Neuvostoliiton ja itäblokin tietokoneiden historiaa

Julkaistu alunperin Skrollin numerossa 2013.1 sekä englanniksi Skrollissa 2016.1E.

Jotta edesmenneen itänaapurimme tietotekniikan historiaan johdatteleva lukuhetki olisi autenttisen nautinnollinen, suosittelemme Neuvostoliiton kansallishymnin soittamista taustalla, volyymi sopivasti kaakkoon kumartaen.

Neukku-setun.jpg

Neuvostoliitto oli pioneeriasemassa useissa tieteen ja tekniikan alan harppauksissa. Se lähetti ensimmäisenä valtiona satelliitin maata kiertävälle radalle, ensimmäisen ihmisen avaruuteen, ja ensimmäisen pitkään asutetun avaruusaseman. Neuvostoliitto panosti tieteelliseen ja tekniseen tutkimustyöhön voimakkaasti, ja länsimaat saivat kilpailla tosissaan sitä vastaan.

Tietotekniikan kehitykseen Neuvostoliitto hyppäsi mukaan 40-50 lukujen taitteessa. Manner-Euroopan ensimmäinen ohjelmoitava elektroninen tietokone oli vuonna 1950 käynnistetty laskukone MESM (Малая Электронно-Счетная Машина), joka rakennettiin 1948-1950. Sotateollisuudella oli jo käytössään elektronisia laskinsovelluksia ja analogisia tietokoneita, mutta digitaalisten tietokoneiden aikakausi alkoi MESM:stä. Se koostui 6 000 elektroniputkesta ja kulutti sähköä 24 kW. Sen laskuteho oli n. 50 laskutoimitusta sekunnissa ja sitä käytettiin huippusalaisissa ydinaseprojekteissa.

Neukku-setun.jpg

Setun

Itätietotekniikan alkutaipaleella nähtiin monia innovaatioita. Yksi erikoisimmista koneista oli Moskovan yliopiston tutkimuskäyttöön 1958 valmistunut Setun (Сетунь). Se käytti lukujärjestelmänään tavanomaisen binäärin sijasta ns. tasapainotettua trinäärijärjestelmää, johon kuuluu nollan ja positiivisen ykkösen lisäksi negatiivinen ykkönen.

Setun oli teknisesti hyvin onnistunut. Tätä pidettiin etenkin trinäärijärjestelmän ansiona. Se osoittautui luotettavaksi ja vakaaksi erilaisissa lämpötiloissa ja volttimäärissä, ja oli yksinkertainen rakentaa ja ajaa. Koneita valmistettiin n. 50 kappaletta vuoteen 1965 mennessä. Vaikka Setun herätti kiinnostusta länsimaita myöten, pitivät suunnitelmatalouden päättäjät sitä kerettiläisenä, ja hanke jäädytettiin. Moskovan yliopiston Setun korvattiin yhtä nopealla binäärikoneella, mutta sen kustannukset osoittautuivat moninkertaisiksi.

Setun sai vuonna 1970 seuraajan, Setun-70:n, jota ohjelmoitiin Forthin kaltaisella DSSP-kielellä. Setun ja Setun-70 jäivät maailman ainoiksi trinääritietokoneiksi.

Neukku-argon.jpg

Argon-16

1960-luvulla kehitys haarautui siviili- ja sotilaspolkuun, joista jälkimmäiseen avaruustietotekniikka kuului. Hävittäjät, avaruusalukset ja valvonta-asemat tarvitsivat kevyitä, vikasietoisia ohjaustietokoneita, joita edusti etenkin Argon-konesarja. Tunnetuin sarjasta on Argon-16 (Аргон-16). Se oli käytössä kaikissa Sojuz- ja Progress-avaruusaluksissa sekä Saljut-, Almaz- ja Mir-avaruusasemilla 37 vuoden ajan. Kone ei koskaan pettänyt, mikä tekee siitä luotettavimman koskaan avaruuskäytössä olleen tietokonemallin. Se on myös maailman pisimpään avaruuskäytössä palvellut tietokone.

