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中國(guó)從此“有了”計(jì)算機(jī)(下)

發(fā)布日期:2024-04-03??來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)??作者:甘曉 李賀??瀏覽次數(shù):1382
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核心提示:(續(xù))目標(biāo):瞄準(zhǔn)M-3躊躇滿志地踏上追逐計(jì)算機(jī)夢(mèng)想之路,意氣風(fēng)發(fā)的中國(guó)科學(xué)家心中萌生一個(gè)問(wèn)題:當(dāng)時(shí),距離世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)研制成功已經(jīng)過(guò)去10年,是盡快迎頭趕上,還是一切從頭開始?面對(duì)現(xiàn)實(shí),腳踏實(shí)地。大家一致的意見是,先學(xué)習(xí)掌握蘇聯(lián)已有的技術(shù),在此基礎(chǔ)上根據(jù)我國(guó)的具體條件,開展自己的研究工作。于是,計(jì)算所籌備委員會(huì)提出“先仿制后創(chuàng)新,

(續(xù))

目標(biāo):瞄準(zhǔn)M-3

躊躇滿志地踏上追逐計(jì)算機(jī)夢(mèng)想之路,意氣風(fēng)發(fā)的中國(guó)科學(xué)家心中萌生一個(gè)問(wèn)題:當(dāng)時(shí),距離世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)研制成功已經(jīng)過(guò)去10年,是盡快迎頭趕上,還是一切從頭開始?

面對(duì)現(xiàn)實(shí),腳踏實(shí)地。大家一致的意見是,先學(xué)習(xí)掌握蘇聯(lián)已有的技術(shù),在此基礎(chǔ)上根據(jù)我國(guó)的具體條件,開展自己的研究工作。于是,計(jì)算所籌備委員會(huì)提出“先仿制后創(chuàng)新,仿制為了創(chuàng)新”的思路,目的是盡快掌握整機(jī)技術(shù)。

1956年9月,我國(guó)派出高級(jí)專家考察團(tuán)去蘇聯(lián),全面深入考察計(jì)算機(jī)的研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、教學(xué)、應(yīng)用以及相關(guān)技術(shù)。

兩個(gè)多月時(shí)間里,考察團(tuán)分別對(duì)莫斯科、列寧格勒兩地計(jì)算技術(shù)的科研、生產(chǎn)和教育進(jìn)行了觀摩和學(xué)習(xí),重點(diǎn)學(xué)習(xí)了M-20計(jì)算機(jī)。何紹宗回憶道:“通過(guò)這次考察與學(xué)習(xí),我們受益匪淺?!?/p>

但中國(guó)科學(xué)家回國(guó)以后了解到,M-20計(jì)算機(jī)調(diào)試不太順利。計(jì)算所籌備委員會(huì)認(rèn)為,仿制已經(jīng)成熟的其他計(jì)算機(jī)更加穩(wěn)妥。于是,M-3小型計(jì)算機(jī)走進(jìn)他們的視野。

1957年4月,何紹宗作為時(shí)任中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)郭沫若的代表,拜訪了蘇聯(lián)科學(xué)院,獲得了相關(guān)的圖紙資料。

當(dāng)年11月底,正在當(dāng)時(shí)的通信兵部從事科研工作的張梓昌接到調(diào)令,讓他參與M-3計(jì)算機(jī)仿制任務(wù),要求他第二天就去計(jì)算所報(bào)到。

計(jì)算所在租用的西苑旅社客房里宣布M-3工程組成立,莫根生擔(dān)任組長(zhǎng),張梓昌擔(dān)任副組長(zhǎng),研制工作很快鋪開。

一開始,客房里不能做實(shí)驗(yàn),大家只好集中精力學(xué)習(xí)資料。直到1958年1月下旬,計(jì)算所在中關(guān)村的科研樓落成,科研人員才有機(jī)會(huì)真正干起來(lái)。

