Цвет сверхдержавы - красный. Трилогия (СИ)

   В соответствии с общими требованиями стандартизации разработки Карцев сделал свою машину 32-хразрядной (В реальной истории М-4-2М имела необычную разрядность 29), с представлением чисел с плавающей запятой. ЭВМ Карцева имела быстродействие 220 тысяч операций в секунду. В М4-2М за один машинный такт в 4,5 мкс выполнялась любая операция -- арифметическая, логическая или управляющая, в том числе умножение. Это обеспечивалось применением однотактного АУ с пирамидой сумматоров для выполнения умножения. По сути, это была реализация прообраза современной RISC-архитектуры. Применена была и другая новинка для тех лет -- конвейер. Размер оперативной памяти первоначально был очень малым – 30, 60 или 120 килобайт, в зависимости от модификации машины – 5Э71, 5Э72 или 5Э73. По мере развития элементной базы память машины увеличили.

   Как управляющая машина ЭВМ М4-2М имела развитую систему внешних прерываний. Обеспечивались 12 активных и 12 пассивных прерываний от объекта управления. Время реакции машины на активные прерывания было очень мало: переход на программу прерывания происходил за 2-3 машинных такта. Это было одним из достоинств ЭВМ М4-2М. (источник

   На тех же конструктивных блоках, что использовались в М4-2М был построен дополнительный внешний вычислитель М4-3М. Он использовался для операций с числами с фиксированной запятой. Обе машины работали совместно, представляя собой взаимосвязанный вычислительный комплекс.

   Для ввода и вывода информации использовались фотосчитывающее устройство и алфавитно-цифровое печатающее устройств, т.е. – принтер. Также имелись системы внешних устройств (СВУ-79-1 и СВУ-79-2), обеспечившие подключение к ЭВМ М4-2М внешней памяти на магнитных барабанах, периферийных устройств (АЦПУ-128-2, ПИ-80М, ВУ-700-3), дальних линий телефонной и телеграфной связи, нескольких последовательных шлейфов для объектовой связи.

   Первоначальное назначение ЭВМ М-4 – специализированная ЭВМ для ПВО, обусловило хранение её программы в постоянной памяти. То есть, она выполняла постоянно только одну программу – для специализированных ЭВМ тогда это было нормой.

   М4-2М выпускалась серийно для нужд ПВО. Подготовка производства была начата с апреля 1958 года на Загорском электромеханическом заводе. На завод была передана конструкторская документация.

   Освободившийся коллектив разработчиков по руководством Брука и Карцева начал разрабатывать ЭВМ М-5, предназначенную для экономических расчётов. Она создавалась на наработках М4-2М, но задумывалась как многопрограммная и многотерминальная вычислительная машина со страничной организацией памяти, которая могла работать как в пакетном режиме, так и в режиме разделения времени. Ее структура базировалась на общей магистрали, связывающей центральный процессор, блоки оперативной памяти и устройства управления вводом-выводом и внешней памятью, игравшими роль каналов, характерных для машин третьего поколения. Была выделена адресная арифметика, обеспечивавшая выполнение инструкций над индексными регистрами и преобразование адресов основных команд.

   Повышенная производительность М-5 достигалась за счет мультипрограммного режима работы – до 8 одновременно выполняемых программ. Обеспечивалось совмещение работы быстродействующих устройств: центрального и периферийных устройств управления, арифметического устройства и оперативной памяти с работой устройств ввода-вывода информации и внешней памяти на магнитных лентах. Основной особенностью М-5 была возможность обеспечения мультипрограммной и многотерминальной работы.

   Авторство этих и многих других идей, заложенных в структуру М-5, принадлежало М. А. Карцеву, он же был вначале назначен главным конструктором этой машины.

   (В реальной истории Брук осенью 1960 г перебросил Карцева на отладку М-4, поручив М-5 В.В. Белынскому. Разработка была закончена, на Минском заводе собрали опытный образец, но в серию машину не запустили, причина не вполне понятна. Опытный образец несколько лет отработал в ИНЭУМ, после чего был разобран.)

   Готовясь к совещанию НТС по электронике Хрущёв изучал документы, из которых выяснил, что через некоторое время Брук посчитал, что Карцеву следует больше внимания уделять взаимодействию с производителями и заказчиками М-4, и отстранил его от работы над М-5, разделив коллектив на две спецлаборатории. Поэтому, выслушав доклад о ходе работ над М-5, он строго распорядился:

   – Универсальная машина для экономических расчётов для страны значительно нужнее, чем очередная специализированная военная ЭВМ. Прошу вас и Михаила Александровича уделить ей максимум внимания. Насколько я знаю, у Александра Львовича Минца радиолокатор ещё не готов, и ранее 1961 года не созреет.

   – Но во что меня смущает, – продолжил Никита Сергеевич. – Вот у нас Башир Искандарович разрабатывает «Урал-2», тоже универсальную машину для экономических расчётов.

   – Фактически опытный образец «Урал-2» у нас уже работает, – вставил Рамеев. – С начала декабря уже гоняем на нём тестовые задачи.