Vorlaufarbeiten
vvs 
Beiträge zur DDR- Geschichte des EinheitsSystem der Elektronischen Rechentechnik (1968-1990)
Rechentechnik der DDR im ESER Der internationale Vertragsrahmen Arbeitsumfeld des ESER in der UdSSR Arbeitsumfeld des ESER in der DDR
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Vorlaufarbeiten
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Vorlaufarbeiten und deren Technologiebasis

Die technologische und systemtechnische Entwicklung der Mainframes war und ist ein besonderer "Hochtechnologiekomplex". Hier focusierte sich der große Leistungswille, eine erfolgreiche und wichtige Produktlinie weiterzuführen. Und hier trafen, neben der ohnehin extrem anspruchsvollen Materie, in eklatanter Weise Widersprüche aufeinander, welche auch renomierte westliche Firmen vorkomplizierte Aufgaben stellten  und z.B. wegen ihrer Komplexität zum Abbruch/ Auslauf der SIEMENS- Mainframe - Linie in Augsburg im Zeitraum 1994/95 führten. Diese "Technologie" fordert halt Höchstniveau!

 

Eine Mainframe muß eine "Zentraleinheit" sein - nicht nur im Sprachgebrauch der 70er und 80er Jahre, sondern sie steht in der System- Anwendungspyramide im Spitzenbereich:

  • höchste Qualität- dh. technische Verfügbarkeit ( d.h. extrem niedrige Wahrscheinlichkeit eines Systemausfalles)

  • höchste Performance

  • Komfort und Qualität der Ausstattung mit zuverlässiger Anwendungs- Software

  • Berechenbarkeit der Architektur über 10 -15 Jahre für Großanwender

  • Rentabilität des Betriebes

Im Zeitraum nach 1995 war es nach Expertenbewertungen zur Anwendungstechnik in der DDR (aber auch international war das eindeutiger Trend ) notwendig, in den oberen 20% der Anwendungspyramide eine ESER- Leistung von ca. 20-30 Mio OP/ps (MIPS) zu haben.

Der Spezifik der Arbeit am ESER- Hostkomplex ab ca. 1985 folgend sollen hier typische systemorientierte Technologie- Aspekte kurz umrissen werden:

  • die Komplexität der IBM/ ESER- Architektur erfordert einen sehr aufwendigen Spezial- Logikentwurf , dessen Prozessorkern(e) mit höchster Packungsdichte realisiert sein muß/müssen ( wenige Dezi-Liter Volumen der Systemmoduln ), denn im Bereich der geforderten MIPS ist die "Kupfer- Signallaufzeit" vergleichbar mit den Schaltzeiten schneller Logikelemente .
  • es bedarf schneller Logik bei geringen Wärmeverlusteigenschaften -d.h.einer hohen Integrationsfähigkeit, die architekturorientierten Eigenschaften der VLSI- Basis (Strukturbreiten, Kontaktzahlen.. ) sollten "architektur-kompatibel" sein.

  • der Entwurf soll ein Minimum an "sensiblen Zuverlässigkeits- Elementen"- wie vor allem Kontakte, Lötstellen usw. besitzen.

  • die Bauelemente- Basis ( Halbleiter und Bauelemente-Träger) soll wirtschaftlich vertretbare Kosten haben.

  • unter den Bedingungen der DDR- Wirtschaft musste das Konzept hochgradig aus Eigenaufkommen ( des RGW) produzierbar sein

In sehr komplizierten mehrjährigen Konzeptionsarbeiten wurden mehrere Systemkonzepte einer ESER 4- Maschine (EC 1150) erarbeitet und mit den Hauptkooperationspartnern - den Entwicklungsleitern des Kombinates Mikroelektronik - beraten. Es wurden verschiedene Varianten mit Einsatz einer Mischtechnologie (BiCMOS) , ECL und der CMOS- GateArray- Linie U530/550 analysiert *). 1987 wurde dann die CMOS- Gate- Array- Variante auf Basis U5300/U5500 fixiert, verbunden mit dem Einsatz eines keramischen Mehrschicht -Zwischenträgers für die kompakte Montage von gehäuselosen Einzelchips (Multi-Chip-Modul) der Größe 100x100 mm in der Vorzugsvariante. Unter bestimmten Bedingungen ( geringere Leistung , Mehrkosten) wurden auch Varianten ohne **) diesen (technologisch und investitionsseitig kritischen) Zwischenträger analysiert.

