Проект «Сфера-80»: ТЗ для прошлого

Глава 11 Цена подписи

Третье сентября встретило КБ‑3 мелким дождём и толстой папкой.

— Вот, — сказал Седых, шлёпнув её на стол со звуком, будто клацнул тумблер автоматического выключателя. — Первый привет из министерства.

Папка была добротной, с завязками, по краю — косой штамп «Минсвязи СССР». Сверху торчал сопроводительный лист с аккуратным машинописным текстом и живой, чуть размазанной подписью: «…утвердить в части принципиальных решений, с учётом нижеследующих замечаний и предложений».

— Поздравляю, Алексей Николаевич, — произнёс Седых тем самым тоном, которым обычно говорят «вы сами этого хотели». — Ваш прибор стал государственным делом.

Кабинет у него был как у всех: стенка с книгами, на стене — Ленин, под Лениным — стенгазета «Электронмашевец», на подоконнике — фикус, подозрительно похожий на пластмассовый. Только на краю стола высилась аккуратная стопка папок с красными полосками: «НТС», «Министерство», «Режим».

Алексей посмотрел на папку, потом на начальника.

— Там только замечания? — уточнил он. — Или ещё что‑нибудь интересное?

— Там всё, — мрачно ответил Седых. — Замечания, предложения, указания и намёки.

Он наклонился вперёд:

— И сроки, Морозов. Вот это главное.

Начальник вытащил из середины папки лист с шапкой «Приложение № 2» и ткнул пальцем в центр.

— «Срок изготовления опытной партии в количестве десяти экземпляров — четвёртый квартал семьдесят шестого года, не позднее пятнадцатого декабря», — процитировал он. — Это, на минуточку, три месяца с половиной.

«В моём 2026‑м, — машинально отметил Алексей, — в этот срок мы иногда только спецификацию согласовывали. Хотя… если очень прижмут, и чип за три месяца можно вытолкать. Через пень-колоду и с ночными дедлайнами, но можно».

— Срок нормальный, — спокойно сказал он. — Если не менять ТЗ.

— А вот это, — Седых постучал по папке, — как раз про «менять».

Он снова раскрыл её и развернул к Алексею:

— Смотрите, что им там не нравится.

На первой странице аккуратным почерком синей ручкой было выведено: «1. Уточнить номенклатуру применяемых интегральных микросхем, сократив количество типов до пяти–шести позиций. 2. Обеспечить снижение потребляемой мощности по сравнению с расчётной (не более 60 Вт для всего прибора). 3. Обеспечить возможность замены отказавших микросхем в условиях ремонтной мастерской РСУ».

Ниже шли пункты про унифицированные разъёмы, про «недопустимость использования нестандартизованных обозначений» и прочий привычный антураж. Но три первых явно торчали, как гвозди.

— Сроки — это ещё полбеды, — продолжил Седых. — Сроки мы с вами уже не раз наверстывали.

Он ткнул в строчку про номенклатуру:

— Вот это — хуже. Они не просто хотят, чтобы прибор работал. Они хотят, чтобы он работал из того, что есть на складах у снабженцев.

«Логично, — подумал Алексей. — Не как мы, идиоты, в будущем, когда проектируем под условный TSMC, а потом выясняем, что этот техпроцесс уже сняли».

— Раньше вы в расчётах указывали, — продолжал Седых, листая дальше, — К155ЛА3, ЛЕ1, ещё какие‑то ИЕ…

Он сделал паузу:

— В общем, целый зоопарк.

— Двенадцать типов, — уточнил Алексей. — Включая счётчики, триггеры и декодеры.

— Вот, — кивнул Седых. — А товарищи из министерства спрашивают: «А нельзя ли, товарищи, ограничиться четырьмя‑пятью наименованиями? Чтобы ремонтники потом не бегали по всему Союзу за каждой редкостью».

Он посмотрел поверх папки:

— Это их цитата, не моя. Если что.

— Логика понятная, — согласился Алексей. — Чем меньше типов, тем проще снабжение и ремонт.

— Вот и отлично, — оживился начальник. — Я рад, что вы их понимаете.

Он придвинул папку ещё ближе:

— Поэтому вы, как человек, который этот цирк затеял, берёте Ветрову, идёте в свою лабораторию и…

Седых махнул рукой, словно запускал бумажный самолётик.

