銀河疑是九天來

1983年5月，國務(wù)院電子計(jì)算機(jī)與大規(guī)模集成電路領(lǐng)導(dǎo)小組組織全國29個(gè)單位的95名計(jì)算機(jī)專家和工程技術(shù)人員，成立銀河計(jì)算機(jī)國家技術(shù)鑒定組，并分成7個(gè)小組對(duì)“銀河－I型”進(jìn)行全面、嚴(yán)格的技術(shù)考核。1983年12月22日，“銀河－I型”通過專家組鑒定，正式宣布研制成功。時(shí)任項(xiàng)目總指揮和總設(shè)計(jì)師的慈云桂再也抑制不住幸福的淚水，揮筆寫下七絕《銀河頌》：銀河疑是九天來，妙算神機(jī)費(fèi)剪裁。躍馬橫刀多壯士，披星戴月育雄才。

回故往事，這首七絕何嘗不是慈云桂一生的寫照。

緊追時(shí)代步伐的人

時(shí)事造英雄，慈云桂所處的年代恰逢計(jì)算機(jī)出現(xiàn)并高速發(fā)展的時(shí)期，計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代速度非常快，爭分奪秒才能跟上時(shí)代前進(jìn)的步伐，稍有不慎就可能被淘汰。慈云桂親身經(jīng)歷了中國計(jì)算機(jī)發(fā)展的每一個(gè)階段，身邊的人都感嘆，“實(shí)在跟不上慈教授的步伐”。

1957年，中國科學(xué)院組織了一批科學(xué)家專攻數(shù)字電子計(jì)算機(jī)項(xiàng)目，正在前蘇聯(lián)和東歐訪問的慈云桂也包括在內(nèi)。同國后，他接受了研制魚雷快艇指揮儀的任務(wù)。

1957年7月，美國無線電工程師學(xué)會(huì)會(huì)刊上有一篇關(guān)于數(shù)字電子計(jì)算機(jī)的綜述性文章，慈云桂讀后很受啟發(fā)，于是和同事一起研究，提出把數(shù)字計(jì)算機(jī)用于指揮儀的方案，并迅速組成了一個(gè)由柳克俊等人參加的計(jì)算機(jī)研制小組。

1958年5月，他帶領(lǐng)一個(gè)8人小組進(jìn)駐北京中關(guān)村的中科院計(jì)算所，經(jīng)過日夜奮戰(zhàn)，模型試驗(yàn)告捷。1958年9月8日，代號(hào)為“901”的樣機(jī)在哈爾濱誕生，這是我國第一臺(tái)電子管專用數(shù)字計(jì)算機(jī)。當(dāng)901樣機(jī)作為國慶十周年的獻(xiàn)禮在北京展出時(shí)，周恩來總理曾握著慈云桂的手說：“要發(fā)展我們自己的計(jì)算機(jī)啊!我們起步晚，但也要趕超”?？偫淼膰谕谐闪舜仍乒鹌床膭?dòng)力。哈爾濱軍事工程學(xué)院院長陳賡大將當(dāng)即決定在學(xué)院創(chuàng)建計(jì)算機(jī)專業(yè)。從此，慈云桂的名字與我國計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展就緊緊地連在了一起。

正當(dāng)慈云桂主持將電子管通用計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)化之時(shí)，出訪英國卻讓他敏感地預(yù)見到國際上計(jì)算機(jī)發(fā)展的主流方向?qū)⑹侨w管化。然而在國內(nèi)，由他主持的一臺(tái)電子管通用計(jì)算機(jī)還在研制，而且還簽訂了生產(chǎn)和銷售協(xié)議。即使如此，面對(duì)種種困難，緊追時(shí)代步伐的慈云桂仍然果斷作出決定，停止電子管計(jì)算機(jī)的研制。這不僅意味著自己的心血付之東流，還意味著必須中止已經(jīng)簽訂的協(xié)議，而重新出發(fā)又談何容易。許多人對(duì)此很難接受。何況早在1959年國內(nèi)就有單位開始用國產(chǎn)晶體管研制計(jì)算機(jī)。到1961年，機(jī)器是安裝起來了，但很不穩(wěn)定，幾分鐘就出一次毛病。不是管子被燒壞，就是電路出故障。不少專家斷言：5年之內(nèi)用國產(chǎn)晶體管做不出通用計(jì)算機(jī)?？梢姰?dāng)時(shí)面臨的風(fēng)險(xiǎn)是相當(dāng)大的。

然而慈云桂堅(jiān)信，“路是人走出來的”。慈云桂帶領(lǐng)下的研究小組從基本電路、系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝三個(gè)方面，腳踏實(shí)地，步步突破，于1964年末，用國產(chǎn)半導(dǎo)體元器件研制成功我國第一臺(tái)晶體管通用電子計(jì)算機(jī)441B—I型計(jì)算機(jī)。