Argon-16:n tuotanto aloitettiin 1974. Sen kaikki komponentit, muisti mukaan lukien, olivat kolmena samanaikaisesti toimivana kappaleena. Koneen tärkeimpiä suunnittelukriteereitä olivat luotettavuus ja reaaliaikainen yhteistyö avaruusaluksen muiden laitteiden kanssa.

Sojuz-aluksissa on vuodesta 2010 saakka käytetty Argonin sijaan uutta ohjaustietokonetta nimeltään TsVM-101 (ЦВМ-101).

Länsitietotekniikan kopiointi

Vuonna 1966 taloussuunnittelijat ehdottivat kehitettäväksi tietokoneiden sarjaa, johon kuuluisi laiteratkaisuiltaan vaihtelevia, keskenään ohjelmistoyhteensopivia konemalleja. Syntyi elektronisten tietokoneiden yhtenäisjärjestelmä ES EVM (ЕС ЭВМ), jonka tuotanto alkoi 1972. Sarjan koneita valmistettiin niin Neuvostoliitossa kuin muissakin sosialistimaissa, ja se jatkui vielä Neuvostoliiton hajottua vuoteen 1998 asti.

Yhtenäisjärjestelmä mahdollisti ensimmäistä kertaa yhteensopivuuden länsimaisten koneiden kanssa. Vaikka järjestelmän pohjaksi oli tarjolla aivan päteviä itäkoneita, otettiin perustaksi amerikkalainen IBM S/360. IBM ei katsonut tätä pahalla vaan aloitti Neuvostoliiton kanssa yhteistyöneuvottelut, jotka katkesivat vuonna 1979 USA:n talouspakotteiden vuoksi.

Muita länsitekniikkaan perustuvia konesarjoja olivat SM EVM (PDP-11 ja VAX) ja 1980-luvun puolella ES PEVM (IBM PC). Keskeisten tuotantolinjojen ulkopuolella kloonattiin myös muita laitteita, kuten Apple II, Oric ja ZX Spectrum. Intelin 8080-suorittimen kloonaaminen mahdollisti CP/M-yhteensopivat koneet. Myös supertietokone Cray-1 saatiin kloonattua 1980-luvun lopussa.

Neukku-imko.jpg

Mikrotietokoneet

Kun Intel toi 1971 markkinoille maailman ensimmäisen mikroprosessorin, ei Neuvostoliitossa oltu vielä paljoa jäljessä: K145IP1-suoritin kehitettiin vuonna 1973 ja ensimmäiset sitä käyttävät taskulaskimet tulivat myyntiin vuonna 1974. Vaikka neuvostojohto panosti taskulaskinten tuotantoon, se ei ollut kiinnostunut henkilökohtaisista tietokoneista, jotka alkoivat lännessä yleistyä 1970-luvun lopulla. Maa kärsi talousvaikeuksista eikä pystynyt vastaamaan kunnolla edes tutkimus- ja tuotantolaitosten kasvavaan tietotekniikan kysyntään. Naapurimaassa Bulgariassa tuotettiin vuodesta 1980 alkaen Apple II -yhteensopivia Pravetz-koneita opetuskäyttöön, mutta tuotanto jäi alkuvuosina vähäiseksi. Koska USA:n johtama CoCom oli asettanut vientikiellon korkealle teknologialle, ei tavallisille neuvostokansalaisille jäänyt ennen 1980-luvun jälkipuoliskoa muita vaihtoehtoja kuin itse rakentaminen ja salakuljetus.

Vuonna 1982 radioharrastelehti Radio (Радио) julkaisi kokoamisohjeet Mikro-80 (Микро-80) -nimiselle tietokoneelle. Kone käytti neuvostoliittolaisia K580-sarjan suorittimia, jotka olivat kopioita Intelin 8080:sta. Muistia oli 64 kilotavua ja ainoana näyttömoodina 64×32 merkin tekstitila. Koneessa oli yli 200 osaa, minkä vuoksi harrastelijat eivät koonneet niitä kuin muutamia. Osien löytäminen oli vaikeaa ja onnistui lähinnä mustan pörssin kautta. Mikro-80:sta julkaistiin yksinkertaistettu versio Radio 86RK (Радио 86РК) vuonna 1986. Koneessa oli enää 29 komponenttia. Prosessori ja tekstitila olivat samat kuin edeltäjässä, mutta muisti oli typistetty 16-32 kilotavuun. Koneesta tuli tietyissä harrastelijapiireissä suosittu, ja siitä tehtiin monia muunnelmia. Sille valmistettiin myös paljon lisäosia, esimerkiksi grafiikan esittämiseen kyennyt lisälaite.