*) Dieser Prozess wurde sehr wohl immer mit Blick auf die Bilanzbarkeit der Schaltkreisbasis unter DDR- Bedingungen geführt. Eine sehr enge Zusammenarbeit mit den führenden Spezialisten im Zentrum für Mikroelektronik Dresden (ZMD) des Kombinates Zeiss Jena machte das möglich, wir waren immer im "aktuellen Kanal" der Technologieentwicklungen und damit sowohl modern, als auch "bilanzierbar".

**) Eine Anmerkung aus Sicht eines Besuchers der Informatikabteilung des Deutschen Museums München : Dort war der "TCM100" von IBM ausgestellt, der in IBM /308X- Systemen zum Einsatz kam. Dessen enormer Technologieaufwand, von der grünen "schrumpfungsfreien" Keramik, über Leiterzugpasten höchster Qualität bis zu supergenauen Verbindungen von 36 Lagen über 36 000 Kontaktlöcher und neuartigen Kugel-Bond-Technologien für 132 Chips mit je 120 Kontakten machten dem Autor 2006 bei einem Besuch in München augenscheinlich, dass  sein Auftrag aus dem Jahre 1988 , eine Alternativvariante für EC 1150 ohne den keramischen Mehrschicht -Zwischenträger zu konzipieren, sicher "lebensnotwenig" geworden wäre... . unter DDR- Bedingungen und bei Konfrontation mit der  32-Bit Linie in Dresdner, deren Entwickler derartige Lösungen beim Vorbild ja nicht kannten..

Der Schaltkreisentwurf wurde zum integralen Bestandteil des Logikentwurfes des FG Geräte E2 bzw. des WTZ des Buchungsmaschinenwerkes (später Ascota-AG Chemnitz),d.h. das eigene Arbeitsfeld des Logikentwurfes wanderte folgerichtig mit dem technologischen Fortschritt in den Bereich der Mikroelektronik- Technologie. Das Fachgebiet E2 erarbeitete sich die Fähigkeiten, Schaltkreisentwürfe im Komplex des Gesamtlogikentwurfes der ZE zu erarbeiten, dh. incl. der Logiksimulation, Prüfpatternerstellung usw.. Eine neue Qualität der Entwurfssicherheit war die notwendige Konsequenz und es wurde lebensnotwendig, den Entwurf einer sicheren logischen und technischen Simulation zu unterziehen. Die ersten 3 LSI- Gate Arrays  U5300 wurden so erfolgreich für den Personal- Computer EC 1835 (PC/AT 2. Generation) entworfen. Das Fachgebiet hatte sich auf die Anforderungen der Verwertung von U5300/U5500 in seinem selbstentwickelten Entwurfssystem eingestellt und war hier auf die 90er Jahre gut vorbereitet mit einer sehr flexibel nutzbaren Technologie für ESER- Mainframes , Personalcomputer oder im Prinzip sogar zusätzlich zum ESER auch für DEC-VAX - Logikentwürfe.( Letzteres allerdings ging weit über die Vorstellungswelt der Dresdner Kollegen hinaus).

Unser Konzept war es, mit der CMOS- Schaltkreisbasis U5500 mit ihrer höheren Intergrationsdichte und Geschwindigkeit den Weg in die 90er Jahre zu sichern. Für 1990 waren U5500- Gate Arrays mit ca. 50 T.Gatern /Chip geplant. Die Entwicklungskonzepte sahen vor:

  • 1992: ESER- ZE (EC 1150) mit 8- 10 MIPS
  • 1995 ESER- ZE (EC1150- M) mit 20-25 MIPS.

