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家园 【文摘】中国计算机事业回顾-左克

中国电子计算机的科研、生产和应用是从上世纪五十年代中后期开始的。1956年

,周总理亲自主持制定的《十二年科学技术发展规划》中,就把计算机列为发展

科学技术的重点之一,并筹建了中国第一个计算技术研究所。

  我们知道,以逻辑电路器件作为标志,到目前为止的电子计算机可以分为四

代。(此外还有“第五代”即人工智能计算机和“第六代”即生物计算机的说法

,但至今尚未成熟,本文不涉及。)每一代计算机,都比前一代更小、更快,技

术工艺要求更高,价钱也更便宜。中国科学家研制从第一代到第四代计算机的工

作,几乎贯穿于整个毛泽东时代。

  第一代计算机采用电子管。美国研制出第一代计算机用了4年(1943-1946,

标志:宾夕法尼亚大学莫尔学院的ENIAC),而中国通过学习苏联的技术,仅用3年

就完成了(1956-1958,标志:中科院计算所的103机),并生产了50台左右[文献

2]。

  第二代计算机采用晶体管。美国从第一代计算机进入第二代计算机花了9年时

间(1946-1954,标志:贝尔实验室的TRADIC),中国用了7年(1958-1964,标志

:哈尔滨军事工程学院,即国防科技大学前身的441B机),生产了约200台[文献

2]。

  第三代计算机采用中、小规模集成电路。这段发展过程美国用了11年(1954-1964,

标志:IBM公司的IBM360),中国用了7年时间(1964-1970,标志:中科院计算所

的小规模集成电路通用数字电子计算机“111机”[文献3])。我国研制的第三代

计算机品种非常多。例如,北京大学、北京有线电厂和燃化部等单位联合研制的

150机于1973年完成;借鉴美国IBM公司16位小型机技术的DJS-100机也于该年(1973)

研制成功,它的硬件为自行设计,软件兼容;1976年11月,中国科学院计算所研

制成功1000万次大型电子计算机“013机”;等等。这里不再一一介绍。

  这一时期的1973年1月,四机部召开了电子计算机首次专业会议(即7301会议

),总结了60年代我国在计算机研制中的经验和教训,决定放弃单纯追求提高运

算速度的技术政策,确定了发展系列机的方针,提出联合研制小、中、大三个系

列计算机的任务,以中小型机为主,着力普及和运用[文献4]。从此,中国计算机

工业开始有了政策性指导,重点研究开发国际先进机型的兼容机、研制汉字信息

处理系统和发展微机[文献5]。

  第四代计算机采用大规模和超大规模集成电路,今天的计算机都属于第四代

计算机。这个过程美国用了9年(1964-1972,标志:美国国防部高级研究规划署

与伊利诺斯大学联合研制的ILLIAC-IV),中国用了8年(1970-1977,标志:航天

部陕西骊山微电子公司的77型机)。77型机是中国第一台自行设计研制的,采用

大规模集成电路的16位微型计算机[文献6]。另外,参照美国Intel 8008机型的国

产DJS-050微机,也于该年(1977)由清华大学等单位仿制成功并通过鉴定[文献

5]。

  通过以上数据可以看到,中国计算机事业的起步比美国晚了13年,但是经过

毛泽东时代老一辈科学家的艰苦努力,中国与美国的差距不是某些人所歪曲的“

被拉大了”,而是缩小了,从12年缩小到10年,再缩小到6年。到毛泽东离开我们

之后不久,中国的计算机水平仅比美国落后5年。

家园 【文摘】二. 中国在毛泽东时代掌握了大规模集成电路制造技

制造第四代计算机的基础部件是大规模集成电路。有人认为毛泽东时代的中

国不能制造大规模集成电路,成为导致计算机事业后来出现停滞的主要原因。这

种说法是完全没有根据的。

  1965年,中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生,仅比美国晚了5年。在

此后的岁月里,尽管国外对我国进行技术封锁,但这一领域的广大科研工作者和

工人阶级,发扬自力更生和艰苦奋斗的精神,依靠自己的力量建起了中国早期的

半导体工业,掌握了从拉单晶、设备制造,再到集成电路制造全过程,积累了大

量的人才和丰富的知识,相继研制并生产了DTL、TTL、 ECL等各种类型的中小规

模双极型数字逻辑电路,支持了国内计算机行业。当时具备这种能力的国家除中

国外,只有美国、日本和苏联[文献7]。

  中国从小规模集成电路经过中规模集成电路,再发展到大规模集成电路,仅

用了7年时间,这以1972年四川永川半导体研究所(现电子工业部24所)研制成功

的我国第一块PMOS型大规模集成电路为标志,而美国用了8年。也就是说,到文革

中期,我们在制造大规模集成电路上与国外的差距缩短到4年。

  这一时期,由于受国内外微电子业迅速发展的影响,加上集成电路的利润丰

厚,国内出现一股电子热潮,全国建设了四十多家集成电路工厂,为以后进行大

规模集成电路的研究和生产提供了工业基础。

  通过对比会发现,美、日等国的大规模集成电路从实验阶段到定型,再到批

量工业生产,通常用4、5年时间。到我国第一块大规模集成电路诞生的时候,这

些国家已先后进入大规模集成电路的规模生产阶段。参照这个速度,可以预计,

我国到70年代中期就可以实现大规模集成电路的批量生产,即使考虑到国外封锁

和工业基础薄弱等不利因素,也不会晚于70年代末,这已经被历史所证实。某些

人说什么“文化大革命耽误了大规模集成电路的工业生产”,是站不住脚的。

  在此之后,我国在大规模集成电路工业方面坚持两条腿走路。一方面依靠自

己的力量,继续加强大规模集成电路的研制和生产工作。1975年,上海无线电十

四厂又成功开发出当时属国内最高水平的1024位移位存储器,集成度达8820个元

器件[文献8],达到国外同期水平。另一方面,在那个据说是“闭关锁国”的时期

,我国通过购买国外单台设备,自己组建了三条生产线,以缓解国内制造计算机

的迫切需要。

  当然,在这一时期也存在着一些问题。一是科研与生产联系得不够紧密,一

些科研成果未能及时转化为商品。二是生产线过多,国家投资分散,没有发挥计

划经济的优势,一些地方难以形成规模生产效应。[文献9]

