Transformácia a úspešné presadenie sa VÚVT Žilina

Na začiatku roka 1979 sa druhýkrát zásadne zmenilo postavenie žilinského pracoviska. Určite najmä s ohľadom na dosiahnutú stabilitu a hlavne dosahované výsledky vo výskumno-vývojovej činnosti bol zmenený jeho názov na Výskumný ústav výpočtovej techniky, k. ú. o., Žilina, koncern ZAVT Praha (ďalej VÚVT).

V druhej etape projektu SMEP (označovanej tiež ako SMEP II) sa VÚVT zameral na:

a) Okrem 16-bitových minipočítačov SMEP tiež na rozvoj mikropočítačov SMEP. Okrem mikropočítačovej stavebnice SM 50/40-1 na báze 8-bitového mikroprocesora MHB 8080 pripravil do výroby tiež mikropočítačový vývojový systém MVS 80 s pamäťou na báze pružného disku vrátane obvodového emulátora MVE 80 a programátora pamätí PROM/EPROM PGM 08 (ktorý bol určený na prípravu a odlaďovanie aplikácií stavebnice SM 50/40-1) a tiež inteligentný terminál, resp. terminálovú stanicu SM 50/40-1.

b) Na báze mikropočítačovej stavebnice SM 50/40-1 VUVT vyriešil tiež distribuovaný mikropočítačový systém na riadenie výrobných procesov SM 53/10. Na riadenie čiastkových procesov slúžili terminály styku s procesom (TSP), vybavené mikropočítačom SM 50/40-1 a príslušnými modulmi styku s procesom. Na styk operátorov procesu s riadeným systémom slúžili terminály operátora procesov (TOP), vybavené mikropočítačom SM 50/40-1, (semi)grafickým displejom na znázorňovanie stavu riadených procesov a operátorskou technologickou klávesnicou. Jednotlivé terminály boli prepojené magistrálovou priemyselnou lokálnou počítačovou sieťou ILPS (adaptácia PROFIBUS). Systém bol vybavený exekutívou reálneho času ERČ 80 a aplikačným programovým vybavením orientovaným na riadenie výrobných procesov MODUS.

c) V oblasti 16-bitových mikropočítačov so spoločnou zbernicou, realizovaných na báze bipolárnych mikroprocesorových rezov VÚVT vyriešil a pripravil do výroby mikropočítač SM 50/50-1, ktorý je kompatibilný so systémami SM 3-20 a vhodný pre zabudované aplikácie do riadenia strojov a prístrojov. Riadiaci program pripravený a odladený na vyššom počítači (napr. SM 4-20) možno prepísať do pevnej pamäte EPROM. Takýto riadiaci systém potom môže komunikovať s riadením linky alebo prevádzky, realizovanom napr. na báze minipočítača SM 4-20 prostredníctvom styku IRPS. Konštrukčne bol systém realizovaný vo forme tzv. kazety, ktorá umožňuje osadiť päť štandardných, tzv. 2/3 dosiek SMEP a obsahuje aj napájacie zdroje a nútenú ventiláciu.

Ďalším špecializovaným vyhotovením mikropočítača SM 50/50-1 bolo vyhotovenie vo forme tzv. inteligentného terminálu, ktorý využíval mechanickú konštrukciu videoterminálu CM 1601 a ktorý mal zabudovanú už spomínanú kazetu, ale na osem 2/3 dosiek, a tak mimo procesora a pamätí RAM a EPROM mohol mať zabudovaný napr. aj adaptér na riadenie tzv. rámu meracieho systému CAMAC alebo systému IMS 2 alebo laboratórnu JSP. K inteligentnému terminálu bolo možné pripojiť tiež vonkajšiu pamäť na 8“ pružných diskoch a viacnásobné adaptéry na pripojenie podružných videoterminálov cez styk IRPS a vytvoriť tak tzv. terminálovú stanicu SM 50/50-1, napr. na zber a predspracovanie údajov.

