HRS-100

HRS-100

HRS-100がモスクワのソ連アカデミーに配備される
開発者	ミハイロ・プピン研究所とソ連のエンジニア
世代	第3世代コンピュータ
発売日	1971年; 53年前 （1971年）
販売数	3
CPU	32 ビットTTL MSI

HRS-100、ХРС-100、GVS-100またはГВС-100（参照文献#1、#2、#3および#4）（セルビア語：H ibridni R ačunarski S istem、‹Tfdを参照›ロシア語：Гибридная В ычислительная С истема、英語：Hybrid Computer System）は、1968年から1971年にかけてミハイロ・プピン研究所（セルビア、当時はユーゴスラビア連邦共和国）とソ連のエンジニアによって開発された第3世代の ハイブリッドコンピュータです。3つのシステムHRS-100は、1971年と1978年にモスクワとノボシビルスク（アカデムゴロドク）のソ連科学アカデミーに配備されました。チェコスロバキアとドイツ民主共和国（DDR）の統合が提案されたが、実現しなかった。

HRS-100 は、ソ連の AS の研究所 (航空宇宙航行学、エネルギー学、制御工学、マイクロエレクトロニクス、電気通信、生物医学調査、化学産業などの分野)における動的システムを実時間および加速スケール時間で研究し、幅広い科学的課題を効率的に解決するために発明され、開発されました。

HRS-100 は以下で構成されます。

• デジタルコンピュータ:
  • 中央処理装置
  • 16キロワードの 0.9  μs 36ビット 磁気コア 主メモリ。64 キロワードまで拡張可能。
  • 二次 ディスクストレージ
  • 周辺機器（テレプリンタ、パンチテープリーダー/パンチャー、パラレルプリンタ、パンチカードリーダー）。
• 複数のアナログコンピュータモジュール
• 相互接続デバイス
• 複数のアナログおよびデジタル周辺機器

HRS-100 には、次の機能を備えた 32 ビットTTL MSI プロセッサが搭載されています。

• 4つの基本的な算術演算は、固定小数点演算と浮動小数点演算の両方でハードウェアに実装されています。
• アドレッシングモード:即時/リテラル​​、絶対/直接、相対、無制限の深さのマルチレベルメモリ間接および相対間接
• 7 つのインデックス レジスタと専用の「インデックス演算」ハードウェア
• 32 個の割り込み「チャネル」（ CPU内から 10 個、周辺機器から 10 個、相互接続デバイスとアナログ コンピュータから 12 個）

プライマリ メモリは、0.9 μsサイクル タイムの磁気コアモジュールで構成されていました 。各 36 ビット ワードは次のように構成されています。

• 32 データビット
• 1パリティビット
• 3つのプログラム保護ビットは、どのプログラム（オペレーティングシステムと最大7つの実行中のアプリケーション）がアクセスできるかを指定します。

二次記憶装置は、最大 8 台の CDC 9432D リムーバブル メディア ディスク ドライブ デバイスで構成されていました。ディスク プラッタ 1 セットの容量は、約 400 万 6 ビット ワード、または HRS-100 コンピュータの 768,000 ワードでした。したがって、8 台のドライブを合わせた合計容量は 6,144,000 ワードです。各ディスク セットは 6 枚のプラッタで構成され、そのうち 10 面が使用されます。データは 100 シリンダと 16 個の 1536 ビット セクター (48 個の HRS-100 ワード) に編成されていました。

平均データアクセス時間は 100 ミリ秒(最大 165 ミリ秒) でした。最大シーク時間は 25 ミリ秒でした。生の転送セクター書き込み速度は 208,333 文字/秒でした。

周辺機器は、割り込みと HRS-100 ワードの全長を使用してコンピューターと通信します。各ユニットには独自のコントローラーがあります。次のデバイスが製造または計画されています。

• 5 ～ 8 チャネルパンチ テープリーダー タイプPE 1001 (500 ～ 1000 文字/秒)
• 5 ～ 8 チャネル テープ パンチャー タイプPE 4060 (150 文字/秒)
• IBM 735 テレプリンター(88 文字セット、7 ビット データ + 1 パリティ ビット、印刷速度: 15 文字/秒)
• 高速ラインプリンタ DP 2440 (最大 700 行/分、64 文字セット、1 行あたり 132 文字)
• 標準 80 列パンチカードリーダーDP SR300 (最大 300 枚/分の読み取り)

相互接続ハードウェア (単に「リンク」と呼ばれます) は、HRS-100 のデジタル コンポーネントとアナログ コンポーネントを 1 つの統合コンピュータに接続します。これは次のもので構成されます。

