Долина с русским акцентом

00Молодой «вычислитель-программист»

Владимир Пентковский родился 18 марта 1946 года в Москве, в семье математика. Отец Пентковского, Мстислав Вячеславович (1911–1968) был специалистом в области номографии и вычислительной математики, доктором физико-математических наук и академиком АН Казахской ССР.

В 1964 году Владимир Пентковский окончил физмат-школу №444. С 1959 года научным руководителем школы был Семен Шварцбурд. С его приходом учреждение начинает готовить учеников по специальности «вычислитель-программист». Шварцбуда называют первым педагогом, который внедрил в школы математические классы. Школа №444 была настолько компьютеризирована, на сколько это было возможно в 1960-х: среди учебного оборудования были клавишные вычислительные машины, а позже даже собственная ЭВМ «Урал».

Это дало плоды: в 1963 году, за год до выпуска Владимира Пентковского, в школу поступил Михаил Брин — будущий кандидат физико-математических наук, профессор-эмерит Мэрилендского университета и отец сооснователя Google Сергея Брина. А в 1964 году там же учился Марк Дворецкий — математик и международный мастер-шахматист. Среди других примечательных выпускников — советский физик, специалист в области космической плазмы Лев Зелёный, физик-ядерщик и директор Курчатовского института Виктор Ильгисонис и многие другие.

Эксперимент Шварцбурда быстро масштабировали по стране: к середине 60-х годов число специализированных школ, ориентированных на обучение программированию и вычислительной математики, перевалило за четыре сотни. Параллельно нарастала цифровизация образовательных учреждений. В авангарде этого внедрения шел «Урал-1», одна из первых по-настоящему массовых и серийных советских ЭВМ, созданная командой Башира Рамеева. Машиной комплектовалась школы №239 и №30 Ленинграда, она использовалась в средней школе №13 Саратова. Советский вычтех вставал на рельсы, и ему были нужны кадры.

В 1970-м году Пентковский оканчивает обучение в Московском физико-техническом институте. Легендарный Физтех к тому моменту уже оформился как «трамплин» для выдающихся молодых ученых. Отбор студентов был очень избирателен, а выпускников распределяли по лучшим научным учреждениям страны. Еще в 50-е и начале 60-х значимость учреждения подчеркивалась его руководством: его возглавляли генерал-лейтенант авиации И. Ф. Петров, проректором по научной и учебной работе был генерал-лейтенант авиации профессор Беляков. Но в 1962 году пост занимает академик Олег Белоцерковский, основоположник ряда направлений в вычислительной математике и выпускник МФТИ. Годы ректорства Белоцерковского позже будут называть «подлинным расцветом института».

Пентковский учился на факультете радиотехники и кибернетики: среди организаторов и научных руководителей факультета были одни из ключевых научных умов того времени. Среди них — один из создателей советской радиолокации академик Аксель Берг и основоположник советского вычтеха Сергей Лебедев. Среди выпускников факультета был и будущий коллега Пентковского по разработке «Эльбруса» — Борис Бабаян.

Сразу после МФТИ ученый попадает в Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) — туда же, где Сергей Лебедев и его ученики строили БЭСМ-6, а затем и многопроцессорный комплекс «Эльбрус». Следующие двадцать два года, с 1970 по 1992-й, Пентковский проработает в этом институте — и станет одним из архитекторов главной оригинальной разработки советской вычислительной техники.

01Язык для Эльбруса

«Эльбрус» проектировался как машина принципиально нового класса — с суперскалярностью, элементами внеочередного выполнения команд и аппаратно защищённой архитектурой данных. Борис Бабаян, главный архитектор проекта, формулировал это без ложной скромности: «В 1978 году мы разработали первый в мире суперскалярный компьютер — „Эльбрус-1“. Сегодня все западные суперскалярные процессоры построены по той же архитектуре». Это подтверждали и конкуренты: в 1999 году один из создателей первого западного массового суперскалярного процессора Motorola MC88100 Кит Дифендорфф в журнале Microprocessor Report заявил, что аналогичную «Эльбрусу» схему на Западе применили только спустя почти пятнадцать лет. Однако отметим, что утверждение о статусе «Эльбруса» как первого суперскалярного все еще остается почвой для академических дебатов.

Пентковский сделал огромный вклад в теорию языков программирования. Он руководил разработкой Эль-76 — языка высокого уровня, на котором для «Эльбруса» писали даже операционную систему. Эль-76 обеспечивал компактный код и надёжность. Последнее обстоятельство особенно важно: «Эльбрус» планировали использовать и в оборонных целях.

На государственных испытаниях системы программирования это подтвердилось цифрами: объём текста транслятора с Эль-76 составил 43 тысячи строк — против 17 тысяч у транслятора с ФОРТРАНа и 22 тысяч у Алгола-60, а сам Эль-76 транслировал 60 тысяч строк в минуту. Комиссия отдельно отметила, что язык обеспечивает высокий уровень надёжности программирования. Были даже скромные надежды на дальнейшее распространение наработок:

Разработка вычислительной системы и сегодня не заканчивается на аппаратной части. Современный сервер представляет собой связку аппаратных компонентов и базового программного обеспечения, которое обеспечивает их запуск, настройку и совместную работу. В YADRO вместе с аппаратными платформами разрабатывают собственные BIOS, микрокод, прошивки подсистем и средства управления. Такой подход дает разработчикам контроль не только над аппаратной платформой, но и над программными слоями, от которых зависит работа системы в целом.

