Вычислительная техника в МИНЭЛЕКТРОНПРОМЕ СССР

Создавая архитектуру НЦ, окончательная итерация которой была реализована в микро-ЭВМ НЦ-03, -04, -05 и НЦ-80Т (К1801ВЕ1), разработчики изучали многие зарубежные и отечественные мини- и микро-ЭВМ, в т.ч. PDP-11/03, -11/30, -11/34, -11/40, -11/70 и заимствовали из них много ценных идей и решений. Поэтому между архитектурами ЭВМ PDP-11 и НЦ было много общего, но архитектура НЦ появилась на свет на 7 лет позже PDP и впитала в себя многие из достижений этого семилетия, т.е. была более прогрессивна. Естественно, что архитектура DEC тоже последовательно совершенствовалась от модели к модели, но требования программной и аппаратной совместимости моделей накладывали на это совершенствование весьма жёсткие ограничивающие рамки. Архитектура НЦ на тот период была свободна от таких рамок, т.к. она изначально разрабатывалась для ряда ЭВМ с различной вычислительной мощностью и этот ряд ещё только создавался.

      Микропроцессоры типа ВМ1

С целью расширения области применения микропроцессора К1801ВМ1 была заложена возможность реализации в нём системы команд (СК) либо НЦ, либо PDP.

Первая партия микропроцессора К1801ВМ1 была выпущена с СК НЦ (190 команд), вскоре запрещённой. Далее ВМ1 выпускался только с СК (64 команды), полностью соответствующей СК микро-ЭВМ LSI-11 и "Электроника 60".

Для демонстрации потерь в техническом уровне при переводе МП1 на СК DEC приведём два очевидных сравнения: СК – было 190, стало 64; адресное пространство – было 128 КБайт, стало 64 КБайт. Комментарии излишни.

Подчеркнём, что БИС К1801ВМ1, как и последовавшие за ним К1801ВМ2 и К1801ВМ3/ВМ4, вопреки распространённому мнению, не были ни прямыми, ни косвенными аналогами БИС микропроцессоров ф. DEC. Все они были однокристальными  (у DEC – многокристальные) и имели встроенную системную магистраль МПИ (отличающуюся от Q-bus и Q-bus-22 ф. DEC и ПО «Электроника» мультипроцессорностью – до 4-х процессоров). Микропроцессоры (МП) имели совершенно другие структурные и схемотехнические решения. В чем-то сначала получались несоответствия, позже устранённые. Конструктивно, для разных условий эксплуатации микропроцессоры и периферийные БИС для них выполнялись в различных корпусах с соответствующей вариацией в обозначениях БИС.

      Микропроцессоры типа ВМ2

В 1982 г. в НИИТТ был разработан второй DEC-совместимый 16-разрядный микропроцессор К1801ВМ2, Главный конструктор (ГК) – В.Дшхунян, разработчики В.Науменков, А.Рыжов, И.Бурмистров, Г.Куров и др. От ВМ1 он отличался  расширенной СК (72 команды), пополненной командами умножения, деление и арифметики с плавающей запятой. СК ВМ2 была полностью совместима с СК микро-ЭВМ LSI-11/2 и "Электроника 60М". Для повышения быстродействия в ВМ2 был реализован отсутствующий в аналогах конвейер, обрабатывающий одновременно три последовательные команды. Позже был разработаны КМОП варианты микропроцессора – 1806ВМ2, Н1806ВМ2 1836ВМ2 и Н1836МВ2 для различных видов монтажа и условий эксплуатации, а так же специальный вариант для карманной ПЭВМ «Электроника МК-85» – КА1013ВМ1.

      Микропроцессоры типа ВМ3 и ВМ4

В июне 1983 г. в НИИТТ разработан третий МП, совместимый с ЭВМ типа PDP-11 фирмы DEC – БИС К1801ВМ3. ГК В.Дшхунян, разработчики П.Машевич, С.Коваленко, В.Горский, Р.И.Волков, Ю.Фортинский и др.

Главное его отличие от ВМ1 и ВМ2 – наличие диспетчера памяти с физическим адресом в 22 бит и адресным пространством до 4М байт. Было применено ряд новых структурных и схемотехнических решений для повышения производительности процессора. Это введение быстрой магистрали ОЗУ, узла для предварительного разбора команд, распараллеливания процесса выполнения команд (конвейер), порт для арифметического сопроцессора с плавающей запятой (позже созданного – К1801ВМ4) и многое другое. ВМ3 обрабатывал 8-, 16- и 32-разрядные данные, с производительностью 1,5 млн. оп/с. МП имел 8 РОН и 4 линии запросов на прерывания.

Базовая СК (75 команд) включала все команды МП ВМ1 и ВМ2. Кроме того реализованы команды расширенной 32-разрядной арифметики. С сопроцессором К1801ВМ4 выполняются команды 32-разрядной арифметики с плавающей запятой. Расширены возможности модификаций команд, общее число доступных пользователю команд превысило 400.

Была разработана также сборка процессора ВМ3 и сопроцессора ВМ4 в виде такого же корпуса типа ДИП.

              Комплект однокристальных модулей