你所不知道的毛泽东时代计算机产业

你所不知道的毛泽东时代计算机产业

  (2015-10-26 15:30:49)

 

你所不知道的毛泽东时代计算机产业

 

10月22日，中国计算机学会名誉理事长、中国科学院院士、中国计算机事业的创始人之一张效祥先生逝世。

同日，“2015中国计算机大会”在安徽合肥滨湖国际会展中心召开。会上，龙芯、申威、飞腾、魂芯、麒麟操作系统的最新技术成果齐亮相，中国计算机事业的继承者用近些年所取得的成绩告慰逝去的前辈，用自己的实际行动向在一穷二白的情况下，创造出在技术上仅次于美苏的半导体产业的前辈们致敬！

回溯历史，张效祥、张梓昌、夏培肃、吴几康、慈云桂等中国计算机事业的创始人在那个满目疮痍的年代，依靠大无畏的牺牲和奉献精神，着实给后辈们留下了一笔颇为可观的家底。

师从苏联，从模仿到自主设计（1952-1960）

建国伊始，因军事和科研上的需要，国家非常重视计算机技术研发。除了积极培养本土人才，并送尖子赴苏联进修外，还积极吸引海外留学归国人才——这当中有曾在苏联进修的张效祥教授；在英国爱丁堡大学攻读博士后的夏培肃院士，有在哥本哈根任无线电厂发展工程师的吴几康院长，还有非常“土鳖”的张梓昌高级工程师......他们成为建国初期仿制苏联计算机、自主设计计算机的栋梁。

宏观规划、培养人才

早在1952年，国家就成立电子计算机科研小组，由数学研究所所长华罗庚负责。计算机小组提出了一台串行的电子管计算机的轮廓设想，性能参数与EDVAC、EDSAC计算机相当。

为培养技术人才，夏培肃院士完成了第一个电子计算器和控制器的设计工作的同时，编写了中国第一本电子计算机原理讲义。在院校开设了计算机设计、程序设计和计算机方法专业训练班，并送技术尖子赴苏联进修。

1956年，国家制定了发展我国科学的12年远景规划，把开创我国的计算技术事业等项目列为四大紧急措施之一，中国科学院成立了计算技术研究所筹备委员会，将人才集中到该研究所，并依靠从苏联获得的技术图纸和苏联在156工程中援建的电子管工厂设计、生产自己的计算机。

在仿制中学习技术

原七机部高级工程师张梓昌于1958年对苏联提供的M-3机设计图纸进行局部修改后，成功研制出103计算机，运算速度达每秒3000次，该计算机共生产36台。

张梓昌

张效祥教授以苏联还在研制中的БЭСМ-II计算机为模板，于1959年成功研制104计算机，该机共生产7台，每秒运行1万次，在原子弹的研制过程中发挥了重要作用。

张效祥

103计算机和104计算机的诞生，使中国计算机完成了从无到有的跨越。而且因为是仿制苏联的先进计算机，在技术起点上比较高——103计算机和104计算机在技术水平上仅次于美苏。

自主设计初尝试

夏培肃院士自行设计的107计算机于1960年研制成功，并被安装在北京玉泉路中国科学技术大学。107计算机是一台小型的串联通用电子管数字计算机，虽然性能不如103和104计算机，但它是新中国第一台自主设计的计算机，标志着中国的计算机从模仿到自主设计的跨越！

夏培肃

中科大以107计算机为基础，编写了《计算机原理》和《程序设计讲义》，作为该校计算机专业、力学系、自动化系、地球物理系的教材。107计算机除了为教学服务外，还服务于潮汐预报、弹道计算、核物理、力学、微波等领域。

107计算机

独立自主，技术封锁下的自强不息（1960-1972）

因长波电台、联合舰队、中苏论战等事件的影响，中苏关系迅速恶化，《中苏友好同盟互助条约》名存实亡，赫鲁晓夫撤走了全部在华苏联专家，而在珍宝岛、铁力提克事件后，中苏几乎到战争边缘，在60年代至80年代初，中国已很难得到苏联技术支援。