  即便如此,到上世纪70年代末,我国又陆续研制出256和1024位ECL高速随机

存储器,后者达到国际同期的先进水平;可以生产NMOS 256位和4096位、PMOS 1024位

随机存储器;掌握了对于大规模集成电路制造起着重要作用的无显影光刻技术,

可用于制造分子束外延设备[文献10];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[文献7]。

  毛泽东时代给我们的微电子业留下了一笔丰厚的家底

家园 【文摘】三. 中国计算机事业在毛泽东时代之后的短暂辉煌

从文革结束到80年代初的这段时期,我国科研队伍基本上继承了毛泽东时代

的传统,在坚持自力更生的同时,还积极引进先进技术、进口成套件或关键件的

组装,并积极开展引进技术本土化的工作,在计算机事业和大规模集成电路制造

方面继续取得一系列成就。但是在这一时期,也存在一些失误。

  在1977年4月的全国微型机专业会议上,确定了中国微机今后的发展方向为参

照Intel 8008的DJS-050系列五个机型,以及参照Motorola 6800的DJS-060系列四

个机型。这两大系列的样机于1980年前后陆续研制成功。[文献5]

  在1979年11月陕西的微型机交流会上,参展的国产微型机有六十多个品种,

包括我国当时速度最快、外部设备最齐全的微型机DJS-061-1。[文献10]

  1982年,参考DG公司NOVA 16位小型计算机,采用国产中大规模集成电路的DJS-153小

型计算机研制成功。同时,与NOVA-3机兼容的DJS-185机也由上海电子计算机厂完

成。[文献2]

  1983年,中国国防科技大学自行设计的“银河I”巨型计算机通过鉴定。它是

一个每秒向量运算1亿次的巨型计算机系统。成为我国第四代计算机中的巨型机代

表机型。

  同年,南京的734厂研制成功紫金1号,这是美国苹果公司的仿制机;装有中

文操作系统CCDOS的16位长城0520-A诞生;浪潮公司通过采用英特尔8088芯片,以

进口元散件为主,组装的0520微机在济南诞生。

  在大规模集成电路制造方面,截止到1983年,16K MOS动态存储器研制成功,

8位机用大规模集成电路品种基本配套,4K MOS静态存储器进入小批量生产,高性

能4位处理机集成电路批量生产,电子器件工业总公司研制成功6800八位微处理器

(仿制美国Motorola公司1974年推出的6800),甘肃天光电工厂生产出64位、256位

、1024位双极型ECL存储器,上海无线电十四厂生产出CMOS大规模集成电路(1981年

),等。另外,超大规模集成电路的关键设备研制工作也取得一定的进展,不少

基础材料基本达到生产要求。[文献11]

  值得一提的是,上海元件五厂和上海无线电十四厂于1979年研制成功单片8080八

位微处理器[文献8]。8080为美国Intel公司1974年的产品,西德仿制出该类产品

是在1980年10月(Siemens SAB 8080 A-C),苏联是在1986年(Eastern Bloc 8080

KP580BM80A)。这标志着我们此时与美国的差距只有5年。

  这个时期,国际计算机行业出现两个新的变化。一是美国IBM公司于1981年推

出了个人计算机(PC),从此计算机开始进入家庭。第二个变化是微处理器(CPU)

