К книге
Я - Красный сынГлава 52. Число Непера
85%
Глава 52. Число Непера
53

Стальное перо «Рондо» шло по плотному ватману с едва слышным, сухим шуршанием. Чёрная тушь ложилась ровно, без наплывов — микродвижения пальцев позволяли держать идеальную толщину линии в полмиллиметра без использования рейсфедера. На часах было ровно шесть утра.

За окном Литерной Лаборатории №1 окончательно рассеялся ночной туман, обнажив серый, угловатый контур заводского двора КБ-1. Рабочие ещё не потянулись к проходным, но на нашем технологическом этаже уже начиналось движение. Я слышал, как в коридоре глухо звякнуло ведро — дежурная уборщица лениво протирала линолеум мокрой мешковиной, пахнущей хлорной известью.

На первом листе технической спецификации вычислительного комплекса «РАДАН-1» уже сформировалась чёткая, структурированная схема. Я переносил принципы электронной автоматизации на промышленную базу 1953 года, безжалостно отсекая всё, что советские заводы не могли воспроизвести на существующих станках. Никаких интегральных макрочипов — до них металлургия дойдёт лишь через несколько лет. Сейчас основой должен был стать дискретный планарный транзистор горьковского производства, упакованный в стандартную ячейку.

— Иван Петрович, разрешите? — в дверь кабинета тихо постучали.

Лозовой стоял на пороге, прижимая к груди журнал учёта расходных материалов. Его нарукавники были чисто выстираны, а на бледном лице застыло выражение той предельной, концентрированной исполнительности, которая появляется у начальников цехов только после личного инструктажа Особого отдела.

— Заходите, Лозовой. Что у вас?

— Первая дневная смена прибыла, товарищ Петров. Девчонки по постам рассаживаются. Из Первого отдела прислали новые ведомости на ферриты — теперь каждое кольцо под подпись выдаём. Я проверил ЛАТРы, как вы вчера указывали, напряжение в сети стабилизировали. Ждём ваших распоряжений по тестовой сборке шины адреса.

— Начинайте укладку по второму технологическому листу, — я закрыл чертёжную тетрадь. — Первые пять матриц памяти должны быть готовы к тринадцати часам. Без брака, Лозовой. Если у кого-то из монтажниц поплывёт пайка на ферритах — этот пост отстранять от работы и переводить на зачистку проводов. Нам нужны идеальные контакты.

— Всё сделаем, Иван Петрович, лично у каждого стола стоять буду, — Лозовой торопливо поклонился и исчез в коридоре, аккуратно притворив за собой тяжелую дверь.

Я поднялся, накинул серый рабочий халат и прошёл в основной зал цеха. Логистика конвейера, которую я выстроил, уже крутилась самостоятельно. Девчонки в белых косынках, не поднимая голов, нанизывали микроскопические черные кольца ферритов на пересечения медных жил, натянутых на деревянные рамки. Каждое кольцо — один трит информации. Тысячи колец — матрица, способная хранить данные без постоянной подпитки током. Советские КБ привыкли к вакуумным лампам, которые требовали постоянного накала и жрали энергию киловаттами, но я ломал эту парадигму на корню.

Ближе к одиннадцати часам утра у входа в Литерную Лабораторию №1 возникла суета. Мой слух зафиксировал шаги Черкасова, сопровождавшего группу людей. Сапоги поручика стучали чётко, по-военному, но рядом с ним семенили другие — тяжелые, шаркающие шаги пожилых людей, привыкших к паркетам академических институтов, а не к закрытым цехам оборонных предприятий.

Дверь распахнулась. В зал вошёл Серго Берия, а за его спиной — мужчина лет пятидесяти в строгом двубортном костюме из плотного серого сукна. Лицо незнакомца было умным, нервным, с глубокими складками у губ и покрасневшими от хронической бессонницы глазами. Под мышкой он сжимал массивный кожаный портфель, из-под клапана которого торчали углы синек.

Это был Сергей Алексеевич Лебедев. Главный и, по сути, единственный авторитет империи в вопросах высшей математической автоматизации. Он возглавлял лабораторию в ИТМиВТ — Институте точной механики и вычислительной техники Академии наук СССР. К нашему КБ-1 он не имел никакого отношения, и его появление здесь было чистым результатом жесткой, безапелляционной аппаратной логики Специального комитета. Лаврентий Берия просто перешагнул через все академические барьеры и ведомственные подчинения, выдернув Лебедева из его гражданской лаборатории литерным приказом сверху. Ради оборонного кольца ПВО Москвы Спецкомитет мог мобилизовать любой научный ресурс в стране, не считаясь с мнениями президиумов.

— Петров, знакомься, — Серго сделал шаг вперёд, его голос звучал официально и весомо. — Сергей Алексеевич Лебедев, заведующий лабораторией ИТМиВТ Академии наук. Прибыл к нам по прямому распоряжению Специального комитета для проведения межведомственной экспертизы.

Лебедев снял серую фетровую шляпу, аккуратно переложил портфель в левую руку и окинул 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. — Направление намагниченности по часовой стрелке — это плюс один. Против — минус один. Отсутствие динамического импульса считывания при размагничивании — это ноль. Мы используем транзисторные ключи только для дешифрации и подачи мощных импульсов тока. Схема получается неубиваемой. Ферриты не боятся радиации, не боятся жестких температурных перепадов и хранят данные без постоянного потребления энергии. Такая машина сохранит информацию даже при полном отключении питания на объекте.

Серго Берия медленно отошёл от карты ПВО и приблизился к столу. Его лицо оставалось непроницаемой маской уставшего технократа, но я слышал, как участился его пульс. Он мыслил не только интегралами, он мыслил категориями государственной безопасности и аппаратной выгоды.

