[recovery mode] Николай Яковлевич Матюхин — талантливый создатель отечественной вычислительной техники

В этом году исполнилось бы 90 лет великому уму, одному из пионеров отечественной вычислительной техники — Николаю Яковлевичу Матюхину.

Выпускник Радиотехнического факультета МЭИ, талантливый ученик Исаака Семеновича Брука, ведущий разработчик, позже доктор технических наук, профессор, член-корреспондент АН СССР — он стоял в начале зарождения электронно-вычислительного машиностроения в СССР. Душа коллектива, главный двигатель, творческий лидер в лаборатории электрических систем Энергетического института АН СССР (ЭНИН) Исаака Семеновича Брука — «полулегальная» святая святых, где были созданы ЭВМ М-1 (в ней реализована архитектура фон Неймана) и М-3. Каким был путь Николая от отвергнутого кадровой комиссией студента при подаче документов в аспирантуру до главного конструктора специализированных ЭВМ для противовоздушной обороны страны?
Начало прошлого века было бурным и тяжелым: назревающая революция, усиливающееся противостояние между царским правительством и радикальной оппозицией. Отец — Яков Васильевич Матюхин из простых крестьян, дата рождения — 1880 год, место рождения — с. Городец Выгоничского района Брянской области; активно участвовал в революционном движении, в начале 1900 годов был членом районного комитета СДРП Выборгской стороны Петрограда; был лично знаком со многими известными в истории членами СДРП, среди них Калинин, Сталин, Орджоникидзе. Конспиративная квартира Матюхина часто становилась их местом собрания. Отойдя от полит деятельности, Яков занял место среди рабочего класса, зарабатывая на хлеб профессией техника-электрика. В 1932 году, все еще будучи под покровительством Калинина, Матюхин переехал в столицу, здесь семье была предоставлена хорошая квартира по адресу г. Москва ул. Грановского (так с 1920 по 1992 назывался Романов переулок). Здесь расположены жилые дома в непосредственной близости от Кремля, в которых проживали семьи первых лиц государства (Хрущев, Фрунзе).


ул. Грановского

Переезд не предвещал тех событий, что последовали далее, семья радовалась столичной жизни и комфортными условиями проживания. Прошло всего 5 лет и Яков Васильевич был арестован, через два года осужден ВК ВС за антисоветскую террористическую деятельность (в другом источнике осужден по ст. 58-10., что подразумевает обвинение за пропаганду или агитацию, призыв к свержению, подрыву или ослаблению Советской власти) 28 июня 1939 года. Его приговорили к 8 годам тюремного заключения. Он был заключен в Орловской тюрьме, как значилось в его деле — был меньшевиком. Политическому заключенному так и не было суждено порадоваться дальнейшим заслугам сына перед отечеством, 15 сентября 1941 года он был расстрелян, Сталин приказал провести массовый расстрел политзаключенных в Орловском централе 11 сентября 1941 года. Все произошло за пару недель до оккупации немецкими войсками города, до 1943 года здесь был организован концентрационный лагерь. В 1957 году Матюхин Яков Васильевич был реабилитирован…


Орловский централ — спецтюрьма НКВД

Нелегкие времена настали для семьи Матюхиных после ареста главы семейства: из столицы их выселили, а личные вещи пришлось продать, средств хватило лишь на покупку небольшой комнатки в поселке Солнцево (подмосковье). С августа 1941 года (на время войны) Матюхины были вынуждены переехать на время в Пензу к родственникам.

Мать — Маргарита Федоровна Матюхина — весьма образованная женщина, год ее рождения датируется 1895 годом, место рождения — город Бобров Воронежской области, ее отец занимал должность писаря в гимназии. Это была старинная, просвещенная семья Переверзевых. Брат Маргариты — Валериан Федорович был довольно-таки известной личностью, профессором литературы в Московском университете, рецензентом Достоевского и Гоголя. Маргарита, после окончания гимназии, поступила на работу в начальную школу. После встречи с отцом Матюхина не работала, занималась ведением домашнего хозяйства. Когда родился Коля (1927 год), мать львиную долю своего времени и сил посвятила воспитанию и образованию сына.