的研发成为一个专门的行业。PC机的出现得益于CPU的价格不断下降和速度不断提

高。PC机出现后,国外一些从事计算机研制的科研人员逐渐独立出来,专门从事

CPU设计。

  我国及时注意到了第一个发展趋势。1983年2月召开的全国计算机协调工作会

议上,把生产IBM PC兼容机定为发展方向,提出“照着IBM的PC做”。所谓“照着

IBM的PC做”,并不是现在电脑市场上的攒机,实际上当时没有任何设计图纸可供

参考,完全靠自己摸索。但是对第二个变化,我国没有注意,虽然此时已经可以

仿造出8080、6800等CPU芯片,没能及时将CPU的研究独立出来,专门培养,这为

日后中国微机的发展埋下了隐患。

  在对待技术引进和发展高端计算机方面,当时也存在着一些问题。以“银河

I”巨型计算机为例,这项工程耗费1亿元人民币,由于片面追求国际最先进技术

,忽视了国内相关部门的协调、促进和合作,硬件大量从国外购买,没有使我国

的整体技术取得任何实质性的进步。此时国内一些具有实力的集成电路科研和生

产单位,由于得不到足够的经费进行技术开发和设备改进,生产的计算机硬件没

有得到一展身手的机会。这样,国际上早在1978年就已经开始出现了超大规模集

成电路,而我国却在迈向超大规模集成电路的路途中慢了下来。

家园 【文摘】四. 决策上昏招叠出,中国的计算机业进入严冬

1984年,邓小平在上海说:“计算机普及要从娃娃抓起。”也是在这一年,

邓小平访问美国。这一年成为中美关系史上的一个转折点,也为我国的大量技术

引进提供了机遇。在大量进口汽车、彩电、冰箱生产线的同时,各科研、制造单

位和大专院校大量引进半导体器件生产线。从1984年到“七五”末期,先后共引

进33条集成电路生产线。由于当时“巴统”的禁运政策,引进设备基本上都是国

外已淘汰的[文献12]。

  虽然引进技术会受制于人,容易造成“引进一代,落后一代”的被动状态,

但是如果我们能够坚持过去的方针,用已有的技术力量实现引进技术的本土化,

中国的集成电路产业迈上一个新的台阶仍然是有希望的,同时这也会对中国的计

算机工业的进一步发展起到促进作用。日本、韩国就是成功的例子。但是,从80年

代中期开始,我们的计算机和半导体电子器件工业的发展模式从过去的“创新为

主,引进为辅”和重视基础研究,转变为单纯的引进,放弃了在通用电路方面的

追赶[文献12]。这种对改革开放的片面理解,造成了极为严重的后果。

  首先,我国自废武功,停止了半导体研发计划,天真地幻想依靠市场能自动

生成和换取技术。[文献13]

  第二,一味地强调技术引进,促使集成电路企业急功近利,很少有明确的消

化吸收方案,最后都亏本了,引进的33条集成电路生产线绝大多数没有发挥作用

。[文献12]

  第三,对洋技术、洋理论的无限美化,使国内出现了一种崇洋媚外的风气,

国产技术被贬为垃圾,科研单位和企业生存面临困境。在生存压力和崇洋媚外风

气的双重影响下,原有的计算机和微电子科研队伍流失严重,很多科技人员流到

国外。[文献9]

  在这个阶段,虽然我国也仿制或研制出了几种机型,如1984年的2780机,1985年

的银河超级小型机,1986年的HN-2730超级小型机,1987年的太极2220[文献5],

但由于缺乏微电子工业的支持,加上国家战略决策的失误,与国外产品的差距略

有拉大。例如,2780机比DEC公司的原始机型VAX-II/780 32位小型机落后6年,太

极2220比DEC公司的原始机型MicroVAX也落后6年。特别需要指出的是,这些计算

机的主要硬件完全依靠进口,我国这个时候单凭自己的技术已经很难生产出一台

计算机了。

  这一时期又出现两个极其错误的政策,给我们的计算机业和半导体集成电路

业雪上加霜。

  1984年,当时的国务院总理赵紫阳听信一些智囊和洋专家的建议,未经科学

论证,在违反民主集中制组织原则的情况下贸然实行“拨改贷”,从过去国家向

企业拨款作为流动资金和设备更新改造基金,改为银行向企业贷款,企业不仅要

偿还银行贷款,还要付高额利息。而政府不仅不投一分钱,反而像从前一样抽走

企业的大部分收入。这样一来把大部分国营企业搞亏损了,为以后的“产权”改

革和公开搞私有化提供了口实。然而,“拨改贷”至今没有被政府公开否定,赵

紫阳的错误也一直没有得到清算。

  正是由于“拨改贷”,使得我国当时的集成电路工业遭到严重打击,企业只

能忙于解决生存问题,没有精力和经费去消化引进技术和开发新产品。这就是企

业急功近利的根源。当时曾有一些专家警告说:“计算机工业投资不足,资金分

散的问题仍然没有很好解决”[文献14],但始终没有引起重视。 ...华岳论坛 - "http://huazhen.net"

