Комментарии 69
Если бы ещё и в статике не потребляли.
Так есть же КМОП серия К561 с полным набором элементов вплоть до АЛУ (К561ИП3). Примерно тех же годов.
Ну, не тех же, а ощутимо позже -- к "тем же годам" можно отнести, наверное, 176-ю серию. Но даже возьмём 561: время задержки для К561ЛА7 (тоже элементы 2И-НЕ) -- 160 нс при питании 5 В против 22 нс у 155-й серии. При 10 В -- уже 80 нс; можно предположить, что при 15 В (максимально допустимое) будет в районе 40 нс -- в два раза хуже. А ведь, помимо чистой ТТЛ, есть ещё ТТЛШ; 531-я серия будет сильно быстрей 155-й.
Откуда у Вас информация про 160 нс задержки для К561ЛА7 ? В спецификации пишут не более 80 нс, вот тут пишут про всю серию К561 - не более 50нс.
На самом деле у К155 есть более серьезная проблема - низкая стойкость к статике и "неправильному" использованию - дохнут они как мухи. В этом смысле в КР1561, это следующий шаг, были введены ряд защит: тогоограничиваюшие резисторы по входу и буфферные элементы по входу и выходу. Это сильно повысило надежность схем и даже упростило схематехнику, так как избавляло разработчиков от необходимости везде и рядом совать буфферные повторители, что уменьшало скорость срабатывания схем.
Я что хочу сказать. К155 не шибко хороший выбор для желающих побаловаться с логикой - вы будете долго мучаться в непонятках почему схема не работает, в то время как половина микросхем в ней давно наелась.
1) Информация -- из справочника. На приведённом сайте не указано напряжение питания, для которого указана задержка -- у КМОПов эти величины прямо связаны (больше напряжение -- быстрее заряжаются/разряжаются затворы транзисторов). А вот что указано в первом попавшемся даташите на CD4000:
Как видите, задержки очень большие, от 250 нс и выше -- при напряжении 5 В, т. е. таком же, как штатное напряжение 155-й серии. Да, можно повысить, задержки уменьшатся, но всё равно останутся намного выше:
Именно этим объясняется, почему в сколько-нибудь производительных вычислительных машинах древности КМОП-микросхемы не использовались, только ТТЛ или ЭСЛ.
2) Низкая стойкость к статике -- это как раз проблема МОП-транзисторов, а соответственно, и микросхем, а не биполярных; те (для своего технологического уровня) существенно более стойкие. Возможно, современные КМОПы устойчивей ТТЛ 50-летней давности, но это, извините, совсем другой уровень технологий. Ну и, в любом случае, отказов из-за статики не припоминаю вообще -- а у МОП бывали, хоть и нечасто.
3) Никаких проблем с "побаловаться логикой" на 155-й серии нет -- во всяком случае, их не больше, чем с КМОПами. Другое дело, что некоторые (не чисто цифровые) схемы могут не работать -- скажем, схема генератора, рассчитанная на КМОП, не заработает, если использовать ТТЛ или ЭСЛ. Цифровые же схемы будут работать всегда, пока соблюдаются требуемые микросхемам условия (напряжение питания, уровни логических сигналов и т.п.).
4) Вообще-то моя писанина -- про то, как микросхемы использовались в реальных машинах начала 1970-х, а не как можно побаловаться сейчас.
Вы даете справочные данные на зарубежные CD40xx, а вот тут справочник непосредственно на отечественную К561ЛА7 и в нём указаны задержки не более 60нс при Vcc=5В. Про-ва СНГ, кхе-кхе, Беларусь наверное или Украина. :)
На счет надежности. Я немного застал то время (конец 80-х начало 90-х), когда рабочий день инженера-электроника на ВЦ начинался с поиска неисправных ТЭЗов в ЕС-1033 и замены в них миниму трех корпусов К155 - сдыхала одна микруха и тянула за собой рядом стоящие. Тогда уже были в ходу "кроватки" для быстрой смены DIP корпусов и часть ТЭЗов была предусмотрительно проапгрейжена. :-)
Для защиты КМОП микросхем по сигнальным входам в них ставят пары диодов/стабилитронов, так что проблем с ними особых нет.
Да, в этом справочном листке указаны такие задержки, а для питания 15 В -- вообще 20 нс, т.е. уже на уровне 155-й серии -- "но есть нюанс" :) . В любом случае спасибо, что поделились; я обычно использую печатный справочник или смотрю буржуйские даташиты, ибо на отечественные не всегда просто найти. А теперь о нюансах.
