Заключение рабочей группы № 2 по архитектуре и программному обеспечению ЕР МВК «Эльбрус»

Дата: 20.04.1984 (?)

Источник: архив академика А. П. Ершова

◄ К оглавлению сайта ◄

Заключение

рабочей группы № 2 по архитектуре и программному обеспечению ЕР МВК «Эльбрус»

Рабочая группа № 2 провела изучение и анализ томов Технического предложения по Единому ряду многомашинных вычислительных комплексов (ЕР МВК «Эльбрус»).

Рабочей группой рассмотрены следующие материалы технического предложения:

— Архитектура системы «Эльбрус» (часть 1, книга 2)

— Структурная база ЕР МВК «Эльбрус» (часть 1, книга 4)

— Техническая база ЕР МВК «Эльбрус» (часть 1, книга 5)

— Программное обеспечение ЕР МВК «Эльбрус» (часть 1, книга 3)

— Перспективы развития ЕР МВК «Эльбрус» (часть 1, книга 6)

— Теоретические основы ЕР МВК «Эльбрус» (часть 1, книга 7).

В ходе обсуждения к работе группы привлекались сотрудники ИТМиВТ В. Ю. Волконский, А. П. Иванов, В. М. Пентковский, В. С. Шевяков и сотрудник НИЦЭВТ А. П. Заморин.

Целью группы являлась оценка перспективности и технической реализуемости архитектурных принципов и программного обеспечения ЕР МВК «Эльбрус».

Общая оценка

1. МВК «Эльбрус» является одной из перспективных разработок, ведущихся в нашей стране.

2. Архитектура и программное обеспечение многомашинных вычислительных комплексов «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2», на основе которых разработано Техническое предложение, являются новым направлением в отечественной вычислительной технике. Модели ЕР МВК «Эльбрус» призваны в рамках единой архитектуры охватить диапазон производительности от сотен тысяч до нескольких сотен миллионов (последнее в многопроцессорном варианте) операций в секунду и обеспечить эффективную разработку, сопровождение и развитие программных систем средствами общего языка высокого уровня. Создание спектра ЭВМ, структура и программное обеспечение которых, отвечая современным тенденциям создания новых поколений вычислительной техники, в то же время не опираются на прямой зарубежный прототип, придаёт разработке более всесторонний характер и ослабляет её зависимость от внешней конъюнктуры.

3. В структурной организации МВК «Эльбрус» содержатся оригинальные решения, не имеющие аналогов в отечественных и зарубежных системах. Как показал опыт эксплуатации Эльбруса-1 и результаты испытаний Эльбруса-2, ряд этих решений оказался успешным и целесообразным. К ним, в частности, можно отнести концепцию программирования на машинно-ориентированном языке высокого уровня, Эль-76, аппаратный принцип контекстной защиты программ и данных, метод реализации многопроцессорности и модульности, обеспечивающий увеличение производительности МВК «Эльбрус» на многих задачах. Вместе с тем следует отметить, что отдельные технические решения требуют проверки на Эльбрусе-2 на последующих этапах разработки ЕР МВК на предмет подтверждения их целесообразности. Среди таких решений следует назвать архитектуру систем телеобработки, организацию системы управления базами данных, систему реконфигурации модулей ЭВМ «Эльбрус» при отказах.

4. В технических предложениях показана возможность создания ряда моделей МВК «Эльбрус», обеспечивающих совместимость на уровне систем программирования, как для распространённых алгоритмических языков, так и для языка Эль-76. Необходимым условием достижения этой совместимости является строгое соблюдение стандартов, охватывающих как языковые средства, так и операционную обстановку на всех моделях ЕР МВК.

Замечания

При общей положительной оценке Технических предложений следует заметить, что в представленных материалах содержится ряд пробелов и недостаточно мотивированных предложений, которые по мнению рабочей группы должны быть проработаны на следующих этапах проектирования.

1. В соответствии с директивными указаниями основной областью применения ЕР МВК являются иерархические распределённые системы обработки данных, создаваемые в сложных системах управления и комплексов специального назначения. Однако технические предложения не содержат анализа специфических особенностей информационных потоков и алгоритмов обработки данных в таких системах и комплексах. Аргументы в пользу предложенного разбиения ряда по моделям сводятся лишь к обеспечению непрерывности спектра производительности по всем конфигурациям ЕР МВК и типам конструкторской компоновки.

