從「帳房先生」到「中國巨型計算機之父」,慈雲桂先後主導了中國四代計算機的研發

csdn 發佈 2020-08-13T22:06:50+00:00

慈雲桂是中國計算機界的先驅,他主導了中國第一台電子管計算機的研製,接著是電晶體計算機、集成電路計算機和「銀河」億次巨型機,是公認的「中國巨型計算機之父」。

作者 | 年素清

責編 | 李雪敬

出品 | CSDN(ID:CSDNnews)

慈雲桂是中國計算機界的先驅,他主導了中國第一台電子管計算機的研製,接著是電晶體計算機、集成電路計算機和「銀河」億次巨型機,是公認的「中國巨型計算機之父」

同時,他熱心於教育,創立了國防科技大學計算機系,是計算機研究所的創始人,為我國計算機科學技術與國防建設做出了貢獻。

桂雲慈,維基百科

一心要讀書的「帳房先生」

慈雲桂先生於1917年出生於安徽桐城。幼時在家鄉讀私塾,到12歲時,因為家境貧寒,父親便將他送到一個熟人的店鋪里做「帳房先生」,在櫃檯上打算盤記帳。掌柜見他小小年紀但帳做得條目清楚,數字精準,就對他說:「孩子,你別讀書了,跟著我做生意吧。」慈雲桂卻說:「你就是把金銀堆到這兒我也不干!我要讀書。」

父親見兒子一心只想讀書,無心經商,於是在來年春天又把慈雲桂送回私塾繼續讀書。

1937年,慈雲桂進入安慶一中學習。1938年6月,慈雲桂高中畢業前夕,安慶被日軍攻陷,學校被迫遷往九華山。畢業後又隨學校遷往湖南,沿途日機轟炸,目睹無數同胞慘遭殺害,他積極投身於抗日救亡運動。

同年8月,慈雲桂考入西南聯合大學的航空系,但不幸因病無法登程,只好借讀於湖南大學的機械系,後轉入電機系。

1943年,大學畢業的慈雲桂被保送到當時依託於昆明西南聯大的清華大學無線電研究所當研究生,潛心於微波理論與雷達技術的研究。

1946年,慈雲桂被選派到英國學習雷達技術,回國後分配到已遷回北平的清華大學物理系,擔任助教、講師。由於慈雲桂在雷達研究領域的學識,後被調至大連高等海軍學校任指揮系副教授,一路晉升至中國人民解放軍軍事工程學院電子工程系副主任、教授。

率隊研製出中國第一台電子管計算機

1957年5月,慈雲桂隨軍事院校參觀團訪問蘇聯。在那裡,慈雲桂第一次看到電子計算機時,他不禁眼前一亮,那不停閃爍的各種指示燈看得他眼花繚亂,令他無法移開目光。回到住處,慈雲桂的心情久久無法平靜,嘴裡不停地念著「計算機……計算機!」

慈雲桂之所以會如此激動,是因為雖然此時距世界上第一台數字電子計算機誕生已過去十年,但中國在這方面仍是白紙一張,沒有任何起色,慈雲桂心裡想著如何把計算機技術學到手,為新中國的建設增加戰鬥力。

回國後,慈雲桂參加了中國科學院組織的數字電子計算機項目,緊接著又接受了研製艦艇指揮儀的任務。慈雲桂因為讀到美國無線電工程師學會會刊(Proc.IRE)上刊載的一篇關於數字電子計算機的綜述性文章,很受啟發,於是提出了把數字計算機用於指揮儀的方案。

1958年初,慈雲桂在哈爾濱組建了9人研製小組,9月,小組住進位於北京中關村的中科院計算所。

當時設備簡陋,器材奇缺,他們硬是憑著一本十幾頁的資料,鋪開一張白紙,開始繪製中國電子計算機的藍圖。經過近百次的試驗和不停嘗試,1958年9月,我國第一台電子管專用計算機誕生了,代號為「901」。

1959年,「901」作為向祖國成立十周年敬獻的禮物在北京展出,周恩來總理讚揚慈雲桂和他的團隊:「幹得很有成績嘛,要繼續努力。」周總理握著慈雲桂的手說:「要發展我們自己的計算機啊!我們起步晚,但也要趕超。」