Годы учебы

В 8 лет (1935 год) Николай Матюхин пошел учиться в школу, предметы ему давались с легкостью, родители не могли нарадоваться успехам чада. После успешного окончания учебного заведения в 1944 году, поступил на радиотехнический факультет в Московский энергетический институт. «Сын врага народа» грыз гранит науки «блестяще» и даже получил диплом с отличием, его влекли радиопередающие устройства УКВ диапазона, выбрав кафедру передатчиков, попытался подать документы на поступление в аспирантуру МЭИ, но кадровая комиссия «забраковала» его кандидатуру. Еще студентом, Николай участвовал в научных исследованиях, ему были вручены два авторских свидетельства — за изобретение новой системы радиопередатчика с повышенным КПД. Судьба была благосклонна к талантливому парню: его местом работы стала лаборатория И. С. Брука. Благодаря учителю в лице Брука, изначально разглядевшего в парне одаренного будущего специалиста, Матюхин начал свой карьерный путь.


И. С. Брук

Заканчивая радиотехнический факультет МЭИ, я всерьез увлекся работой в области УКВ радиопередающих устройств и даже не представлял себе крутого поворота, который ожидал меня после окончания института. Через месяц после защиты диплома меня пригласил к себе проректор МЭИ Чурсин и познакомил с невысоким, чрезвычайно живым и энергичным человеком, который принялся дотошно выспрашивать о моих интересах и моей работе. В заключение он пригласил меня на «современную» работу в один из институтов Академии наук. Это был член-корреспондент АН СССР И.С. Брук, мой будущий наставник и руководитель.
Немногочисленная, в сравнении с группами академика С.А. Лебедева (ИТМ и ВТ АН СССР) или группой НИЦЭВТ Ю.Я. Базилевского, группа в лаборатории Брука чем-то напоминала семью. Выпускники МЭИ, МАИ и Горьковского университета — молодые начинающие инженеры — не представляли насколько может быть сложной их работа над созданием малых ЭВМ, видимо потому и приступали к выполнению заданий со всем присущим им энтузиазмом. Сама же лаборатория частично находилась в основном здании ЭНИНа, а частично — на первом этаже и в подвальном помещении здания рядом (дом №18 по Ленинскому проспекту). Из воспоминаний Матюхина: работать в коллективе под руководством Брука было интересно и весело. Часто Николай оставался ночевать на диване в лаборатории, так как проживал в Солнцево и, заработавшись, просто не успевал вернуться домой.

В лабораторию он познакомился со своей будущей женой — Александриди Тамарой Миновной, с которой счастливо прожили бок о бок 34 года жизни, воспитали сына Бориса (Матюхин усыновил сына Тамары) и дочь Катерину. Ее пленил этот интеллигентный, воспитанный, высокий молодой человек, Коля. Свою дипломную работу, посвященную разработке запоминающего устройства на электронно-лучевых трубках Тамара Миновна писала под его руководством. Много времени помимо работы они проводили вместе. Их объединяли общие увлечения туризмом, лыжными походами и конечно же совместный труд в одном коллективе. Из ее воспоминаний об их досуге:

… в субботу вечером мы собирались, ехали на электричке до Истринского водохранилища и там проводили воскресенье, а оттуда сразу на работу. Агитпоходы устраивали отличные, и пешие и лыжные. Мы в то время очень увлекались волейболом. Волейболом я увлекла и в нашу лабораторию. Она размещалась на Калужской улице, дом 18, рядом был Нескучный сад. И мы там в обеденный перерыв натягивали сетку между деревьями, и все играли в волейбол
Первой производственной задачей Николая Матюхина в лаборатории стала сборка комбинационного трехвходового сумматора на ламповых диодах 6×6. В 50 годах наблюдался, мягко сказать, дефицит учебников, студенты прилежно записывали и хранили конспекты с лекциями, откуда потом и черпали знания для решения поставленных задач. Николай параллельно с учебой в институте посещал вечерние курсы английского языка, чтобы в достаточной мере владеть языком для прочтения англоязычных технических текстов.