d) V etape SMEP II Výskumný ústav výpočtovej techniky v Žiline vyriešil a pripravil do výroby výkonný 16-bitový minipočítačový systém so spoločnou zbernicou typu SM 52/11. Tento počítač rozširoval rodinu 16-bitových počítačov smerom k vyššiemu výkonu a novým funkčným možnostiam. Vďaka výkonnému centrálnemu procesoru a zabudovanej pamäti cache dosahoval až osemnásobnú rýchlosť spracovania krátkych inštrukcií oproti systému SM 4-20 a vďaka voliteľnému špeciálnemu procesoru podporujúcemu výpočty v pohyblivej rádovej čiarke vykonával tieto inštrukcie až osemnásobne rýchlejšie ako SM 4-20. Ďalšou významnou vlastnosťou tohto počítača bola intenzívna podpora zákazníckeho (horizontálneho) mikroprogramovania, ktoré pri použití zapisovateľnej riadiacej pamäte WCS umožňovalo ďalšie zrýchlenie činnosti tohto systému pre vybraté triedy aplikácií až 10-násobne. Vývoj systému bol ukončený medzinárodnými skúškami v roku 1980. V čase svojho vzniku bol počítač SM 52/11 najvýkonnejším minipočítačom SMEP vôbec.

Pre 16-bitové počítače so spoločnou zbernicou pripravil VÚVT novšie verzie jednopoužívateľského operačného systému, multipoužívateľského mnohoúlohového operačného systému reálneho času, dialógového databázového operačného systému vrátane prekladačov z jazykov MACRO, FORTRAN, MUMPS a BASIC a systému na podporu vytvárania homogénnych počítačových sietí počítačov SMEP. Cez programové emulátory zariadení EC 7920 sa systémy SMEP mohli interaktívne prepájať so systémami JSEP.

Počítače SM 50/40-1, resp. SM 50/50-1 boli základom týchto riadiacich systémov:

  • URAP Žilina – riadenie sušiarní dreva mikropočítačom SM 50/40-1,
  • SF ČVUT Praha – riadenie súradnicového meracieho stroja SMS 800 hierarchickým riadiacim systémom pozostávajúcim z mikropočítačov SM 50/50-1 a SM 50/40-1,
  • VUKOV Prešov – riadiaci systém robota RS 3A,
  • VUVT Žilina – riadenie linky na prípravu čokolády,
  • VUVT Žilina – riadiaci systém elektroiskrového obrábacieho stroja,
  • VUVT Žilina – riadenie linky na prípravu horčice,
  • VUVT Žilina – riadiaci systém ohraňovacieho lisu,
  • VUVT Žilina – MMPRS 1 – CNC riadiaci systém sústruhu kategórie SUI 32.

V tretej etape SMEP (označovanej ako SMEP III) sa VÚVT zameral na:

a) V oblasti mikroprocesorových systémov so zbernicou I 41 na vyriešenie stavebnice 16-bitových mikropočítačov na báze mikroprocesorov 8086 označovaných v SMEP III ako mikropočítače M 16-1 vrátane vyriešenia mikropočítačového vývojového systému MVS 86 (MVS III) s obvodovým emulátorom MVE 86 pre mikroprocesor 8086 a doplnenia kazetovej diskovej pamäte a 1“ magnetickej páskovej pamäte do systému. Na báze M 16-1 bola vyriešená zaujímavá aplikácia pre obchod, keď sa v spolupráci s Chronotechnou Šternberk pripravila do výroby terminálová elektronická pokladňa, pre ktorú (ale nielen pre ňu) vyriešil VÚVT tiež snímač prúžkového kódu; pre obchodnú prevádzku sa pripravila zostava mikropočítača M 16-1 ako pokladňový koncentrátor a informačný systém obchodnej prevádzky ASO.

b) V oblasti 16-bitových mikropočítačových systémov so spoločnou zbernicou na vyriešenie systému M 16-22, ktorý predstavoval modernizáciu a rozšírenie systémov SM 3-20, SM 4-20 a SM 50/50-1. Okrem základného procesora, ktorý bol výkonnejší ako procesory jeho predchodcov, mal tiež voliteľné moduly: organizátor pamäte umožňujúci prácu s operačnou pamäťou do 4 MB, mapovač spoločnej zbernice na prácu prídavných zariadení s priamym prístupom do pamäte (DMA) na SZ pri operačnej pamäti nad 256 KB, operačnú pamäť so samoopravou chyby (ECC) do 512 KB (pri pamäťových prvkoch 16 Kbit), resp. 2 MB (pri pamäťových prvkoch 64 Kbit), prídavný procesor (FPP) na výpočty v pohyblivej rádovej čiarke a rozširujúcu pamäť mikroprogramov na zákaznícke mikroprogramovanie. Vyriešená bola tiež RJ na pripojenie pevných diskov (hard diskov) a RJ na pripojenie pružných diskov so zvýšenou hustotou záznamu.

