中国巨型机之父的军令状:每秒亿次一次不少!六年研制一天不拖!

中国巨型机之父的军令状:每秒亿次一次不少!六年研制一天不拖!

 

 

冯·诺依曼(右一)

1946年2月,“计算机之父”冯·诺依曼成功研制世界第一台电子数字计算机——ENIAC,人类社会由此迈入了计算机时代的门槛。1958年,中国第一台电子管通用计算机103制造成功,每秒计算速度达到30次。

然而,这台比ENIAC年轻12岁的国产计算机,算力竟不及其百分之一。此后虽经改良,但仍与新中国国防、科技事业的迫切需求相距甚远,尤其制约着亟待壮大的中国海军

1958年,研制鱼雷快艇指挥仪的任务,落在了哈军工一群平均年龄只有25岁的年轻人身上,代号901。

                                                                                                                   慈云桂  

 

凭借一本只有数十页纸的计算机科普书,慈云桂带领9名学员迈出了中国自主设计研制电子计算机的第一步……

中国巨型机之父

                                                                                                                慈云桂

 

慈云桂,21岁时在逃避战乱途中考取西南联合大学航空系,但却因病无法前往昆明报到,只好就近借读于湖南大学机械系

八年抗战烽火硝烟,慈云桂没有中止学习,因成绩优异被保送到清华大学。新中国成立以后,慈云桂调入哈军工海军工程系任副主任、雷达教研室主任。

为了研制电子计算机,慈云桂将团队分成两组,一组由他率领南下北京,赴中科院计算机研究所学习研制磁芯存储器,解决元器件困难;另一组在组长柳克俊的带领下,攻克了基本电路设计实验以及运算器、控制器逻辑设计等一系列难关。

磁芯存储器

两个多月后,慈云桂带着宝贵的实验数据和仪器元件回到了哈尔滨,整机组装得以节节推进,但由于优质元件和经验的匮乏,自主研制的磁芯存储器运行时常不稳定。

为此,慈云桂成立了一支攻关小组,苦战三天三夜,终于发现了出错的磁芯,成功替换后,901终于达到了设计指标。

901专用电子数字计算机

1958年9月28日,随着一道椭圆积分数学题被成功计算, 901正式通过验收,后经北海舰队183 型快艇海试,鱼雷的发射精度和可靠性得到大幅提高。

                                                                                                       国防科技大学教授 胡守仁

 

1958年1月份,在海军礼堂搞了个展览。参观的人有总理、朱德、陈毅,基本上大部分中央领导都来。901计算机是很小的机器,性能也比较低,但是它能计算数学题,初步掌握了计算机技术,相当于星星之火。

虽然只是仿制品,但最早一批计算机的成功研制,对于在黑暗中苦苦摸索的同行来说,是极大的鼓舞。

于敏

1965年11月1日,J-501机计算结果的打孔纸带上,显示出了期盼已久的数字。带队在上海进行理论运算的于敏,当即用暗语给北京打了一个电话:“我们几个人去打了一次猎……打上了一只松鼠……

这只“松鼠”,就是我国第一颗氢弹理论研究的突破。

遥不可及的“银河”

慈云桂的科研团队仍然没有止步,1964年11月,我国第一台晶体管通用数字计算机441B在他们的手中宣告诞生。

441-B晶体管通用数字计算机

这是一次技术的革命,第一代电子管技术,中国整整落后了美国12年,而在第二代晶体管计算机441-B问世后,这一技术的差距被缩短到了6年。此后10年,随着集成电路技术的应用,世界算力再次迎来了新的突破。

但几乎就在中国百万次计算机诞生的同时,美国科学家运用向量技术,实现了数据批量化处理,算力直指亿次大关,这也标志着计算机前沿领域跨入高速度、大容量的巨型机时代。

百万次与亿次,算力的巨大落差下,甚至连国家石油矿藏这样的机密数据,都不得不送到国外去处理。而中国要想进口一台早已不算先进的400万次计算机,外方的条件都极其苛刻。

                                                                                                        国防科技大学教授 胡守仁

 

高档的机器不卖,可以出租给你。1/3的价钱是硬件的价钱,另外1/3的价钱是软件的价钱,还有1/3的钱是维护的条件。

结果另外要搞一个房子,中国人是不能进去的,只有他们能进去。而且通过他们管理这个机器,他就能够掌握我们计算机。算什么题目,干什么任务,他都掌握,你看看气人不气人。非得自己自力更生不可!

1978年,邓小平指出:“中国要搞四个现代化,没有巨型机不行!”当年阳春三月,中央召集巨型机研制部署会,研制任务,又一次落在了慈云桂的肩上

然而此时,这支历经哈军工分建南迁,辗转湖南长沙的科研团队,研制出的最快计算机151也只有每秒100万次。

事关国家尊严,慈云桂年逾花甲,仍难凉热血,受领任务后,他当即立下了军令状:“每秒一亿次,一次不少!六年研制时间,一天不拖!预算经费,一分不超!”。

西蒙·克雷

六年是世界发达国家更新一代计算机的时间,然而,西蒙·克雷之所以能研制出世界第一台每秒亿次机克雷-1,除了他的智慧,还有当时美国拥有的世界最深厚的技术积累、最雄厚的经济支撑、最完备的工业基础。

那时,中国的电子元器件性能和工艺水平落后,加之国外的技术封锁,此时上马巨型机无异于自讨苦吃。

国防科技大学教授 王振青

但是在这个情况下,慈老师也还是坚持:这个事既然是科工委下的任务,那我们一定要干好。少活几年,我也要把银河机拿下来。开始因为1978年5月份开方案论证会,所以这个工程就叫“785工程”。

在条件不具备的情况下上马,慈云桂确定的目标并不是个人得失,而是国家需要。可就当慈云桂怀揣任务,回到学校时,发现困难远比想象得多,搭团队,建厂房,攒设备,一次碰头会上,慈云桂边讨论边扳着手指头数,每根手指弯了4遍,整整40个问题,如同40座山

其中最难过的一座大山还是巨型机的核心,当时美国的克雷-1,主频是80兆赫,而中国只有20兆赫。元器件落后的情况下,如何保证这台计算机每秒亿次的算力? “银河”巨型机的研制还需要更加精妙的构思……

 

本文转载于  凤凰卫视

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