• ロジック信号交換用制御ユニット
• アナログ-デジタルおよびデジタル-アナログコンバータのブロック
• 16ビット 100μs クロックジェネレータ
• 変換チャネルリレーブロック
• 電源

Link は、デジタル コンピュータ コンポーネントからコマンドを受け取り、2 つの 32 ビット データ チャネル、11 の制御チャネル、3 つのチャネル経由の同期信号、および 9 つの割り込みチャネルを介してそれらの実行を整理します。デジタル コンピュータとアナログ コンピュータ間の接続は、「共通制御パネル」と 2 つの個別のコンソールを介して確立されます。アナログ コンソールとのデジタル データの通信は、16 の制御、16 の感度、16 のインジケーター、および 10 の機能「ライン」を介して行われます。

アナログからデジタルへの変換は、単一の符号付き 14 ビット 70,000 サンプル/秒のA/D コンバータと 32 チャネルマルチプレクサによって実現されます。デジタルからアナログへの変換は、ダブル レジスタを備えた 16 個の独立した符号付き 14 ビット D/A コンバータによって実現されます。通常の D/A 変換には 2 μs かかりました。

HRS-100 システムのアナログ コンポーネントは、すべて共通のコントロール パネルに接続された最大 7 台のアナログ マシンで構成されます。これには、直接的および反復的に線形および非線形微分方程式を個別に解くために必要なすべての要素が含まれています。

アナログコンピュータの単位:

• 線形アナログ計算要素
• 非線形アナログ計算要素
• 並列論理素子
• 電子ポテンショメータシステム
• 計算モジュールと並列ロジック制御システム
• 周期ブロック
• 制御システム
• 住所システム
• 測定システム
• 交換可能なプログラムボード（アナログとデジタル）
• 基準電圧供給

線形アナログ コンピュータ要素は、最大 1 kHzの信号に対して、静的モードで 0.01%、動的モードで 0.1% の精度を実現するように設計されています。非線形要素の精度は 0.1% より優れている必要はありませんでした。

HRS-100 のアナログ コンポーネントには独自の周辺ユニットがあります。

• マルチチャンネル紫外線ライター
• 3色オシロスコープ
• XYライター

HRS-100 は、以下のチームによって設計および開発されました (参照 #1、#4、#5、および #6):

• 主な科学研究者: Boris Yakovlevich Kogan 教授 (制御科学研究所 - IPU AN.USSR、モスクワ)、Petar Vrbavac および Georgi Konstantinov (ミハイロ・プピン研究所、ベオグラード)。
• チーフデザイナー:
  • デジタルパート: スヴェトミール・オイダニッチ、ドゥシャン・フリストヴィッチ ( SFRY )、A. ヴォルコフ、V. リシコフ (ソ連)
  • アナログパート: BJKogan、NN Mihaylov (USSR)、Slaboljub Marjanović、Pavle Pejović (SFRY)
  • リンク: ミラン・フルシュカ、チェドミール・ミレンコヴィッチ (SFRY)、AG Spiro (ソ連)
  • ソフトウェア: EA Trahtengerc、SJVilenkin、VL Arlazarov (ソ連)、Nedeljko Parezanović (SFRY)。

• SFRYにおけるコンピュータハードウェアの歴史
• ミハイロ・プピン研究所
• ソビエトのコンピュータシステムのリスト

1. HRS-100 (ハードウェアと設計原理)、pp. 3–52、Boris J.Kogan教授(編)、IPU AN.USSR、モスクワ、1974年 (ロシア語)。
2. HRS-100、インターン会議AICA-1973の議事録、プラハ、pp.305–324、1973年8月27日～31日。
3. ソビエト連邦におけるアナログコンピューティング、D. Abramovitch 著、IEEE Con​​trol Systems Magazine、pp. 52-62、2005 年 6 月。
4. ハイブリッド コンピューティング システム HRS-100、P.Vrbavac、S.Ojdanic、D.Hristovic、M.Hruska、S.Marjanovic 著、Proc. of the 6. Int. Symp. on Electronics and Automation、pp. 347–356、Herceg Novi、ユーゴスラビア、1971 年 6 月 21 日～27 日。
5. セルビアにおけるコンピューティング技術の発展 (Razvoj Racunarstva u Srbiji)、Dušan Hristović 著、フロギストンジャーナル、第 18/19 号、pp. 89–105、科学技術博物館 (MNT-SANU)、ベオグラード 2010/2011。
6. 「セルビアにおけるコンピューティングの 50 年」(50 Godina Racunarstva u Srbiji)、DB Vujaklija および N. Markovic (編)、pp. 37–44、DIS、IMP および PC Press、ベオグラード 2011 年。(セルビア語)