— … придумываете, как наш прибор собирать из пяти микросхем. И чтобы не жрал, как сварочный аппарат.

— А если не получится? — вежливо поинтересовался Алексей.

— Тогда, — отрезал Седых, — вы идёте в Бюро снабжения и объясняете, что вам нужны ещё пять типов.

Уголок его глаза дёрнулся.

— А я потом буду это объяснять министерству. Мне оно надо?

Ответ был очевиден.

— Понял, — сказал Алексей. — Работаем из пяти.

— Из пяти–шести, — смягчился Седых. — Они сами написали «пять–шесть». Не будем заранее себя уж совсем в угол загонять.

Он помолчал, повертел ручку между пальцами.

— По мощности тоже… сами понимаете.

Начальник вздохнул:

— В общем, Алексей Николаевич, поздравляю. Вы добились, чего хотели. ТЗ прошло. Теперь цена вашей подписи — вот эта папка.

Он легонько шлёпнул по ней ладонью.

— И три месяца нервов.

В лаборатории пахло канифолью и крепким чёрным чаем. На окне висело свежевыстиранное полотенце, на котором сушились какие‑то платки; под окном стоял вентилятор, смирившийся с ролью подставки для кружек.

Люба сидела за своим столом, склонившись над схемой блока памяти. На носу — очки в толстой оправе, в волосах — карандаш. При виде папки она инстинктивно выпрямилась.

— Уже? — спросила она.

— Уже, — подтвердил Алексей и положил папку на край стола, как врач кладёт рентгеновский снимок: «сейчас будем смотреть, чем вы там больны». — Привет из Москвы. С пожеланиями укрепления здоровья и экономии ресурса.

Люба аккуратно вытерла руки бумажной салфеткой, чтобы не запачкать бумаги, и подтянула папку к себе.

— «Уточнить номенклатуру…», — прочитала она вслух. — «Сократить количество типов до пяти–шести позиций».

Она подняла глаза:

— Мы же ещё по старому варианту считали — там двенадцать?

— Было, — сказал Алексей. — Теперь будет меньше. И толще.

— «Снизить потребляемую мощность…», — продолжила она. — Это как? Мы же и так экономили — половину схемы на последовательных регистрах вместо параллельных счётчиков.

— Видимо, экономили недостаточно для государственного масштаба, — сухо заметил Алексей.

Люба пролистала дальше.

— «Обеспечить возможность замены отказавших микросхем в условиях ремонтной мастерской», — озвучила она очередной пункт. — То есть чтобы любой дядя Ваня с паяльником мог вынуть и вставить?

— Ну да, — кивнул Алексей. — Вставить в панельку, выжечь дорожку, вызвать нас матом по телефону.

Она усмехнулась.

— Ничего себе «учебный комплекс», — тихо сказала она. — Прямо всесоюзная ответственность.

— Это называется «цена подписи», — ответил Алексей. — Пока бумага лежала у нас в шкафу, это была наша фантазия. Теперь это — их план.

Он провёл пальцем по полям, где синей ручкой были сделаны пометки.

— Вот это интересно, — заметил он. — Видите?

На полях возле таблицы «Перечень элементов» аккуратно было дописано: «Просим при переработке проекта ориентироваться на серии К155 и К561, как наиболее унифицированные и доступные. Применение других серий согласовывать отдельно».

— К561… — протянула Люба. — Они же полевые, малопотребляющие. Их самим бы где взять.

— Видимо, где‑то наверху уверены, что К561 у нас растут на кустах, — сказал Алексей. — А у нас пока, по‑моему, только один образец в шкафу «на посмотреть».

Люба задумчиво прикусила губу.

— То есть, — резюмировала она, — они хотят, чтобы мы сделали прибор из пяти–шести типов микросхем, желательно К155 и К561, чтобы он жрал меньше шестидесяти ватт и в нём всё было на панельках, чтобы любой мастер мог сменить.

Она посмотрела на Алексея:

— И за три месяца.

— Хорошая новость в том, — сказал он, — что задача, по крайней мере, сформулирована. Осталось её решить.

Алексей откинулся на спинку стула.

— В моём времени это называлось бы «ограниченный клеточный набор».

