Персональный компьютер Истра-4816, история создания.

Неформальная история разработки ПК “Истра-4816”.

1. Внешний вид.

18 ноября 2000 г. Э. М. Пройдаков встретился с Эммануилом Григорьевичем Кнеллером, ныне президентом фирмы “Истрасофт” ( http://www.istrasoft.ru ), и записал на диктофон его воспоминания о появлении персонального компьютера “Истра-4816”. Э. Г. Кнеллер руководил небольшой группой, разработавшей эту машину в филиале ВНИИЭМ в г. Истре.

Кнеллер: Создание машины было начато в 1983 г., продолжалось весь 1984 год и завершилось в 1985 г. После этого разработку передали на Курский завод “Счетмаш”, который почти пять лет осваивал ее производство из-за того, что на заводе не было необходимой технологии производства больших печатных плат, а специалисты завода еще не умели обращаться с микропроцессорами, составлявшими основу машины.

2. Материнская плата И-4816

(примечание: а кроме этого в СССР тогда уже случилась "перестройка" и поскольку нам представителям, или как сейчас говорят авторизированому сервисному центру, Курского ПО "Счётмаш", постоянно приходилось бывать на заводе то пришлось послушать что называется из первых уст как всё это делалось.  На заводе практически с нуля было сделано новое производство, при этом на заводе делалось всё от корпуса до электронных узлов. Очень показательно что когда начали разрабатывать материнскую плату (8слоёв) стеклотекстолит был хорошего качества и опытные образцы вышли на ура (конец 1987 начало 88 гг.). Начинается запуск в серию (середина 1988 года) а с изготовлением материнок беда - производство фольгированого стеклотекстолита упало до минимума и отгружали старые запасы, но как оказалось такой тонкий текстолит при длительном хранении начинает "вести" что приводило к отслоению фольги. Забраковывали почти весь поставляемый текстолит. Начались и проблемы у производителей элементной базы особенно в союзных республиках  Азербайджанской ССР, Молдавской ССР, Армянской ССР, Грузинской ССР, Латышской ССР откуда из-за откровенно националистицеских настроений стали уезжать квалифицированные специалисты, в результате я из своего личного опыта могу сказать что при ремонте той же памяти где стояли микросхемы  производства этих республик приходилось "выкусывать" по несколько штук, самое большое количество - 32 (из 128) за один ремонт (производство Молдавии). Основные ремонты были устранение порывов дорожек на печатной плате, как понимаете при 8 слоях это проблематично. Самое интересное что мы с 1988 по 1994 г. не поменяли ни одного процессора 1810ВМ86,  да и с другими особых проблем не было, кроме микросхем памяти.. Хорошо что у Истры была очень мощная система самодиагностики - если при неисправности ОЗУ память выделяемая под видео была целая можно было её отремонтировать без особых усилий. А вот если что посерьёзней - только стенд, за которым я и работал. Стенд громко сказано - терминал 15ИЭ-0013 в простонародии "Фрязинский" от Электроники 60 или ДВК, подключенный через COM порт, набор тестовых ПЗУ которые ставились вместо BIOS и пошаговый отладчик. А поскольку система была 3-ех процессорная, выход из строя "обвязки" основного процессора или видеопамяти на процесс ремонта не влиял, если конечно невыходил из строя ВМ80 отвечающий за работу с внешними устройствами.  Кроме того замечу что ещё до Истры Курск производил "Искра 1030" в различных модикациях с тем же набором микросхем но сделаные блочным способом( процессорная плата, ОЗУ,  контроллеры НГМД и НМЖД, видеоконтроллер и др. Поэтому заявление о том что ещё не умели с обращатся с микропроцессорами звучит просто не состоятельно.) Если бы Истру сделали блочным способом, она бы в серию пошла в году 1987, да и некачественный текстолит не стал бы так влиять на работоспособность - слоёв было бы меньше, но... тогда это была очередная модификация "Искры". :))

Нужно отметить роль ВНИИЭМ в появлении и применении в СССР микропроцессоров серии 8080, а затем 8086 фирмы Intel. Во ВНИИЭМ, в частности благодаря усилиям В. М. Долкарта, занимавшего в то время должность заместителя директора и отвечавшего за разработку вычислительной техники, поняли, что новая линия микро-ЭВМ на базе микропроцессоров фирмы Intel, более перспективна, чем мини-ЭВМ. Институт закупил образцы микропроцессоров Intel и микросхем обрамления, систему разработки Intellec-800. Тогда Intel развивала направление одноплатных микроконтролеров и одноплатных компьютеров(SBC) на шине Multibus-I.

