Секретный параллелизм
    Наталия Дубова
    В 1972 году завершилось создание новой ЭВМ для структуры СПРН.
    В СССР оборонные задачи всегда занимали особое место в спектре применений ВТ. Государственная военная машина была самым влиятельным и надежным заказчиком для разработчиков. Исаак Брук, создатель одной из советских школ ЭВМ, в этом отношении повел себя довольно непрактично, уверовав в необходимость развивать ВТ как самостоятельное научное направление, не привязывая его к определенным, в том числе военным применениям. Его ученик, Михаил Карцев, понимал, что в СССР это мало реально. Интереснейшие машины Карцева до начала 90-х были засекречены, поскольку на них базировалась советская система слежения за искусственными объектами в околоземном пространстве и раннего предупреждения о ракетном нападении (СПРН). В 1972 году завершилось создание новой ЭВМ для структуры СПРН, которую разработчики, продолжая бруковские традиции, называли М-10, а заказчик обозначал как 5Э66.
    Сложная и разветвленная структура СПРН предъявляла особые требования к мощности вычислительных машин. C середины 60-х Карцев занят напряженными поисками возможностей повышения производительности ЭВМ. Он приходит к выводу, что при сохранении традиционной структуры быстродействие машины в конце концов достигнет определенного предела, за которым дальнейший рост производительности окажется невозможен. Причина - в ограниченной скорости распространения электрических сигналов, даже при использовании все более совершенной элементной базы. Выход Карцев видел в создании многопроцессорных систем, которые могут параллельно выполнять различные части вычислительных задач. Карцев развил целую теорию параллелизма, показав, что большинство задач, связанных с обработкой массивных потоков информации, допускают распараллеливание в том или ином виде. А ключ к эффективному решению особо крупных задач лежит в создании комбинированных вычислительных комплексов, которые будут сочетать многопроцессорность и объединение нескольких автономных машин в единую систему.
    В 1967 году Карцев предложил смелый проект такого комплекса - М9. Система должна была состоять из нескольких крупных блоков - "связок", объединенных мощными магистральными соединениями. Центральная роль предназначалась "функциональной связке" - матрице элементарных вычислителей с общим потоком команд (архитектура класса SIMD), которая должна была выполнять операции не над числами, как в традиционных машинах, а над функциями одного или двух операндов, определенных в дискретных точках. Реализация алгоритмов с меньшим параллелизмом возлагалась на другой, линейный блок элементарных вычислителей - "числовую связку", фактически векторную машину. Еще одна, "ассоциативная связка", предназначалась для выполнения операций сравнения.
    Помимо распараллеливания с помощью матричных и векторных процессоров проект М-9 предусматривал синхронное объединение нескольких машин в одну систему. По оценкам разработчиков, реализация всех этих идей должна была обеспечить быстродействие в миллиард операций в секунду. Доклад о М-9 на симпозиуме Академии наук в Новосибирске, подкрепленный тщательным изложением технических решений и принципов ПО, произвел большое впечатление на слушателей. ............