Во-первых, сама серия -- более поздняя по сравнению со 155-й, поэтому делать на ней первые ЕСки не могли физически. Во-вторых, буржуи (и наши печатные справочники) указывают для 5-вольтового питания трёхзначные времена -- надо полагать, не просто так. Сейчас вот глянул в другой справочник, небезызвестное "Шило" (раз Вы родом из тех времён, о нём знать должны), и он пишет, цитирую: "Поэтому для усовершенствованных серий К561 (аналог -- серия CD4000B) при Uи.п. = 15 В типовое значение времени tзд.р.,ср = 50 нс на логический элемент...". Отсюда видно, что даже при 15-вольтовом питании задержка была в 2 с лишним раза больше 155-й серии -- а поскольку приведённый Вами справочный листок указывает 20 нс для тех же условий, резонно предположить, что технологию к тому времени усовершенствовали, и листок описывает микросхему примерно середины 1990-х, а Шило -- 1980-х. Ну а в-третьих, обратите внимание: и Шило, и Ваш листок указывают, что это типичное время. Правда, в листке и максимальное время указано то же самое -- и это крайне подозрительно (не может типичное и максимальное быть одинаковым, так как максимальное учитывает наихудшие возможные условия, ну а типичное... оно типичное -- для комнатной температуры и всё такое). Теперь посмотрим на даташит на SN7400 от TI:
Мы видим, что типичное время -- 11 нс, а 22 нс -- это максимальное, т.е. гарантированное во всём диапазоне условий эксплуатации. Т.е. ТТЛ по-прежнему ощутимо впереди даже при напряжении питания КМОП в три раза выше.
Насчёт надёжности. Не знаю, почему в Вашем случае были такие проблемы; вообще-то эти машины были очень даже надёжными (недаром их вояки для себя тоже заказывали -- эксплуатировали, в частности, на нескольких кораблях). Я сам имел дело с несколькими СМками (их электронная часть была выполнена, главным образом, на 155, 555 и 531 сериях), а также с ЕС-1035 и ЕС-1130 (элементная база -- главным образом, 500 серия). Отказы микросхем были единичными в течение года или даже лет. Так, в процессоре одной из СМ-1420 за те ~10 лет, что я знаю (начинал на ней работать, в дальнейшем работал уже в других местах, но контакты с народом сохранял) сдохла всего одна микросхема -- если не изменяет память, КР531ИП4 (в диспетчере памяти, MMU по-буржуйски). В ЕС-1130 за 3,5 года сдохла одна микропроцессорная секция К1800ВС1; вот в процессе наладки машины после установки сдохло несколько микросхем малой и средней степени интеграции, но после их замены проблем не возникало. В ЕС-1035 постоянно (раз в месяц, грубо говоря) дохли микросхемы памяти К565РУ1 -- МОП, между прочим :) Какое-то количество микросхем ЭСЛ тоже сдохло за несколько лет, что я работал, но очень небольшое, и машины почти всегда были готовы к эксплуатации немедленно после включения и загрузки микропрограмм. Вот с чем действительно были проблемы, но только у одной из двух ЕС-1035 -- это с неконтактами в разъёмах. Во второй машине разъёмы были золотыми, и там ни малейших проблем не возникало, ну а первую регулярно приходилось пинать (в буквальном смысле).
Что же до защитных диодов, то они и в ТТЛ есть, гляньте на схемы элементов в том же Шиле, например. Да и сам входной транзистор работает не транзистором, а связкой диодов... Вот что ТТЛ действительно сильно не любят -- это КЗ выходов на землю. Например, в выходном каскаде 155-й серии (из Шила как раз) я наблюдаю резистор в 130 Ом; если возьмём напряжение 4 В (около вольта упадёт на диоде и транзисторе, поэтому 4, а не 5), то при КЗ получим ток больше 30 мА -- в два раза больше предельно допустимого.
ADD. Посмотрел повнимательней даташит на ту CD4000, что кидал первый раз, и вот что увидел в самом её начале:
Как видите, в шапке документа указано типичное время в 60 нс при 10 В -- а дальше, в таблице, для тех же 10 В указано максимальное время -- в два раза больше:
Спасибо за развернутый ответ. Я полагаю, что те ЕС ЭВМ что шли в МО проходили военную приемку и ни одна микросхема с литерой "К" просочиться в эти изделия не имела шанса. Я же начинал трудовую деятельность на типичном ВЦ при НИИ, проблем с ЕС-кой там было предостаточно. Я даже не помню был ли хоть один день чтобы она не сбоила. Но машина эксплуатировалась круглосуточно (и кстати не одна, а в паре с СМ-кой), может быть с этим связано.