Главным вопросом была организация разработки и производства отечественной промышленностью микропроцессоров по КМОП-технологии. ВНИИЭМ удалось под спецоборудование заключить прямой договор с Киевским НПО “Кристалл”. Разработкой микросхем занималось отделение А. В. Кобылинского Киевского НИИ микроприборов. ВНИИЭМ передал им образцы кристаллов 8080. На “Кристалле” была сделана очень надежная серия 8-разрядных микропроцессоров, названная К580. Она была испытана в космосе в бортовых системах, причем в тех же пластиковых корпусах, но, конечно, с военной приемкой.

На Западе к этому времени появились вполне приличные машины на 8-разрядных процессорах, например НР-85 корпорации Hewlett-Packard, в которой в одном компактном корпусе размещались клавиатура и экран, магнитная лента и встроенный принтер. Она имела встроенный интерпретатор довольно развитой версии языка НР-BASIC, который позволял на экране работать с графикой, что было еще редкостью.

3. Контроллер НМЖД.

Мы же занимались другими машинами, технологией. Тогда появились смоленские малые машины Д3-28. В них процессор был сделан на ИС-логике на отдельной плате.

Перед 1980 г. увидел свет 16-разрядный микропроцессор Интел 8086. В том же году мы имели все интеловские кристаллы. На процессоре 8080 мы собирали разные контроллеры для управления технологическими процессами, в том числе и для спутников. На этом процессоре во ВНИИЭМ была сделана для спутников многопроцессорная машина В-6 (а мы ее осваивали и ставили на борт), а затем и В-7 для управления атомными станциями. Эти работы шли параллельно.

Однажды к нам заехал Андроник Гевондович Иосифьян (Иосифьян — одна из легендарных личностей, много сделавший как в электротехнике, так и для ВТ. Андроник Гевондович говорил, что “в Армении есть католикос, а он — электрикос всех армян”. Отсюда рабочее название компьютера “Электрикос-01”. — Э. П.) . Его так поразил компьютер НР-85, что он сказал: “Вы чем занимаетесь? Вот чем нужно заниматься”. Для разработки персонального компьютера он собрал бригаду: меня, Вадима Паца, мы пригласили Николая Надольского, а он привел Эдуарда Пройдакова.

Кнеллер: Мы начали разрабатывать новую архитектуру исходя из того, что в середине 80-х годов нужно было делать компьютер, который мог бы работать под любой операционной системой (ОС).

Пройдаков: Разработка архитектуры проходила весной 1983 г. путем коллективного обсуждения. Оно длилось месяца три. А. Г. Иосифьян выделил группе нижний этаж своей квартиры в Ново-Иерусалиме. Там были установлена совместимая с Intellec-800 одна из первых систем разработки КРАМ-80, только-только выпущенная ВНИИЭМ. Верхний этаж заняло общежитие. Иосифьян выписал из Еревана пять программистов и электронщиков, которых мы должны были за это время обучить работе с микропроцессорной техникой и затем использовать на вспомогательных работах. Уже тогда мы понимали, что разнообразие областей применения будущей машины зависит от ПО, которое можно запускать на ней, а это, как правило, связано с обрамляющими процессор кристаллами. Требовалось разработать архитектуру, которая бы позволяла операционной системе быть не зависимой от наличия реальных периферийных устройств. Мы предложили трехпроцессорную архитектуру: основной процессор 8086 и два 8080. На одном из них, названном процессором ввода-вывода, должна работать программа, эмулирующая ввод-вывод под заданную ОС и управляющая архитектурой машины, на втором — другая ОС. Причем все программы на процессорах работали параллельно, т. е. была реализована параллельная работа ОС, что значительно ускоряло действие систем. В это время MS DOS еще не было де-факто стандартной операционной системой и первоначально предполагалось, что на основном процессоре будет установлена либо СР/M-86, либо Xenix. На другом процессоре должна была работать графическая подсистема. Надольский предложил эмулировать графический стандарт NAPLIS (его описание, насколько я помню, было опубликовано в журнале BYTE) и взял на себя эту часть. Мы тогда не знали, что в планах ленинградской “Светланы” стояло воспроизведение контроллера NAPLIS-дисплея.

У Иосифьяна было несколько идей насчет применения этой машины. Во-первых, он хотел оснастить ей школы Армении, а во-вторых, — перевести в цифровой вид громадные бумажные архивы с сейсмограммами. Поэтому машина должна была обеспечивать хорошие возможности для работы с графикой. В частности, поэтому каждому из процессоров была доступна вся оперативная память. Таким образом, уже в те времена, когда графическая память в ПК не превышала 16 Кб, в “Истре” была заложена видеопамять от 1 до 4 Мб.

4. Видеоконтроллер.

Процессор ввода-вывода эмулировал любую периферию, которая системе нужна, а сам работал с нашей периферией. Тогда же была создана единая большая восьмислойная материнская плата (300в400 мм) с установленной на ней разделяемой всеми процессорами памятью. Большая память обеспечивала не только более высокую надежность машины, но и делала ее дешевле. На плате располагался контроллер НГМД и видео, сначала EGA, потом VGA.