Na báze systému M 16-22 vyriešil VÚVT interaktívnu grafickú stanicu GS 2 s grafickým displejom vektorovým (CM 7405 M.1) alebo rastrovým (CM 7404 M2), so svetelným perom alebo tabletom. Stanica sa doplňovala valcovým kresliacim zariadením VZ 930-CM 6411 na vykresľovanie výkresov formátu A0 s tromi programovo voliteľnými perami, ktoré tiež vyriešil VÚVT a odovzdal do výroby do k. p. ZPA Prešov. Grafickú stanicu GS 2 bolo možné pripojiť v hierarchických systémoch automatizovaného projektovania (SAPR), resp. interaktívnych systémoch automatizovaného navrhovania (ISAN) k centrálnym počítačom SM 52/11+ alebo SM 52/12.

Na báze M 16-22 VÚVT Žilina navrhol a vyrobil pre gesčnú organizáciu robotiky v Československu VUKOV Prešov tiež hierarchický trojúrovňový počítačový systém pre riadiaci systém robotov a manipulátorov RS 4A, spájajúci tri počítače M 16-22 do jedného hierarchického celku.

c) V oblasti prídavných zariadení okrem valcového kresliaceho zariadenia CM 6411 VÚVT vyriešil a odovzdal do výroby v ZPA Prešov aj 1“ magnetickú páskovú pamäť MMP 45, ktorej bola po úspešných medzinárodných skúškach pridelená šifra CM 5311. Táto pamäť umožňovala na štandardnú 1“ magnetickú pásku zapisovať dáta nielen vo formáte NRZ-I, ale aj vo formáte PE s dvojnásobnou hustotou záznamu. Do ZPA Prešov bola odovzdaná výroba aj mikroprocesorovej riadiacej jednotky tejto pamäte pre počítačové systémy so spoločnou zbernicou. Tejto pamäti bola na Medzinárodnom strojárskom veľtrhu v Brne v r. 1983 udelená zlatá medaila.

V etape SMEP III VÚVT vyriešil a odovzdal do výroby tiež inovovaný videoterminál CM 7202 M.2, ktorý sa vyrábal v troch vyhotoveniach:

  • CM 7202 M.2A – základný operátorský abecednočíslicový videoterminál,
  • CM 7202 M.2T – operátorský videoterminál s úplným súborom znakov českej a slovenskej abecedy na spracúvanie textov,
  • CM 7202 M.2G – abecednočíslicový a grafický videoterminál s plnou rastrovou grafikou.

d) V oblasti výkonných 16-bitových minipočítačových systémov so spoločnou zbernicou VÚVT vyriešil a zaviedol do výroby systém SM 52/11+, ktorý rozširoval pôvodný inštrukčný súbor SM 52/11 o inštrukcie podporujúce výpočty v desiatkovej aritmetike a spracovanie dátových reťazcov, a tak výrazne zrýchľoval spracovanie dát programami napísanými v jazyku COBOL. Ďalším výrazným zvýšením výkonu tohto počítača bolo vyriešenie 22-bitového organizátora pamäte a mapovača spoločnej zbernice. Systémy SM 52/11+ sa tak dodávali s ECC pamäťou do 1,25 MB (pri použití pamäťových prvkov 16 Kbit) alebo do 4 MB (pri použití pamäťových prvkov 64 Kbit). Pre systém bola tiež vyriešená RJ veľkokapacitných 100/200 MB diskov EC 5066 a EC 5067, ktorej bola pridelená šifra CM 5122, a tiež terminálový komunikačný systém riadený špecializovaným front-end komunikačným procesorom KOMPRO – CM 2401.0510.