Возможно, действительно, связано с приёмкой. Про нашу "золотую" ЕС-1035 говорили, что она "военная", хотя это было сугубо гражданское предприятие (ВЦ швейной фабрики). Ещё есть мысль, что надёжность могла зависеть от производителя микросхем. 155-ю серию производил много кто -- и не факт, что всё достаточно качественно. (В авиастроении точно была эта проблема: Су-25 тбилисского производства были ужасны, ибо местные рабочие половину года были заняты своими виноградниками, а не какими-то там самолётами :) ).
Кстати, круглосуточная эксплуатация должна б уменьшать количество проблем: компоненты предпочитают сгорать в момент включения/выключения...
Удивительно как во времена СССР в каждой республике было своё производство микросхем. Вот Вы говорите про тбилисские, а у меня на слуху бакинские (Азон). :-)
Ну, производили ли микросхемы в Тбилиси, я не знаю -- вроде б нет (самолёты производили -- в войну там обстроили авиаремонтный завод, ну а после войны переоборудовали в авиастроительный, что вполне вписывалось в политику "индустриализации национальных окраин", но, прямо скажем, было довольно бессмысленным с экономической точки зрения: грузин банально слишком мало, чтоб полноценное авиапроизводство организовывать, особенно с учётом того, что почти все они заняты в сельском хозяйстве, причём последнее из-за климата куда-нибудь в Новосибирск перенести слегка затруднительно :) ). Но, скажем, 1800-ю серию делали в Вильнюсе, и она исчезла очень быстро по понятным причинам, про Баку Вы упомянули, а были и Минск, и Киев, и Воронеж, и ещё десятка два, если не больше, городов...
Ну так в 1970-е годы производство микросхем не требовало суперсложного и супердорогого оборудования, его производили достаточно массово, и множество предприятий могли позволить себе иметь производственные линии.
Ещё как требовало. Это сейчас тогдашнее оборудование кажется примитивным, а тогда... Ну и стоило оно соответствующе -- как и производимая на нём продукция.
Я точными цифрами, к сожалению, не владею, но зато знаю, что собственные производственные линии себе могли позволить даже средние по обороту производители компьютеров. Простой пример — та же Intel, за 2.5 млн долларов (около 20 млн нынешних баксов) они смогли арендовать производственный цех, приобрести оборудование, арендовать офис, нанять персонал и собственно начать разработку.
И в принципе, даже "молодые и амбициозные" разработчики чего-то околокомпьютерного приобретали своё производство сразу же на этапе становления бизнеса, например, тот же Коммодор.
Дорогими выходили чипы, т.к. продуктивность оборудования была небольшой, плюс, активнейшим образом шло R&D на предприятиях, но само оборудование было относительно простым и относительно недорогим. Степпер 1970-х не требовал получения излучения в специальном диапазоне через хитрозакрученную задницу и пары олова, там была просто ртутная лампа, которые и сейчас недорогие, и в 1970-е годы отнюдь не были рокет сайенс.
Полагаю, в СССР картина была та же.
Что сам степпер 70-х был сильно проще, это понятно, но всё ж это не было оборудование, доступное чуть ли не каждому второму обладателю гаража (вот сейчас такой же степпер, пожалуй, действительно многие частные лица могли бы себе позволить -- правда, к нему ещё много что нужно). С Интелом пример интересный, но хотелось бы знать, что именно они на том оборудовании выпускали. Как понимаете, стоимость производства условной SN7400 и столь же условного i8080 сильно различалась: два десятка транзисторов и 5000 -- очень большая разница и в плане требований к оборудованию, и к исходным материалам, и в плане выхода годных кристаллов. И, опять-таки, вопрос "первопроходства": первый степпер, надо полагать, стоил намного дороже, чем он же, но поставленный на поток; ну а Интел первым в истории производителем микросхем не была. Ну а в СССР главной проблемой была полностью государственная экономика без какой-либо реальной конкуренции и частной инициативы; соответственно, развитие могло идти только в соответствии с решениями ЦК, а там далеко не всегда решения принимались правильные и своевременные (иначе б 91-го не было бы, но не будем углубляться в политику).
И, опять-таки, вопрос "первопроходства": первый степпер, надо полагать, стоил намного дороже, чем он же, но поставленный на поток
Само собой, но мы-то говорим про 1970-е годы или даже 1980-е, когда эти девайсы с одной стороны, уже выпускались достаточно массово, с другой — возможности традиционной оптики ещё не были исчерпаны, и разработка новых техпроцессов производилась на том же оборудовании, но путём разработки новых фоторезистов, легирующих присадок etc.
Новые линиии — это вопрос министерства, а по производству микросхем, так вообще даже не министерств, а скорее всего уровень ЦК КПСС в силу оборонной специфики производства.
