Итоги пятого технологического уклада

За 50 лет пятый технологический уклад увеличил мировое богатство с 14 до 68 триллионов GK$. Это в пять раз больше, чем все богатство, созданное человечеством за всю историю своего существования.

Новые вычислительные технологии в виде микрочипов, встроенных в большинство объектов сервисной экономики, способствовали многократному росту производительности труда. Среднемировое количество товаров и услуг на одного человека выросло с 3700 до 8700 GK$. Одновременно и количество населения планеты выросло с 3,7 млрд до 7,5 млрд, а в 2020-м составит 7,8 млрд.

Страны-победители пятой волны. Доля сектора ICT в экономике. 2010 год (%)

5,41

С точки зрения абсолютных размеров 80 % денег от продажи микрочипов получено всего четырьмя участниками – США, Евросоюзом, Китаем и Японией. На остальные – Южную Корею, Индию, Бразилию, Канаду и Тайвань – пришлись скромные 18 %

Все лидеры рынка ICT имели очень высокие доли в производстве электрокомпонентов.

Странами-победителями пятого технологического уклада стали не США, Япония и быстро догоняющий всех Китай, а Южная Корея, Тайвань, Сингапур. Население США выросло с 203 до 335 млн человек, а ВВП на душу населения удвоился с 15 до 32 тысяч GK$ в ценах 1990 года.

А в это время в России

Для нашей страны пятый технологический уклад оказался трагичным. Очевидно, что эту волну лидеры нашей страны «проспали», или, еще проще, «просрали». Население уменьшилось из-за распада СССР, а ВВП на человека вырос во многом благодаря нефтяным ценам и ошметкам технологий, которые внедряют либо зарубежные компании, либо небольшое количество идейных и немного сумасшедших предпринимателей.

В 1970 году мир вступил в пятую технологическую парадигму. Очередной инновационный взрыв разрушил старый миропорядок и создал новый. Впрочем, элита СССР этого не заметила. При этом именно в 1970-м китайская коммунистическая партия осознает весь негатив ограничения частной инициативы, приходит к выводу о необходимости смены курса и начинает развивать так называемый рыночный социализм. Эта модель вывела китайскую экономику на средние темпы роста от 7 до 9,5 % в год Закостенелая советская система под руководством Леонида Брежнева продолжала свой упорный путь к светлому коммунистическому будущему. Катализатором нового технологического уклада стал микропроцессор, а точнее, гигантская производительность, которую кусок силикона с транзисторами предоставил мировой экономике. Сегодня Китай, Тайвань, Южная Корея, Япония и США – ключевые производители микропроцессоров в мире.

А большинство гаджетов, сердцем которых и является микропроцессор, собираются в коммунистическом Китае. Очевидно, что сбыт идет по всем странам мира, но одни лишь США в этом сбыте занимают 25 %, а китайское экономическое чудо экспортной экономики основано на свободном доступе к рынкам США и Европы, который обеспечивается береговой зоной Китая, и за счет гигантской морской транспортной инфраструктуры микропроцессоры доставляются по всему миру.

Снижение цены способствует дополнительному росту производительности труда в Европе и США. А экономическая шахматная игра основана на том, что Китай получает технологии и возможность поднимать уровень благосостояния населения, в то время как США расплачиваются за товар фантиками-долларами или необеспеченными долговыми обязательствами.

При этом все понимают, что долги США никогда не будут выплачены. Их размер колоссален до такой степени, что выплата потребует 40-50-процентного сокращения потребления жителями США в течение 50 лет. Очевидно, что в условиях демократии на это никто никогда не пойдет. Возможно, очередной структурный кризис опрокинет неустойчивый корабль экономики США.

Но вернемся к Советскому Союзу 1970-х. И для этого нам нужно понять сравнительный уровень ВВП на душу населения, с которым СССР вступил в новый технологический уклад. Сравнивать мы будем не только с лидерами четвертого уклада – США, Германией, Японией, Францией, Британией и Австралией, но и с лидерами пятого уклада – Южной Кореей, Тайванем, Сингапуром и Китаем. Для сравнения я добавил Бразилию и Индию.