与此同时，西方对中国进行严格的技术封锁。在美苏的技术封锁下，使中国只能走自主设计、自主生产的发展路线，正如某人说“封锁吧，封锁他十年八年，中国的问题就解决了”。

自主制造晶体管计算机

晶体管制造对60年代初的中国而言难度不可谓不大，西方和苏联都认为中国根本不可能掌握该项技术。

为解决晶体管制造难题，中国人民解放军军事工程学院四系四○四教研室康鹏（25岁）临危受命，成功研发“隔离-阻塞振荡器”（后被命名为康鹏电路），解决了晶体管的稳定性问题，使中国比美国近晚8年进入晶体管时代。在“康鹏电路”问世后，109厂遂开始量产晶体管。

1965年，中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生，只比美国晚了5年进入集成电路时代。

隔离-阻塞振荡器

 

在解决晶体管制造难题后，哈军工成功研制出新中国第一台全晶体管计算机441B-I于1964年诞生，相对于美国于第一台全晶体管计算机RCA501晚了6年。

441B系列计算机是我国第一台具有分时操作系统和汇编语言、FORTRAN语言及标准程序库的计算机。在天津电子仪器厂共生产了100余台，主要用于军工、科研、气象、油田勘探等，该机最大特点就是高可靠性和高可维性——1966年，北京举办计算机展览，恰逢邢台大地震，441B计算机是唯一不受地震影响，稳定运行的计算机。该系列机型平均使用15年以上。

441B-II,稳定运行20余年，照片摄于1991年

慈云桂，主持设计411B系列机型

109、119计算机——研制氢弹“功勋机”

1964年，吴几康成功研制119计算机，该计算机运算能力为每秒5万次，运算能力略强于美国于1958年制造的IBM 709计算机，IBM 709计算机的运算能力为每秒4.2万次。

吴几康

119计算机

1965年，109计算机研制成功，该机由2万多支晶体管，3万多支二极管组成，稳定运行15年。109和119计算机在我国研制氢弹的历程中立下汗马功劳。

自主研发大规模集成电路

1972年，自主研制的大规模集成电路在四川永川半导体研究所诞生，实现了从中小集成电路发展到大规模集成电路的跨越。

美国从中小规模集成电路发展到中大规模集成电路，用了8年时间（1960年到1968年）。

而我们的前辈，在被美苏同时封锁扼杀之时，只用了7年就完成了从中小规模集成电路发展到中大规模集成电路的跨越（从1965年到1972年），他们的奉献和牺牲值得后辈铭记！

自主研发为主，技术引进为辅（1972-1979）

在72年尼克松访华之后，中国和西方原本剑拔弩张的关系有所缓解，中国从西方了大量引进钢铁、化工等传统行业西方淘汰的技术（四三方案），甚至从西方引进军用技术（搭载L7线膛炮的五对负重轮，斯贝发动机引进项目）。

对于当时属于高科技领域的半导体产业，中国虽然始终无法从官方途径大规模引进半导体设备和技术资料，但也通过特殊渠道少量购买单机设备，并将其消化吸收后，大量仿制，推陈出新，搭建了自己的生产线。

在这个时期，不仅在解决了汉字处理难题，成功研发混合计算机，还在全国建设了四十多家集成电路工厂，为随后的大批量生产奠定了基础。

解决汉字处理难题

1974年，国家立项748工程。748工程成功研制汉字通信、汉字情报检索、汉字精密照排、微型机汉字操作系统、汉字数据库系统、汉字工具软件、汉字全文检索系统以及汉字输入、输出设备，形成了汉字信息处理产业。

混合计算机建功勋

数字计算机是串行操作的，运算速度受到限制，但运算精度很高；而模拟计算机是并行操作的，运算速度很高，但精度较低。混合计算机就是把两者融合，实现取长补短。

在这个时期，我国成功研制HMJ-200系列型大型混合模拟计算机DJM-300系列混合模拟计算机，广泛运用于航天、航海、原子能领域。

HMJ200型混合模拟计算机

DJM-310混合模拟计算机，DJM310型机是DJM300系列低档小型机，可用于求解不高于8阶的线性和非线性微分方程

DJM-330混合模拟计算机

 