ЦК КПСС задавал некий вектор развития, а уже производственные мощности создавались на уровне министерств, более того, если в остальном мире была капиталистическая конкуренция, в СССР присутствовала её извращённая форма в виде конкуренции между министерствами, когда каждое министерство на себя пыталось перетянуть больше функций и соответственно, бюджетных средств. В итоге в СССР производством микросхем в частности и электроники в целом занимались предприятия аж трех министерств — МЭП, Минприбор и Минрадиопропром.
Вроде уровень министерства был:
https://ecfor.ru/publication/proizvodstvennye-intervyu-sovetskoj-epohi-sergey-belanovskii/
По тем временам это был хайтек-хайтек - сверхчистые материалы, оптика, резисты... Я где-то читал, что выход годных (yield) был крайне низким.
Скажем так, в 1980-е всякие там Интелы и прочие АМД умели в 80% выхода годных в повседневном режиме, а мы при 20-25% работали, а бывало и меньше. И это в промышленном производстве, R&D обходились сильно дороже. Помню, я дома в середине 1980-х игрался баночкой кристаллов, это была неудавшаяся 4-мегабитная ОЗУ, которую у мамы в КБ пытались создать. В итоге всё же создали, продемонстрировали опытный образец, но промышленное производство так и не освоили до конца СССР
Кстати, о памяти. Если в ЕС-1035 стояли К565РУ1 на 4 Кбита, и они постоянно дохли (спасал только контроль и коррекция с помощью кода Хэмминга), то в ЕС-1130 стояли уже К565РУ7 на 256 Кбит, если память не изменяет, -- и проблем не было, насколько помню, Вообще, у этой машины единственной реальной проблемой был её "пульт управления" на ублюдочной ЕС-1842 или как там её -- вот с этим дерьмом регулярно что-то случалось. Хотя, конечно, гонять тесты с персоналки было проще и удобней, чем с железного пульта ЕС-1035.
У РУ1 была киллер-фича, как у любой приличной микросхемы на раннем n-МОП процессе: при существенном проседании напряжения смещения подложки на десять-двадцать миллисекунд она выходила из строя.
Ну, тогда б они дохли пачками, а они отбрасывали копыта строго по одной. Так что вряд ли дело было в напряжении смещения.
Ну у каждого чипа ведь есть свой разброс характеристик, кто-то более живучий, кто-то менее. Особенно у советского чипа на заре микроэлектроники.
Это понятно; я к тому, что, если б у машины что-то не в порядке было с напряжением питания подложек, то микросхемы должны были бы гореть оптом, а не по штуке в месяц. Думаю, это просто ранняя серия микросхем была, ещё недостаточно надёжная (возможно, потому "золотая", типа военная, машина попала на гражданское предприятие -- подозреваю, что вояки в те годы ещё предпочитали нормально работающую ферритовую память). Но ремонтировал не я, я де-факто системщиком был и просто ковырялся в железе ради собственного удовольствия, поэтому не знаю, выходили ли из строя повторно уже заменённые микросхемы, или же дохли только те, что были установлены на заводе (микросхемы из ЗИПа были относительно новые -- примерно 1985 года выпуска или даже несколько позже; сама история имела место в конце 80-начале 90-х).
Сейчас вот глянул в другой справочник, небезызвестное "Шило" (раз Вы родом из тех времён, о нём знать должны)
Да, знаем-знаем... (достал с полки - убедился, заодно увидев пожелтевшие страницы - как же время бежит....), там из того что помню до сих пор - ошибка в 155ТМ2
Вот что ТТЛ действительно сильно не любят -- это КЗ выходов на землю
по опыту помню - им плевать, а вот +5V на выход где "0" - сразу и навсегда...
Ну, не плевать -- просто не мгновенно сгорят. Питание на выход, выдающий нуль, -- да, убивает. Из той же, в общем-то, серии. Новичкам, наверное, действительно проще с КМОПами современными экспериментировать -- они идиотоустойчивей :)
Шило и Якубовский… Эх..
рабочий день инженера-электроника на ВЦ начинался с поиска неисправных ТЭЗов в ЕС-1033 и замены в них минимум трех корпусов К155 - сдыхала одна микруха и тянула за собой рядом стоящие.
В ЕС-1033 ещё БЖТ и линейные стабилизаторы, техник при выламывании сдохшей 565-ой памяти из платы сказал, что скорее всего от броска по питанию. Но КМ-ки там жирно по всем платам были насыпаны :)
О 565-памяти тут даже @SIISII упомянул:)
В ЕС-1035 постоянно (раз в месяц, грубо говоря) дохли микросхемы памяти К565РУ1 -- МОП, между прочим :)
В 93-ем нашу ЕС-ку сдали на цветмет, помню как выпаивал из ТЭЗов себе кондёры "зеленые", до сих пор коробочка с ними валяется в загашниках. Мне тогда было поприколу разобрать и разломать что-то большое, IBM PC/AT меня интересовали больше чем эти советсткие динозавры... А сейчас вот вспоминаю и слеза накатывается, жалко её родимую.