Он криво улыбнулся:

— Берёте библиотеку ячеек, и вам говорят: «У вас есть только NAND, инвертор и триггер. Остальное сделайте сами». Если не считать того, что мы вместо нанометров имеем килоомы и килограммы, всё очень похоже.

Люба посмотрела на него как на человека, который только что произнёс «нанометр» как ругательство, но спорить не стала.

— С чего начнём? — спросила она.

— С реальности, — ответил Алексей. — Пойдём посмотрим, чем у нас кладовая богата. А потом уже будем выбирать «пять–шесть позиций мечты».

Кладовая схемотехники в корпусе 12В была похожа на небольшую библиотеку для микросхем. Только вместо книжных полок — стеллажи с серыми ящиками, вместо библиотекаря — Василий Игнатьев.

Василий, ветеран вычислительной техники, сидел за высоким столом в окружении картонных коробок и металлических баночек, словно старый архивариус в храме полупроводников. На стене за его спиной висела пожелтевшая фотография: он молодой, ещё с тёмными волосами, рядом — шкаф БЭСМ‑1, толщиной в пару кирпичных стен.

— О, молодёжь, — приветствовал он, увидев в дверях Алексея с Любой. — Опять микросхемы жечь пришли?

— Наоборот, — ответил Алексей. — Пришли узнавать, чем у нас их можно не жечь.

Он положил на стол лист с «Приложением № 1».

— Есть у нас минутка для консилиума по номенклатуре?

Игнатьев поправил очки, которые держались на носу исключительно силой привычки.

— Консилиум — есть, — сказал он. — Микросхем — это как получится.

Он взял лист, поднёс его почти вплотную к лицу.

— «К155, К561…», — пробормотал кладовщик. — Ну‑ну. В Москве, значит, считают, что они у нас на каждом углу валяются.

Он повернулся к стеллажу, прошёл вдоль ряда, чуть прихрамывая, и начал водить пальцем по крышкам ящиков.

— ЛА1, ЛА2… ЛА3 — вот, — бормотал он. — ЛЕ1 чуть-чуть… ИЕ7… ТМ2… ИД1.

Игнатьев по очереди вытаскивал ящики и ставил их на стол.

В каждом, как в коробке с конфетами, рядами лежали чёрные прямоугольники в бумажных гнёздах. На некоторых виднелись белые наклейки с пометкой «проверено», на других — синим карандашом «сомнительные».

— К561… — Игнатьев ещё раз прошёлся вдоль ряда. — А вот с этим у нас, ребята, беда.

Он наконец вытащил маленькую коробочку.

— Пятнадцать штук, всё счастье. И то — под опытные образцы.

Он посмотрел на Алексея:

— Серия новая, народ на них молится. Но пока что их больше в справочнике, чем на полке.

— То есть рассчитывать на них как на массовый элемент — рискованно, — подытожил Алексей.

— Сильно сказано, — кивнул Игнатьев. — Я бы сказал — самоубийственно.

Он усмехнулся:

— У меня тут лежит макет на этих штуках — из пяти плат только две работают, остальные то от статики дохнут, то ещё как. Не, детям в школы я бы их пока не отдавал.

Люба внимательно заглядывала в ящики.

— По ЛА3 у нас сколько? — спросила она.

— ЛА3… — Игнатьев покопался. — Тут сотни три, ещё на дальнем стеллаже коробка открытая.

Он посмотрел поверх очков:

— Это у нас, можно сказать, хлеб. Универсальный элемент. Любую дурь из них собрать можно, если знать, куда ножки воткнуть.

Алексей кивнул. Универсальный NAND — лучший друг параноидального схемотехника.

— ЛЕ1? — продолжила Люба.

— ЛЕ1… — Игнатьев пожал плечами. — Штук сорок–пятьдесят. Брали под один проект, потом проект закрыли, микрухи остались.

Он почесал затылок:

— Не скажу, что надёжные, но бегают.

— Счётчики? — Алексей заглянул в ящик с маркировкой «ИЕ7».

— Счётчики у нас, — со вздохом сказал Игнатьев, — как всегда: то густо, то пусто. Сейчас…

Он пересчитал длинные ряды.

— Порядка восьмидесяти.