Mehrere Auszüge aus Original- Unterlagen dieser Zeit sind noch verfügbar und unterstreichen das o. Gesagt deutlich. Die Position der Rechentechnik im internationalen Vergleich und ihre technologische Abhängigkeit vom Stand der Bauelementebasis und Basiskonstruktion war allen an den Systemstrategien beteiligten sehr wohl bewusst !>Dynamik der Architekturen ,

In der o.g. Unterlage " Dynamik der Architekturen" kann der Betrachter heute noch sehr genau die Härte des Ringens um Entwicklungstempo und -Qualität gegenüber dem Weltmarkt einerseits , aber auch gegenüber den UdSSR - Plänen und nicht zuletzt gegenüber dem Dresdner " DEC VAX- Nachbau" als Hauptkonkurrenten nachvollziehen. Der Vergleich der EC 1150M mit 6 Jahren "Rückstand" zum IBM- Vergleich gegenüber einem Rückstand von 9 Jahren bei der 32-bit- Linie gegenüber DEC VAX 8800 spricht sehr deutlich für sich.

Hier Auszuege aus erhaltenen Unterlagen :

 

Wie man sieht, hatte sich das ESER- Systemmanagement des Fachgebietes Geräte nicht nur mit Widrigkeiten besonderer Art auseinanderzusetzen, sondern es gelang

  • viele wichtige Entscheidungen zu gestalten und

  • eine große Entwicklungseinheit von ca. 1000 engagierten Leuten noch 1989 mit unseren technischen Zielen zu motivieren,

Wir sprachen damals im Hause (weitgehend) offen und ehrlich über die Realitäten  und erläuterten unsere Strategie deutlich und für die Mitarbeiter weitgehend nachvollziehbar. Ein Vergleich zum damaligen Stand in der UdSSR zeigte uns einen gewissen theoretischen "Vorsprung". Verglichen mit den Entwicklungstendenzen in der UdSSR lagen wir 1988/89 mit den ESER- Arbeiten mit gutem Kurs im Fahrwasser der Entwicklungen - unter RGW- Bedingungen! Die enge Zusammenarbeit mit den CMOS- Teams des ZMD Dresden(zum VEB Kombinat Carl Zeiss Jena gehörig) bestärkte uns dabei.

Die Darlegungen des Generalkontrukteurs  V.V. Prschijalkowskij nach dem Zusammenbruch des ESER bestätigen uns das. Es ist heute insbesondere für Insider schon  interessant, noch einmal die Auszüge zu lesen , die wir dazu beim Generalkonstrukteur finden konnten> " UEBERBLICK ESER_VVPr "  und " Geschichte des NIZEWT (bis 2003) ".

 

Hier noch einige Bemerkungen zur ESER- PC- Linie:

 

Wie bereits dargestellt, wurde 1987 die CMOS- Gate- Array- Technologie für unser „ESER 4“- Projekt  ausgewählt und auf Basis der Schaltkreise U 5300/U 5500 im Hause festgeschrieben. Die Logik-Entwurfsarbeiten und Verfahren im Fachgebiet wurden folglich auf Verfahren unmittelbar für den Schaltkreisentwurf erweitert. Das gab die Möglichkeit, den aus volkswirtschaftlicher Sicht zunehmenden Anteil der Wertschöpfung für Schaltkreis- Entwurf durch eigene Kapazitäten mitzutragen und bei Planungen weitgehend unabhängig und schnell zu sein. Auch neue Entwurfstechnik mußte dafür installiert werden. Das Haus platzte aus allen Nähten!

Der erste produktwirksame Schritt auf dem Wege zu LSI-Schaltkreisen, den unser Haus anteilig selbst bearbeitete, waren  CMOS- Gate- Arrays für den PC EC 1835. Ergänzend zu den Basisschaltkreisen der U 80286 (Intel/80286)-Familie, geplant bzw. gefertigt  aus dem Kombinat Mikroelektronik Erfurt wurde im PC EC 1835 eine Vielzahl von Logik- Bauteilen des IBM/AT durch drei Typen Gate- Arrays ersetzt. Sie waren im Fachgebiet Geräte entworfen und 1989 im VEB Zentrum für Mikroelektronik Dresden für unsere Funktionsmuster gefertigt worden. Dieser IBM/AT-kompatible- EC1835 war  voll funktionsafähig und stellte im ESER eine echte Spitzenleistung dar- 1989!!