  另外一个失误,是当时的决策者在进入了“科学的春天”后,并没有真正重

视科学技术。

  国际上,通常把科技经费中用于研究和开发的部分占国内生产总值的比例,

称作“R&G/GDP”,用来衡量一个国家的科技水平,以及这个国家对科技的重视程

度。在整个毛泽东时代,我国用于科技研发的经费占国民生产总值的比例,平均

在1.28%,达到当时几个初等发达国家的平均水平(如意大利、西班牙)。到了毛

泽东时代后期,随着我国经济实力的不断增强,这个指标增加到2.32%,达到同期

几个最发达国家英、法、西德的水平,仅比当时的美国、日本低一些(美国长期

为2.8-3.0%,日本70年代以前1.6%,进入70年代后与美国接近)[文献15,16]。

这个数字如果拿到今天,甚至比2003年全世界发达国家的平均值2.2%还要高[文献

17],可见毛泽东时代对科学技术的重视程度。有些人指责文革时期或者毛泽东本

人不重视科学技术,完全是睁眼说瞎话。

  进入上世纪70时年代以后,特别是到了80年代,由于电子、计算机等新兴产

业的兴起,世界各主要发达国家和新兴发达国家的政府、企业等部门纷纷增加对

研发经费的投入。这个时候,如果我国对科学技术有起码的重视,把“科学技术

是第一生产力”真正落到实处,即使我们能保持毛泽东时代后期那个据说是“不

重视科学技术”、“国民经济到了崩溃边缘”时期的2.3%的水平,中国的微电子

业和计算机业的情况也会好很多。但是从80年代开始,我们的决策者却把R&G/GDP大

幅度往下砍,到了80年代中期,全社会对研发经费投入的R&G/GDP值不到0.7%。1984年

以后由于“拨改贷”造成了的困境,使企业基本无力进行研发投资,R&G/GDP骤然

降到0.6%以下[文献16]。

  由于研发经费缩水,我国70年代末至80年代初自主研制的计算机项目,与集

成电路和半导体研发一起,都以“没钱”为由停掉了。这些科研队伍解散后,除

了出国的以外,有的下海经商,有的回高校教书,更有甚者竟然被调去看机房。

  这一时期,我国的半导体领域从争相引进、无所建树到人财两空,以致到后

来谁都说“半导体不是好玩的”,“几十亿扔进去听不到响”,“上头一听半导

体就头大”[文献12]。由于失去了基础,我国此时的计算机工业,只能靠0520等

旧机型、千元的中华学习机、长城286等组装PC机维持。

家园 【文摘】【原创】五. 一错再错,中国的计算机业被彻底剿灭

 进入90年代,我国仍然延续了研发经费的低投入,除了1993年之前的几年受

国际封锁的影响有了点紧迫感,R&D/GDP略微超过0.70%以外,90年代中期再次回

到80年代的水平,其中1995和1996连续两年下跌到0.60%[文献18]。

  1989年中美关系的蜜月期结束,美国政府严格限制对中国出口高性能计算机

,除了要付出高额的采购费用外,还要把服务器放在一个透明的玻璃房子中,由

洋人监控,以防止用于其他目的。中国因技不如人而饱受屈辱的情形可想而知。

痛定思痛,国人自主研发高性能计算机的激情终于被唤醒。

  1993年,具有标志性意义的曙光一号诞生;1995年曙光1000诞生,它与美国

Intel公司1990年产品的技术相近,标志着我国高性能计算机与国外的差距缩小到

5年左右;1997年国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统,系统综

合技术达到90年代中期国际先进水平[文献4]。然而,由于国内微电子业近十年的

技术停滞,这些高性能计算机没有实现完全国产化,技术上仍然受制于人。例如

,曙光一号采用美国Motorola公司1989年底推出的M88100商业微处理器,操作系

统移植了美国IBM公司的AT&T UNIX。后来的国产计算机,也都没有“中国芯”。

  尽管如此,我国的高性能计算机与国外的差距并没有被拉得太大。这要感谢

国外对高性能计算机技术的封锁,使我国不能买到相关技术,不得不自行研究。

相比之下,我国的微机业由于没有遭到封锁,在“造船不如买船”的洋奴哲学指

导下,日子反而不好过了。

  1990年,中国大幅降低了关税、取消了计算机产品进出口批文、开放了国内

微机市场。顷刻间,国外的286、386电脑如潮水般涌入,长城、浪潮、联想等国

内公司溃不成军;1991年由英特尔和AMD掀起的“黑色降价风暴”,更是让中国计

算机产业雪上加霜。由于绝大多数整机企业积压了高价买进的芯片,从而背上巨

额亏损的包袱,一家家整机厂商前赴后继般悲壮地倒在了血雨腥风之中。长城、

浪潮和联想也都元气大伤;1992年,国家实施控购,进一步使中国PC整机制造业

进入发展的低潮[文献19]。此后,国内的计算机企业只能从事低附加值的微机组

装。相比之下,同样是面对外国计算机企业的竞争,由于日本非常注意对本国企

业的保护,规定进入日本市场的微机必须支持日语环境,从而使美国微机难以进

入日本市场。

  在微电子集成电路方面,国内企业继80年代中后期陆续亏损后,90年代纷纷

倒闭,国内集成电路工业逐步变为三资企业为主的局面。据专家估计,到上世纪

90年代末,我国微电子科技水平与国外的差距至少是10年[文献20]。 ...华岳论坛 - "http://washeng.net"

  其实我们还可以假设一下,即使没有80年代和90年代初期的一系列失误,即

使我国的计算机和集成电路技术能做到世界一流水平,到90年代中后期,这些工

业也会被龙永图这类败家子们卖掉,成为他们与国际接轨的政绩。这样看来,中

国计算机业的提前死亡,死得干净,没有落得个“苦恨年年压金线,为他人做嫁

衣裳”的结局,从某种意义上说也是一件好事。

家园 又有人来讲童话故事了。

写这个文章的人,政治立场十分鲜明,可惜根本不懂电子行业的运行。

[QUOTE]当然,在这一时期也存在着一些问题。一是科研与生产联系得不够紧密,一些科研成果未能及时转化为商品。二是生产线过多,国家投资分散,没有发挥计划经济的优势,一些地方难以形成规模生产效应。[QUOTE]

这可不是“一些问题”,对于电子行业,这是决定生死的问题,技术上的差距反倒是并不重要。

Zliog 算是集成电路产业化的先驱;

IBM 首先确立PC的标准;

DEC首先拿出64位工作站芯片;

SUN曾经是工作站市场的霸主,至今在可靠性方面有一定优势;

他们在各自的领域可都不是“曾经仅仅落后几年”,而是“曾经遥遥领先好几年”。可是由于忽视了市场的开发,经营出现各种问题,Zliog早已解散,IBM退出PC市场,DEC被收购,SUN在苟延残喘。

M$可从来不以技术见长,intel也是以善于用非技术手段见称。每一个在电子业曾经辉煌的公司,巅峰时刻都是因为拿出了最符合市场的产品,而不是最高技术的产品。

不要怪自己人不用国货。我曾经是SUN 工作站的忠实用户,可架不住linux的机器比SUN快4倍,价钱便宜一半,作为一个要在很短时间内完成设计的半导体工程师,你能有什么选择?

对于中国电子行业,最要命的是缺乏市场开发、生产管理,快速准确的反应机制。在计划体制、行政干预下谋求电子行业特别是半导体行业的发展,实在是南辕北辙。

在计划经济体制下,几乎是国家越重视、领导越关怀的电子企业,投入和产出越不成比例,死的越难看。80年代的华晶,90年代的首钢NEC,上海华宏NEC,哪一个不是雷声大,雨点小?最近几个高唱爱国的半导体公司,哪一个不是肥皂泡?