И добавил после паузы:

— Но половина уже в заявках других. Если вы их все под свой прибор заберёте, остальные обидятся.

— Нам и не надо всех, — сказал Алексей. — Если мы большинство функций замкнём на ЛА3 и триггерах, счётчики пойдут только по тактам и адресации.

— Триггеры ТМ2 — штук сто, — добавил Игнатьев, не глядя. — Их мне ночью если показать, я их по запаху узнаю.

— Дешифратор под ИН‑12? — вступила Люба. — ИД1?

— ИД1 — вот, — Игнатьев поставил ещё один ящик. — Но учтите: индикаторы сами по себе дефицит. На весь НИИ у нас их — два ящика и один списанный стенд.

Алексей, глядя на этот импровизированный «микросхемный натюрморт», чувствовал, как каркас будущего прибора смещается.

В его веке, если нужно было сделать экономичный прибор, он просто выбирал микроконтроллер подешевле и подходящий по периферии. Здесь же выбор выглядел как задачка для кружка юных натуралистов: «к вашим услугам — коробка с ЛА3, немного ТМ2, чуть‑чуть ИЕ7 и дефицитный ИД1. Создайте из этого, дети, вычислительное чудо двадцатого века».

— То есть, — медленно произнёс он, — реальный набор, на который мы можем опираться, — это ЛА3, ТМ2, ИЕ7 и ИД1. Плюс немного ЛЕ1 «для души».

Он посмотрел на Игнатьева:

— Что‑нибудь ещё, что у нас есть стабильно?

— Стабильно у нас, — философски заметил Игнатьев, — только дефицит.

Он всё же открыл ещё один ящик.

— Мультиплексоры, вот, есть…

На крышке значилось «К155КП7».

— Штук двадцать. Красота, конечно: экономит вам десяток ЛА3. Но, — он покачал головой, — поставите их в серию — потом никто не достанет.

Алексей протянул руку, взял одну микросхему. Маленький чёрный параллелепипед, шестнадцать ножек, обычная на вид. Только за этой «обычностью» в его голове мелькнула вполне конкретная картина: радиолюбитель в девяностых держит в руках такой же корпус, пытается найти на нём маркировку через увеличительное стекло и понимает, что в магазине такого нет и не будет.

Когда он был школьником и пытался чинить свой БК‑0010, три четверти времени уходило не на пайку, а на охоту за микросхемами. Какие‑то экзотические КР1801, какие‑то редкие буферные ИС, про которые никто на радиорынке даже не слышал. В одном случае ему повезло: нашёлся дедушка, работавший в военной части, у которого завалялась списанная плата. В другом — он просто смирился, что «левый» видеорежим у него так и останется полосатым.

«Вот сейчас, — подумал он, вернув мультиплексор в ящик, — у меня есть шанс сделать наоборот. Не „красиво и компактно“, а „из того, что любой пацан через десять лет найдёт в ящике у радиолюбителя“».

— Ладно, — сказал он. — КП7 пока трогать не будем. Они — для поделок, не для серии.

— Правильно, — одобрил Игнатьев. — Их любить надо, а не в КБ расходовать.

— По К561 даже не спрашиваю, — вставила Люба.

— И правильно, — хмыкнул Игнатьев. — Их у нас — как икорки на Новый год. Показать можем, но на хлеб намазать — едва себе хватит.

Алексей подвинул к себе лист с пометкой министерства и простым карандашом начертил внизу таблицу.

— Значит так, — сказал он. — Базовый набор: К155ЛА3 — универсальная логика. К155ТМ2 — триггеры и регистры. К155ИЕ7 — счётчики, где без них не обойтись. К155ИД1 — дешифратор под индикаторы. Плюс, возможно, немного К155ЛЕ1 для удобства, если не уложимся чисто на ЛА3.

— Это уже четыре–пять типов, — заметила Люба. — В условие укладываемся.

— А если что‑то вылезет сверх, — добавил Алексей, — будем думать, через что это согласовывать.

Он глянул на Игнатьева:

— По этим позициям снабжение сильно бить вас не будет?

— По этим — не должно, — задумчиво сказал тот. — ЛА3 сейчас везде идут, ТМ2 тоже. ИЕ7 — если заранее заявиться, выбьют. ИД1 — под индикаторы нам для других проектов тоже надо, но если вы не будете разбрасываться, договоримся.