Сравнительные показатели в 1970 году

GK$

Как показывает таблица, СССР вошел в пятый технологический уклад в сравнительно боевом состоянии – 37 % от среднего уровня жизни в США. Это приблизительно на 40 % выше, чем уровень царской России. Подобные показатели у нас были лишь во времена Петра I.

При этом уровень жизни советского гражданина в самый пик развития коммунизма составлял примерно ⅓ от уровня жизни гражданина США. Если взять экономику целиком, численность населения и ВВП на человека, то экономика СССР составляла 44 % от уровня экономики США в 1970 году.

Приблизительные расчеты (в условных долларах Geary-Khamis)

СССР – 5575 GK$ на 242,5 млн человек = 1,351 трлн GK$

США – 15030 на 205 млн человек = 3,082 трлн GK$

Соотношение экономики СССР к США = 44 %.

Первая советская ЭВМ

Официальной датой рождения советской вычислительной техники, вероятно, следует считать конец 1948 года. Именно тогда в секретной лаборатории в местечке Феофания под Киевом под руководством Сергея Александровича Лебедева (в то время – директора Института электротехники АН Украины и по совместительству руководителя лаборатории Института точной механики и вычислительной техники АН СССР) начались работы по созданию малой электронной счетной машины (МЭСМ).

В 1953 году коллективом, возглавляемым С. А. Лебедевым, была создана первая большая ЭВМ – БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина), выпущенная в одном экземпляре. Она создавалась уже в Москве, в Институте точной механики (сокращенно – ИТМ) и Вычислительном центре АН СССР, директором которого и стал С. А. Лебедев, а собрана была на Московском заводе счетно-аналитических машин.

Параллельно шла работа в подмосковном Специальном конструкторском бюро № 245, которым руководил М. А. Лесечко, основанном также в декабре 1948 года приказом И. В. Сталина. В 1950–1953 годах коллектив этого конструкторского бюро, но уже под руководством Ю. Я. Базилевского, разработал цифровую вычислительную машину общего назначения «Стрела» с быстродействием в 2 тысячи операций в секунду. Эта машина выпускалась до 1956 года, а всего было сделано 7 экземпляров. Таким образом, «Стрела» была первой промышленной ЭВМ – МЭСМ, БЭСМ существовали в то время всего в одном экземпляре.

Вообще, конец 1948 года был крайне продуктивным временем для создателей первых советских компьютеров. Несмотря на то, что обе упомянутые выше ЭВМ были в числе лучших в мире, опять-таки параллельно с ними развивалась еще одна ветвь советского компьютеростроения – М-1, «Автоматическая цифровая вычислительная машина», которой руководил И. С. Брук.

В конце 1950-х годов в СССР было также налажено серийное производство транзисторов. Это позволило приступить к созданию ЭВМ второго поколения с большей производительностью, но меньшими занимаемой площадью и энергопотреблением. Развитие вычислительной техники в Союзе пошло едва ли не взрывными темпами: в короткий срок число различных моделей ЭВМ, пущенных в разработку, стало исчисляться десятками – это и М-220, наследница лебедевской М-20, и «Минск-2» с последующими версиями, и ереванская «Наири», и множество ЭВМ военного назначения – М-40 с быстродействием 40 тысяч операций в секунду и М-50.

Именно благодаря последним моделям ЭВМ в 1961 году удалось создать полностью работоспособную систему противоракетной обороны (во время испытаний неоднократно удавалось сбить реальные баллистические ракеты прямым попаданием в боеголовку, объемом в половину кубического метра). Но самой важной стала серия БЭСМ, разрабатывавшаяся коллективом ученых ИТМ и ВТ АН СССР под общим руководством С. А. Лебедева, вершиной труда которых стала ЭВМ БЭСМ-6, созданная в 1967 году.

Это была первая советская ЭВМ, достигшая быстродействия в 1 миллион операций в секунду (показатель, превзойденный отечественными ЭВМ последующих выпусков только в начале 1980-х годов при значительно более низкой, чем у БЭСМ-6, надежности в эксплуатации). Помимо высокого быстродействия (лучший показатель в Европе и один из лучших в мире) структурная организация БЭСМ-6 отличалась целым рядом особенностей, революционных для своего времени и предвосхитивших архитектурные особенности ЭВМ следующего поколения (элементную базу которых составляли интегральные схемы).