Молодой специалист — Николай Матюхин под руководством Брука углубился в проблему построения цифровых вычислительных машин, ставшей первой ступенью лестницы под названием «создание первой отечественной ЦВМ». Молодому коллективу Брука во главе с главным разработчиком Матюхиным был задан новый вектор в работе — создание автоматической цифровой вычислительной машины. Вскоре М-1 была завершена.

ЭВМ М-1

Сам выбор системы команд был для нас делом непростым – в то время общепринятой и наиболее естественной считалась трехадресная система, шедшая еще от работ фон Неймана, которая требовала достаточно большой разрядности регистрового оборудования и памяти. Наши ограниченные возможности стимулировали поиск более экономных решений.
Удивительно, но факт, разработка М-1 проходила параллельно с работой над МЭСМ в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ АН СССР) под руководством академика С. А. Лебедева. Все работы были засекречены, двум коллективам разработчиков удалось прийти к классической архитектуре ЦВМ с хранимой программой почти одновременно. Трехадресная система команд была заменена на двухадресную систему команд, а в логических схемах арифметики и управления машины были применены купроксные выпрямители, а не электронные лампы, благодаря чему само количество электронных ламп значительно сократилось (730 электронных ламп), а надежность выросла на порядок.


Блок-схема М-1

Что представляла собой АЦВМ:

арифметический узел (АУ, 330 ламп)запоминающее устройство (ЗУ, 120 ламп) из медленно действующей магнитной памяти и быстродействующей электростатической памяти (80 ламп)главный программный датчик (ГПД, 200 ламп)устройство ввода и вывода данных (УВВ) — телетайп
М-1 изначально могла хранить 512 25-разрядных двоичных чисел. Магнитная память представляла собой дюралюминиевый цилиндр, покрытый ферромагнитным слоем, и магнитные головки. Была предусмотрена возможность сохранения чисел после выключения машины. Электростатическая память в принципе выполняла ту же роль, что и магнитная память, только вот скорость выбора чисел была раз в 100 выше и нельзя было сохранять числа после выключения.


Блок схема магнитной памяти М-1

Конструкция ЭВМ представляла собой три стойки. Программный датчик, арифметический узел, запоминающее устройство размещались на этих стойках, под телетайп был отведен стол, кабеля соединяли устройство со стойками.

В лаборатории Брука в дело шло все, так как часто не было надобных составляющих и различных деталей, на помощь приходила «захваченная» немецкая электроника, а именно — купроксные выпрямители, осциллографические трубки, армейский телетайп, электронные лампы пентоды (позже замененные на отечественные аналоги лампы 6Ж4). Машину установили в помещении 15 квадратных метров, соорудили возвышение (1,5 м x 1,5 м) с прямоугольной вентиляционной колонной в центре. Три стойки находились по сторонам колонны, а под возвышением — вентилятор для охлаждения стоек.

Матюхин руководил одаренным и упорным в работе коллективом лаборатории, нельзя не упомянуть Т. М. Александриди, М. А. Карцева, А. Б. Залкинда, Л. М. Журкина, Ю. В. Рогачева.

ЭВМ М-3

Во главе с Матюхиным в 1953 году началась разработка М-3, ставшей воплощением концепции И. С. Брука по созданию малых компьютеров для инженерных расчетов и прототипом ЭВМ «Минск». М-1 и М-3 относятся к первому поколению ЭВМ. Составные ЭВМ М-3:

арифметического узла (АУ)программного датчика (ПД)запоминающего устройства (ЗУ — это вращающийся барабан, покрытый ферромагнитным слоем, емкостью в 2048 30-разрядных двоичных чисел)устройства ввода и вывода (трансмиттер Т-50 и рулонный телетайп)
Что представляла конструкция машины? Три шкафа и передвижной стол: в первом находились арифметический узел, программный датчик, электронный блок управления вводом и выводом и главный пульт; во втором — запоминающее устройство; в третьем — оборудование устройства питания; трансмиттер, телетайп, пульт — на передвижном столе.