Он задумался на секунду.

— Только учтите, — добавил кладовщик, — если вы всё на ЛА3 сделаете, у вас плата получится большая и горячая. Это вам не ваши там… как вы говорите… микроконтроллеры.

— Знаем, — вздохнула Люба. — У нас уже расчёт по теплу страшный.

— Вот ваш следующий фронт, — сказал Игнатьев. — Меньше микросхем — меньше тепла.

Он похлопал по ящику с ЛА3:

— А это мы вам выдадим. На добрые дела.

Возвращаясь по галерее в КБ‑3, они шли молча. В коридоре пахло мокрым бетоном и бумагой. Где‑то в соседней комнате кто‑то стучал по клавишам печатной машинки так, будто отбивал Морзе.

— То есть, — начала Люба, когда они вошли в лабораторию и дверь за ними захлопнулась, — мы теперь должны всю арифметику, всю адресацию и половину управляющей логики сделать на трёх‑четырёх типах микросхем.

— Да, — сказал Алексей. — Добро пожаловать в мир унифицированных решений.

Он разложил на столе два листа: министерский «Приложение № 1» и свой свежий черновик «Номенклатура ИС».

— Смотри, — сказал он, карандашом намечая блоки. — Раньше мы планировали, что у нас арифметический блок будет практически параллельный, с отдельными сумматорами по каждому разряду, часть функций — на специализированных счётчиках. Это красиво, быстро и в железе удобно.

Он перечеркнул часть рисунка:

— Теперь будем жертвовать красотой ради количества.

— Как? — спросила Люба, наклонившись.

— Будем больше времени тратить, меньше железа, — пояснил он. — То есть вместо того, чтобы иметь, грубо говоря, восемь одинаковых сумматоров по одному на разряд, сделаем один–два и будем гонять через них данные по очереди. Внутренняя табличная машинка, такая карусель.

Он нарисовал маленький прямоугольник, из которого стрелки заходили и выходили обратно в память.

— Четыре такта вместо одного, — посчитала Люба. — Шестьдесят четыре вместо шестнадцати…

— Но пользователю всё равно, — отмахнулся Алексей. — Для бухгалтерии, где они и так по полчаса накладные перекладывают, эти лишние миллисекунды роли не играют. Зато мы экономим кучу микросхем.

Он поставил рядом подпись «микро…», задумался и аккуратно исправил на «внутренний управляющий блок».

— В смысле? — не поняла Люба.

— Потом объясню, — сказал он. — Суть в том, что мы часть логики перекинем не в железо, а в последовательность шагов. Такой почти программируемый автомат.

Он усмехнулся:

— У нас уже есть режим табличных формул, теперь будет ещё и «табличная арифметика».

— А с памятью? — Люба ткнула карандашом в блок табличной памяти. — Нас же и так за восемь килослов чуть не съели.

— С памятью всё проще, — ответил Алексей. — Мы и так закладывали максимальный объём. Если не сможем достать нужное количество К565РУ — просто начнём с меньшего, оставив площадки под расширение.

Он одним движением обвёл этот блок:

— В ТЗ так и напишем: «Базовый объём табличной памяти — четыре килослова, с возможностью увеличения до восьми». Министерству главное, чтобы на бумаге было не страшно. То, что радиолюбители потом сами допаяют — это уже их инициатива.

Люба улыбнулась.

— Радиолюбители, — повторила она. — Вы всё про своих радиолюбителей вспоминаете.

— Потому что знаю, каково это — сидеть с паяльником перед платой, где каждая микросхема — как зверь из Красной книги, — сказал Алексей. — Сейчас у нас есть шанс сделать им проще.

Он перевёл взгляд на список ИС:

— Чем меньше экзотики мы сюда напихаем, тем больше шансов, что через десять лет кто‑то сможет этот прибор починить и улучшить.

Он хотел было добавить «и собрать дома по журналу», но вовремя прикусил язык. В этом мире слова «домашний компьютер» пока были как минимум вредными.

— По мощности, — продолжила Люба. — Мы убираем часть параллельной логики, значит, уменьшаем потребление. Но ЛА3 всё равно много. Что с блоком отображения?