А я, наоборот, после ЕСок и СМок от ПК дико плевался: архитектурно они жуткие уроды -- что процессор, что компьютер в целом.
IBM PC на 486-м микропроцессоре в 93-м году по производительности делала ЕС-1066 с 16 мегами ОЗУ и двумя процессорами и с этим было сложно спорить. IBM PC был чертовски прост в обслуживании. Мне как молодому специалисту было очевидно, что динозавры они динозавры и должны умереть. Другое дело, что помимо производительности у больших машин было много других интересных возможностей, как-то изначальная заточенность под многопользовательские ОС, виртуализация которой тогда на PC даже не и пахло, масса различных видов накопителей, горы написанного и отлаженного софта и, самое главное, наличие школы. Однако стоимость владения большой машиной была просто умопомрачительной и несопоставима с микропроцессорной техникой, так персоналки и потеснили динозавров. 7-10 лет назад произошел обратный процесс - от персонализации в облако. Современные датацентры это те же ВЦ, но на новый лад. Только теперь вместо ТЭЗов с россыпью К155 мы имеем ТЭЗы с россыпью ARM-ов и GPU от nVidia. Все это в тех же количествах жрет электроэнергию, занимает столько же места, требует для сопровождения толпы высококвалицифированных высокооплачиваемых инженеров и выдает на гора "мышь". Такая вот диалектика понимаешь получается.
Ну, понятно, что 486-й делал советские мэйнфреймы -- но это машины совсем разных эпох. Он точно так же уделает IBMовский мэйнфрейм конца 1970-х -- чему ЕС-1066 примерно соответствовала и по производительности, и по технологичности. Но я говорю про архитектуру, а не про конкретные реализации. Никакая суперсовременная персоналка даже близко не подойдёт по производительности к современному мэйнфрейму z/Architecture -- а они ж являются прямым продолжением Системы 360 и сохраняют совместимость снизу-вверх на уровне прикладного кода. Что же машин на базе GPU, то, думается, сравнение не совсем корректно: их "аналоги" на рассыпухе -- скорей, Cray и прочие суперкомпьютеры начала 80-х. Всё ж там упор на матричные вычисления и прочий SIMD; если задача не допускает распараллеливания, любой GPU сольёт по производительности даже отнюдь не блестящему по характеристикам обычному процу аналогичного технологического уровня.
И, кстати, про виртуализацию: на мэйнфреймах для неё не требовалось никакой специальной поддержки -- если она была, некоторые вещи ускорялись, но не более того. Ну а на IA-32 aka x86 без специальной поддержки она вообще невозможна в силу кривизны архитектуры. Вообще, архитектурно Интел за всю жизнь ничего вменяемого не сделал, похоже -- сплошь извраты и бег по граблям (которые потом мужественно преодолевались на уровне микроархитектуры).
Позвольте немного не согласиться. По тем годам, вплоть до Pentium-а, микропроцессоры Intel были достаточно просты и понятны и это было их основное достоинство. Для меня было большим удовольствоем программировать 386-го и 486-го на ассемблере в защищенном режиме. Да, было легаси в виде сегментных регистров и "реального" режима (без защиты памяти для проклятого MS-DOS-а), но в целом архитектурно все было красиво. В то же время продукция МежДелМаша это что-то страшное. Уже к 90-м года IBM тащила в своих мэйнфреймовых процессорах столько всякого разного, что унести было невозможно. Переход на Power (и z) их сильно не спас, просто часть этого легаси ушло в программную эмуляцию, от чего стало еще более сложным, непонятным и медленным. Сейчас IBM Power как с архитектурной, так и с микроархитектурной точек зрения, это такой же лютый монстр как и Intel x86. Короче, с архитектурной строны 486-й был лучшим процессором по тем временам. А IBM никогда не отличалась строгостью и выверенностью решений, все их изделия это всегда жутчайший over-engineering. Блин, да они простой видеотерминал придумать не смогли, вместо этого изобрели монстра 3270. :)
Позвольте не согласиться :) В именно мэйнфреймовых процах, ведущих свою генеалогию от Системы 360, почти всё стройно, чётко и понятно до сих пор, хотя их расширяли многократно -- начиная с той же системы команд и её кодирования. Попробуйте, например, определить длину кода команды для IA-32: она может составлять от 1 до 15 байтов включительно, и для определения необходимо проанализировать несколько начальных байтов, причём нельзя заранее сказать, сколько именно. А вот что в Системе 360, что в z/Architecture длина кода команды однозначно определяется двумя старшими битами первого байта кода команды (1, 2 или 3 полуслова). То же касается положения полей номеров регистров и смещений в коде команды: имеется всего несколько вариантов; соответственно, схема выборки и декодирования команд и вычисления адресов операндов очень проста и не занимает, грубо говоря, половину процессора. Упрощается и жизнь программиста: в общем и целом, регистры имеют действительно общее назначение -- а в 8086 у них у всех назначение было разное, что с появлением IA-32 лишь было ослаблено, но не изжито полностью (и, естественно, тянется до сих пор для совместимости). Ужасна и системная архитектура с сегментами, дескрипторами и прочим -- недаром в реальных ОС почти все эти возможности не используются (и были выпилены AMD при разработке 64-разрядного расширения архитектуры). Полный идиотизм -- возможность считывания системной информации (адресов таблиц дескрипторов, кажется -- не помню подробности) из пользовательского кода, потому что соответствующие команды являются непривилегированными (из-за этого до появления специальной поддержки была невозможна реализация виртуальных машин -- а на Системе 370 для неё было достаточно обычной поддержки виртуальной памяти). Вот что PowerPC -- монстр, тут я согласен, но это совершенно другая архитектура.