家园 就是,写这个的人根本不懂什么是电子工业

我父母都是半导体行业的,60年代到80年代末期,在这个行业泡了一辈子,国内什么水平再清楚不过。

科研成果未能及时转化为商品(这里先不谈什么样的科研产品),科研和工业的区别,这在任何行业都是问题,但对于电子工业则尤其致命。

稍微懂行的人都知道,半导体工业的利润和这个工业的生存完成是要靠规模效应的,从最简单二极管,到最复杂的集成电路芯片,做出几个实验室样品和成批生产,差得远了。 即便技术上的设计和功能都没有问题,你投十个片出来一个合格品,人家是九个,这种水平就只能是实验室水准,根本不能到市场上和人竞争的。

这个是为什么全世界可以有无数生产家具,电视音像,乃至组装PC的厂家,但是生产CPU, 内存等芯片的就那么几家,因为他们的产量完全可以满足全球的需求,而且规模越大,成本越低。 所谓的“掌握技术”就只有心理安慰的意义,技术和工艺在全球达不到一流水准,这种工业就会被淘汰。落后几年就是致命的,因为你不可能像其他商品一样,靠廉价来获得部分市场。

现在国内复杂的芯片,实验室也能造,谈工业,那就是两码事。

家园 同感

我父亲在电子行业干了几十年,说国内一个不好的风气就是只重视技术不重视生产工艺,每次拿出台样机后都吹嘘搞出了世界水平的科研成果,缩短了多少年的差距云云,但是只字不提工业化的进展,给人以我们已达到世界先进水平的错。其实样机出来只能算是万里长征的第一步,批量生产商业化才是最难的部分。事实上很多成果都只能停留在样机或小批量生产阶段,因为我们的工艺不行,成品率太低。这样做不是没有原因的,技术上放卫星当然比工艺上的进步更抓人眼球,更容易搞到拨款,说实在的有点政绩工程的感觉。

电脑行业我不了解,但是看作者列举的早期成功的例子都是中小批量的大中小型机,客户也都是政府部门和军队,对成本和可靠性什么的不敏感,根据这个就下结论说与高度市场化的西方国家差距缩小到4年,好像不太可靠。

家园 哈哈,不要找文献。

如果真要“世界水平”的东西,老冰原来就有两个项目被评为过“世界先进水平”。那玩意能信,老母猪绝对能上树,河里原来在国内搞过“世界水平”成果的人,不止十个八个吧?

家园 【文摘】中国计算机事业的拓荒史

中国计算机事业的拓荒史

自力更生 全部国产化

自从1946年世界上第一台数字电子计算机在美国诞生以来,与计算机最邻近领域的数学和物理界的共和国泰斗:世界数学大师华罗庚教授和中国原子能事业的奠基人钱三强教授,就十分关注这一新技术如何在国内发展。从1951年起,他们先后聚集国内外相近领域人才加入到计算机事业的行列中(放在当时他们领导的中国科学院数学所和物理所),尤其是从国外回来的教授、工程师和博士,其中包括国际电路网络权威闵乃大教授、在美国公司有多年实践经验的范新弼博士、在丹麦公司有多年实践经验的吴几康工程师以及从英国留学回来的夏培肃博士和从美国留学回来的蒋士騛博士,并且积极推动将发展计算机列入12年发展规划。

1956年3月,由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副研究员和北大的党政人员组成的代表团,参加了在莫斯科主办的“计算技术发展道路”国际会议。这次参会可以说是到前苏联“取经”,为我国制定12年规划的计算机部分作技术准备。随后在制定的12年规划中确定中国要研制计算机,并批准中国科学院成立计算技术、半导体、电子学及自动化四个研究所。当时的计算技术研究所筹备处由中国科学院、总参三部、国防五院(七机部)、二机部十局(四机部)四个单位联合成立,北京大学、清华大学也相应成立了计算数学专业和计算机专业。为了迅速培养计算机专业人才,这三个方面联合举办了第一届计算机和第一届计算数学训练班。计算数学训练班的学生有幸听到了刚刚归国的国际控制论权威钱学森教授以及在美国有3~4年编程经验的董铁宝教授(他当时是国内唯一真正直接接触过计算机多年的学者)的讲课。当时,我也是其中的学生之一。钱学森自学的数学功底,深度广度几乎涵盖了我们所学的数学的所有课程,而且运用自如,我们作为北大数学系的学生感到十分钦佩,同时也使我们具体了解了数学如何应用到实际物理世界中。

在前苏联专家的帮助下,中国科学院计算技术研究所,由七机部张梓昌高级工程师领衔研制的中国第一台数字电子计算机103机(定点32二进制位,每秒2500次)在1958年交付使用,骨干有董占球、王行刚等年轻人。随后,由总参张效祥教授领衔研制的中国第一台大型数字电子计算机104机(浮点40二进制位,每秒1万次)在1959年也交付使用,骨干有金怡濂、苏东庄、刘锡刚、姚锡珊、周锡令等。其中,磁心存储器由计算所副研究员范新弼和七机部黄玉珩高级工程师领导完成。在104机上建立的,由钟萃豪、董蕴美领导的中国第一个自行设计的编译系统是在1961年试验成功(Fortran型)。