批量生产计算机

从国外采购少量单机设备，自行组建了3条生产线后，中国计算机告别了过去单机型生产百余台的历史，在完成对国外设备的仿制并大量生产后，国产计算机更是进入大批量生产时代。

批量生产的计算机有161型“南华”牌台式计算机、LX--121型银行利息机、130系列、150系列、180系列计算机。其中，130系列计算机产量最大，总产量近千台。这批计算机也告别过去仅限于军工科研使用，使用范围也扩大到政府机关、银行的数据采集和数据处理，工业控制，信息和事物处理等方面。

130机全家福

130控制台终端

130系列机型用的内存——磁芯存储器

70年代广泛使用的硬磁盘机，全国装机超过6000台

部分领域追平国外

在这个时期，虽然美国计算机发展迅猛，但中国同行追得也很快，甚至在某些局部领域追平西方，比如上海无线电十四厂于1975年成功开发出的1024位移位存储器，就基本达到国外同期水平；1979年研制的HDS—9计算机每秒运算500万次，是美国1972年的IBM 370-168计算机运算能力的两倍；中科院上海冶金所还独立发展了制造集成电路所需要的离子注入机，并出口到日本。

截至70年代末，中国科研人员和产业工人发扬自力更生、自强不息的精神，建成了中国自己的半导体工业，掌握了从单晶制备、设备制造、集成电路制造的全过程技术。

在当时，只有美国、苏联掌握从单晶制备、设备制造、集成电路制造的全过程技术（当时日本技术很强，但个别领域被美国阉割）。

成功经验

坚持“自主研发为主，技术引进为辅”的发展路线

无论是50年代末引进苏联技术资料，还是70年代通过特殊渠道少量购买欧美先进设备，走的是都“消化吸收、融会贯通、推陈出新、举一反三”的路线，技术引进不仅没对自主技术造成冲击，反而使其融入自己的工业体系中，使中国自主技术更上一层楼。

重视科研

自建国至1978年，国家依靠“高积累、低消费”的方式集中大量资源用于国家建设和技术研发，以老一代革命先辈“献完青春献子孙”的奉献精神和人为压低人民生活水平为代价，将满目疮痍的农业国建设为拥有核武的世界第六工业国。

在此期间，虽然国家财政并不富余，但中国用于科技研发的经费占国民生产总值的平均比例为1.28%，到70年代末，随着经济实力的提升该比值提升到2.32%（80年代军工项目下马、市场换技术、拨改贷后，该比值长期维持在0.6%），做到了竭尽所能为科研工作保障资金。

重视人才

一方面积极吸引在海外留学、工作的技术人才回国效力；另一方面积极培育自己的人才，在开设短期速成班的同时，在院校开设计算机专业，培育专业技术人才。

全国大协作

各个单位互帮互助，尽可能克服产业布局分散的不利影响，齐心协力，共同攻坚，以集中全国科研力量攻坚克难的方式解决了科研道路上一个又一个难题。

一些教训

科研与生产联系得还不够紧密

生产的计算机大多是用于军事、科研和教学。在计划经济体制下，科研成果未能及时转化为商品。

产业布局分散，没有形成规模效应

因外部环境恶劣，特别是中苏论战后同时与美苏交恶，遵循“不把鸡蛋放到一个篮子”的指导思想，科研力量和生产厂家全国东西南北遍地开花，造成科研力量分散，各地的集成电路产业也难以形成规模生产效应。

未能将CPU研发独立于计算机的研发

进入大规模集成电路时代后，美国将CPU研发独立出来，而中国依旧将CPU研发附属于计算机研发，从而造成一些CPU研发项目因配套的计算机项目下马而夭折。

文革对科研造成冲击

文革时期过于频繁的政治运动影响了科研工作的正常开展，在一些单位白天搞运动，晚上搞科研成为常态，一批资产阶级出生的科学家受到冲击离开了科研一线，并受到了不公正的待遇。但祸兮福所倚，福兮祸所伏，在文革时期极左的政治生态使“独立自主，自力更生”成为政治正确，反倒成了中国半导体产业自主技术发展的护身符。

（文/ 观察者网特约作者 铁流）