Малогабаритная универсальная цифровая электронная вычислительная машина М-3 является третьей из серии машин, разработанных в Лаборатории управляющих машин и систем под руководством И.С. Брука.

Машина оперирует 30-разрядными двоичными числами с запятой, фиксированной перед старшим разрядом числа, что соответствует точности вычислений в девять десятичных знаков. 31-й разряд отводится под знак числа.

Оперативное запоминающее устройство на магнитном барабане имеет объем памяти 2048 чисел. Предусмотрена возможность подключения дополнительного ферритового запоминающего устройства емкостью до 2048 чисел. Скорость работы машины составляет 30 операций в секунду (при использовании магнитного барабана). При работе с ферритовым запоминающим устройством производительность повышается до 1500 операций в секунду.

Арифметический узел машины М-3 параллельного типа, построен подобно арифметическому узлу машины М-2.

Ввод и вывод данных производится в десятичной и восьмеричной системах при помощи стандартной телеграфной аппаратуры (трансмиттер и телетайп) со скоростью 7 десятичных цифр в секунду.

Потребляемая машиной мощность составляет 10 квт. Шкафы машины размещаются на площади около 3 кв. м. Машина содержит 700 радиоламп и около 3000 купроксных диодов КВМП-2-7.

Машина М-3 создана в результате содружества Лаборатории управляющих машин и систем АН СССР и Научно-исследовательского института электротехнической промышленности. Проект машины был выполнен группой инженеров и техников ЛУМС АН СССР в составе В.В. Белынского, Ю.Б. Пржиемского, Н.А. Дороховой, А.Б. Залкинда, Г.И. Танетова, А.Н. Патрикеева, А.П. Морозова и др.

Главный конструктор машины — Н.Я. Матюхин.

Ряд существенных усовершенствований машины в процессе наладки был предложен Н.Я. Матюхиным, В.В. Белынским (ЛУМС), В.М. Долкартом и Г.П. Лопато (НИИ ЭП). В наладке и вводе в эксплуатацию головного образца машины участвовали также Б.Б. Мелик-Шахназаров, А.П. Толмасов, А.В. Пи-пинов, В.Н. Овчаренко, А.Я. Яковлев, И.А. Скрипкин. Руководство работами по внедрению машины и ее математической эксплуатации осуществлялось А.Г. Иосифьяном и Б.М. Каганом.

Система счисления — двоичная, с фиксированной запятой, 23 разряда Скорость работы — 50 тыс. операций сложения или вычитания в секунду; 15 тыс. операций умножения в секунду; 5,2 тыс. операций деления или извлечения квадратного корня в секунду; средняя скорость в режиме универсального счета — 10–15 тыс. операций в секунду.

Объем внутренней памяти: оперативная память — 1024 24-разрядных чисел; постоянная память — 1024 23-разрядных чисел. Ввод информации — с перфоленты со скоростью 45–50 чисел в секунду

Вывод информации — на устройство БП-20 со скоростью 42 слова в секунду В качестве элементной базы использовались транзисторы П14, П15, П16, П203, диоды Д2, Д9, Д12 и некоторые другие. Оперативная и постоянная памяти строились на ферритовых сердечниках, в качестве генераторов тока в этих ЗУ использовались радиолампы (всего около 100 штук).

Главный конструктор машины М.А. Карцев, старший конструктор В.В. Бе-лы некий.

Участники разработки: ст. научи, сотрудник, д.ф.-м.н. А.Л. Брудно, научный сотрудник, к.ф.-м.н. Е.В. Гливенко, научный сотрудник, к.ф.-м.н. Д.М. Гроб-ман, ст. научи, сотрудник, к.т.н. Ю.В. Поляк; ведущие инженеры Г.И. Танетов, Н.А. Дорохова, Л.В. Иванов, Р.П. Шидловский, Е.Н. Филинов; инженеры: Ю.Н. Глухов, А.Н. Чернов, Л.Я. Чумаков, Ю.В. Рогачев, И.З. Блох, Р.П. Макарова, В.П. Кузнецов, Е.С. Шерихов; конструкторы: Е.И. Цибуль, Ю.И. Ларионов, В.Ф. Сититков, Ю.А. Шмульян.