 

Das PC- Knowhow in Chemnitz und Sömmerda ermöglichte auch nach der DM-Einführung umfangreiche Exporte in die UdSSR und bot weitere Chancen.

Vielfach wurde und wird heute noch im Zusammenhang mit der Robotron- Geschichte die Frage gestellt, ob die Zuordnung des ESER- Mainframe Entwicklungszentrums (E2) zum Buchungsmaschinenwerk Karl- Marx- Stadt (BWK) nicht automatisch die Aufgabe der ESER- Mainframe- Linie bedeutete, den das BWK-Profil lag ja bei PC, Terminals, Floppy- Disc und weiteren Gross- Serien- Produkten. Die wichtigste Antwort darauf war 1989 und weit nach 1990 in Chemnitz, bildlich gesprochen, als großer Beton- Rohbau zu sehen, das Gebäude des geplanten Zentrums für die Endfertigung von CMOS- Schaltkreisen. Heute ist davon noch die Baugrube in der Nähe der Gleise am Hauptbahnhof zu sehen.

In karl- Marx- Stadt, der Werkzeug- und Textilmaschinen -Hochburg der DDR bestand  generell ein LSI - Mangel, der nicht ständig durch- teilweise Embargo-behinderte  NSW- Importe tragbar war. Im Zusammenhang damit und der gewählten Orientierung auf CMOS Gate- Arrays wurde im Bezirk Karl- Marx- Stadt eine Kooperation der dort starken Zweige des Textilmaschinenbaus und Werkzeugmaschinenbaus und unter Mitwirkung der TU Karl- Marx- Stadt unter deren Rektor  Prof. Manfred Kraus vorbereitet. Unter Verantwortung von TEXTIMA wurde der Bau eines Zentrums für die Endfertigung der kundenspezifischen Ebenen von CMOS- Schaltkreisen als Komplexvorhaben unter unserer Mitwirkung geplant und mit dessen Bau begonnen, seine Kapazitäten wurden neben dem kompletten regionalen Bedarf auch für den gesamten ESER- Bedarf für PC + Mainframes (ESER IV) ausgelegt.

Auch diese Fakten stellen eine gewisse Bestätigung für die Wahl unserer Strategien dar.

 

Den unerwartet schnellen Zusammenbruch des RGW hatten 1988/1989 nicht einmal die Strategen des Weißen Hauses oder gar des Bundeskanzleramtes vorausgesehen. Die FG E2 - Leitung rund um den ESER- CK trafen diese Ereignisse mit dieser extremen Dynamik natürlich völlig unerwartet....Es ging nur noch darum, maximal dafür zu arbeiten, möglichst vielen Mitarbeitern eine Perspektive, d.h. die Basis für ein weiteres (zweites) Berufsleben zu sichern!

 

Als unverrückbarer Fakt steht fest: man  kann über Architekturen fabulieren oder sie nüchtern auf einer soliden konstruktiv- technologischen Basis umsetzten. Heute wissen wir genauer, dass die UdSSR- Entwicklungen mit ihrer schwachen zivilen Mikroelektronik- Basis dem DDR- Rechentechnik- Export sicher noch weitere Chancen eröffnet hätten .. . Aber, wie der ESER- Generalkonstrukteur so lakonisch formulierte , .. das einst so stolze ESER- System zerfiel unter dem Sturm der historischen Ereignisse.

 

Was bleibt ist für viele E2- Mitstreiter ein gewisser Stolz auf ein interessantes Lebenswerk und für viele 1990 noch jüngeren Kolleginnen und Kollegen eine gute Chance in einem "zweiten professionellen" Leben.

© Dr.Jungnickel