БЭСМ-6 выпускалась серийно на московском заводе САМ с 1968-го по 1987 год (всего было выпущено 355 машин) – своего рода рекорд!

Последняя БЭСМ-6 была демонтирована уже в наши дни – в 1995 году на Московском вертолетном заводе Миля. БЭСМ-6 были оснащены крупнейшие академические (например, Вычислительный центр АН СССР, Объединенный институт ядерных исследований) и отраслевые (Центральный институт авиационного машиностроения – ЦИАМ) научно-исследовательские институты, заводы и конструкторские бюро.

В 1966 году над Москвой была развернута система противоракетной обороны на базе созданной группами С. А. Лебедева и его коллеги В. С. Бурцева ЭВМ 5Э926 с производительностью 500 тысяч операций в секунду, просуществовавшая до 2002 года. Была также создана материальная база для развертывания ПРО над всей территорией Советского Союза, однако впоследствии, согласно условиям договора ПРО-1, работы в этом направлении были свернуты. Группа В. С. Бурцева приняла активное участие в разработке легендарного противосамолетного зенитного комплекса С-300, создав в 1968 году для него ЭВМ 5Э26, отличавшуюся малыми размерами (2 кубических метра) и тщательнейшим аппаратным контролем, отслеживавшим любую неверную информацию. Производительность ЭВМ 5Э26 была равна аналогичной у БЭСМ-6 —1 миллион операций в секунду.

Вероятно, самым звездным периодом в истории советской вычислительной техники была середина 1960-х годов. В СССР тогда действовало множество творческих коллективов – институты С. А. Лебедева, И. С. Брука, В. М. Глушкова и многие другие. Иногда они конкурировали, иногда дополняли друг друга.

Одновременно выпускалось множество различных типов машин, чаще всего несовместимых друг с другом, самого разнообразного назначения. Все они были спроектированы и сделаны на мировом уровне и не уступали своим западным конкурентам.

Многообразие выпускавшихся ЭВМ и их несовместимость друг с другом на программном и аппаратном уровнях не удовлетворяло их создателей. Необходимо было навести мало-мальский порядок во всем множестве производимых компьютеров, например, взяв какой-либо из них за некий стандарт.

Но в конце 1960-х руководством страны было принято решение, имевшее, как показал ход дальнейших событий, катастрофические последствия: о замене всех разнокалиберных отечественных разработок среднего класса (их насчитывалось с полдесятка – «Мински», «Уралы», разные варианты архитектуры М-20 и прочие) – на Единое семейство ЭВМ на базе архитектуры американского аналога IBM 360. На уровне Министерства приборостроения СССР было принято аналогичное решение в отношении мини-ЭВМ. Потом, во второй половине 1970-х годов, в качестве генеральной линии для мини- и микро-ЭВМ была утверждена архитектура PDP-11, тоже иностранной фирмы DEC. В результате производители отечественных ЭВМ были принуждены копировать устаревшие образцы IBM-овской вычислительной техники. Это было начало конца.

Вот оценка члена-корреспондента РАН Бориса Арташесовича Бабаяна: «Потом наступил второй период, когда был организован ВНИИЦЭВТ. Я считаю, что это критический этап развития отечественной вычислительной техники. Были расформированы все творческие коллективы, закрыты конкурентные разработки и принято решение всех загнать в одно „стойло“. Отныне все должны были копировать американскую технику, причем отнюдь не самую совершенную. Гигантский коллектив ВНИИЦЭВТ копировал IBM, а коллектив ИНЭУМ – DEC».

Ошибочной была ориентация всей новой отрасли на «подражание Западу», а не на развитие оригинальных технологий.

К сожалению, сейчас неизвестно, кто конкретно в руководстве страны принял решение о сворачивании оригинальных отечественных разработок и развитии электроники в направлении копирования западных аналогов. Обьективных причин для такого решения не было.