На различных этапах разработки и настройки принимало участие от 10 до 40 человек научных сотрудников, инженеров, конструкторов, техников и лаборантов ИНЭУМ.

Разрядность — 29 двоичных разряда. Объем внутренней памяти: постоянная память — 819-16384 слова, оперативная память — 4096-16384 слова. Быстродействие — 220 тыс. операций в секунду Скорость ввода-вывода при межмашинном обмене — 3125 29-разрядных слов в секунду или 6250 14-разрядных слов в секунду. Ввод с перфоленты — 500 строк в секунду. Вывод на печать (БП-20) — 10–12 строк в секунду.

Среднее быстродействие — 5 млн. операций в секунду Быстродействие на малом формате (16 разрядов) — около 10 млн. операций в секунду. Общий объем внутренней памяти — 5 млн. байт.

Первый уровень — оперативная 0,5 млн. байт; постоянная 0,5 млн. байт.

Второй уровень — 4 млн. байт. Пропускная способность мультиплексного канала — более 6 млн. байт в сек. (при одновременной работе 24 дуплексных направлений связи). Емкость буферной памяти мультиплесного канала — более 64 тыс. байт.

Система прерывания программ — 72-канальная, с 5 уровнями приоритетов.

Показатели надежности: коэффициент готовности — не менее 0,975, время (среднее) безотказной работы — не менее 90 часов.

Степень унификации: коэффициент повторяемости — 346, коэффициент применяемости — 46 %. Обеспечивается одновременная работа 8 пользователей на восьми математических пультах.

Математическое обеспечение машины М-10 включает: операционную систему, обеспечивающую разделение времени и оборудования, диалоговый режим одновременной отладки до 8 независимых программ и мультипрограммный режим автоматического прохождения до 8 независимых задач; систему программирования, включающую машинно-ориентированный язык АВТОКОД и проблемно-ориентированный язык АЛГОЛ-60, соответствующие трансляторы и средства отладки; библиотеку типовых и стандартных программ; диагностические программы; программы контроля функционирования (тесты).

Машина М-10 содержит две линии арифметических процессоров. За один машинный такт одновременно выполняются операции с фиксированной и плавающей запятой, а также целочисленные операции: — над 16 парами 16-разрядных чисел; — над 8 парами 32-разрядных чисел; — над 4 парами 64-разрядных чисел; — над 2 парами 128-разрядных чисел.

Предусмотрены также векторные операции. Например, за 1 такт может быть произведено вычисление скалярного произведения векторов (в каждой линии процессоров — сумма произведений до 8 пар 16-разрядных или до 4 пар 32-разрядных чисел и, если необходимо, суммирование с результатом аналогичной операции, выполненной в предыдущем такте).

Одновременно с получением результатов основных операций в обеих линиях арифметических процессоров вырабатываются до 5 строк булевых переменных (признаки переполнения, признаки равенства результатов нулю, знаки результатов и т. д.). Специальный процессор, работающий одновременно с арифметическими процессорами, может выполнять логические операции над строками булевых переменных. В свою очередь, строки булевых переменных миут использоваться как маски для линий арифметических процессоров.

Адресация памяти осуществляется в 2 ступени: сначала формируется математический адрес путем суммирования содержимого базового регистра с 22-разрядным смещением: затем с помощью аппарата дискрипторных таблиц математический номер листа (старшие разряды математического адреса) подменяются физическим номером листа, при этом получается физический адрес. В качестве базовых и индексных используются 16 специальных регистров. Каждый пользователь имеет доступ к виртуальной памяти в 8 мегабайт, адресуемый с точностью до полуслова. К аппарату формирования физических адресов имеет доступ только операционная система; с этим аппаратом совмещен также аппарат защиты памяти.

Организация оперативной памяти позволяет за одно обращение выбирать от 2 до 64 байт одновременно, начиная от произвольного адреса. Приложение 10