国际历史说明,发展计算机首先是为国防服务,中国也不例外。在前苏联专家帮助中国发展民用计算机的同时,1958年,北京大学教授张世龙领导的包括当时还是学生的王选在内的北大师生与空军合作,自行设计研制了数字电子计算机“北京一号”,并交付空军使用。当时的中国人民解放军总司令朱德还亲自到北京大学北阁“北京一号”机房参观了该台机器。在完成“北京一号”之后,张世龙带领包括王选和许卓群在内的北大师生,立即投入到北大自行设计“红旗”的研制工作中。当时设定的目标比前苏联专家帮助研制的104机还高(通用浮点48二进制位,每秒1万次)。1962年,“红旗”也开始试算成功,但由于搬迁和“文革”的干扰,搬迁后未能恢复和继续。

同一时期, 1958年在哈尔滨军事工程学院(国防科技大学前身)海军系柳克俊的领导下,与海军合作自行设计的“901”海军计算机交付海军使用。在哈军工海军系康继昌的领导下,与空军合作自行设计的“东风113”空军机载计算机也交付空军使用。随后,柳克俊领衔研制的国产晶体管军用计算机1961年也交付海军使用。

在1958~1962年期间,总参也先后独立研制成功一些自行设计的、全部国产化的型号,因为保密原因,这里从略。

这些是中国人民响应中央号召,自力更生、努力拼搏做出的第一批代表中国人掌握计算机技术水平的成果,它证明了中国人民有能力发展中国自己的全部国产化的计算机事业。

1964 年,在中科院计算技术研究所吴几康、范新弼领导下自行设计的119机(通用浮点44二进制位,每秒5万次)也交付使用。这是中国第一台自行设计的电子管大型通用计算机。也是世界上最快的电子管计算机。由于当时美国等已经转入晶体管计算机时代,不能说明中国水平高,但仍然能说明中国人民有能力去实现“外国有的,中国要有;外国没有的,中国也要有”这个雄伟意愿。在119机上建立的、由董蕴美带领自行设计的实用的编译系统是在1965年交付使用(Algol 型)的,并且后来移植到109丙机上。

在哈军工计算机系教授慈云桂领导下自行设计的晶体管计算机441B(浮点40二进制位,每秒8千次) 在1964年研制成功,骨干有康鹏等人。接着,1965年,441B改进为每秒2万次。在中科院计算技术研究所蒋士騛领导下自行设计的晶体管计算机109 乙机(浮点32二进制位,每秒6万次)在1965年也交付使用。

为了发展我国“两弹一星”工程,1967年由蒋士騛领衔自行设计了一台专为 “两弹一星”服务(两台分别安装在二机部供核弹研究用和七机部供火箭研究用)的计算机——109丙机交付使用,骨干有沈亚城、梁吟藻等。这台计算机的使用时间长达15年,被誉为“功勋计算机”,是中国第一台具有分时、中断系统和管理程序的计算机,同时中国第一个自行设计的管理程序就是在它上面建立的。

虽然我国自行设计研制了多种型号的计算机,但运算速度一直未能突破百万次大关。直到1973年,北京大学(由张世龙培养的包括许卓群、张新华在内的骨干们) 与“738厂”(孙强南、陈华林等骨干们)联合研制的集成电路计算机150(通用浮点48二进制位,每秒1百万次)的问世,使我国拥有了第一台自行设计的百万次集成电路计算机,也是中国第一台配有多道程序和自行设计的操作系统的计算机。该操作系统由北京大学教授杨芙清领衔研制,这是国内第一个自行设计的操作系统。

1973年3月,在全国实际研制目标200万~500万次不能满足中国飞行体设计的计算流体力学需要的情况下,当时的国防科委副主任钱学森根据飞行体设计的需要,要求中科院计算所在20世纪70年代研制出一亿次高性能巨型机,80年代完成十亿次和百亿次高性能巨型机,并且指出必须考虑并行计算的道路。中科院计算所根据国防情报所和计算所情报室提供的国际上公开的材料,分析国际上在1970年前后美国研制成功的高性能巨型机的优缺点之后,1973年5月提出全部国产化一亿次高性能巨型机(20M低功耗ECL电路-四条流水线)及其模型机(757向量计算机, 10M ECL电路-单条流水线)的可行方案。由于“四人帮”等的干扰破坏,及“文革”后数不清“走马灯”式良莠不齐的干部班子,模型机757向量计算机1984 年才投入使用。虽然巨型机的关键技术——由沈亚城负责的20M低功耗ECL电路的集成电路芯片在1979年也研制投片成功,但是全部国产化一亿次高性能巨型机因任务变动而停止。

表1和表2给出了代表中国掌握电子管和晶体管及集成电路计算机技术水平的发展时间表,水平主要是根据发明专利“三性”中的先进性。这里再强调一下,表中只列出代表中国掌握的计算机技术水平的计算机,其他的从略。

以上叙述是从研制水平的角度来说的,但是从非常重要的产业、市场和使用的角度,提供成批生产的计算机,电子工业部及其有关研究所(如著名的15所)和工厂 (如著名的738厂)功不可没。不仅上述中国早期计算机的研制和批量生产离不开他们,而且他们也独立设计和研制过一些成批生产的计算机(如108系列),尤其在人造卫星地面系统(如320计算机及舰上718计算机)及其他军工任务上,都作出了突出贡献。他们研究工作的重点在技术和工艺上。他们的领军人是莫根生、陈立伟、曹启章及一批骨干,如江学国等等。此外,七机部、清华大学及中科院各分院在发展计算技术方面也作出了许多贡献,不一一列举。

中国自力更生全部国产化的半导体、集成电路计算机事业,是与20世纪50年代至70年代林兰英、王守武、王守觉和徐元森等教授领导的中科院半导体所、上海冶金所和109厂的研究及开发工作分不开的。而中科院半导体所和109厂都是从物理所独立出来的。中科院物理所对中国计算机事业的历史贡献也是功不可没。

