在國(guó)防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院寬敞、明亮的“銀河”機(jī)房里,矗立著一臺(tái)由7個(gè)機(jī)柜組成的圓柱形機(jī)器。這就是該校于1983年12月研制成功的我國(guó)第一臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)。它的誕生,標(biāo)志著中國(guó)成為繼美、日之后,能獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造巨型機(jī)的國(guó)家。
26年后的今天,許多曾經(jīng)參加過我國(guó)首臺(tái)“銀河”巨型機(jī)研制的老科學(xué)家仍對(duì)那激動(dòng)人心的一刻記憶猶新,“事實(shí)上,當(dāng)時(shí)大家就把這臺(tái)機(jī)器叫做‘爭(zhēng)氣機(jī),就是要爭(zhēng)一口氣,爭(zhēng)出民族尊嚴(yán),不讓外國(guó)人卡我們的脖子!”
“運(yùn)算速度一次不能少;
研制時(shí)間一天不能多”
談起我國(guó)首臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)的研制,國(guó)防科大原計(jì)算機(jī)研究所副所長(zhǎng)——已是82歲高齡的胡守仁教授一下子就打開了記憶的閘門。
1978年,十一屆三中全會(huì)的召開拉開了改革開放的序幕;黨中央、國(guó)務(wù)院決定在原“哈軍工”的基礎(chǔ)上組建國(guó)防科技大學(xué);也是這一年,我國(guó)開始了首臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)的研制工作。
胡教授說,改革開放前,由于沒有高性能的計(jì)算機(jī),我國(guó)勘探的石油礦藏?cái)?shù)據(jù)和資料不得不用飛機(jī)送到國(guó)外去處理,不僅費(fèi)用昂貴,而且受制于人。當(dāng)我同提出向某發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口一臺(tái)性能不算很高的計(jì)算機(jī)時(shí),對(duì)方卻提出:必須為這臺(tái)機(jī)器建一個(gè)六面不透光的“安全區(qū)”,能進(jìn)入“安全區(qū)”的只能是巴黎統(tǒng)籌組織的工作人員。外國(guó)人明擺著是在卡我們的脖子啊!
“中國(guó)要搞四個(gè)現(xiàn)代化,不能沒有巨型機(jī)!”1978年,在全國(guó)第一次科學(xué)大會(huì)上,鄧小平同志的話擲地有聲。就是從那時(shí)起,我國(guó)決定自主研制巨型機(jī),以解決現(xiàn)代化建設(shè)中的大型科學(xué)計(jì)算問題。
時(shí)任國(guó)防科大計(jì)算機(jī)研究所所長(zhǎng)的慈云桂教授聽到這消息,連聲說:“好,好,就等著這一天呀!”國(guó)防科工委副主任張震寰對(duì)國(guó)防科大提出的要求是:“運(yùn)算速度一次不能少;研制時(shí)間一天不能多?!?/p>
“笑向繁星任高歌”,
中國(guó)人創(chuàng)出“爭(zhēng)氣機(jī)”
研制巨型計(jì)算機(jī)談何容易?胡守仁教授回憶道:改革開放之初,我國(guó)技術(shù)落后,資料匱乏,西方國(guó)家又對(duì)我們實(shí)行技術(shù)封鎖,了解國(guó)外研制巨型機(jī)的情況十分有限。國(guó)防科大雖然是國(guó)內(nèi)最早研制計(jì)算機(jī)的單位,但此前為遠(yuǎn)望號(hào)測(cè)量船研制的“151”機(jī),每秒運(yùn)算速度只有100萬次,而現(xiàn)在要研制每秒運(yùn)算一億次的機(jī)器,計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度一下要提高100倍,其困難不言而喻。
但是,困難沒有嚇倒?jié)M腔熱忱的中國(guó)科研人員。當(dāng)時(shí),所有人只有一個(gè)信念,全力以赴造出自己的巨型機(jī)。研制工作迅速展開之后,各種復(fù)雜技術(shù)問題隨之冒了出來。走什么樣的技術(shù)路線?采取什么樣的體系結(jié)構(gòu)?如何實(shí)現(xiàn)每秒一億次的運(yùn)算速度?問題像一個(gè)個(gè)“攔路虎”。天道酬勤,5年沒日沒夜的頑強(qiáng)拼搏,以慈云桂所長(zhǎng)為代表的科研人員,闖過了一個(gè)個(gè)理論、技術(shù)和工藝難關(guān),攻克了數(shù)以百計(jì)的技術(shù)難題,創(chuàng)造性地提出了“雙向量陣列”結(jié)構(gòu),大大提高機(jī)器的運(yùn)算速度,提前一年完成了研制任務(wù),系統(tǒng)達(dá)到并超過了預(yù)定的性能指標(biāo),機(jī)器穩(wěn)定可靠,且經(jīng)費(fèi)只用了原計(jì)劃的五分之一。
1983年12月,首臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)經(jīng)過12天連續(xù)拷機(jī),主機(jī)運(yùn)行289小時(shí)任務(wù)無一故障,大大超過了預(yù)定的性能指標(biāo),順利通過國(guó)家技術(shù)鑒定。中國(guó)從此成為繼美國(guó)、日本之后第三個(gè)能獨(dú)立研制巨型機(jī)的國(guó)家。
實(shí)現(xiàn)研制生產(chǎn)與開發(fā)共贏
首臺(tái)巨型機(jī)的研制,突破了向量化并行算法等一系列關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)出了我國(guó)第一個(gè)全面向量化的大型應(yīng)用軟件—“高分辨率中期預(yù)報(bào)模式銀河高效軟件系統(tǒng)”,使國(guó)產(chǎn)“銀河”巨型機(jī)完成24小時(shí)天氣預(yù)報(bào)的運(yùn)行時(shí)間由過去的10700秒縮短為3900秒,一年就可為國(guó)家節(jié)省機(jī)時(shí)費(fèi)300多萬元。后來又使我國(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)能發(fā)布5至7天中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的國(guó)家之一。如今,“銀河”系列巨型機(jī)廣泛應(yīng)用于天氣預(yù)報(bào)、空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)、工程物理、石油勘探、地震數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。