Кстати говоря, 3270 не просто так появились. Стояла задача к одной относительно слабой машине подключать десятки, а то и сотни пользователей -- и эти терминалы успешно данную задачу решали, поскольку многие функции выполняли автономно, а не как, скажем, в PDP-11, она же СМ ЭВМ, где на каждое нажатие клавиши на терминале дёргался процессор машины -- что, естественно, сильно ограничивало возможности совместной работы. Скажем, когда кто-то на СМ-4 запускал компиляцию сколько-нибудь сложной программы, текстовые редакторы других пользователей начинали подтормаживать -- а для 3270 (он же ЕС-7927) тормоза возникали лишь в ситуациях, когда реально был нужен ответ машины, а не при простом редактировании текста, выполняемым чисто автономно. По сути, та же самая концепция реализуется современными веб-браузерами: пока ты на своём компе заполняешь формочку, удалённый сервер не дёргается, запрос ему отправляется лишь при нажатии тобой некоей кнопки.
И, между прочим, система команд PDP-11 и VAX-11 приятней, чем Системы 360, про интеловских ублюдков вообще молчу :) Но на системном уровне архитектура мэйнфреймов в общем и целом и мощнее, и стройнее.
Я не знаком c System/360 ISA так близко, к сожалению не довелось программить для ЕС на низком уровне. Но если верить тому, что пишут на Википедии, то их было несколько поколений, в том числе несовместимые между собой модификации. А еще ей на смену в 70-х пришла S/370, вот там то инженеры IBM развернулись в полный рост, почитайте педивикию - очень интересно.
PowerPC и IBM Power это разные процессоры, точнее, один является подмножеством другого. :-) С PowerPC как раз всё в порядке, это вполне годный RISC. А вот Power это то, что по сей день используется в мэйнфреймах (z), в нем содержится всё "золотое" наследие IBM. Power10 в том числе поддерживает PowerPC ISA.
То, что Вы пишите про x86 это всё справедливо, но для современных её модификаций. Я же речь вел про i486 который использовал i386 ISA (плюс две команды). Да, там была совместимость взад с 16-битным прошлым, но набор команд мог уместиться в голову программиста ибо небыло никаких SIMD/MMX и прочего. Современная x86 ISA уже никак не вмещается - почти 5000 инструкций.
Про DEC-овскую архитектуру PDP-11 я тоже в курсе. Довелось немного программить на ДВК-1/2 и БК-0010. Все хорошо, кроме того, что она заточена под восьмеричную систему. :) У DEC-овских машин вообще все было тщательно продумано и достаточно минималистично - экономили на каждой микросхеме. Мини ЭВМ как никак.
