ЭВМ М-5

ОСНОВНЫЕ РАЗРАБОТЧИКИ

Брук И.С., Белынский В.В., Лавренюк Ю.А., Дорохова Н.А., Гробман Д.М., Глухов Ю.Н., Голубев Б.П., Зенин В.М., Каминский В.Н., Константинов В.П., Ландау И.Я., Князев В.Д., Сергеев Б.Г., Филинов Е.Н.

Разработка М-5 проводилась на основании Постановления Совета Министров СССР от 6 октября 1958 г. В соответствии с этим Постановлением Лаборатория управляющих машин и систем (ЛУМС) АН СССР была преобразована в ИНЭУМ АН СССР. Основным назначением М-5 было определено обеспечение планово-экономических расчетов в Госплане СССР. Разработка М-5 была направлена на создание ЭВМ повышенной производительности по сравнению с машинами, имевшимися в то время в СССР.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

М-5 оперировала с 37-разрядными двоичными числами с фиксированной точкой (1 разряд – знак числа, 36 разрядов - мантисса) и с плавающей точкой (1 разряд - знак числа, 7 разрядов - порядок, 28 разрядов - мантисса). Формат команд и обрабатываемых операндов - 38-разрядный (37 + разряд признака).

Система команд -одноадресная с форматом:

1 разряд - признак операции; 
7 разрядов - код основной операции; 
12 разрядов - индексная часть адреса; 
3 разряда - ключ; 
15 разрядов - адрес оперативной памяти.

В системе команд были предусмотрены:

• арифметические и логические операции; 
• операции пересылки и безусловные переходы; 
• сравнения с условными переходами; 
• сдвиги и специальные инструкции; 
• операции внешних устройств (печати чисел в десятичной и восьмеричной системе счисления, печати буквенной информации, вывода чисел на дисплей, обмена между оперативной памятью и внешней памятью на магнитной ленте); 
• инструкции, связанные с отладкой программ и решением нескольких задач.

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. Для повышения производительности М-5 служила также специально выделенная адресная арифметика, выполняющая операции преобразования адресов и использующая по 16 индексных регистров для каждой из 8 программ. Для этого индексная часть адреса в коде команды содержала 3 поля по 4 разряда в каждом (код индексной операции и 2 указателя индексных регистров). Среди 16 операций индексной арифметики кроме операций сложения и вычитания содержимого индексных регистров и адресной части выполняемой основной команды имелись также операции условной и безусловной передач управления. Структура М-5 базировалась на общей магистрали, связывающей центральное устройство управления, арифметическое устройство, устройства оперативной памяти (общей емкостью до 32К слов) и устройства управления вводом-выводом информации и внешней памятью (игравшие роль каналов, характерных в последующем для ЭВМ третьего поколения). М-5 была одной из первых отечественных ЭВМ, построенных на технической базе второго поколения. Схемотехника арифметики и управления М-5 базировалась на диодно-транзисторной логике, оперативная память — на ферритовых сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса по схеме с совпадением токов (2D). 
Производительность М-5 составляла около 50 тыс. операций/с. 
С учетом основного назначения М-5 для машины была предусмотрена библиотека стандартных подпрограмм, включающая:

• сортировку по Ричардсу; 
• метода Зейделя с лентами (исчисление полных затрат); 
• нахождение собственных чисел симметричной матрицы методом фон Неймана;
• решение систем алгебраических линейных уравнений по методу Гаусса;
• операции над матрицами и векторами;
• линейную и квадратичную интерполяцию;
• действия над комплексными числами;
• вычисления элементарных функций;
• вычисления многочленов по методу Горнера;
• программы выполнения действий над n числами (сумма n чисел, произведение n чисел, нахождение максимума из n чисел), использующие индексные операции. 

Основной особенностью М-5 следует считать возможности обеспечения мультипрограммной и многотерминальной работы. Сведения о зарубежных ЭВМ с мультипрограммным режимом работы, появившихся в 1960-1961 гг. (“Атлас”, “Гамма-60” и др.), стали известны у нас значительно позже завершения разработки М-5. Поэтому все решения по архитектуре и структуре М-5 были оригинальными, принятыми независимо от работ других конструкторов ЭВМ. Ряд технических решений М-5 был найден с участием создателей машины М-4, разработка которой проводилась в это же время в ИНЭУМ под руководством М. А. Карцева.

ПРИМЕНЕНИЕ

Один экземпляр устройств М-5 (ядро машины) был изготовлен Минским заводом им. Серго Орджоникидзе, доукомплектован устройствами, изготовленными в мастерских ИНЭУМ. Опытный образец М-5 был испытан в ИНЭУМ и введен в эксплуатацию. К сожалению, М-5 не получила дальнейшего развития по причинам не столько технического, сколько организационного характера в связи с принятием решения о запуске в серийное производство на этом заводе ЭВМ “Весна”.