緊接著，1964年4月，世界上最早的集成電路通用計(jì)算機(jī)IBM 360問世，計(jì)算機(jī)開始進(jìn)入第三代，而慈云桂也隨即在1965年提出研制中國的集成電路計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。于是人們看到了百萬次級(jí)集成電路計(jì)算機(jī)151—3隨后誕生，200萬次集成電路大型通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)151—4裝上了遠(yuǎn)望一號(hào)遠(yuǎn)洋科學(xué)測量船……

銀河疑是九天來

時(shí)代步伐不停，慈云桂的目光也落在了更遠(yuǎn)的地方。20世紀(jì)70年代初，以“克雷1號(hào)”為代表的巨型計(jì)算機(jī)在國外嶄露頭角，慈云桂再一次感到發(fā)展中國計(jì)算機(jī)事業(yè)的緊迫感。于是，當(dāng)1978年3月的一天，慈云桂被告知“鄧小平同志決定，把研制我國第一臺(tái)億次計(jì)算機(jī)的任務(wù)交給國防科大，重任就落在你肩上”之時(shí)，時(shí)年60歲的慈云桂激動(dòng)地說：“我就是豁出這條老命，也一定要把我國的巨型機(jī)搞出來?！碑?dāng)天晚上，慈云桂更是立下了軍令狀：一億次一次不少，六年時(shí)間一天不拖，預(yù)算經(jīng)費(fèi)一分不超。從此，中國巨型機(jī)之父帶領(lǐng)科研人員日夜奮戰(zhàn)，開始書寫中國計(jì)算機(jī)史上最為壯觀的戰(zhàn)役，也翻開了他人生中最絢麗的“銀河”章節(jié)。

為了確保億次機(jī)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)，在慈云桂的主持下，從元器件的選取、體系結(jié)構(gòu)的確立、部件的設(shè)計(jì)、工藝的實(shí)施到軟件的開發(fā)，科研專家們都經(jīng)過了充分的論證與反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，作出了一系列符合中國國情的決斷，并先后攻克了100多道技術(shù)難關(guān)。

為積極跟蹤國際最新水平，他們不惜拋棄了辛苦好幾個(gè)月才完成的工作成果，重新設(shè)計(jì)了更為先進(jìn)的總體方案；為彌補(bǔ)機(jī)器主頻的不足，他們創(chuàng)造性地提出了雙向量陣列的全流水化體系結(jié)構(gòu)；為提高存儲(chǔ)器實(shí)際存取速度，在增加存儲(chǔ)通道的同時(shí)，提出了使訪問沖突大為減少的主存素?cái)?shù)模方案；他們還選用高速動(dòng)態(tài)MOS集成器件做主存，使億次機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于當(dāng)時(shí)國外主流巨型機(jī)的容量(國外兩年后才使用MOS做主存)；為避開液冷技術(shù)的困難，他們改用風(fēng)冷，并設(shè)計(jì)了鍥形柱狀管道結(jié)構(gòu)，進(jìn)行等壓短風(fēng)道送風(fēng)；在印制底板的組裝中，他們采用先進(jìn)的繞接技術(shù)；為使軟件系統(tǒng)充分發(fā)揮巨型機(jī)硬件的性能，他們提出了與國外主流巨型機(jī)軟件兼容的指導(dǎo)思想，開創(chuàng)了并行操作系統(tǒng)、向量化編譯、多級(jí)診斷和并行算法等研究，進(jìn)而在我國首先采用軟件工程方法，研制了多種軟件工具，完成了近200萬行結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)任務(wù)。其中在理論上、技術(shù)上和工藝上達(dá)到國際水平者就有十來項(xiàng)。同時(shí)，為了保證億次機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，慈云桂帶領(lǐng)研制人員更是層層把好質(zhì)量關(guān)。全機(jī)底板2.5萬條繞接線，12萬個(gè)繞接點(diǎn)，每個(gè)都檢查8遍以上；全機(jī)800多塊多層印刷板，每塊板上平均有5000個(gè)金屬化孔，全部都進(jìn)行了孔壁檢查、孔導(dǎo)通測試和絕緣測試。200多萬個(gè)焊點(diǎn)無一虛焊，更是創(chuàng)造了一個(gè)奇跡。

最終，名為“銀河”的億次巨型計(jì)算機(jī)于1983年12月22日誕生，主機(jī)在國家級(jí)技術(shù)鑒定中正常運(yùn)轉(zhuǎn)了441小時(shí)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。