在張梓昌的記憶里,這是一段難忘的熱鬧時(shí)光。“大家情緒高漲,迅速建立了實(shí)驗(yàn)室,一面消化資料,一面進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)?!彼谝黄恼轮袑懙馈M瑫r(shí),來(lái)自全國(guó)各地、各單位的科研人員陸續(xù)會(huì)集到計(jì)算所,“來(lái)去匆匆,川流不息”。

為了更加有序地開展研制工作,工程組內(nèi)部分設(shè)了電源小組、運(yùn)算器小組、控制器小組、磁鼓小組以及輸入輸出小組。5個(gè)小組既各司其職,又環(huán)環(huán)相扣。

“從各單位來(lái)的人員無(wú)論年齡大小、資歷深淺和協(xié)作時(shí)間長(zhǎng)短,都在一起摸爬滾打,組內(nèi)氣氛是人與人真誠(chéng)相處,沒有隔閡?!睆堣鞑硎?。

“103機(jī)”的部分研制人員

仿制:依然是從“0”開始

M-3機(jī)是第一代電子數(shù)字計(jì)算機(jī),大約使用了800個(gè)電子管、2000個(gè)氧化銅二極管、10000個(gè)阻容元件,分裝成400個(gè)插件插入3個(gè)機(jī)柜。其中,主機(jī)是特寬型的,全機(jī)約有10000個(gè)接觸點(diǎn)和50000個(gè)焊接點(diǎn)。用磁鼓做的內(nèi)存容量為1024字,字長(zhǎng)32位,運(yùn)算速度為每秒30次;后改用磁芯作為內(nèi)存,運(yùn)算速度提升至每秒2500次。

要想仿制出這樣一個(gè)復(fù)雜的電子“大腦”,光靠圖紙和資料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。中國(guó)科學(xué)家依照蘇聯(lián)的圖紙親身實(shí)踐后,種種技術(shù)問(wèn)題浮出水面,研制工作仍然需要從“0”開始。

例如,對(duì)張梓昌而言,整機(jī)邏輯就是個(gè)新問(wèn)題?!半m然以前也曾讀過(guò)一些計(jì)算機(jī)的文獻(xiàn),但總覺得語(yǔ)焉不詳?!彼硎尽?/p>

又如,經(jīng)過(guò)測(cè)試,工作人員發(fā)現(xiàn)以氧化銅二極管為主要邏輯元件,會(huì)使計(jì)算機(jī)的參數(shù)不穩(wěn)定,多片疊成帶來(lái)明顯的安全隱患,并且響應(yīng)速度太慢,與其他電路不匹配,應(yīng)改用晶體二極管。對(duì)此,科研人員經(jīng)過(guò)分析研究,對(duì)蘇聯(lián)的圖紙進(jìn)行了改良。

到了生產(chǎn)環(huán)節(jié),由于蘇聯(lián)M-3機(jī)資料中沒有關(guān)于生產(chǎn)工藝的文件,需要攻克的難關(guān)就更多了。試制生產(chǎn)工作由738廠(北京有線電廠)承擔(dān)協(xié)作,遇到的一個(gè)大難題是磁鼓鼓體表面磁性介質(zhì)工藝。

鼓體的光潔度必須達(dá)到最高的12級(jí),才能保證裝配后的鼓體安全運(yùn)行,任何“百分之一”的小麻點(diǎn)都意味著“百分之百”的失敗。面對(duì)嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn),廠里的老工程師、技術(shù)員幾經(jīng)討論,憑借老工人豐富的經(jīng)驗(yàn)和手感等過(guò)硬的功夫,最終實(shí)現(xiàn)了“百分之百”的成功。

為實(shí)現(xiàn)電鍍鎳鈷合金磁介質(zhì)光滑均勻,時(shí)任表面處理實(shí)驗(yàn)室主任蔣宇僑日夜攻讀外文資料,歸納出一個(gè)確保均勻光滑的滾鍍法電鍍工藝,達(dá)到了技術(shù)要求。