— Иван, — негромко произнёс Серго, опирась руками о край дубового стола. — Что эта троичная машина даёт государству с практической точки зрения?

Я повернулся к нему, убирая карандаш.

— Первое, Серго Лаврентьевич — это абсолютная информационная автаркия, — жёстко ответил я. — Американцы строят свои вычислительные системы строго на двоичной логике Буля. Это их стандарт, их математическая колея на десятилетия вперёд. Если мы сейчас заложим троичные стандарты на уровне железа и кодов, американская разведка физически не сможет использовать наши данные, даже если их шпионы сумеют украсть перфоленты или магнитные ленты «РАДАН-1». Их аналитики в Пентагоне просто не поймут логику кодирования. Мы создаём суверенную, полностью закрытую цифровую экосистему, защищённую от любого внешнего копирования.

Серго чуть прищурился, и в его взгляде мелькнуло глубокое аппаратное удовлетворение. Этот аргумент для ведомства Берии весил больше, чем все сталинские премии первого достоинства.

— Второе — это колоссальное тактическое преимущество в скорости, — продолжил я, указывая на чертежи. — Американский ENIAC рассчитывает траекторию зенитного снаряда часами. Наша троичная машина на феррит-транзисторных триггерах будет щелкать баллистические уравнения за секунды. Мы сможем связать автоматический вычислитель напрямую с контуром наведения радиолокаторов Кунцева. Станция будет на ходу корректировать полёт ракеты, обрабатывая данные в реальном времени. Мы выигрываем секунды, которые в условиях ядерного нападения решают всё.

Серго посмотрел на Лебедева. Академик сидел, бережно прижимая к ладоням плату сдвигового регистра, и молча кивнул, подтверждая мои слова. Его авторитет в этот момент окончательно лёг на весы Литерной Лаборатории №1.

— Сергей Алексеевич, — Серго положил ладонь на портфель Лебедева. — Вы авторитет. Комитет ждёт вашего официального заключения. Мы можем временно заморозить проект БЭСМ-1 в вашем институте и перебросить ваших математиков на троичный полупроводниковый проект Петрова?

Лебедев долго молчал, глядя на маленькую плату сдвигового регистра. Это был момент тяжелого выбора для учёного — признать, что его собственное детище, БЭСМ-1, над которой он горбатился годами, концептуально уступает разработкам Литерной Лаборатории №1. Но Лебедев был настоящим русским инженером. Государственником. Для него интересы обороны страны стояли выше личного тщеславия.

— Можем, Серго Лаврентьевич, — тихо, но твёрдо произнёс академик, снимая очки. — Более того — обязаны. Если мы упустим эту планарную троичную технологию, американцы через пять лет задавят нас своими вычислителями. Я немедленно пишу рапорт на имя Лаврентия Павловича. Моя лаборатория в ИТМиВТ выделит группу ведущих математиков под оперативное руководство Петрова. Будем переписывать систему команд под его кремниевые триггеры.

— Отличное решение, Сергей Алексеевич, — я пожал его сухую, узловатую руку. — С завтрашнего дня Лозовой выделит вашим сотрудникам три стола в левом секторе цеха. Начнём увязку шины данных.

Серго коротко кивнул, довольный исходом дуэли, и направился к выходу из кабинета.

— Петров, на пару слов, — бросил он уже у самой двери.

Я вышел вслед за ним в полутёмный коридор архива. Черкасов остался в кабинете, предупредительно наливая Лебедеву крепкий чай в мельхиоровом подстаканнике.

— Отец доволен твоими темпами, Иван, — негромко произнёс Серго, косясь на пост охраны у входа. — Лебедев — это тяжёлая артиллерия Академии наук. Раз уж он признал твою правоту, Госплан утвердит штаты Литерного института без единого писка. Но помни... Время поджимает.

Я зафиксировал легкое изменение его пульса. Серго волновался. Конец мая 1953 года. До Пленума ЦК, на котором Хрущёв и Маленков попытаются изолировать его отца, оставались считанные недели. Аппаратное напряжение в Кремле росло с каждым днём, и Берия-старший судорожно собирал под своим контролем все козыри, способные продемонстрировать военным его абсолютную полезность.

— Я знаю цену времени, Серго Лаврентьевич, — спокойно ответил я. — Первая вычислительная матрица «РАДАН-1» будет собрана и выдаст тестовый расчёт баллистической кривой до пятнадцатого июня.

— Хорошо, — Серго поправил портупею. — Если военные из Министерства обороны увидят работающий автомат на транзисторах, Булганин и Жуков сожрут любого, кто попытается остановить проект. Они не позволят партийным назначенцам лезть в КБ-1. Работай, Иван. Любые запросы по снабжению — напрямую через мою приёмную.

Когда Серго уехал, я вернулся в цех. Академик Лебедев уже сидел за столом, сняв пиджак и засучив рукава рубашки. Он с азартом спорил с Лозовым, чертя прямо на клочке оберточной бумаги схему распределения разрядов в регистре адреса. Старый учёный включился в работу с той неистовой энергией, которая была свойственна лучшим умам предвоенного поколения. Он не думал о ведомственных барьерах — он строил мозг для своей страны.

Я прошёл в свой кабинет, плотно затворил дверь на внутренний засов и сел под зелёную лампу.

Лебедев со своим академическим авторитетом стал идеальным щитом для Литерной Лаборатории №1. Теперь никакая комиссия МГБ не сможет остановить проект, не вызвав скандала на уровне Совета Министров. Впрочем, при поддержке Берии они и так не могли. Надолго ли это? Уже неважно.

Предыдущая главаГлава 53 из 62Следующая глава