М-3 после визита академика В. А. Амбарцумян в Москву в 1954 году (М-3 изначально не входила в государственные планы, а работа над ее созданием была всего лишь инициативой), который приехал с целью приобрести для Академии наук Вирмении ЭВМ и обратился за помощью к директору ВНИИЭМ А. Г. Иосифьяну, а тот в свою очередь к И. С. Бруку, была передана в серийное производство.

Вечерняя аспирантура, сдача экзаменов, защита диссертации… Все успевал молодой инженер параллельно с конструированием машин.

Работа в НИИ автоматической аппаратуры (НИИАА) Минрадиопрома

Вторая половина 50 годов проходила под знаменем научно-технической революции, и Матюхин в полной мере понимал неизбежность автоматизации наиболее трудоемких процессов управления новыми технологиями и необходимость создания автоматизированных систем управления. Именно в это время Матюхин Николай Яковлевич во всей полноте раскрыл присущий ему талант великого инженера и конструктора. 1957 год стал началом работы в качестве главного конструктора НИИ автоматической аппаратуры (НИИАА) Минрадиопрома. Здесь он трудился над созданием системы управления ПВО (аналогия американской «SAGE»). В этом же году стартовали работы по созданию первой ЭВМ «Тетива». УВМ «Тетива-1», «Тетива-2» и «Тетива-2М», которые создавались для работы в сложных климатических условиях; началось их серийное производство, а Николай Яковлевич стал конструктором не только лишь стационарных машины, но и специализированных вычислительных комплексов. Эксплуатация УВМ насчитывает не один год, что свидетельствует о высокой эффективности и надежности машин.


Американская система «SAGE» — Semi-Automatic Ground Environment

Под бдительным оком Николая был разработан двухмашинный вычислительный комплекс (1960 год), который проводил первичную обработку радиолокационной информации в реальном масштабе времени, в основе комплекса — ЭВМ под кодовым названием ТПУ (типовое пересчетное устройство).

ЭВМ «Тетива»

Главный принцип разработок ЭВМ был «надежность, надежность, надежность и простота ремонта».
ЭВМ «Тетива», обеспечивающая первичную обработку радиолокационной информации, была первой отечественной ЭВМ с микропрограммным управлением и состояла из: центрального устройства управления (ЦУУ)арифметического устройства (АУ), использующего только прямые коды операндовоперативного запоминающего устройства (ОЗУ)долговременного запоминающего устройства (ДЗУ)памяти программ устройства связи с внешними устройствами (УСВ)
Производительность ЭВМ «Тетива» составляла 20 тысяч операций в секунду, а объем ОП – 1024.

С 1968 по 1973 год Матюхин занимался разработкой универсаль­ных ЭВМ семейства «Исеть» — ЭВМ в первых отечественных модульных многомашинных системах.

5Э63

1963–1965 годы ознаменовались для коллектива Матюхина построением первых мобильных вычислительных машин 5Э63 и 5Э63.1. Задание координировать действия сил ПВО усложнялась, так как количество самолетов наведения возрастало и само наведение должно было осуществляться с трех направлений. Так возник мобильный командный пункт (КП) бригады ЗРК, который был совмещен с пунктом наведения истребительного авиационного полка. ЭВМ для передвижных систем должны были быть «ни на грамм тяжелее, ни на миллиметр больше», обеспечен доступ к ним на случай поломки, на устранение которой требовалось бы минимум времени. КП состоял из двух ЭВМ, на случай выхода основной обработка информации выполнялась на резервной. Производительность ЭВМ микропрограммного управления достигла 50 тысяч операций в секунду, объем ОЗУ составлял 8 Кбайт, ПЗУ – 16 Кбайт, элементная база — схемы на переключателях тока.