Systémy M 16-22 a SM 52/11+ boli podporované novými verziami operačných systémov reálneho času, dialógového databázového operačného systému aj operačného systému s prideľovaním času a systémových zdrojov s prekladačmi z jazykov BASIC, FORTRAN, COBOL a MUMPS.

e) Do povedomia širokej IT verejnosti sa Výskumný ústav výpočtovej techniky v Žiline dostal tiež vývojom (a výrobou opakovaných prototypov) rodiny personálnych počítačov SMEP PP 01 až PP 06, z ktorých sa relatívne široko rozšírili hlavne osembitový PP 01 a 16-bitový PP 06 (kompatibilný s IBM PC XT).

PP 01 bolo možné rozšíriť prídavným roštom (zabudovateľným do 19“ stojana) s dvoma mechanizmami pamätí na 130 mm pružných diskoch a s priestorom na moduly zo stavebnice SM 50/40-1 na styk s riadeným procesom (jednotka styku s prostredím). PP 06 bolo možné rozšíriť na profesionálnu grafickú stanicu so samostatným grafickým procesorom, grafickou pamäťou a farebným grafickým monitorom s rozlíšením 640 x 480 pixelov (PP 06.3) alebo na laboratórny merací systém s jednotkou styku s prostredím, ktorá pozostávala z 32 asymetrických a štyroch symetrických 12-bitových analógových vstupov, dvoch 12-bitových analógových výstupov, diskrétnych vstupov a výstupov a časovačov (PP 06.4).

Odvodená od PP 06 bola tiež minimalizovaná verzia označovaná ako PP 01.16, ktorá bola zabudovaná do podobnej klávesnice ako PP 01, mohla pracovať v diskovom aj bezdiskovom režime v lokálnej počítačovej sieti PP-net a mohla byť vybavená čiernobielym alebo farebným monitorom.

Pre rodinu personálnych počítačov VÚVT vyriešil aj rad rastrových čiernobielych a farebných monitorov GRM s rastrom 240 alebo 480 riadkov:

  • GRM 3442 – raster 792 x 288 monochrómny,
  • GRM 2442 – raster 792 x 480 monochrómny,
  • GRM 4420F – raster 320 x 256 farebný,
  • GRM 2420F – raster 640 x 480 farebný.

f) Na základe požiadavky používateľov VÚVT pripravil do výroby aj novú modulárnu mikropočítačovú stavebnicu (MMS) vo formáte dosiek 2U (100 x 160 mm) a 6U (230 x 160 mm) s monoprocesorovou (s mikroprocesormi 8051 a 8088) aj multiprocesorovou zbernicou (s mikroprocesorom 8086), ktorú bolo možné zabudovať do štandardných 19“ prístrojových stojanov.

g) VÚVT Žilina vyvinul a pripravil do výroby aj rad špecializovaných počítačov SMEP S do náročných prevádzkových podmienok, založených na minipočítačoch, resp. mikropočítačoch SMEP pre štandardné prevádzkové podmienky:

  • SP 60 zo SMEP S2 bol multiprocesorový mikropočítačový systém na riadenie v reálnom čase, určený pre náročné mechanické a klimatické prevádzkové podmienky. Bol založený na mikroprocesore typu 8086 a chránený proti vyžarovaniu spracúvaných informácií podľa štandardu TEMPEST.
  • SP 30 zo SMEP S2 bol personálny mikropočítačový systém určený pre náročné mechanické a klimatické prevádzkové podmienky. Bol založený na mikroprocesore typu 8088 a chránený proti vyžarovaniu spracúvaných informácií podľa štandardu TEMPEST.
  • MXP 16 bol multiprocesorový mikropočítačový systém na spracúvanie obrazovej informácie. Obsahoval hlavný mikropočítač na komunikáciu s okolím (vrátane podsystému diskových pamätí, podsystému snímania obrazovej informácie video kamerou, mozaikovej tlačiarne s grafickým režimom) a na riadenie činnosti 16 podriadených paralelne pracujúcich mikropočítačov.

h) Úplne novým systémom, ktorý Výskumný ústav výpočtovej techniky v Žiline vyriešil a pripravil do výroby ako vôbec prvá organizácia z krajín SMEP, bol výkonný 32-bitový minipočítač s virtuálnym pamäťovým systémom SM 52/12. Tento minipočítač mal virtuálny adresný priestor 4 GB; umožňoval adresovať operačnú pamäť teoreticky až do rozsahu 512 MB a vytvoriť až štyri samostatné nezávislé podsystémy spoločnej zbernice na pripájanie prídavných zariadení. Mal dva nezávislé podsystémy operačnej pamäte, ktoré mohli pracovať v režime prekrývania, a rýchlu 80 ns pamäť cache s kapacitou 8 KB.

