФ.

В октябре 2006 года Александр Киирович Ким стал исполняющим обязанности генерального директора ОАО «ИНЭУМ», а уже в ноябре возглавил организацию на постоянной основе. Под его руководством институт прошел важные этапы развития.

На заметку: в 2008 году институт получил имя выдающегося советского конструктора Исаака Семёновича Брука, а в 2014-м был переименован в ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука».

За годы руководства Александра Киировича ИНЭУМ создал комплексную научно-производственную платформу для полного цикла разработки отечественной вычислительной техники — от фундаментальных исследований до серийного выпуска. Основные усилия сосредоточены на создании защищенных высокопроизводительных систем для критической инфраструктуры, включая специализированные компьютеры для оборонных задач и объектов энергетики. Параллельно ведутся работы по разработке российских процессорных архитектур и программных платформ, способных заменить иностранные аналоги. Институт также реализует проекты в области микроэлектроники и промышленной автоматизации, создавая системы управления для «умных» производств. Отдельное стратегическое направление — развитие медицинской электроники, где разрабатываются диагностические комплексы с поддержкой отечественной элементной базы. Все эти инициативы объединяет ключевая цель: обеспечение технологического суверенитета России в сфере высоких технологий.

При непосредственном участии Александра Киировича Кима реализовано свыше 100 НИОКР, создано 10 типов микропроцессоров и контроллеров, разработано 40 моделей вычислительных комплексов.

Александр Киирович внес ключевой вклад в создание отечественной архитектуры «Эльбрус», благодаря чему Россия вошла в тройку стран, обладающих собственной защищенной процессорной технологией. Эта архитектура легла в основу целого семейства микропроцессоров, которые используются сегодня в системах особой важности.