В 1986 году Пентковский возглавил разработку 32-разрядного микропроцессора Эль-90, соединившего в себе RISC-принципы с архитектурными решениями «Эльбруса-2»; логическое проектирование завершили к 1987 году, а первый опытный образец собрали в 1990-м.

Но затем советская линия вычтеха оборвалась. В 1990 году Пентковский начал работу над следующим микропроцессором, Эль-91С, но проект закрыли из-за политических и экономических перемен в стране.

02Распад советского вычтеха

Пентковский работал в ИТМиВТ в «звездном» коллективе: его руководителями были академик и глава ИТМиВТ Всеволод Бурцев и Борис Бабаян (он возглавлял подразделение аппаратного и программного обеспечения). Накануне распада Советского Союза начал рассыпаться и коллектив: при работе над «Эльбрусом-3» Бабаян настаивал на новой архитектуре, а Бурцев хотел продолжать свою технологическую линию. Бурцев ушел в учреждение академии наук, а Бабаян и Пентковский продолжили работы, но продолжались они не долго.

Примечательно, что хотя Бурцев и конфликтовал с Бабаяном, о Пентковском (который работал с Бабаяном в ИТМиВТ после ухода Бурцева) он отзывался положительно:

В турбулентные 90-е Бабаян совместно с американской компанией Sun создал Московский центр SPARC Technology. Центр был образован в 1992 году, а в 2004 году выкуплен Intel. Сам Владимир Пентковский через год после основания фирмы переходит в уже знакомый себе Intel: в 1989-м он ездил в США в исследовательский центр компании в рамках программы по обмену опытом.

03Senior Principal Engineer

В Intel Пентковский занялся архитектурой процессоров x86 — сперва как участник, а затем как руководитель разработки. Позже, при сопоставлении архитектуры «Эльбруса-2» и процессора Pentium Pro (выпущенного уже после переезда Пентковского в США), пресса отмечала значительное сходство между разработками.

Позже Пентковский возглавил создание архитектуры Pentium III, первого массового суперскалярного процессора компании. Заложенные в «Эльбрус» и в Эль-90 принципы — раздельные кеши команд и данных, режимы повышенной достоверности вычислений — перекочевали в мировой мейнстрим вместе с автором.

Пентковский стал одним из архитекторов набора векторных инструкций SSE (Streaming SIMD Extensions), впервые появившегося именно в Pentium III и определившего обработку потоковых данных процессорами Intel на десятилетия вперёд.

К 1999 году в академической литературе ученого упоминают уже как главного инженера (Senior Principal Engineer) группы микропроцессорных продуктов в Фолсоме (Калифорния). В 2000-х он занимался исследованиями архитектуры VIP — векторного указателя команд.

Эмиграция для семьи Пентковских не была решением одного человека. Его сестра Галина Летникова стала доцентом в нью-йоркском колледже LaGuardia. А вот старший сын, Мстислав, вместо инженерной карьеры выбрал театр и работает режиссером-постановщиком в Мариинке.

Связи с Россией Пентковский не разрывал. В 2010 году под его руководством Intel и МФТИ выиграли грант от правительства РФ на 150 млн рублей. Эти деньги пошли на создание лаборатории iSCALARE — она занималась параллельными архитектурами для биоинформатики и фармакологии.

04Не он один

В 1987 году СССР упростил процедуру выезда, и тогда же страну покинули 180 тыс. человек. В 1989 выехали 235 тыс., а в 1990 году — 453 тыс. человек. Данные за 90-е разнятся: по некоторым оценкам, за это время страну покинуло примерно 45 тыс. ученых и преподавателей высшей школы России. К концу 1990-х русскоязычное сообщество программистов и IT-специалистов в Кремниевой долине оценивалось примерно в 10 тысяч человек — в основном молодых, 25–35 лет. Параллельно с Пентковским тем же путём — только на пятнадцать лет позже — прошёл и Бабаян, который вместе с частью сотрудников из МЦСТ перешел в Intel. Своё решение он объяснял без обиняков:

В Intel Бабаян стал первым европейским учёным, удостоенным звания Intel Fellow. К моменту сделки Intel уже двенадцать лет работала в России, но после перехода команды Бабаяна штат её российского подразделения вырос вдвое.

К середине 2000-х репутация, которую увезли с собой такие инженеры, как Пентковский и Бабаян, стала для индустрии почти нарицательной. «Если задача нерешаема, мы предлагаем её русским»,— говорил в 2007 году президент Intel в России Стив Чейз.

Пентковский умер 24 декабря 2012 года в калифорнийском Фолсоме, в возрасте 66 лет.