За 15 лет промышленного выпуска машин СМ появилось несколько очередей этих систем, при этом шло развитие архитектуры минимашин на базе общей шины (16-разрядные СМ-3 — СМ-4 — СМ-1420 — СМ-1600 — CМ-1425- микроЭВМ СМ-1300, 32-разрядные СМ-1700 и 1702) и создавались микрокомпьютеры другой архитектуры на основе процессоров Intel (8-разрядная СМ-1800, 16-разрядная СМ-1810). В разработке сохранялась ориентация на архитектурные решения DEC и, что интересно, в первые годы начиналось даже сотрудничество ИНЭУМ с этой компанией, которое, правда, с началом войны в Афганистане было прекращено. Попытки восстановить взаимодействие были предприняты в 1990 году, когда DЕС снова проявила интерес к линии СМ. Новые политические условия, казалось, благоприятствовали, но теперь воспрепятствовали условия экономические, поскольку с распадом СССР и началом экономической реформы производство СМ ЭВМ прекратилось.
Архитектура машин серии СМ базировалась на системном интерфейсе общей шины, которая соединяет процессор, память и внешние устройства и обеспечивает единые правила обмена информации между всеми модулями вычислительной системы. С использованием общей шины отпадала необходимость в специальных командах ввода/вывода центрального процессора, повышалась гибкость работы с внешними устройствами, а их число ограничивалось лишь физическими характеристиками машины. Для управляющих ЭВМ это особенно важно, так как в силу специфики их использования они должны иметь возможность поддерживать ввод и вывод данных на множество разнотипных модулей. Средства СМ ЭВМ нижнего уровня рассчитаны на локальную обработку информации непосредственно в местах ее возникновения. Номенклатура внешних устройств СМ ЭВМ включала порядка 100 названий, позволяя реализовать системы управления во всех тех отраслях, где применялись СМ. Накопители на магнитной ленте, магнитных и гибких дисках, устройства ввода/вывода графиков, графические интеллектуальные терминалы, АЦПУ, устройства связи с объектами — вот лишь неполный перечень основных классов внешних устройств.
Значительную долю внешнего оборудования СМ составляли управляющие устройства самого нижнего уровня — микропроцессорные устройства для сбора данных с датчиков управляемого объекта и выдачи сигналов на исполнительные механизмы управляющего комплекса СМ. Разработка и производство этого класса устройств до сих пор поддерживался на достаточно высоком уровне силами института, который в лабораторных условиях имел лучшее в России производство печатных плат.
В семействе 16-разрядных СМ ЭВМ на базе общей шины младшие модели — СМ-3, СМ-1300 и старшие — СМ-4, СМ-1420, СМ-1600, СМ-1425 — обладали программной совместимостью и различались по производительности вследствие увеличения быстродействия процессора и внесения дополнительных архитектурных возможностей (например, реализации спецпроцессора обработки чисел с плавающей запятой в СМ-1420 и 1600). Производительность этих машин варьировалась от 200 тыс. оп/с в СМ-3 до 1 млн. оп/с в СМ-1420, объем оперативной памяти — от 64 Кбайт в СМ-3 до 2 Мбайт в старших моделях. Благодаря реализации механизма виртуальной памяти поддерживался мультипрограммный режим работы системы, позволяющий совместить на одной машине выполнение нескольких управляющих задач, а также разработку управляющих программ.
С началом промышленного производства микропроцессоров появились новые модели СМ — 8-разрядная микроЭВМ СМ 1800 и несколько ее разновидностей на базе интерфейсной шины типа Multibus, предназначенные для использования на нижних уровнях иерархии системы управления. Одними из последних разработок в серии СМ были 32-разрядные суперминиЭВМ СМ 1700/1702 на микропроцессорной базе с существенно более высокими быстродействием (3 млн.оп/с ) и емкостью оперативной памяти (до 5 Мбайт). Обладая принципиально иной архитектурой, этот высокопроизводительный компьютер сохранял совместимость со своими 16-разрядными предшественниками благодаря использованию общей шины в качестве системного интерфейса и режиму совместимости центрального процессора.