Эта архитектура по тем временам была очень гибкой и передовой. На Западе таких машин не было. Мне пришлось проработать там весь отпуск. За это время был написан монитор, наладочные тесты, на КРАМ-80 поставили CP/M-80, для другой машины ВНИИЭМ адаптировали Tiny-Basic. Осенью 1983 г. мы продемонстрировали А. Г. Иосифьяну макет системной платы с работающим процессором ввода-вывода.

5. Монитор Электроника МС6106. Кроме этого комплектовались монохромным МС6105, цветным Кодис-М, СМ7209 (EGA) , и если не ошибаюсь МС6108 (VGA).

Нужно сказать, что эта машина делалась нами с большим энтузиазмом еще по одной причине: Иосифьян обещал каждому из нас по компьютеру из первой партии, нас такая перспектива очень вдохновляла, ведь средств для покупки стоивших тогда бешеных денег компьютеров ни у кого не было. Но это обещание не было выполнено не по его вине.

Кнеллер: В то время ОВНИЭМ обладал лучшей в СССР технологией изготовления печатных плат. К сожалению, из-за ведомственных разногласий не удалось наладить кооперацию ОВНИЭМ с Курским “Счетмашем”. Тогда для запуска машины в производство нужно было пройти через множество инстанций. Минприбор не очень хотел, чтобы машина делалась на его заводах, было сопротивление сторонников архитектуры мини-ЭВМ фирмы DEC, да и наши не хотели. А Киевский завод ВУМ уже выпускал модели СМ-1800 на базе микропроцессоров К580ИК80 производства НПО “Кристалл”. Поэтому мы усиленно пробивали бюрократические препоны. К счастью, на “Счетмаше” был очень молодой и инициативный директор. Мы создали там группу и сделали разработку для завода, используя микропроцессоры Киевского НПО “Кристалл”. Пока шло освоение технологии, стало понятно, что ее нужно ориентировать под MS-DOS, поэтому многие возможности машины были урезаны.

6. Матричный принтер СМ6337. Комплетовался по желанию заказчика или струйным принтером "Спринтер" формата А3.

Нужно сказать, что Иосифьян хотел, чтобы производство машины освоили в Ереване. Мы даже ездили и вели переговоры с заводом, выпускавшим ЭВМ “Наири”. Однако там технологическая дисциплина была еще ниже, чем на “Счетмаше”. Когда меня водили по заводу, показывая производство, главный инженер рассказывал: “Вот они — умные ребята с гор. Их спрашиваешь: “Почему ты провод так ведешь, а не как на схеме нарисовано”. Он отвечает: “А я что, хуже делаю?”

Уровень производства печатных плат везде в стране был довольно низкий. В Истре, благодаря Иосифьяну, удалось создать довольно мощный конгломерат всего: и технологии, и материаловедения, и электромеханики.

Известный Intellec-800 до сих пор используется во ВНИИЭМ.

Пройдаков: Начни Курск выпуск на два-три года раньше, “Истра-4816” заняла бы свое место среди персональных компьютеров мирового уровня.

Кнеллер: Да, в этой машине была идея, и до сих пор ее многие вспоминают. Мы сделали вариант машины на процессоре 80386, но в производство она не пошла. Заводу, чтобы перейти на новый процессор, потребовалось бы еще два года. 

(примечание: на самом заводе сделали доработку материнской платы, задействовали часть схемы, которая была предназначена для работы в локальной сети "кольцо" (Ring) которая оказалась невостребованна из-за своей медленной и не стабильной работы, для увеличения тактовой частоты до 8 -12 Мгц. Менялся процессор на ВМ86-2 (8,64 Мгц) или 8086 импортный и делалась дороботка платы. При тестировании 286 и Истры Истра показала лучшие параметрыпочти во всех тестах (кроме работы с HDD - оно и понятно MFM), а при установке сопроцессора ВМ87 чуть хуже чем 386SX на тех же 10-12 Мгц. Нам программисты, была у нас и такая бригада - писали бухгалтерские программы, предложили сделать переходник и ставить IDE, но выделка уже не стоила свеч, поскольку  тогда уже в РФ хлынул поток 386-486 компьютеров.)

Интересно, что завод получил от Microsoft разрешение на предустановку на “Истре” MS-DOS 3.2.

Мы же больше занимались САПР, в частности, впервые легально приобрели P-CAD, выполнили его локализацию и выпустили документацию. Когда появились первые кооперативы, то нам же стали предлагать купить нашу систему. После этого мы поставили в нее защиту.

( примечание: по поводу защиты - последняя партия "Истра-4816" и "Искра 1031" (1993 г.) были заражены каким-то вирусом. :))

Примечания мои, выделение про MS DOS специально для Тёмы.