Samana vuonna Mikro-80 -tietokoneen kanssa Neuvostoliiton radioministeriö julkaisi Apple II -kloonin nimeltään Agat-4. Siinä missä Bulgarian Apple-kloonit käyttivät suorittimena omaa 6502-klooniaan (CM630), neuvostomalleissa se korvattiin omintakeisella simulaatiovirityksellä. Vuoden 1984 valmistuserä jäi tyngäksi, ja vasta myöhemmät versiot Agat-7 ja Agat-9 levisivät massatuotantoon. Apple II -yhteensopivuus parani uusien mallien myötä. Agat oli suosittu opetuskäytössä, mutta harrastajien käsiin se ei suurissa määrin päätynyt.

Länsikoneita ei ollut kaikissa itäblokin maissa yhtä vaikea saada kuin Neuvostoliitossa. Pimeiltä markkinoilta hankittu Commodore 64 oli Puolassa, Jugoslaviassa ja Itä-Saksassa melko suosittu harrastekone, vaikka Neuvostoliitossa se oli täysin tuntematon. Ainoa Neuvostoliittoon virallisesti myyty kapitalistimaiden kotimikro lienee MSX, joita Yamaha myi opetustietokoneiksi.

Neukku-bk.JPG

Elektronika

Siinä missä PDP-11-käskykantaa käytettiin länsimaissa lähinnä jääkaapin kokoisissa koneissa, oli se Neuvostoliitossa hyvin suosittu myös pienemmissä laitteissa ja sulautetuissa järjestelmissä, satelliitteja ja graafisia laskimia myöten. Pienet PDP-11-yhteensopivat koneet käyttivät samaa Elektronika-tuotenimeä (Электроника) kuin taskulaskimetkin. Elektronika-mallit 60, 85 ja DVK oli tarkoitettu pääte- ja työasemakäyttöön. Malli 60 tunnetaan koneena, jolle alkuperäinen Tetris ohjelmoitiin. Työasemasarjan pohjalta kehitettiin myös ensimmäinen virallinen neuvostokotimikro, Elektronika BK (БК). BK oli tarkoitettu etupäässä koulukäyttöön, mutta se oli ensimmäinen tietokone jonka neuvostokansalaiset saivat virallisesti ostaa kotiin.

Ensimmäistä BK-sarjan konetta, BK-0010:aa, alettiin tuottaa 1985. Sen suoritin, K1801VM1, oli PDP-11-arkkitehtuurin mukaisesti 16-bittinen ja toimi 3 MHz:n kellotaajuudella. Keskusmuistia oli 32 kilotavua. Näytön resoluutioina toimivat kaksivärinen 512×256 ja nelivärinen 256×256 pikselin tila. Näissä moodeissa simuloitiin myös 64×25 ja 32×25 pikselin tekstitiloja. Koneessa tuli mukana FOCAL-ohjelmointikieli, ja BASIC-tulkin sai lisävarusteena.

BK-0010:stä julkaistiin paranneltu versio BK-0010.01, jossa oli heikkotuntumaisen laudan sijasta kirjoituskonenäppäimistö. Myös BASIC-tulkki oli valmiina ROM-muistilla. Kouluja varten julkaistiin BK-0010Š, johon kuului monitori ja verkottamismahdollisuus. Vuonna 1989 julkistettu BK-0011M nosti suorittimen kellotaajuuden 4 MHz:iin ja keskusmuistin 128 kilotavuun. Lisäksi graafisia ominaisuuksia paranneltiin: paletti ei ollut enää vain musta, punainen, vihreä ja sininen, vaan tarjolla oli 15 muutakin neliväripalettia.

1990-luvulla BK-0011M:n käyttäjät varustivat koneensa AY-äänipiirillä sekä levykeasema- ja kiintolevyohjaimilla. Spectrum-demoskenen nousun myötä alkoi ilmestyä myös BK-demoja.