2. В технических предложениях недостаточное внимание уделено вопросам комплексирования ЕР МВК с другими средствами вычислительной техники. Это относится как к ЭВМ других архитектур, так и комплексам периферийного и терминального оборудования со встроенным микропроцессорным управлением. Не рассмотрен, в частности, вопрос связи между программами процессоров ЕР МВК и программами, работающими в составе периферийных и терминальных комплексов.

3. В связи с расширением области действия национальных и международных стандартов, охватывающих средства вычислительной техники, важное значение приобретает вопрос соответствия архитектуры и базового программного обеспечения этим стандартам. В технических предложениях связанные с этим вопросы, практически, затрагивают лишь языки программирования. К числу других важных областей применения стандартов следует отнести телеобработку, машинную графику и базы данных.

4. В анализе программного обеспечения делается упор на сравнительно малый объём базового программного обеспечения, достаточного для функционирования МВК Эльбрус-1 и Эльбрус-2. В то же время недостаточно раскрыта номенклатура программного обеспечения и его возможных модификаций в пределах всего ряда МВК. Это обстоятельство может привести к просчётам в определении объёмов работ по программному обеспечению ЕР МВК во всём спектре моделей и главных областей применения.

5. В Технических предложениях недостаточно проработаны вопросы методологии, а также технологической и организационной дисциплины программирования для ЕР МВК. Не указаны в качестве объектов разработки инструментальные комплексы для проектирования программного обеспечения и рабочие станции (АРМы) системных программистов в конфигурациях ЕР МВК. При отсутствии такого рода проработок положение об увеличении производительности при переходе с ассемблерного программирования на программирование в Эль-76 на порядок выглядит недостаточно обоснованным.

6. В Технических предложениях имеется ряд положений о преимуществах МВК «Эльбрус» в сравнении с другими развиваемыми в настоящее время архитектурными направлениями и принципами построения программного обеспечения. Не все из этих положений достаточно убедительны. Тезис о преимуществах ЕР МВК в сравнении с ЭВМ других архитектур по надёжности требует практического подтверждения. Утверждение о практическом отсутствии деградации производительности при существенном увеличении числа процессоров (свыше пяти) также недостаточно обосновано.

Рекомендации

На последующих стадиях проектирования МВК «Эльбрус» следует:

1. Провести анализ и дать более тщательное технико-экономическое обоснование состава моделей ряда, исходя из круга тех первоочередных задач, для решения которых этот ряд предназначен, в частности, дать оценку объёма проектно-конструкторских работ по оборудованию и программному обеспечению.

2. Более основательно провести сравнение принятых архитектурных решений с другими перспективными разработками с целью выявления той сферы применений МВК «Эльбрус», где его преимущества существенны.

3. Своевременно определить развёрнутую номенклатуру базового программного обеспечения и организовать широкую кооперацию его разработчиков. Выделить в качестве отдельного объекта разработки инструментальные комплексы и рабочие станции системных программистов (САПР программного обеспечения).

4. Усилить в целом инженерно-конструкторскую проработку технических решений по архитектуре и программному обеспечению. Вести проектирование моделей ряда на основе заблаговременного документирования единых архитектурных принципов ряда МВК, включая абстрактную систему команд, примитивы операционной системы и единый язык системного программирования. Для младших моделей, включая модель малой производительности, необходимо провести детальное исследование средств и методов реализации архитектуры и абстрактной системы команд ЕР МВК с тем, чтобы отношение «производительность—стоимость» и показатели надёжности соответствовали прогнозируемому на конец 80‑х годов мировому технологическому уровню.

Выводы

В силу вышеизложенного рабочая группа заключает:

1. МВК «Эльбрус» является одной из перспективных разработок, ведущихся в нашей стране.

2. Архитектура и программное обеспечение МВК «Эльбрус», на основе которого сделаны Технические предложения, являются новым направлением в отечественной вычислительной технике, учитывающим основные тенденции мирового развития вычислительной техники.

3. Целесообразно продолжить дальнейшую работу по созданию ЕР МВК «Эльбрус» на уровне государственной комплексной программы.

4. Технические предложения с учётом сделанных замечаний и рекомендаций могут быть положены в основу дальнейшей разработки архитектуры и программного обеспечения ЕР МВК «Эльбрус».

5. Учитывая первоочередную потребность страны в универсальных ЭВМ высокой производительности — в частности, «Эльбрус-2» и «Эльбрус-3» — необходимо завершить разработку, доводку и организацию серийного производства «Эльбрус-2» и «Эльбрус-3» в директивные сроки.