時(shí)不我待!為了讓我國(guó)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)盡早“出世”,計(jì)算所召開了“打擂臺(tái)”大會(huì),各個(gè)室組之間爭(zhēng)相挑戰(zhàn),時(shí)間表一次又一次提前,原定于1958年6月底完成“103機(jī)”試制的計(jì)劃往前調(diào)整了一個(gè)月。

然而,到5月下旬時(shí),當(dāng)?shù)谝慌_(tái)“103機(jī)”進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)插件底板連線焊接階段后,技術(shù)人員意識(shí)到,如果按照最初設(shè)定的接線工藝,無(wú)法按時(shí)完成5月底交付的目標(biāo)。

關(guān)關(guān)難過(guò)關(guān)關(guān)過(guò)。當(dāng)時(shí)作為技術(shù)員跟班生產(chǎn)的夏紀(jì)寅和時(shí)任738廠計(jì)算機(jī)技術(shù)科電路室主任錢基廣“急中生智”,請(qǐng)熟練工人采取交換機(jī)總裝車間的扎纜型工藝,終于在5月31日凌晨2點(diǎn)全部完工,并經(jīng)過(guò)通鈴檢查證明連線焊接全部正確。這一創(chuàng)新不僅解決了當(dāng)時(shí)的研制問(wèn)題,更為后續(xù)的生產(chǎn)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

同年7月底,“103機(jī)”完成調(diào)機(jī),比原計(jì)劃提前了5個(gè)月。最后,科研團(tuán)隊(duì)于八一建軍節(jié)當(dāng)天試算成功,代表科技界完成了獻(xiàn)禮,并將“103機(jī)”命名為“八一型”計(jì)算機(jī)。

“我國(guó)計(jì)算技術(shù)不再是空白學(xué)科。”“103機(jī)”宣告調(diào)試成功后,《人民日?qǐng)?bào)》在報(bào)道中寫道。

此后,科研人員為了完善提高“103機(jī)”的性能,又自主研制出比初始樣機(jī)容量擴(kuò)大1倍的磁芯儲(chǔ)存器樣機(jī),命名為CX-1型磁芯存儲(chǔ)器。這一零部件的創(chuàng)新讓“103機(jī)”的運(yùn)算速度從每秒30次提高到每秒上千次,配型后命名為DJS-1型電子計(jì)算機(jī)。

根據(jù)歷史資料記載,從1958年起,“103機(jī)”迭代更新了DJS-1機(jī)、DJS-3機(jī)兩代電子計(jì)算機(jī),先后生產(chǎn)了40多臺(tái),供全國(guó)用戶單位使用。直到1966年2月晶體管計(jì)算機(jī)上馬,我國(guó)第一代電子管計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)才畫上了句號(hào)。

“實(shí)踐證明,‘103機(jī)’仿制過(guò)程中,不但培養(yǎng)鍛煉了一大批科技人員,而且將試驗(yàn)研究基地、生產(chǎn)制造基地以及配套部門全部帶動(dòng)起來(lái)了?!遍惻媪乜偨Y(jié)道。

以今天的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)看,“103機(jī)”的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能很低。然而,站在歷史的角度看,“103機(jī)”實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的突破,從試制到生產(chǎn),是一段夢(mèng)想和奮斗交織的路程,也是一個(gè)關(guān)鍵而重要的起點(diǎn)。雖然親歷者現(xiàn)在大多已經(jīng)離我們而去,但他們艱苦奮斗的光輝歲月將永載史冊(cè)。

“103機(jī)”的誕生深深激發(fā)了科研人員的創(chuàng)新熱情和奮斗精神。從20世紀(jì)60年代起,中國(guó)科學(xué)院的科研人員連續(xù)攻克了電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路的種種難關(guān),不斷研制出性能更強(qiáng)、速度更快、存儲(chǔ)容量更大的計(jì)算機(jī),讓中國(guó)在計(jì)算強(qiáng)國(guó)的道路上越走越遠(yuǎn)。(記者甘曉 實(shí)習(xí)生李賀)

責(zé)任編輯:賀治瑞

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