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第67集 银河系列巨型计算机背后的故事

第67集 银河系列巨型计算机背后的故事 0:00/0:00
最新发布时间: 2020-02-15   浏览数:
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  说起计算机,我们第一时间就会想到非常熟悉的日用电脑,但如果是巨型计算机的话,大家可能就不是那么了解了。 

  在湖南长沙,中国人民解放军国防科技大学计算机学院宽敞明亮的机房里,就存放着一个红黄相间的大机柜,它就是我国自行设计和研制的第一台每秒运算速度达到亿次的巨型计算机——“银河1号”。它的诞生,使我国成为当时世界上第三个能独立设计和研制巨型计算机的国家。 

  今天,我们就沿着历史的长河,逆流而上去探寻巨型计算机背后的故事。 

  20世纪70年代初期,科学家率先研制出每秒运行一亿次的巨型计算机,被人们简称巨型机。这种巨型计算机的面世,以强大的数据处理能力迅速在国际计算机领域引发强烈反响,同时也改变了其他生产领域的发展态势。 

  比如,石油的开采就需要借助巨型计算机来计算相关数据。要知道,对于那些被表面土壤、沙漠和海水覆盖住的,没有岩层,直接暴露的地区,就主要依靠土壤研究等方法间接了解地质构造和岩层性质,进而来寻找地下的石油和天然气,这一步骤被人们称为石油物探,是一种覆盖区勘探石油不可缺少的方法。但在当时的条件下,我国石油物探的数据是用磁带记录的,数据磁带多到需要卡车装运,更不要说需要耗费多少人力物力进行计算分析了。 

  由于我国没有高性能的计算机,计算处理能力不足,这些数据磁带不得不用飞机空运到国外处理,然而这样会有很大的缺陷,一方面是经费消耗巨大,另一方面是处理时间没有办法满足工作需要,更重要的是容易导致我国的勘探资料泄露出去。 

  而当我国提出向其他发达国家进口一台性能不算很高的计算机时,对方却提出要求,让我国为这台机器建一个六面不透光的“安全区”,并且能进入“安全区”的只能是国外的工作人员。面对这种情况,我国科学家下定决心,一定要自己研制出巨型计算机,打破国外的技术封锁。 

  1978年,那是一个科学的春天也正是这一年,以计算机专家慈云桂教授为代表的科研人员接受了研制巨型计算机的任务,并表露心迹说:“假如人生能实现一个梦,我的这个梦,就是让中国在世界高性能计算领域拥有一席之地。” 

  但想要研制出巨型计算机,谈何容易?当时我国技术比较落后,资料匮乏,因此了解国外研制巨型机的情况十分有限。中国国防科虽然是国内最早研制计算机的单位,此前为远望号测量船研制的“151”机,每秒运算速度只有100万次,现在要研制每秒运算一亿次的机器,计算机运算速度一下要提高100倍,可以想象得有多么地困难。面对这样的情况,大家只有一个信念,全力以赴造出自己的巨型计算机,大家把它叫做“争气机”,就是要争一口气,不让外国人卡我们的脖子。慈云桂教授更是立下军令状表示,无论如何,都要把中国首台巨型计算机制造出来。 

  远望号测量船”是中国航天远洋测控船队的总名称,中国拥有的7艘远洋测控船,分别命名为远望一号远望七号。我国第一艘“远望号测量船”是在20世纪70年代研制成功,主要担负卫星、飞船和火箭飞行器全程飞行试验测量和控制任务。从“远望一号测控船”工作以来,它圆满完成了我国洲际导弹、潜射导弹、通信卫星、气象卫星、导航定位卫星和“神舟”号飞船以及澳星、亚太二号、菲律宾星等34次重大科研试验任务,并于2010年退役,目前放置在江南造船厂进行展览。 