Počítač SM 52/12 sa dodával s operačnou pamäťou typu ECC do 8 MB (pri osadzovaní pamäťovými prvkami 16 Kbit) alebo do 32 MB (pri osadzovaní prvkami 64 Kbit). Voliteľným bol tiež akcelerátor na výpočty v pohyblivej rádovej čiarke FPP. Systému SM 52/12 bola po úspešných medzinárodných skúškach v r. 1984 pridelená šifra CM 1505 a výroba v ZVT, k. p., sa začala v r. 1986 (vo VÚVT Žilina sa v r. 1985 vyrobilo 10 ks opakovaných prototypov). Základná konfigurácia pri začatí výroby obsahovala o. i. dva podsystémy spoločnej zbernice, dva mechanizmy VKDP 200 MB (EC 5067) s RJ, dva mechanizmy 1“ magnetickej páskovej pamäte NRZI/PE – CM 5311 s RJ a asynchrónny multiplexer CM 8511 na pripojenie do 16 asynchrónnych terminálov.

Systém SM 52/12 sa dodával s operačným systémom VOS podporujúcim virtuálny pamäťový systém a s prekladačmi z jazykov FORTRAN, COBOL, BASIC.

Kuriozitou bolo, že jeden systém SM 52/12 si zakúpil zákazník z USA – zrejme s cieľom preskúmania možností legálneho obchádzania embarga na vývoz amerických technologických celkov (ktoré boli často embargované len preto, lebo obsahovali analogické, prísne embargované americké počítače) do krajín RVHP s tým, že americké počítače sa nahradia SMEP-mi. Počítač na základe objednávky exportéra nainštalovali, oživili a odovzdali zákazníkovi priamo v USA pracovníci Výskumného ústavu výpočtovej techniky v Žiline.

Počítače M 16-22 boli základom týchto riadiacich systémov:

  • EF VŠT Košice – MUDRS multiprocesorový riadiaci systém pre HYMR 50,
  • VUKOV Prešov – hierarchický multiprocesorový riadiaci systém robota RS 4A.

MMS bola základom tohto riadiaceho systému:

  • MATADOR Púchov – riadiaci systém vyvažovania pneumatík.

Počítače SMEP S boli základom týchto riadiacich systémov:

  • riadiaci systém pre komplex PLANŽET,
  • riadiaci systém pre komplex TAMARA,
  • riadiaci systém pre komplex STROP,
  • riadiaci systém pre komplex KLADIVO.

Zánik (alebo všetko – aj to dobré – sa raz skončí)

Pre štvrtú etapu SMEP pripravil VÚVT v r. 1988 projekt SMEP IV zameraný hlavne na rozvoj 32-bitových mikro- a minipočítačov SMEP kategórie M 32, kompatibilných s SM 52/12 spájaných do výkonných clusterových komplexov a tiež 32-bitových personálnych počítačov kategórie PC AT 386.

Na novú etapu sa Výskumný ústav výpočtovej techniky snažil pripraviť zodpovedne. Hlavnú pozornosť venoval rozvoju programového vybavenia a programátorských kapacít. S tým cieľom intenzívne budoval pobočku v Bratislave, a to personálne aj materiálne. Mal tu vzniknúť programátorský dom s komplexnou aplikačnou a projektovou podporou nasadzovania počítačových riadiacich a informačných systémov s cieľovou kapacitou 500 programátorov a projektantov. Začal tiež budovanie pobočiek v Ostrave a v Prahe.

V oblasti technických prostriedkov ústav zvládol malosériovú výrobu veľkoplošných dosiek plošných spojov s prekovenými otvormi až do 10 vrstiev. V oblasti podpory automatizovaného navrhovania a projektovania systémov vyvinul systém ISAN na navrhovanie dosiek plošných spojov a spracovanie výrobnej dokumentácie. V oblasti návrhu tzv. polozákazníckych integrovaných obvodov zvládol ich vlastný návrh na základe bipolárnych hradlových polí z TESLY Rožnov a unipolárnych z TESLY VÚST a TESLY Piešťany.