Neukku-mk90.JPG

Muita koneita

Vuonna 1987 julkistettua, kouluihin tarkoitettua UKNC (УКНЦ) -konetta voisi kutsua neuvosto-Amigaksi niin ulkokuorensa kuin sisuskalujensakin puolesta. UKNC:ssä oli kaksi PDP-11-yhteensopivaa K1801VM2-prosessoria, joista toinen toimi grafiikka- ja apuprosessorina. Pääprosessorin kellotaajuus oli 8 MHz, keskusmuistia oli 192 kilotavua ja grafiikkatilassa 8 väriä 640×288 pikselin tarkkuudella.

“Neuvosto-Amigan” ohi multimediaominaisuuksissa menee samana vuonna kehitetty 8-bittinen kotimikro, Vektor-06C (Вектор-06Ц). Kun muut neuvostokoneet tyytyivät piippausääniin, Vektorista löytyi äänikäyttöön pyhitetty Intelin 8253-laskuripiirin klooni, joka tarjosi kolme kanttiaaltokanavaa. Kokonaisväripaletti oli peräti 256 väriä, joista oli 256×256 pikselin grafiikkatilassa kerralla käytössä 16. Pullonkaulaksi jäi suorittimena oleva 8080-klooni, joka ei kolmen megahertsin kellotaajuudellaan jaksanut piirtää näytölle kovin nopeasti. Keskusmuistia oli 64 kilotavua, josta puolet näyttömuistia. Laite oli varsin suosittu, ja sille tehtiin paljon pelejä.

Neuvostotietotekniikasta puhuttaessa ei sovi unohtaa taskulaskimia, joista muutamaa myytiin Teboil-huoltamoilla Suomessakin. Laskimia tuotettiin lukemattomia malleja yksinkertaisista nelilaskimista ohjelmoitaviin graafisiin laskimiin, joiden kermaa edustaa huippukallis Elektronika MK-90 -taskutietokone. MK-90:ssa oli 160×64 pikselin nestekidenäyttö, BASIC-tulkki ja PDP-11 -yhteensopiva suoritin. Kellotaajuus jouduttiin pitämään sen verran alhaisena että laite oli hidas. Laskimen mukana tuli tyhjän tallennusmodulin lisäksi ROM-moduli, josta löytyi mm. Tetris, Pac-Man-klooni ja šakkipeli.

Sosialistimaissa tuotettiin myös pelikäyttöön tarkoitettua tietotekniikkaa. Neuvostojärjestelmä suolsi sekä taskuelektroniikkapelejä, jotka olivat enimmäkseen suoria kopioita Nintendon Game&Watch -peleistä, että kolikkopelejä. Useimpien kolikkopelien tekniset puitteet olivat jättimäisine pikseleineen vaatimattomat, mutta muutamissa yllättävän edistyneet. TIA-MC-1 -nimisestä laitteistosta löytyi mm. 256 väriä ja spritet.

Neukku-kompanjon.jpg

Kloonatut kasibittiset

Vaikka Neuvostoliitossa ja itäblokin maissa tuotettiin useita omaperäisiä koneita, päätyivät kaikkein suosituimmiksi kotimikroiksi brittiläisen ZX Spectrumin kloonit. Spectrum oli ihanteellinen kone kloonattavaksi. Se oli pienen kokonsa ansiosta helppo salakuljetettava, ja tekninen yksinkertaisuus teki sen toiminnan selvittämisen ja uudelleentoteuttamisen helpoksi. Ensimmäinen itäspectrum rakennettiin 1985, ja 1990-luvun alkupuolelle tullessa oli miltei jokaisessa suuremmassa neuvostokaupungissa Spectrum-valmistajia. Esikuviaan kehittyneemmiksi edenneistä Spectrum-klooneista kerrotaan enemmän tämän numeron klassikkokoneita käsittelevässä artikkelissa.

Vaikka Spectrum oli ylivoimaisesti suosituin kasibittinen kone sosialistisissa maissa, myös muita kasibittisiä kloonattiin. Aiemmin mainitut Agat ja Pravetz olivat Apple II -klooneja, paitsi Pravetz-malli 8D, joka oli Oric-klooni. Jugoslaviassa puolestaan julkistettiin jo vuonna 1983 Galaksija-niminen ZX81-klooni, jossa käytettiin lännestä tuotuja Z80-suorittimia. Kiinassa on kloonattu 1980-luvun lopulta alkaen NES-pelikonsolia, jota päätyi myös Neuvostoliiton ja Itä-Euroopan markkinoille.

