Читать книгу - "Я - Красный сын - Николай Миронов"

наш цех быстрым, въедливым взглядом. Его зрачки задерживались на вытяжных шкафах, на ЛАТРах, на рядах монтажниц. Он явно был раздражен тем, что его — академического титана — оторвали от доводки его собственной БЭСМ-1 и привезли под конвоем в закрытое КБ осматривать разработки какого-то безвестного «лаборанта».

Наконец он посмотрел на меня. В его взгляде читался глубокий, профессиональный скепсис человека, который потратил жизнь на вакуумные лампы и не верил в чудеса оборонных самородков.

— Здравствуйте, молодой человек, — произнёс Лебедев. Голос у него был слегка глуховатый, прокуренный. — Серго Лаврентьевич три дня назад принёс мне ваши тезисы по полупроводниковой логике. Признаться, я сначала подумал, что в Спецкомитете завелся фантаст. Германиевые триггеры? Статическая память на ферритах? Вы вообще представляете себе физику переходных процессов в твердом теле на частотах выше ста килогерц?

— Здравствуйте, Сергей Алексеевич, — я вежливо кивнул, указывая рукой в сторону своего кабинета. — Я представляю её достаточно ясно, чтобы не строить машины размером с трёхэтажный дом. Пройдёмте к столу. Черкасов, распорядитесь насчёт чая.

Мы зашли в кабинет. Лебедев с тяжелым вздохом опустился на стул, сразу же раскрыл свой портфель и вывалил на дубовое сукно стола пачку чертежей БЭСМ-1.

— Послушайте, Петров, — академик постучал ладонью по схемам. — Моя БЭСМ работает на лампах 6Д6А и 6Ж1П. Это проверенная, надёжная советская радиотехника. Да, машина большая. Да, нам требуется пять тысяч ламп. Но она выдаёт до тысячи операций в секунду! Мы рассчитываем баллистику за часы! А вы предлагаете заменить лампу куском германия с планарным напылением. Вы понимаете, что температурный дрейф транзистора уничтожит вашу двоичную логику при первом же нагреве корпуса?

Серго сел чуть в стороне, внимательно наблюдая за нашей дуэлью. Он не вмешивался — ему нужен был жесткий технический вердикт, на основе которого Специальный комитет будет перераспределять государственные фонды.

— Вы абсолютно правы, Сергей Алексеевич, — спокойно ответил я, садясь напротив. — Для двоичной логики ранний планарный германий — это огромный риск. Именно поэтому «РАДАН-1» строится на принципиально ином фундаменте. Мы отказываемся от двоичного базиса Буля. Наша машина будет троичной.

Лебедев замер с занесённой над чертежами рукой. Очки в роговой оправе чуть съехали на кончик его носа. В кабинете повисла тяжелая, плотная тишина, прерываемая лишь мерным тиканьем настенных часов.

— Троичная логика? — переспросил академик, и его голос потерял прежнюю раздраженную уверенность. — Но позвольте… Вся мировая практика, начиная от аналитических таблиц Бэббиджа и заканчивая американским ENIAC, прочно стоит на двоичном коде. Есть ток — единица, нет тока — ноль. Это закон для любого реле, для любой вакуумной лампы. Зачем усложнять то, что сама природа сделала двухпозиционным?

Я пододвинул к нему чистый лист ватмана и взял остро заточенный карандаш. Моя логика не опиралась на абстрактное теоретизирование, она била прямо в узкие места советской промышленности 53-го года.

— Природа как раз считает иначе, Сергей Алексеевич, — ровно произнёс я, выводя на бумаге первую формулу. — Если мы обратимся к чистой математике, то увидим, что максимальная плотность записи информации в вычислительной системе достигается при основании, равном числу Непера. Основанию натурального логарифма. Е ≈ 2,718. Какое целое число находится ближе всего к этой константе?

Лебедев моргнул. Как выдающийся математик своего времени, он мгновенно уловил направление мысли.

— Тройка, — тихо сказал он. — Два ближе к двойке, но три ближе к математическому оптимуму.

— Именно, — я постучал грифелем по ватману. — Троичная система счисления математически совершеннее двоичной. Информационная плотность у неё выше примерно на тридцать процентов. Для сопоставимой вычислительной мощности троичной машине требуется на треть меньше физических элементов, чем двоичной.

Я повернулся к Серго, который внимательно слушал, переводя абстрактные математические величины в аппаратные категории.

— Серго Лаврентьевич, завод в Горьком выдаёт планарные транзисторы с браком в два-три процента. Для нашей промышленности это победа, но полупроводники остаются дефицитным, штучным ресурсом. Переход на троичную архитектуру позволяет мне сэкономить треть транзисторов на каждом блоке триггерных регистров. Мы снижаем требования к объёму производства на тридцать процентов, не теряя ни единого бита производительности. Для Спецкомитета это прямая экономия фондов и времени.

Лебедев лихорадочно поправил очки, вглядываясь в набросанные мной уравнения.

— Допустим, математически это безупречно, Иван Петрович, — академик покачал головой, но его голос уже звучал иначе — в нём проснулся азарт исследователя. — Но как вы реализуете это в железе? Транзистор — это полупроводниковый ключ. У него два естественных состояния: он либо закрыт, либо открыт. Сделать три стабильных уровня напряжения на раннем германии невозможно — помехоустойчивость упадет вдвое, и машина начнет выдавать системные ошибки при малейшем нагреве цеха.

— Я и не собираюсь изобретать несуществующий в природе физический «троичный транзистор», Сергей Алексеевич, — спокойно ответил я. — Мы построим троичную логику на абсолютно надежных, стандартных двоичных компонентах ОГ-3.

Я быстро начертил схему симметричной триггерной ячейки.

— Мы используем симметричную троичную систему счисления с цифрами минус один, ноль и плюс один. На один трит информации мы ставим пару обычных планарных транзисторов. Один транзистор отвечает за формирование положительного импульса — это плюс единица. Второй — за формирование отрицательного, это минус единица. Если оба ключа заперты — система фиксирует чистый логический ноль.

Лебедев резко подался вперёд, его пальцы, испачканные в чернилах, осторожно коснулись чертежа.

— Постойте... — прошептал он, беззвучно шевеля губами. — Симметричная система? Минус единица, ноль, плюс единица? Но это же… это полностью убирает понятие знакового бита! Числа со знаком «минус» и со знаком «плюс» пишутся абсолютно одинаково, просто меняется полярность тритов!

— Совершенно верно, Сергей Алексеевич, — я позволил себе легкую, сухую усмешку. — В «РАДАН-1» не будет отдельных триггеров знака. Операции сложения и умножения будут происходить мгновенно, без задержек на определение полярности числа и сквозной перенос знака. Арифметика становится сквозной и симметричной. Скорость обработки баллистических траекторий для станций наведения С-25 вырастет на порядки.

Академик лихорадочно перелистывал страницы моей рабочей тетради. Его пульс, до этого ровный, заметно участился. Великий учёный, построивший первую в Европе ЭВМ, понимал: перед ним лежала концепция, которая позволяла Советскому Союзу не просто догнать американцев с их ламповым ENIAC, а перешагнуть через целую технологическую эпоху!

— А память? — Лебедев поднял на меня глаза. — Феррит имеет два направления остаточной намагниченности: по часовой стрелке и против. Как вы запишете туда три состояния?

— Феррит-транзисторный импульсный контур, — я пододвинул к нему эскиз ячейки памяти. —