Про терминал. В VT100 был добавлен встроенный редактор строки, таким образом проблема была решена. DEC-овские видеотерминалы легко подключались через модем или трехжильным проводом. Для того, что бы подключить 3270 требовалась груда железа и коаксиальные кабеля. Его банально запитать была проблема - требовался отдельный "контроллер". У IBM вообщем на всё требовался "отдельный специализиованный контроллер". При этом на последовательных терминала можно играть в динамичные игры (тетрис), а на 3270 - нет. На счет аналогии с web-браузерами, верно только если отключить Java-скрипт. ;-)
Не, z/Architecture -- это именно что продолжение Системы 360 -- через Систему 370, 370-XA, ESA/370 и ESA/390. Каждое новое поколение добавляло новые фишки, но полная программная совместимость прикладного кода сохранялась (вот совместимость на системном уровне была утрачена при переходе от 370 к 370-XA -- и IBM как раз поступила очень разумно, не потащив кучу старья и дальше, и предпочтя просто модифицировать код ОС -- ведь на прикладных программах изменения никак не сказались, как впрочем, и на 95% системного кода). Сейчас там, конечно, больше тыщи команд (против 144 изначально), но, в общем-то, они вполне в мозги лезут -- потому что вполне логичны, по большей части. Я, конечно, наизусть не скажу команды, скажем, векторной обработки, -- я для современных мэйнфреймов я и не писал, но их относительно немного, это не бесконечные MMX, SSE и прочие AVX, так что, если бы я их использовал постоянно, я б запомнил без проблем (ну а если б использовал изредка -- без проблем находил бы нужные команды в руководстве по архитектуре, оно не особо объёмное).
Что касается разброда и шатаний в рамках Системы 360 -- это я в курсе, естественно. Но, прямо скажем, это неудивительно: хотя сама архитектура была эпохальной, появилась-то она в переходный период (собственно, во многом его и определив), вот и страдали экспериментами. А вот какого лешего, например, чехи сделали ублюдочную ЕС-1021, этого и они сами, надо полагать, не поняли: вроде и Система 360, а на системном уровне совместимости нет, половины команд прикладного уровня тоже нет... И ведь это уже начало 1970-х было -- казалось бы, можно учесть чужой (IBMовский) опыт и не бегать по граблям...
Насчёт системы команд IA-32. Я в данном случае говорю не про вместимость черепной коробки, а про гадостность именно системы команд на базовом уровне. Например, "MOV EAX, константа" может кодироваться несколькими разными способами (а в 64-разрядной, кажется, только в RAX можно загрузить 64-разрядную константу, в остальные регистры -- фигвам); строковые операции обязательно используют ESI, EDI и ECX, использование в качестве базовых одних регистров влечёт к обращению через один сегментный регистр, а других -- через другой (и не всегда это можно подменить префиксами), длина команды не может быть определена простыми средствами и т.д. и т.п.; для деления в 8086 использовались строго определённые регистры и регистровые пары -- не помню, исправили это в 80386 или уже позже... И вся эта дурь тянется для совместимости и дальше. Причём, замечу, если некоторые косяки системы команд Системы 360 простительны -- она формировалась в первой половине 1960-х, в условиях ещё полнейшего архитектурного хаоса, то идиотизм архитекторов Интел просто поражает: они собрали практически все возможные глупые решения, но делали это уже в середине 1970-х! Более того, переходя, уже в 1980-х, на 32-разрядную систему команд, они поступили не как DEC, у которой VAX-11 "идеологически" подобен PDP-11, но на уровне кодирования команд и прочего не имеет никакой совместимости для обеспечения эффективности реализации, -- они решили тянуть прямую совместимость с откровенно уродской системой команд 8086 (сравните её, скажем, с 68000 и Z8000 -- все три этих микропроцессора являются современниками), а не оставить её чисто для 16-разрядного режима, в 32-разрядном переключаясь на новую, эффективно закодированную систему команд (VAX-11 могла выполнять прикладные программы PDP-11 именно таким путём).
Восьмеричная система, кстати, никак не напрягает, это вопрос привычки; для PDP-11 она была естественней: восемь регистров, восемь режимов адресации... Я легко прыгал с одной на другую в зависимости от того, приходилось ли иметь дело с СМкой или ЕСкой.
Насчёт терминалов. А Вы гляньте, когда появился VT100 и на чём он был сделан. IBM делала технику много раньше, на другом технологическом уровне, и для того времени всё было очень даже круто (хотя временами переусложнено -- тут соглашусь). Редактировать там, кстати, можно было не строку, а весь экран. Ну а что до ЖабаСкрипта... Он появился, по историческим меркам, вчера -- а не в эпоху мамонтов :) Вот игры -- да, бяда-бяда, но в IBM сидели скучные дяди, ориентированные исключительно на бизнес-задачи :) (Кстати, в змейке на СМке для меня всё один раз закончилось надписью "кролики кончились" :) ).
На самом деле у К155 есть более серьезная проблема - низкая стойкость к статике и "неправильному" использованию - дохнут они как мухи. В этом смысле в КР1561, это следующий шаг
Вроде читал, что К561-ая - это гражданская версия 564-ой уже с входными защитными R+VD цепями, за счёт чего параметры чуть похуже. А 564-ая ещё более "нежная".
У меня был какой то комп aka ПЛМ размером в 3 юнита, даже светил диодиками о чём то. Собранный как раз на 587,564,164. До сих пор с него использую немного оставшейся 564-ой. Где не надо быстродействия. Размером она конечно сильно больше so16, но - красивое!)
