Historie počítačů VIII. – Na východě klid

29. 4. 2009

Hned na začátku ruské větve výpočetní techniky stojí jeden z nejkrásnějších počítačů všech dob. V době, kdy svět začínal hledat materiál pro počítačové obvody, na to Sověti šli od lesa. Zkusili vodu. Vodní integrátor z roku 1936 samozřejmě ještě nefungoval digitálně – šlo o typ analogového počítače, postaveného na nádržích vody, propojených trubkami a trubičkami. Výška hladiny symbolizovala hodnotu veličiny, průtok vody matematické operace. Přesnost výpočtů dosahovala zlomků milimetru.

Vodní počítač nebyl ve své době zdaleka takovým propadákem, jak se může zdát. Jeho klony se v Sovětském svazu používaly ještě v osmdesátých letech. Společně daly vodní počítače základ takzvané fluidice – podobně jako existuje logika chování elektronek nebo tranzistorů, existuje i vodní logika plná proudů a vírů. Ne v každém prostředí lze pracovat s jemnou a citlivou elektronikou, proto má logika tekutin své místo třeba ve vývoji nanotechnologií.

Pak ale Sovětský svaz tvrdě postihla válka. Zatímco Spojenci a hitlerovské Německo se předbíhali ve vývoji technologií, Sověti si vystačili převážně s hrubou silou. Britský Colossus a Zuseho řada počítačů Z1 až Z4 neměla na Východě paralelu.

Špionáž ke kompatibilitě nevedla

Konec války a začátek studeného míru uvrhl Sovětský svaz do ještě výraznější technologické izolace. V divokých poválečných letech nejprve donutili Sověti celý Východní blok odmítnout ekonomický Marshallův plán (1947). Západ zareagoval ještě v tom samém roce: sedmnáct států založilo Koordinační výbor pro mnohostrannou kontrolu vývozu. Ten se staral o to, aby se do států Východního bloku nedostalo žádné zboží strategického významu. Sem spadaly nejen zbraně, ale také výpočetní technika, jednotlivé součástky a zajímavé patenty.

Varovné plakáty ze Spojených států na počátku studené války

Částečným řešením bylo založení Rady vzájemné hospodářské pomoci, sdružující státy Východního bloku (1949). Do vývoje výpočetní techniky se měly zapojit všechny členské státy, to se ale podařilo až později. Zpočátku se vývoj odehrával výhradně na sovětských univerzitách. Menší země začaly hrát významnější roli až na konci šedesátých let.

Druhou metodou, jak se ubránit technologické převaze Západu, byla průmyslová špionáž. Díky ní se dařilo příliš ve vývoji počítačů nezaostávat, v některých oblastech dokonce Sověti občas dokázali vítězit. Zásadní je fakt, že se jim podařilo udržet krok v podobě procesorů a pamětí, čímž dokázali konkurovat výpočetní rychlosti počítačů ve Spojených státech. To vše platí pro vědecké prostředí. Podniky a zejména veřejnost se k počítačům prakticky neměli jak dostat. Toto schéma se změnilo až v polovině osmdesátých let, kdy se rozšířily východní kopie herních strojů Atari, ZX Spectrum, a dokonce i Applu.

Špionáž měla vést ke kompatibilitě západních a východních standardů; nevedla, sovětští reverzní inženýři sem tam udělali chybičku, která byla pro kompatibilitu zásadní. Známý je příklad, kdy si neuvědomili, že za mořem se nepoužívá metrický systém. Okopírované integrované obvody tak měly šířku konektorů 2,5 mm místo 2,54 mm (0,1 palce) a byly použitelné pouze pro sovětské stroje.

Zmínku si zaslouží i programovací jazyky a operační systémy. Sovětům se nikdy nepodařilo vyvinout a rozšířit vlastní programovací jazyk vyšší úrovně ani na něm postavený operační systém. Používaly se proto jazyky zavlečené ze Západu: Fortran, Algol, Basic nebo Pascal.

BESM a pomoc Gagarinovi

Vývoj počítačů v Sovětském svazu je spojen téměř výhradně s osobou hrdiny socialistické práce, akademika Seregeje Lebeděva. Ten vedl týmy, vedoucí k prvním dvěma elektronickým počítačům, a výrazně se podílel i na dalším vývoji.

Sovětský počítačový génius a nositel mnoha řádů práce: Sergej Alexejevič Lebeděv

Úplně první sovětský elektronický počítač neměl velké zpoždění za Západem, vznikl v letech 1948 až 1950 na Kyjevském elektrotechnickém institutu. Stroj se nazýval Malaya elektronno-schetnaya mashina (Malý elektronický počítací stroj nebo MESM). Šlo o klasický počítač své doby: šest tisíc elektronek, spotřeba 20 kW, frekvence 2 500 HZ nebo padesát operací za sekundu. Do paměti se vešlo 31 šestnáctibitových čísel a 63 příkazů.