Так или иначе, но с начала 1970-х годов разработка малых и средних средств вычислительной техники в СССР начала деградировать. Вместо дальнейшего развития проработанных и испытанных концепций компьютеростроения огромные силы институтов вычислительной техники страны стали заниматься «тупым», да к тому же еще и полузаконным копированием западных компьютеров. Впрочем, законным оно быть не могло – шла холодная война, и экспорт современных технологий «компьютеростроения» в СССР в большинстве западных стран был попросту законодательно запрещен.

Вот еще одно свидетельство Б. А. Бабаяна: «После того как все были согнаны в одно место, творчество кончилось. Образно говоря, мозги начали сохнуть от совершенно нетворческой работы. Вскоре стало ясно: уворованные на Западе куски не подходили друг к другу, программы не работали. Все приходилось переписывать, а то, что доставали, было древнее, плохо работало. Это был оглушительный провал. Машины, которые делались в этот период, были хуже, чем машины, разрабатывавшиеся до организации ВНИИЦЭВТа…»

Самое главное – путь копирования заокеанских решений оказался гораздо сложнее, чем это предполагалось ранее. Для совместимости архитектур требовалась совместимость на уровне элементной базы, а ее-то у нас и не было. В те времена отечественная электронная промышленность так же вынужденно встала на путь клонирования американских компонентов. Но это было очень непросто.

Можно было достать и скопировать топологию микросхем, узнать все параметры электронных. Однако это не давало ответа на главный вопрос – как их сделать. Преимущество американцев всегда заключалось в огромных инвестициях в электронное машиностроение.

В США были и остаются совершенно секретными не столько технологические линии производства электронных компонентов, сколько оборудование по созданию этих самых линий. Результатом такой ситуации стало то, что созданные в начале 1970-х годов советские микросхемы – аналоги западных – были похожи на американо-японские в функциональном плане, но недотягивали до них по техническим параметрам. Поэтому платы, собранные по американским топологиям, но с нашими компонентами, оказывались неработоспособными. Приходилось разрабатывать собственные схемные решения. Получается, что из-за приказа некомпетентных руководителей СССР советской вычислительной технике был закрыт путь на вершину мирового Олимпа, которой она вполне могла достичь: научный, творческий и материальный потенциал вполне позволял это сделать.

Однако не все оригинальные отечественные разработки были свернуты. Как уже говорилось, коллектив В. С. Бурцева продолжал работу над серией ЭВМ «Эльбрус», и в 1980 году ЭВМ «Эльбрус-1» с быстродействием до 15 миллионов операций в секунду был запущен в серийное производство. В 1985 году вышла следующая модель, «Эльбрус-2», выполнявшая уже 125 миллионов операций в секунду. «Эльбрусы» работали в целом ряде важных систем, связанных с обработкой радиолокационной информации, на них считали в номерных Арзамасе и Челябинске, а многие компьютеры этой модели до сих пор обеспечивают функционирование систем противоракетной обороны и космических войск.

Весьма интересной особенностью «Эльбрусов» являлся тот факт, что системное программное обеспечение для них создавалось на языке высокого уровня – Эль-76, а не традиционном ассемблере.

С 1990 года выпускался также «Эльбрус 3–1», отличавшийся модульностью конструкции и предназначавшийся для решения больших научных и экономических задач, в том числе моделирования физических процессов. Его быстродействие достигло 500 миллионов операций в секунду. Всего было произведено 4 экземпляра этой машины.

С 1975 года на научно-производственном объединении «Импульс» начал разрабатываться вычислительный комплекс ПС-2000 с быстродействием в 200 миллионов операций в секунду, запущенный в производство в 1980 году и применявшийся в основном для поиска новых месторождений полезных ископаемых. Большие советские компьютеры, вроде того же ПС-2000, во многом даже превосходили своих зарубежных конкурентов, но стоили гораздо меньше – так, на разработку ПС-2000 было затрачено всего 10 миллионов рублей (а его использование позволило получить прибыль в 200 миллионов рублей). Однако их сферой применения были «крупномасштабные» задачи – та же противоракетная оборона или обработка космических данных.

Развитие средних и малых ЭВМ в Союзе было заторможено всерьез и надолго. И именно поэтому тот прибор, что стоит у вас на столе и о котором я рассказываю, сделан в Юго-Восточной Азии, а не в России.