— По блоку отображения у нас два пути, — сказал Алексей. — Либо оставляем только индикаторы и махнём рукой на ВКУ, оставив его как опцию «для будущего». Либо пытаемся схитрить с питанием.

Он задумчиво посмотрел на лист.

В его памяти всплыл класс информатики, две линейки БК‑0010 на столах, жаркое душное помещение. Зимой батареи шпарили, БК грелись сами по себе. Преподаватель открывал крышки, подставлял под них книжки, чтобы они не выключались от перегрева. Тогда ему казалось, что так и должно быть: настоящая ЭВМ должна греться.

Теперь же, глядя на строчку «не более 60 Вт», он считал по‑другому.

— Можно сделать так, — предложил он. — В базовой комплектации — только индикаторы. Тогда мы по потреблению укладываемся почти наверняка. ВКУ — как сменный блок. Подключается к тем самым портам расширения, но потребление идёт отдельным пунктом, и в школе уже сами решают, тянуть им телевизор к прибору или нет.

— То есть, — уточнила Люба, — в ТЗ это будет как «опция для учебных заведений с соответствующей базой»?

— Именно, — кивнул Алексей. — На бумаге — всё чинно. У нас есть прибор, который и без телевизора отлично считает. А у кого ВКУ и телевизор — те себе подключат.

Он добавил:

— И министерство довольно: мощность у базового варианта маленькая, опции — только по отдельному согласованию.

— Ну и запитку ВКУ можно сделать через отдельный шнур, — добавила Люба. — Чтобы в общую цифру не шло.

— Вот, — согласился Алексей. — Это тебе не SoC, всё по разным проводам.

Люба на секунду подняла на него взгляд.

— Иногда вы так говорите, — тихо сказала она, — будто у вас где‑то в столе уже есть этот наш прибор, только маленький и тихий.

— Был, — признался он. — Только другой, чужой.

Он улыбнулся:

— А этот будет наш. И громкий.

Алексей снова вернулся к таблице.

— Значит, по итогам: номенклатура микросхем — пять типов. Архитектура — более последовательная, меньше параллельщины. Блок ВКУ — опция. Память — база плюс резерв под расширение. Панельки — везде, где только можно, чтобы ремонтники были счастливы.

— А мы? — спросила Люба.

— А мы, — ответил Алексей, — будем счастливы, когда это всё заработает с первого раза.

Он ткнул пальцем в папку министерства:

— Это — цена нашей подписи. Несколько красивых решений мы уже похоронили. Но взамен получаем вот что: никто не скажет, что наш прибор нельзя производить из-за дефицита, из-за питания или из-за ремонта.

Он замолчал на секунду.

— В моём мире, — добавил он уже тише, — многие хорошие вещи умирали из‑за того, что их нельзя было сделать массово. Чтобы этот финал повторился здесь — нужно очень постараться.

Он улыбнулся:

— Я пока не вижу причин стараться в эту сторону.

Люба закрыла папку и аккуратно отодвинула её к краю стола.

— Тогда, — сказала она, — давайте сначала напишем им ответ по номенклатуре. А потом — начнём перерисовывать схемы.

— Договорились, — сказал Алексей. — Только сначала — чай.

Он посмотрел на часы:

— Мы же теперь работаем не просто ради интереса. У нас, как у настоящих больших людей, есть крайний срок.

За окном моросил мелкий сентябрьский дождь. Где‑то в глубине корпуса что‑то гудело — то ли трансформатор, то ли чей‑то желудок. В лаборатории к звуку дождя добавился тихий скрип стула, шуршание бумаги и постукивание карандаша о ватман.

Проект «Сфера‑80» медленно перестраивался из «как было бы хорошо» в «как можно реально сделать». И в этой разнице между идеалом и возможным Алексей вполне по‑инженерски находил своё маленькое удовлетворение.

Он не «спасал страну» и не «делал революцию». Он просто выбирал между ЛА3 и ТМ2, между красивой схемой и доступной микросхемой, между лишними ваттами тепла и лишними месяцами работы. И где‑то в этом выборе уже начинала звучать тихая, упрямая логика будущего компьютера.

Пускай на обложке его до сих пор будут писать «бытовой табличный прибор».