发展计算机事业离不开人才培养,20世纪50年代至70年代,中科院计算技术研究所(如夏培肃)、北京大学和哈军工,在组织教师和学生动手研制计算机进行实践、培养人才方面都取得很好的成绩。

一个计算机系统是由多方面研究成果构成的。范新弼领导的磁心存储器长期处于领先地位,其中主要的骨干有甘鸿、伍福宁、王振山、徐正春等。王克本领导的中国第一个八层印刷电路板研究与设计小组等,都作出了出色的成绩。实际上,上述计算机都是集体成果。例如,全国参加757计算机研制工作的人员有上千人。

家园 中国计算机事业的拓荒史 2

我国第一个计算机系统结构设计小组是1957年在中科院计算所成立的。20世纪50至70年代,它承担了中科院计算所代表性的计算机(119、109乙、 109丙、757、717等)的系统结构设计任务。成员是根据当时苏联计算机领军人——前苏联科学院院士列贝捷夫的建议,由年轻的数学专业毕业生组成。第一任小组负责人是国际网络权威闵乃大教授。第一个正式设计任务是1958年5月国防部门的导弹防御系统计算机系统结构设计,设计工作由北大张世龙和第二任小组负责人余承宣加上六名数学专业毕业的大学生,其中周巢尘、沈绪榜等三名前后从不同领域(软件、航天、系统结构)、不同单位被选为中科院院士。

20 世纪60年代,中国编译系统的带头人当时都是年轻人,有总参的杨奇、计算所的董韫美和仲萃豪、南京大学的徐家福、国防科技大学的陈火旺;操作系统的带头人当时也都是年轻人,有北京大学的杨芙清、南京大学大孙仲秀。软件正确性设计(容易推广到硬件正确性设计)是近20多年国际上所十分关注的具有巨大经济效益、社会效益和理论价值的重大问题,我国领军人何积丰院士、周巢尘院士已经是国际上知名的佼佼者。

众多的计算机应用和应用软件学术带头人,例如王选的有重大经济效益和社会效益的彩色排版系统等等,因为篇幅和作者知识面的限制,都没有谈及。

依靠进口元器件的利与弊

20世纪70年代后期开始研制的计算机,几乎全部都使用进口元器件、进口部件。

由于超大规模集成电路迅速发展,数千万甚至上亿个晶体管逐渐能够集成在一个芯片上。20世纪80年代及其之后得到迅速发展的计算机只有普通个人使用的微机 (PC机)及超强的微机,后者可以构成服务器或者并行处理的高性能计算机。其他各式各样的计算机(包括超级中小型计算机在内)由于性能价格比无法与微机竞争就自然逐渐消失了。国际上没有及时调整战略的计算机公司,如CDC公司、王安公司等都纷纷倒闭了。虽然如此,国内在这段过渡时期为了满足用户需求而研制的各种机型都是有贡献的。例如张修领衔研制的KJ8920,为用户提供优质服务方面十分突出。

国内最早意识到这个趋势而率先转向微机研究的突出的带头人有倪光南、韩承德等。

国内高性能计算机有慈云桂、卢锡城、周兴铭、王怀民领导的银河系列,张效祥、金怡濂、陈左宁领导的神州系列,李国杰、孙凝晖领导的曙光系列,祝明发领导的联想深腾系列。国内PC机有联想系列、长城系列、方正系列、同方系列等等,其学术代表性带头人是倪光南,产业代表性的领军人是柳传志。

计算机产业是一个产业链。软件发展依赖于整机和应用需求的发展,整机的发展依赖于芯片、部件及需求的发展,芯片的发展依赖于“集成电路生产线大三角形”的发展,这里集成电路生产线大三角形是指集成电路生产线的三大部分,即大底座、中间层和顶层。大底座(价值十多亿美元集成电路制造工艺生产线)是从拉单晶硅,到光刻——扩散——掺杂,到最后的封装,这相当于过去林兰英、王守武、王守觉和徐元森等领导中科院半导体所、上海冶金所的研究工作;中间层是各种高速低功耗电路设计,这相当于过去中科院计算所电路设计组蒋士騛、沈亚城等所进行的研究工作(20世纪70年代沈亚城所进行的高速低功耗ECL电路设计,直到到半导体所做成芯片才算完成);顶层是硅编译等等软件,这部分工作过去是计算所使用小规模集成电路时把逻辑设计图变成为工程布线图的手工工作,加上半导体所制造小规模集成电路各种掩模板所需的手工工作。在超大规模集成电路的情况下,从复杂性、可靠性角度,手工是绝对不可能完成的,需要依靠硅编译来自动完成。

在允许部分进口的环境下,一个产业链如果要求全部国产化,会造成一环落后引发产业链后续部分全部落后的情况。使用进口元器件、进口部件使得各种类型的整机,进而到软件和应用,都能在国际先进基础上得到发展。从市场经济的角度,这无疑是正确的。但是,当国内所研制的计算机都转向使用进口元器件、进口部件时,结果是:一方面,中国的高性能计算机和PC机的发展依赖于进口元器件和进口部件的水平;另一方面,中国的集成电路研制力量由于缺少巨大的经济支持,都转向非计算机用的其他难度小的方向。不仅全部国产化的亿次高性能巨型机中止了研制,而且真正完全自主的国产计算机集成电路研制工作也中断,至今也没有恢复,甚至没有任何恢复的迹象。这两方面都对国家安全十分不利。实际上,“集成电路生产线大三角形”依靠进口的集成电路生产线就等于依赖外国集成电路生产线水平和外国政府批准向中国出口的集成电路生产线的水平。引进不可能最先进,而且在有不正常情况时引进必然中断。引进的生产线的备份件也不能得到更新。