S ohľadom na situáciu v tuzemskom polovodičovom priemysle sa pri plnení zámerov projektu SMEP IV vyžadovala úzka spolupráca s polovodičovými podnikmi v ZSSR. Po rozpade RVHP sa však priestor pre počítačových technikov a výrobcov rozpadol a vznikol priestor pre priekupníkov s výpočtovou technikou. Projekt SMEP IV bol preto zrušený a následne sa v r. 1991 rozpadol aj Výskumný ústav výpočtovej techniky v Žiline. Jeho zamestnanci si tak museli hľadať uplatnenie v iných oblastiach.

Spolupracujúce organizácie

Nadriadené organizácie

  • FMEP Praha
  • GR ZAVT Praha

Výrobné a obchodné organizácie

  • TESLA Orava, k. p.
  • ZVT, k. p.
  • ZPA Prešov, k. p.
  • Aritma Praha, k. p.
  • Zbrojovka Brno, k. p.
  • TESLA Rožnov, k. p.
  • TESLA Piešťany, k. p.
  • Datasystém, k. ú. o.
  • KS Praha, k. ú. o.

Výskumné organizácie

  • ÚTK SAV Bratislava
  • VÚMS Praha, k. ú. o.
  • VÚAP Praha, k. ú. o.
  • VÚLB Bratislava
  • VÚST Praha
  • INEM Moskva
  • Angstrem Zelenograd

Vysoké školy

  • VŠDS Žilina
  • EF SVŠT Bratislava
  • EF VŠT Košice
  • SF ČVUT Praha
  • MFF UK Bratislava

Odborné ocenenia výsledkov práce VÚVT Žilina

1. Na veľtrhu Incheba Bratislava v r. 1974 bola počítaču RPP 16 udelená zlatá medaila. Prototypy počítačov RPP 16S a RPP 16M vyvinuli, vyrobili a do výroby v závode TESLY Orava v Námestove odovzdali Výskumno-vývojové laboratóriá TESLY Orava v Žiline (VVL).

2. Predsedníctvo Slovenskej národnej rady udelilo v r. 1983 kolektívu pracovníkov Výskumného ústavu výpočtovej techniky v Žiline Národnú cenu SSR za pôvodný prínos k riešeniu počítačov SMEP.

3. Na jarnom veľtrhu spotrebného strojárskeho tovaru v Brne v r. 1982 bola školským mikropočítačom VÚVT Žilina udelená zlatá medaila. Mikropočítače vyvinul v r. 1980 VÚVT Žilina a vyrábal k. p. TESLA Vráble.

4. Na medzinárodnom strojárskom veľtrhu v Brne v r. 1982 bola interaktívnemu systému automatizovaného projektovania (ISAP) na báze počítača SM 4-20 udelená zlatá medaila. Systém ISAP SM 4-20 vyvinul VÚVT Žilina a vyrábal k. p. ZVT.

5. Na medzinárodnom strojárskom veľtrhu v Brne v r. 1983 bola magnetickej páskovej pamäti CM 5311 udelená zlatá medaila. Pamäť CM 5311 vyvinul VÚVT Žilina a vyrábal k. p. ZPA Prešov.

6. Na medzinárodnom strojárskom veľtrhu v Brne v r. 1983 bola distribuovanému mikropočítačovému riadiacemu systému SMEP SM 53/10 udelená zlatá medaila. Systém SM 53/10 vyvinul VÚVT Žilina a vyrábal k. p. ZVT.

7. Na medzinárodnom strojárskom veľtrhu v Brne v r. 1986 bola výkonnému 32-bitovému minipočítaču SMEP SM 52/12 udelená zlatá medaila. Počítačový systém SM 52/12 vyvinul VÚVT Žilina a vyrábal k. p. ZVT.

8. Prezident ČSSR udelil v r. 1988 kolektívu pracovníkov Výskumného ústavu výpočtovej techniky v Žiline štátnu cenu za výskum a vývoj 32-bitového minipočítača SMEP SM 52/12.

Pokračovanie v ďalšom čísle.

Ing. Milan Gábik