По словам Прохорова, не было отрасли народного хозяйства, где бы не применялись СМ ЭВМ. Эти машины работали даже на предприятиях ВПК, которому по существовавшей в те годы системе отраслевого подчинения ИНЭУМ до 1989 года не принадлежал. . (Особенно масштабным было использование СМ в энергетике; автоматизация единой энергосистемы СССР полностью основывалась на СМ ЭВМ. Между прочим, на отечественных электростанциях до сих пор можно встретить работающие экземпляры этих машин.) Институт вообще несколько раз менял ведомство и на момент начала развития линии СМ относился уже не к Академии наук, а к Министерству приборостроения и систем управления. Данное министерство не входило в число работавших на военные нужды, и потому объем средств, выделяемых на разработку СМ ЭВМ, на порядок отличался от расходов на ту же ЕС.
Общая тенденция использования миникомпьютеров не только в целях управления технологическими процессами, но и в научных исследованиях, процессе обучения, для обработки информации в непромышленных сферах не могла не затронуть и СМ, которая стала в стране основной машиной для автоматизации научных исследований и экспериментов. Делались специальные комплексы по заказам Академии наук. Младшие модели СМ ЭВМ могли применяться в качестве устройств, которые мы теперь бы назвали офисным компьютером, в качестве лабораторных вычислителей и интеллектуальных терминалов. В зависимости от масштаба решаемых задач вычислительный комплекс мог соединять в себе машины разных линий — СМ и ЕС. Необходимость сопряжения с определенными моделями ЕС возникала, например, в области САПР, а если процесс проектирования задействовал расчеты особенно высокого уровня сложности, возможно было совместное использование СМ с суперЭВМ БЭСМ-6 или «Эльбрус». Именно эта область приложений стимулировала появление микропроцессорной высокопроизводительной суперминиЭВМ СМ 1700/1702.
Использование СМ для решения широкого круга проблем (управление технологическими процессами в реальном времени, САПР, АСУ, автоматизация документооборота) на крупных предприятиях ставило проблему создания единых управляющих комплексов на базе СМ, реализации систем ГАП (гибкая автоматизация производства), которые решались с той или иной степенью успеха благодаря наличию в оборудовании СМ сетевых средств и возможностям конфигурирования многомашинных территориально распределенных комплексов. В конце 80-х было начато промышленное производство средств для создания локальных сетей СМ ЭВМ.
На семейство СМ ЭВМ работала целая инфраструктура, включающая не только заводы-производители и различные НИИ и КБ, но и проектные организации, занимавшиеся разработкой и внедрением автоматизированных систем и прикладного ПО, фонды алгоритмов и программ, внешнеторговые организации. Машины серии успешно продавались в соцстраны, и спрос на них часто даже превышал выделенные квоты на продажи.
Не менее 70 заводов по выпуску самих машин, комплектующих были разбросаны по просторам нашей тогда еще необъятной родины. В Москве функционировал только опытный завод, а основные производители вычислительных комплексов СМ располагались в Киеве и Вильнюсе. Между головными заводами существовала даже определенная конкуренция, что благоприятно сказывалось на качестве выпускаемых машин. Процессоры Intel-подобной архитектуры выпускались в Киеве, а по прототипам DEC — на Воронежском объединении «Электроника», различные полупроводниковые элементы машин — в нескольких городах от Новосибирска до Минска. К «чистоте» элементной базы подходили тогда предельно строго, требуя, чтобы она была исключительно отечественного производства, хотя при разработке широко использовались западные образцы. При сдаче очередной машины на завод целый отдел ИНЭУМ занимался сбором справок для каждого используемого компонента, документально подтверждающих, что он произведен в СССР.