Neukku-prossu.jpg

Harrastuskulttuuri

Neuvostoliiton tietokoneteollisuudelle oli ominaista se, ettei erillisen ohjelmistotuotannon tarvetta huomioitu viisivuotissuunnitelmissa. Niin harrastus- kuin ammattikäyttäjätkin joutuivat kirjoittamaan ohjelmansa alusta lähtien itse ja tekemään erilaisia laitteistomuunnoksia. Tämä synnytti voimakasta itse tekemisen kulttuuria ja harmaata taloutta, joka vertautuu länsimaisten hakkerikulttuurien epäkaupallisuuteen. Samalla, kun ohjelmistotuotanto oli kapitalistimaissa isoa bisnestä ja vapaata kopiointia tapahtui lähinnä yliopistoissa ja harrastajapiireissä, oli kuvio sosialistimaissa päinvastainen. Ohjelmistojen vapaa kopiointi oli yleisesti hyväksytty normi, ja rahaa kopioista pyydettiin lähinnä harrastajapiireissä ja pimeillä markkinoilla.

Etenkin BK-koneen peleihin ja ohjelmiin kuuluu tyypillisesti alkuruutu, jota voi verrata länsipiraattien crack-introihin. Siinä ohjelman alkuperäinen tekijä tai jälleenmyyjä esittelee itsensä, mainosti muita myynnissä olevia pelejään ja antaa yhteydenottoja varten puhelinnumeronsa. Epävirallista ohjelmistotuotantoa oli BK:lle hyvin paljon. Harrastajat käänsivät sille sekä länsikoneiden että neuvostomikrojen ohjelmia ja tuottivat paljon pelejä.

Ensimmäiset sosialistimaiden demot tehtiin Puolassa ja Tšekkoslovakiassa Spectrum-koneille, mistä ilmiö siirtyi ohjelmakopioverkostojen kautta Neuvostoliittoon. Itäblokin demontekijöillä ei ollut alkuvaiheessa mitään tietoa länsimaisen demoskenen olemassaolosta. He ryhtyivät puuhaan täysin omista lähtökohdistaan käsin. Neuvostoharrastajat kohtasivat länsimaisen demoskenen ensimmäistä kertaa Amiga-demojen kautta, vaikkei juuri kenelläkään ollut Amigaa. Demot levisivät VHS-kasetteina kopion kopioina, ja Spectrum-harrastajat ottivat niistä vaikutteita demoihinsa. Muutamissa demoissa saatettiinkin todeta “Amiga rules!”, vaikka tekijät eivät koskaan olleet nähneet aitoa Amigaa..

Lännen ja idän demoskenet löysivät toisensa vasta vuosia Neuvostoliiton hajoamisen jälkeen, 1990-luvun jälkipuoliskolla, jolloin “ex-USSR”-demokulttuuri vakiintui ja suurempia demotapahtumia alettiin järjestää säännöllisesti. Itädemoskenen pääkoneeksi päätyi tällöin Spectrum-klooni Pentagon 128, joka toimii edelleen venäläisten Spectrum-demojen standardinaa.

Neukku-anger2.gif

Yhteenveto

Neuvostoajan kotimikroille on yhteistä se, että suorittimet olivat kopioita länsimaisista mutta muu tekniikka omintakeista. Tekniikka oli ajankohdasta ja laskutavasta riippuen noin 5-10 vuotta länsikoneita jäljessä. Varhaiselle 1970-luvun mikrotietokonekulttuurille ominainen itse rakentaminen oli Neuvostoliitossa yleistä vielä 1980-luvun jälkipuoliskolla. Ohjelmistoja ja lisälaitteita ei ole ollut myynnissä, ja harrastelijat tekivät ne itse. Neuvostoaikaa leimasi verevä tee-se-itse -kulttuuri, jonka perintö on yhä voimissaan!

Teksti: Jari Jaanto, Ville-Matias Heikkilä
Kuvat: Wikimedia Commons