Выпаивал (не о чём не жалею, из этого компа вроде как торчала только шина наружу и не бэ не мэ) обычным паяльником, хранилось в жестяной банке, вроде целое.
133 серия еще была в других корпусах. типа военная серия. А 561 уже потом появились.
Увы, и ТТЛ, и особенно ЭСЛ -- очень жручие, но за счёт этого они и очень быстрые на данном технологическом уровне. Сравните времена задержек элементов, выполненных на примерно одном технологическом уровне; понятно, что современные КМОП-микросхемы будут быстрей SN74 1960-х годов, ну а тогдашние КМОПы?..
Вот устройство самой сложной комбинационной схемы ранних машин — АЛУ — заметно отличается от, например, классической микросхемы К155ИП3, в девичестве SN74181. Впрочем, эта тема весьма обширна и заслуживает отдельной статьи.
Хотелось бы продолжения по этому топику. Ну заодно можно и по системе синхронизации :)
PS: очень актуальные 'археожелезячные' исследования. По сравнению с целым bitsavers.org где кучи док и схем на 'ихние' машины, исследование 'наших' машин, от которых значительно меньше информации осталось -- считаю крайне важными.
Ну, если не сдохну, попытаюсь продолжить. До сих пор жалею, что в своё время не уволок полный комплект схем и прочей документации на ЕС-1022, ЕС-1035 и ЕС-1130. Правда, где б я его хранил, учитывая, что я де-факто бомжом был порядка 10 лет... Но если б спёр, то уж эту проблему точно решил бы :)
Да, интересно было бы почитать. Я застал только конец этой эры - в старших классах ходил на спецкурс программирования в один из НИИ, в основном сидели на ЕС 1045, но где-то в 1993ем, когда уже заканчивал школу, поставили ЕС 1066 - уж не знаю, сколько она проработала, пока не разобрали на цветмет.
До сих пор жалею, что в своё время не уволок полный комплект схем и прочей документации на ЕС-1022, ЕС-1035 и ЕС-1130.
У остались металлические буквы с морды ЕС-1033 :)
пульт
фото отсюда
ps МГТФ конечно ещё и немного коаксиала от межблочников
На работе где-то лежит, если не выкинули коллеги, полная документация на АЦПУ ЕС-7035 (вот в циферках могу ошибиться) и панель управления от него, как память начала трудовой деятельности :)
Литература то какая... сейчас наверное уже и не найти её. На вскидку погуглит - нету.
Ну, у меня есть сами книги, я часть из них даже отсканировал. Весят, конечно, много. Текст в текстовый вид я перевести могу, это не ахти какая проблема (даже чисто вручную -- я очень быстро печатаю), а вот иллюстрации... Никогда с королями дров и прочими иллюстраторами не дружил, да и со временем туго.
из школьной библиотеки наверное брали , там такие книги есть, которые никто никогда не видел и никогда не открывал
Ранние ЭВМ, такие как ENIAC и UNIVAC, использовали простейшие микросхемы, такие как транзисторы и диоды, для построения логических элементов. Эти микросхемы были собраны в большие платы, которые затем соединялись вместе для создания центрального процессора.
Например, UNIVAC 1 использовал более 5 000 транзисторов и 18 000 диодов для построения своего центрального процессора. Эти микросхемы были расположены на больших платах, которые были соединены с помощью проводов и разъемов.
Позже, в 1960-х годах, появились интегральные схемы, которые объединяли несколько транзисторов и других элементов в одной микросхеме. Это значительно упростило процесс создания ЭВМ и сделало их более доступными для широкой аудитории.
Микросхемы -- это как раз несколько элементов (транзисторов и резисторов, главным образом), выполненных на едином кристалле полупроводника. Дискретные элементы микросхемами не являются. Что же касается первых ЭВМ, они были сделаны вообще на электронных лампах (а самые-самые первые -- вообще на электромагнитных реле, т.е. были, строго говоря, электромеханическими, а не электронными). Так что не смешивайте терминологию, пожалуйста :)
Справочники микросхем не умещались на полках. В зубах "прима", в руках чай, сидишь за испытательным стендом, греется паяльник, пахнет канифолью, но надо идти в "рейд" - цех искать что отвалилось между слаботочкой и силовой частью, или лечить "дребезг контактов". В производственном аду сразу забываешь про заводской паспорт на микросхемы, блок схемы логики, ачх и токи утечки, дребезг. Отсутствие специализированных БИС для устройств намекало на то, что собрать слово счастье из четырёх букв даже втроём не получиться) Я бы на TDA передёрнул. Дайте две.
Использование простейших микросхем в конструкции ранних ЕС ЭВМ