书城自然科学新编科技知识全书:中华科技五千年
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第50章 第一台十亿次巨型计算机研制成功

1992年11月19日,由国防科技大学计算机研究所研制的中国第一台通用10亿次并行巨型机——银河—Ⅱ计算机通过国家鉴定。这种计算机为共享主存紧耦合四处理机系统结构,主频50兆赫,基本字长64位,主存容量256MB,拥有两个独立的输入输出子系统,可进行每秒10亿次以上的运算操作。

“银河—Ⅱ计算机”的研制成功,使我们进一步缩小了与国外先进水平的差距,成为世界上少有的几个掌握了研究巨型计算机技术的国家之一。

中国计算机的研制工作始于50年代,1959年9月14日,我国第一台每秒能运算1万次的快速通用电子计算机试制成功,并在工程设计、水利勘测、气象预报特别是第一颗原子弹、第一颗氢弹、第一颗人造地球卫星的研制过程中,解决了大量复杂的计算问题。

1973年8月,我国第一台每秒运算100万次的集成电路电子计算机试制成功,标志着中国电子计算机技术又前进了一大步。

中国的巨型计算机研制是从1978年开始的。国防科技大学在全国20多个科研、生产、使用单位的支持和协作下,经过5年的努力,研制出了中国第一台银河巨型计算机,并于1983年12月通过了国家鉴定。该计算机硬件系统运算速度达到每秒1亿次以上,软件系统内容丰富,功能较强,使用方便,性能先进。该机在石油、地质勘探、中长期天气数值预报、卫星图像处理、计算大型项目和国防建设中得到了广泛的运用。

“银河”亿次机的研制成功,在世界上掀起了一股不小的“银河”旋风,很多国家的报纸纷纷载文,宣称中国已进入巨型机大国行列。

但科学永无上境,探索也应该永无止境。高技术领域的研究,同样对计算机的运算能力有着永无止境的要求。尤其是在石油地质勘探、地震预报、航空、航天、核物理等的大型科学计算中,需要在很短的时间内处理完上百万上千万个数据资料,这些都离不开巨型计算机。而对巨型机的有关技术,国外一般都实行严密的封锁,有时为了大型数据的处理需要花巨资租用外国的先进巨型计算机,还必须在外国专家的监督下使用。

生产和科研中遇到的大型数据处理问题,说明银河亿次计算机的研制成功,只是迈出了我国巨型机研制的第一步,高科技的迅猛发展对巨型机的要求更高,1986年2月,党中央、国务院批准了国防科技大学计算机研究所关于研制我国10亿次巨型计算机的建议。1988年3月,作为第一家急需用户,国家气象局与国防科技大学签订了“银河—Ⅱ”巨型计算机的合同书,1987年,曾分别参加或主持过我国第一代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代集成电路计算机的设计和研制的国防科技大学计算机所的有关专家、教授大胆地提出了“银河—Ⅱ”巨型计算机的双处理机设计方案,以后又在此基础上提出了四处理机方案。

“银河—Ⅱ”由“银河—Ⅰ”的单处理机变为多处理机并行,绝不仅仅是一个量的变化,而是一个质的飞跃。

“银河—Ⅱ”整体设计方案和逻辑设计确定后,在李思昆教授的主持下,经过刻苦攻关,攻克了逻辑图输入、逻辑模拟、交互布局自动布线等六大技术难关,终于完成了工程化设计任务。CAD系统的主要技术指标达到了国际先进水平,为“银河—Ⅱ”巨型计算机的研制立下了头功:

为解决多机并行技术,研制人员通过优化设计,使“银河一Ⅱ”的插件方案,比设计时的方案减少了1/3,体积比“银河—Ⅰ”大为缩小,而性能却比“银河一Ⅰ”高出10倍-利用效率达90%以上。

“银河—Ⅱ”巨型计算机的系统设计完成后,银河计算机厂广大干部、工人和技术人员,为了完成我国第一台世界水平的巨型计算机的生产任务,克服了很多生产过程中遇到的技术难题,以非常认真细致的工作态度,投入到“银河一Ⅱ”的生产中。

1991年2月,“银河一Ⅱ”主机小系统调试成功。

1992年5月,主机系统也调试成功。至此,从80年代末在湘江之畔打响的高科技攻坚战只用了仅仅4年时间就取得了全面胜利。这是我国电子计算机科学领域取得的巨大突破,标志着我国的巨型计算机研制已跨入世界先进行列。

1992年11月19日,国防科技大学计算机研究所的会议室里,中国计算机科学的专家、学者欢聚在一起。会议室里气氛异常热烈,充满了欢声笑语。来自全国42家计算机研究所、应用单位和高等院校的专家组成的鉴定委员会,在分8个组完成了对“银河—Ⅱ”18个课题的鉴定后,在这里进行整机技术鉴定:专家们一致认为,“银河—Ⅱ”巨型计算机总体技术指标已达到国际80年代中后期同类巨型机的先进水平。

通过鉴定,这台巨型机主机频率达到50兆赫,运算速度实现了每秒4亿个64倍的浮点结果,即每秒达到10亿次。

在鉴定过程中,这台不足3米高的六棱形机器,只用了35分钟,就完成了被华罗庚教授称之为集数学之大成而至今无解的难题。在两天的时间内,该机顺利地完成了美国最著名的巨型机的考题。特别是当它以快于要求近两倍的速度完成了欧洲80年代末T63L16气象预报模式的计算时,令第一用户国家气象局感到非常满意。

“银河—Ⅱ”巨型计算机研究成功,通过专家鉴定后,国务院、中央军委分别发来贺电。参加研制的260余名计算机专家和工程技术人员分别受到有关方面的奖励。