“中国芯”的崛起与不足

21世纪以来,李德磊的方舟、胡伟武负责的龙芯以及多思、国安等“中国芯”不断涌现,计算机产业链国产化又前进了一大步。

当前或者未来将出现的众多的“中国芯”的共同点,都是“集成电路生产线大三角形”的一个应用,也就是说,其水平仍然是依赖于外国集成电路生产线水平和外国政府批准向中国出口的集成电路生产线的水平,仍然受制于人。众多不同的“中国芯”的重要差别是在系统结构设计或高速低功耗电路等的设计上,有没有重大创新、重大突破。没有明显创新的,国外学者称它们为相当于“大学生课程设计”水平。在系统结构设计或高速低功耗电路上的重大创新能力取决于研究人员的知识结构和水平。

尽管能设计“中国芯”的人或公司越来越多,但是能设计“中国集成电路生产线大三角形”的人,如果不采取措施,不仅目前没有,恐怕不远的将来仍然是空白。

如果中国不能制造中国的“集成电路生产线大三角形”,那么无论有多少种“中国芯”,中国的高性能计算机和PC机的发展水平就必然还是取决于美国“集成电路生产线大三角形”的发展水平及美国政府允许向中国出口的水平。

现实的道路是通过引进、消化、吸收与独立研究相结合。建立完全自主的“集成电路生产线大三角”应该是国家急需解决的重点中的重点。

早在1965年,半导体所王守觉就开始研制从逻辑图到掩模板的自动形成系统“图形发生器”,这项研究比美国还早,由于“文革”破坏而中断了三年,1971年初研制成功,反而比美国已晚了一年多。以上历史说明,中国人的独立研究能力也是不可忽视的。

如何既能使产业链的各个环节的发展都能建立在国际最高水平上的发展,又能确保国家安全,这不仅仅是一个计算机产业链的问题,应该是许多产业链共同存在的问题。这是决策者急需处理的政策问题。

结束语

中国半个世纪电子数字计算机事业的领路人是在两位共和国功勋科学家华罗庚和钱三强关注下的一个群体。这个群体在50年前是十多名从相邻领域转过来的 30~40多岁的中青年带头人和五六十名受专业教育的20多岁的青年骨干,还有一二十名当时尚未出世的后起之秀。本文列举的只是这个群体中的一小部分。

高庆狮

1957 年毕业于北京大学数学力学系,之后到中科院计算技术研究所计算机系统结构组从事研究与设计工作。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。曾任第五届、第六届全国人民代表大会代表。从事研究领域:计算机系统结构、巨型计算机、并行算法、人类智能及其模拟和应用、机器翻译等。在国内外一级学报及国外国际会议等发表过70多篇学术论文,其中第一作者约50篇。此外还有30多篇有关重大工程的论证报告。近几年来已经申请六项发明专利。1978年被评为全国科学大会先进工作者,1984年被国家科委授予第一批有突出贡献专家称号。现任北京科技大学教授,中国科学院计算技术研究所终身研究员

家园 这篇文章至少没有大错

没有大错是指大方向没有错,具体情况和计算机技术我不懂.

但是作为一个计算机的用户,和作为用户对计算机技术的理解,个人认为中国在计算机行业发展上落后的一个重要,并且是决定性的因素是不相信自己的力量.这样一来,使本来可以最容易超越他人的一个关键部门,不但没有起到带动其他行业的作用,而且越来越远地落后于他人,成为一个国际大笑话.

这与当时决策人的短视和周围瞎参谋的愚蠢有直接的关系.如果体制有缺陷,这正是改革的主要原因和目标,而不能因噎废食,泼洗澡水把孩子也泼出去.

在现代工业技术发展领域,中国最不缺乏的是脑力资源,而计算机行业最关键的瓶颈也正在于此.制约发展的因素有许多,可以数不胜数,但是在这一时间段里,国家决策是决定的因素.

即便改革是大潮,计算机行业完全可以特殊待遇,或者超前,或者滞后,就是不能拱手相让.

那么有没有拱手相让?这么多年的发展事实应该足够说明问题了.

画龙要点睛,IT是龙睛.

家园 其实能搞成这个样子也算不错了

美国在这方面的投入,都是用BILLION/TRILLION来算的,中国方面的投入有多少?粤语来说,就是蚊腿与牛腿之比了。在硅谷,倒闭的公司恐怕也是不计其数吧?

关键还是那句老话,要想某个产业有大发展,一定要靠市场经济,让市场来优胜劣汰。一昧指望靠政府投入,恐怕永无出头之日。

家园 是啊

从材料,半导体工艺,到硬件系统,到系统软件,到各种应用软件,整个工业,不是靠政府投入几个钱,搞几个形象工程就可以做好的,对工业基础和管理水平的依赖,如何培养人才和留住人才,这决不是几个人脑袋好用就可以做好的。

中国人不比别人笨,也不比别人聪明到哪里去,人家本来因为起步早就全面领先的整个工业,想要在短时间内超越,那是天方夜谭。

应用软件依赖于系统,系统依赖于硬件,硬件依赖于芯片。要完全新建一个自己的体系,也是不现实的,就是做出来没有市场,自然就淘汰了,比如说吧,“自主开发”的操作系统也不是没有做过,也能跑,除了国家指令性的订单外没有人用,就是这样的订单买回去多半也是做摆设。

是啊
家园 官僚们连计算机的型号都标准化了

0520什么的,徒增笑柄。一抓一个死。

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