1967 год — начало разработки 5Э76, это была EC машина в блочном исполнении с микропрограммным принципом управления. В 1969 году она была модернизирована — 5Э76-Б. Николай Яковлевич внес свою лепту в идею создания глобальной сети систем ПВО. Воплощенный в ЭВМ архитектурные и технические решения смогли обеспечить безопасность и боеготовность систем. Быстродействие машин достигало 120 тысяч операций в секунду, объем ПЗУ составлял 262144 байтов, элементной базой служили гибридные микросхемы серии 217. Благодаря подключению различных внешние устройства и прямому доступу к блокам оперативной памяти, появилась возможность строить многомашинные вычислительные комплексы.

Доктор технических наук, Государственная премия СССР, член-корреспонденты АН СССР по Отделению механики и процессов управления — все это о Николае Яковлевиче. Разработка языка моделирования цифровых устройств МОДИС — еще одна заслуга Н. Я. Матюхина. Алгоритмический язык для описания цифровых автоматов (ЦА — от комбинационной схемы до вычислительного комплекса) на уровне функциональных схем и для проверки их работы. На МОДИС составлялось описание или модель ЦА, после чего модель вводилась в ЭВМ и отлаживалась по формальным правилам. От Алгол-60 отличался сокращенным набором операций и возможностью выполнения операций над векторами.

Из воспоминаний Тамары Александриди:

В личной жизни, в кругу сослуживцев, друзей, семьи Николай Яковлевич проявлял себя как очень добрый, скромный, внимательный человек, преданный друзьям, семье, своим детям. По характеру он был очень эмоциональным и увлекающимся человеком, умевшим зажечь всех окружающих своими идеями. Это относится как к работе, так и к занятиям в свободное время, например, спорту, развлечениям в кругу друзей или путешествиям

1980 год. Орден Трудового Красного Знамени

Горящее сердце великого инженера, конструктора и Человека с большой буквы перестало биться 4 марта 1984 года.

Матюхин Николай — основатель отечественной школы автоматизации проектирования средств вычислительной техники, первый всесоюзный семинар по САПР прошел под его чутким руководством, ему удавалось совмещать и преподавательскую деятельность, и исследования в области автоматизации и проектирования средств вычислительной техники, и конструкторские разработки. Он не просто жил идеей, он горел ею! Его поистине можно назвать Прометеем в истории развития вычислительной техники СССР. Своим огнем он делился с учениками, из под его пера вышло более 100 научных работ, первая в СССР монография «Применение ЦВМ для проектирования цифровых устройств». Бездонный кладезь знаний — Николай Яковлевич заслуживает восхищения не одного поколения, он пример того, как талант и всецелое посвящение себя любимому делу приводят к ожидаемому результату. Нельзя просто так проснуться утром и стать крупным специалистом в какой-либо сфере, путь к успеху долгий и тернистый, требующий порой надчеловеческих усилий.

Источники: Виртуальный компьютерный музей,
Ю. В. Ревич «ЭВМ и многопроцессорные комплексы М. А. Карцева», Ревич Ю. В. «Информационные технологии в СССР. Создатели советской компьютерной техники».

BLACK FRIDAY ПРОДОЛЖАЕТСЯ: скидка 30% на первый платёж по промо-коду BLACK30% при заказе на 1-6 месяцев!

Это не просто виртуальные серверы! Это VPS (KVM) с выделенными накопителями, которые могут быть не хуже выделенных серверов, а в большинстве случаев — лучше! Мы сделали VPS (KVM) c выделенными накопителями в Нидерландах и США (конфигурации от VPS (KVM) — E5-2650v4 (6 Cores) / 10GB DDR4 / 240GB SSD или 4TB HDD / 1Gbps 10TB доступными по уникально низкой цене — от $29 / месяц, доступны варианты с RAID1 и RAID10), не упустите шанс оформить заказ на новый тип виртуального сервера, где все ресурсы принадлежат Вам, как на выделенном, а цена значительно ниже, при гораздо более производительном «железе»!

Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США!