率隊研製出中國第一台電晶體計算機

1961年9月,慈雲桂隨中國電子學會派出的代表團再次訪問英國。在考察過程中,慈雲桂驚訝地發現英國的計算機已全面電晶體化,曾風靡一時的電子管計算機已被淘汰出局。他敏銳地預感到這將是計算機技術發展的主流方向,世界計算機技術已跨入電晶體時代。然而在國內,由他主持的一台電子管通用計算機剛剛研製成功,並且簽訂了生產和銷售協議。慈雲桂立即寫信回國,建議停止電子管計算機的研製。

白天,他借著參觀訪問的機會分外留意各種先進機型,晚上則在使館裡通宵達旦地在圖紙上進行電晶體計算機的設計,終於在回國之前完成了電晶體計算機體系結構和基本邏輯電路的方案設計。回國後,慈雲桂拿著自己的設計方案立即向時任國防科委主任的聶榮臻作了專題匯報,聶帥當即指示:儘快用國產電晶體研製出通用計算機。

1964年,慈雲桂率領團隊用國產半導體元器件研製成功我國第一台電晶體通用 441B-I 型電子計算機。

率隊研製出中國第一台集成電路計算機

1966年1月,慈雲桂率計算機代表團赴英國參觀學習,歷時8個多月,訪問了英國的計算機公司和國家物理實驗室,以及牛津、劍橋等大學。回國後,慈雲桂提出研發新的集成電路計算機體系結構和軟體系統。他指出美國早已在1964年4月製成世界上最早的集成電路通用計算機 IBM360,英國等強國也緊隨其後,世界計算機開始更新至第三代,中國絕不能落後。

然而計劃剛剛制定不久,「文革」突然爆發,慈雲桂受到牽連,為擺脫干擾,研發組遷到上海郊區,很快敲定了總體方案。1970年秋,學校主體南遷長沙,計算機系設在市郊的一座農校里。在慈雲桂的帶領下,全體研製人員團結一心,克服重重困難,經過3年的苦心奮戰終於完成了邏輯設計、工程設計和模型試驗。

接著,他又帶領大家奔赴北京的工廠進行生產落地。他和團隊研發成員及生產工人等40多人工作和睡覺都擠在一間木板棚里,夏天熱得像蒸籠,冬天冷得像冰窟窿,但慈雲桂毫無怨言,前後歷時4年,終於在1977年宣告我國第一台百萬次集成電路計算機 151-3 的研製成功。

次年10月,二百萬次集成電路大型通用計算機系統 151-4 通過國家驗收。

率隊研製出中國的「爭氣機」

在慈雲桂潛心於集成電路大型通用計算機研發的同時,中國面臨著一個十分尷尬的問題,當時被叫做「玻璃房」的故事。

20 世紀 80 年代的中國尚缺乏自研超級計算機的技術,為了進行石油勘測,石油工業部不得不斥巨資從美國購買了一台 IBM 超級計算機,由於當時的西方國家正對中國進行高技術封鎖,美國雖然賣了超級計算機給中國,但依然嚴加監視以防核心技術泄密,買來的計算機被放置在玻璃房內,房間鑰匙由美方人員保管,中國科學家經過授權才能進入玻璃房,並且得在美方監視下進行操作。

中國科學院院士、前國防科技大學校長楊學軍談起這段歷史時說:「這是中國科研工作者心中永遠的痛,就像農民自家沒糧,母親自己沒奶餵孩子。」

1978年3 月,鄧小平在在全國科學技術大會上提出:「中國要搞四個現代化,不能沒有巨型機。」不久後,國防科技大學接到了自研超級計算機的任務,時任該大學計算機研究所所長的慈雲桂被推舉為技術總指揮和總設計師,他立下了軍令狀,「每秒一億次一次不少,6 年時間一天不拖,預算經費一分不超」。

慈雲桂帶著團隊成立了多個攻關小組,研發過程中問題頻出、困難重重,有次團隊花幾個月做出來的方案,被慈雲桂一口否決,他帶著大家重新研製更加先進的總體方案。

期間,慈雲桂團隊創造性地提出「雙向量陣列」結構,大大提高了機器的運算速度。

1983年,中國第一台超級計算機問世,慈雲桂率隊提前一年完成任務。當時的國防部長張愛萍,給這台超級計算機起名為「銀河」。

「銀河」的誕生打破了西方大國在超級計算機上的技術封鎖,讓中國成為繼美國和日本之後,世界上第 3 個可以自主研製超級計算機的國家,因此,這台計算機也被國人驕傲地稱為:「爭氣機」。

關鍵字: