Página Espacial. ** Biografías: Sergey Alekseevich Lébedev (1902-1974) **

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El siguiente periodo fue dedicado a los preparativos para la creación de “la obra maestra de Lébedev”, la mundialmente famosa computadora BESM-6. En 1964 fueron proporcionados los primeros elementos semiconductores para las distintas unidades de la máquina. Los jóvenes ingenieros del equipo rápidamente las ensamblaron. Como estas unidades modificadas demostraron tener buenas características operacionales y además una alta confiabilidad (el trabajo principal sobre la BESM-6 todavía no había comenzado), los ingenieros bajo la dirección de O. P. Vasilev las integraron en una pequeña computadora, a la cual llamaron BESM-3M. Luego de esto, los entusiastas concibieron la idea de crear su propia versión de la M-20. Usaron la misma arquitectura pero emplearon sólo modernos elementos semiconductores para construirla. La computadora resultante fue la BESM-4, la primer computadora soviética basada completamente en semiconductores.

El mismo Lébedev se entretenía con estos desarrollos de sus “chicos”, que estaban fuera del programa oficial. El académico A. Dorodnitsin a su vez arregló una sesión de la Comisión Examinadora Estatal, la cual ponderó muy positivamente a la BESM-4. En poco tiempo la computadora se volvió muy popular entre los usuarios, ya que era pequeña, confiable y económica.

Imágenes de la BESM-4. Fue la primer computadora soviética basada
completamente en elementos semiconductores.

El ITMiVT comenzó a trabajar en la BESM-6 apenas se completó el trabajo sobre la BESM-2 y la M-20. La meta era alcanzar 1 millón de operaciones por segundo. El trabajo fue liderado por S. A. Lébedev, secundado por sus ex estudiantes V. A. Melnikov y L. N. Korolev.

Desde el principio, la BESM-6 fue equipada con conjunto muy completo de software, el cual fue elaborado por numerosos programadores. Uno de los asistentes más jóvenes de Lébedev –ahora profesor– A. N. Tomilin fue el activo creador de su sistema operativo, además de participar en el desarrollo del hardware de la nueva máquina. Lébedev fue el primero en aunar los esfuerzos de matemáticos e ingenieros para la creación de computadoras. El prototipo de la BESM-6 fue probado en 1965. En 1967, la Comisión Examinadora Estatal oficialmente recomendó a la BESM-6 para su producción en serie. En aquel momento M. V. Keldysh –presidente de la Academia de Ciencias de la URSS–, encabezaba la Comisión.

Por iniciativa de Lébedev, toda la estructura de la BESM-6 fue expresada en forma matemática empleando los elementos del álgebra booleana. Este modelo “virtual” –como hoy lo llamaríamos– fue programado con la BESM-2, y abrió un nuevo campo: el del diseño de computadoras asistido por computadoras. Con posterioridad el sistema de diseño asistido fue mejorado por G. G. Ryabov, el cual creó un sistema de diseño llamado “PULS”. La BESM-6 era muy popular y en poco tiempo llegó a ser el elemento básico de los centros de cómputo que habían sido creados especialmente en algunas organizaciones científicas. La BESM-6 fue muy utilizada en la simulación de complejos procesos físicos, en el área de control, robótica, visión por computadora, etc. También se convirtió en la herramienta básica para el desarrollo de nuevo software. A los usuarios de la BESM-6 realmente les “encantaba” trabajar con ella, y en los años 70 estableció la norma para la construcción de computadoras de alta velocidad en la Unión Soviética.

Principales características de la BESM-6:

Máquina binaria, la longitud de la palabra era de 48 bits, más dos bits de control. Aritmética de punto flotante. La BESM-6 podía efectuar hasta 1 millón de operaciones por segundo.
La unidad aritmética-lógica trabajaba con varios algoritmos especiales que aceleraban las multiplicaciones y las divisiones. Como venía sucediendo desde la MESM, operaba en paralelo.
El formato de las instrucciones era de una sola dirección.
La velocidad del reloj era de 10 MHz, y el consumo de 30 kW (sin el equipo de refrigeración).
La unidad de memoria principal (RAM) estaba basada en núcleos de ferrita. La capacidad inicial era de 32000 palabras (de 50 bits), aunque luego fue expandida a 128000 palabras.
Completo conjunto de periféricos para la entrada/salida de datos (cintas magnéticas, tambores magnéticos, tarjetas y cintas perforadas, etc.).
Sistema de control “pipeline”, de acuerdo al cual varias instrucciones eran simultáneamente procesadas (hasta 14 instrucciones de una sola dirección podían ser simultáneamente ejecutadas en cada etapa).
La unidad de memoria principal (RAM), la unidad de control, y la unidad aritmética-lógica operaban en paralelo y en forma asincrónica, gracias al uso de dispositivos buffer para el almacenamiento intermedio de instrucciones y datos.
La implementación de la memoria cache en registros súper veloces reducía la cantidad de llamadas de extracción a la memoria de ferrita (RAM).
División de la memoria principal (RAM) en módulos autónomos, con la posibilidad de acceder simultáneamente a los mismos.
Modo operacional multiprograma, para trabajar simultáneamente sobre varios problemas (se especificaba la prioridad de los mismos).
Conversión de las direcciones virtuales en direcciones físicas (en hardware).
Sistema de protección de la memoria.
Direccionamiento de memoria virtual y capacidad de paginado de la memoria; elaborado sistema de interrupciones.
La BESM-6 contenía 60000 transistores y 180000 diodos semiconductores. Su tecnología era por aquel entonces enteramente nueva, y sirvió para desarrollar las futuras generaciones de computadoras soviéticas de alto rendimiento.
Software: sistema operativo (se crearon varios sistemas operativos, tales como D68, ND-70, OS IPM, Dispak, Dubna OS, Feliks OS); compiladores para los principales lenguajes de programación (Algol-60, Fortran, Pascal, REFAL, Forth, C, etc.), y para algunos lenguajes especializados y experimentales.
Y más...!

La BESM-6 fue producida en Moscú en la Planta de Máquinas Calculadoras-Analíticas (en ruso “Zavod Schetno-Analiticheskikh Mashin”, o SAM) durante más de 17 años. Unas 350 unidades fueron fabricadas. Sus diseñadores S. A. Lébedev, V. A. Melnikov, L. N. Korolev, L. A. Zak, V. N. Laut, V. I. Smirnov, A. A. Sokolov, A. N. Tomilin, M. V. Tyapkin (pertenecientes al ITMiVT) y V. A. Ivanov, V. Y. Semeshkin (de la planta SAM) fueron reconocidos con el Premio del Estado.

BESM-6, “la obra maestra de Lébedev”. (ITMiVT)

Luego de que finalizara el trabajo sobre la BESM-6, Lébedev, Melnikov, y Sokolov fueron designados diseñadores jefe de un nuevo proyecto llamado AS-6. Esta nueva máquina fue desarrollada en poco tiempo, gracias a que se usó la tecnología y la estructura general de la BESM-6. La AS-6 adoptaba un diseño modular: tenía un procesador central de 1.5 millones de operaciones por segundo (48 bits), y varios procesadores “periféricos” con una capacidad de 150000 operaciones por segundo cada uno. Estas unidades estaban interconectadas por medio de canales de alta velocidad, y sus RAMs conformaban un mismo sistema de memoria. La AS-6 puede verse como una red local, cuyo tamaño era variable y dependía del tipo de problema que se tenía que resolver. La AS-6 fue equipada con eficientes compiladores para lenguajes de programación de alto nivel, podía correr el software de la BESM-6 y estaba mejor preparada que ésta para manipular caracteres. Algunas ideas sobre sistemas operativos distribuidos y protocolos de redes fueron desarrolladas en la AS-6. A partir de 1975, cuando fue usada junto con la BESM-6 en la misión Apollo-Soyuz, fue destinada al control en tiempo real de objetos espaciales.

En 1975, la misión espacial Apollo-Soyuz fue controlada por un nuevo complejo de computadoras de alta velocidad integrado por la BESM-6 y el sistema AS-6. Con anterioridad, el procesamiento de los datos de telemetría de la misión hubiera demandado unos 30 minutos. Usando el nuevo equipo informático, el trabajo se realizó en un minuto. Los científicos soviéticos finalizaron todo el procesamiento de los datos de la misión Apollo-Soyuz media hora antes que sus colegas de NASA. Este hecho significó un logro para la “escuela científica de Lébedev”: la URSS estaba en condiciones de desarrollar computadoras de alto rendimiento capaces de competir con las mejores máquinas del mundo. (NASA)

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