  刚刚提到为服务“远望号测量船”而制造的“151计算机,就是在慈云桂教授和其他几十名科研人员的共同努力下研制成功的。随后该计算机便20世纪80年代首次向南太平洋发射运载火箭首次潜艇水下发射导弹以及第一颗试验型广播通信卫星的发射和定位中,出色地完成了计算测量任务,为中国航天重点试验的圆满成功做出了大贡献 

  不过,“151”计算机的成功虽然可以为制造巨型机提供一些经验,但研制工作迅速展开之后,还是有各种复杂技术问题。比如,走什么样的技术路线?采取什么样的体系结构如何实现每秒一亿次的运算速度?这些问题像“拦路虎”一样,阻拦着研究人员的前进,但他并没有任何气馁,而是迎难而上,解决问题。他们把实验室当战场,像打仗一样攻关,大家吃在工厂,睡在机房,夜以继日地进行着一场没有硝烟的战斗。 

  当时参与研制的李思昆教授回忆说:那时加班费一个晚上两毛钱,我让大家登记领钱,结果没一个人愿意来领。大家心里想的是省下每一分钱,尽快造出中国的巨型机。 

  俗话说,天道酬勤。经过几年没日没夜的顽强拼搏,以慈云桂教授为代表的科研人员,闯过了一个个理论、技术和工艺难关,攻克了数以百计的技术难题,大大提高机器的运算速度,提前一年完成了研制任务,系统达到并超过了预定的性能指标,机器更是稳定可靠。 

  1983年12月26日,我国第一台亿次巨型计算机顺利通过国家技术鉴定,并被命名为“银河1号”。它的研制成功标志着:中国成了当时世界上第三个能够独立设计和制造巨型计算机的国家。 

  到了1984年10月1日,在国庆大典上,我国首台“银河”巨型机模型受阅通过天安门广场,向世人展示了她那迷人的风采。 

  “银河1号”巨型计算机的横空出世,可以说是震惊中外,引起世界各国一片哗然。但没过多久,西方国家突然同意把每秒亿次级巨型机向中国出口,而且价格十分低廉,降价幅度在50%以上。 

  “银河人”心里明白,这是西方国家试图用“价格战”打入中国巨型计算机市场,把刚刚问世的“银河1巨型计算机冲垮。由于当时我国的经济尚不乐观,国内有需要的行业都想选择性价比高的计算机,于是“银河1巨型计算机就逐渐挤出巨型应用机市场。这种情况在不断地警示我们,如果我们的巨型机研制工作不奋起直追,最后只会被西方越甩越远。因此,除了继续创新发展,我们别无选择。 

  1987年,国防科工委在北京邀请全国巨型机主要用户和同行专家对“银河2”进行方案论证,确定“银河2的应用方向主要面向气象、石油、航空与航天等大型科学计算、工程计算与大规模数据处理,并与用户密切合作,支持用户建立应用系统,开发应用软件。 

  通过商讨,我国抢占世界巨型机“制高点”的重任,落在以陈福接等人为代表的第二代“银河人”的肩上。党的支持、人民的信任、科研条件的改观,给了“银河人”前所未有的勇气与信心。为了节省科研经费,采购元器件时“银河人”精打细算,货比三家,能自己开发的元件设备坚决不采购,“银河人”的艰苦奋斗创造了“银河2”的高性价比。 

  最终,我国“银河人以精益求精的态度快速稳妥推进任务进程,1992年成功实现中国巨型机又一跨越,使我国再次成为世界上第三个掌握了每秒10亿次计算能力巨型计算机研制技术的国家。  

  此后,我国“银河人”又研制出“银河3号”“银河4号”等系列巨型计算机,孕育形成了“胸怀祖国、团结协作、志在高峰、奋勇拼搏”的“银河精神”。 

  回望激情燃烧的岁月,是为了更好地延续老一辈“银河人”的优良传统,让新一代“银河人”领悟“银河精神”的真谛。让我们的祖国在世界科技领域不断新的辉煌。 


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