MESM: první sovětský elektronický počítač

MESM sloužil jako rozjezd pro mnohem větší projekt. V roce 1953 byl otestován a spuštěn stroj jménem Bolshaya elektronno-schetnaya mashina (Velký elektronický počítací stroj nebo BESM). Rozdíl nebyl samozřejmě jen ve velikosti. BESM pracoval s pěti tisíci elektronkami, spotřeba bez chlazení dosahovala 30 kW. Vnější pamět už tvořily magnetické bubny. Obdivuhodná byla jeho rychlost – deset tisíc operací za sekundu – čímž se stal nejrychlejší stroj svého druhu v Evropě. Srovnání se Spojenými státy je poněkud komplikovanější, architektury se příliš lišily. V době, kdy se počet počítačů po celém světě odhadoval na stovku, měli každopádně Sověti zástupce v top ten.

Počítač BESM-1 se stal prototypem pro celou sérii podobných mašin, mezi roky 1959 až 1967 vznikly BESM-2 až BESM-6. Hlavně poslední z nich se stal legendou. Jeho sériová výroba začala v roce 1968 a pokračovala dalších dvacet let. Těžko tedy lze přesně postihnout jeho specifikaci; už centrální jednotka se radikálně liší, první BESM-6 pracovaly na tranzistorech, poslední na integrovaných obvodech. Hned zpočátku dosahovaly frekvence (na svou dobu neuvěřitelných) 10 MHz a zhruba miliónu instrukcí za sekundu. Do roku 1987 se vyrobilo 355 kusů. Obstarávaly jak válečnou agendu (sovětskou raketovou obranu), tak naopak sbližování se Spojenými státy (výpočty pro společný projekt Apollo-Sojuz z roku 1975). Právě u druhé akce dokázal BESM-6 svou jedinečnost – zatímco americkým strojům trval výpočet dráhy jejich vesmírné lodi asi půl hodiny, Sověti měli stejný výpočet hotový za minutu.

BESM-2: počítač, který spočítal Gagarinův první let do vesmíru

Paralelně s oběmi elektronno-schetnayami mashinami, vyvíjenými na sovětské Akademii věd, byly na dalších institucích v Moskvě vyráběny dvě řady počítačů: M-1 až M-3, které daly vzniknout malým univerzálním strojům, a série Strela. Společně tvořily páteř sovětské výpočetní techniky v padesátých letech. Na jejich konci se z em trojky vyvinula další slavná série, malé počítače Minsk.

Minsky odstartovaly na počátku šedesátých let druhou generaci počítačů ve Východním bloku (pro srovnání: první tranzistorový počítač se podařilo sestavit na Manchesterské univerzitě v roce 1953). Minsk-1 sice ještě používal elektronky, byl poměrně pomalý, ale malý a poměrně rozšířený. Díky němu se počítače dostaly mimo Moskvu a ústřední instituce a podniky. To vše dosáhl běloruský design jen díky podpoře rozhodujících činitelů Komunistické strany, které přesvědčil svou univerzálností.

Minsk-2 z roku 1962 už byl plnohodnotným příslušníkem druhé generace – malý, šikovný, snadno programovatelný a tranzistorový. Nejslavnější a nejpokročilejší počítač série nesl označení Minsk-32. V letech 1968 až 1975 se jej vyrobilo téměř tři tisíce kusů. Stále pracoval na tranzistorech, ale s rychlostí 600 kHz (kolem třiceti tisíc instrukcí za sekundu), ferritovou pamětí, možností multitaskingu a podporou pro nejrozšířenější programovací jazyky šlo o první skutečně rozšířený a univerzální počítač ve Východním bloku.

Klony IBM i Applu

Sedmdesátá léta znamenala oteplení vztahu mezi oběma supervelmocemi. Détente, neboli politika uvolnění, se projevila i ve světě počítačů. Místo vlastního vývoje se sovětští plánovači rozhodli okopírovat úspěšnou zámořskou sérii System/360 od IBM. Na jejich podnět byla ukončena výroba Minsků a vyvinut standard ES EVM (Sjednocený systém elektronických počítačů), postavený právě na amerických sálových počítačích. Produkce prvních klonů začala v roce 1972 a zúčastnily se jí další státy Východního bloku. Sovětským reverzním inženýrům se podařilo okopírovat počítače tak dokonale, že o ně v roce 1974 projevila zájem samotná firma IBM. Spolupráce se nicméně v důsledku sovětské invaze do Afghánistánu nikdy neuskutečnila.

Rozhodnutím o kopírování západních strojů se Sověti definitivně připravili o vlastní produkci. Vzhledem k unavené ekonomice se postupně přestali snažit o jakýkoliv vlastní vývoj a pouze kopírovali. Tak vznikl další standard, těžící tentokrát z IBM PC (ES PEVM) nebo kopie Applu jménem Agat.

Agat neboli Jablíčko – sovětská kopie počítače Apple II

Samostatným fenoménem se v době herních mašin stalo bastlení počítačů podomácku. V době, kdy komunistické režimy začaly ztrácet kontrolu nejen nad ekonomikou, se v zájmových časopisech začaly objevovat návody, jak okopírovat nejslavnější západní počítače – ZX Spektrum, Atari, Commodore. Díky těmto magazínům a dovedným rukám vzniklo obrovské množství kopií těchto počítačů, vznikajících v dětských pokojích. Touze po trochu toho západního luxusu odpovídaly i jejich názvy: Pentagon, Scorpion nebo Hobbit.