1.3 中国电子计算机事业的发展历程
新中国电子计算机科学与技术的发展始于1956年国务院制定的《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要》,其中第41项即为“计算技术的建立”。为了落实这一规划纲要,中国科学院数学所所长华罗庚教授组织闵乃大、夏培肃、王传英成立了新中国第一个电子计算机科研小组。在此基础上,1956年6月19日成立了以华罗庚为主任的“计算技术研究所筹备委员会”,这就是今日中国科学院计算技术研究所的前身。该委员会成立后,立即开展了国产 103 机和104机的研制工作。这两台机器都属于电子管计算机(即第一代计算机),其中103机是仿制前苏联的M—3小型数字电子计算机,它于1958年8月1日仿制成功,结束了我国没有电子计算机的历史。
104机是我国科学家在前苏联专家的帮助下,自行研制的大型通用数字电子计算机。该机使用了4200个真空管和4000多只二极管,每秒钟可以完成一万次浮点数运算,功耗为70千瓦。它的磁芯体内存只有2048字,字长39位。此外,它还有两台磁鼓和一台1英寸宽的磁带机作为外存。104机于1959年4月30日清晨调通逻辑,并算出第一个课题:“五一”节的天气预报。104机于1959年10月1日宣布完成,为共和国“十年大庆”献上了一份厚礼。
1956 年,清华大学和哈尔滨工业大学分别成立了计算机专业,揭开了我国计算机教育事业的序幕。哈尔滨工业大学于1957年研制出国产第一台模拟式电子计算机,于1958年研制成功一台数字式电子计算机。
1960 年 4 月,夏培肃院士领导的科研小组研制出我国第一台自行设计的电子计算机——107机,这是一台小型通用计算机。
1964 年我国第一台自行设计的大型通用数字电子管计算机119 机在中国科学院计算技术研究所研制成功,平均浮点运算速度为5万次/秒。
从20世纪60年代开始,我国的计算机科学工作者自行设计并成功研制出了一批晶体管计算机(第二代计算机),如哈尔滨军事工程学院研制的 441B 机,中国科学院计算技术研究所研制的109乙机和109丙机,华北计算技术研究所研制的108机、108乙机、121机和320机等。
进入20世纪70年代,我国的集成电路计算机(第三代计算机)也相继研制成功,1971年中国科学院计算技术研究所和华北计算技术研究所分别研制出111计算机和112计算机。1973年,北京有线电厂和北京大学合作研制出 150 计算机,华东计算所研制出 655 计算机,其中655机是我国首台具有百万次浮点计算能力的机器。
1976年国产DJS-100系列小型多功能计算机投入批量生产(DJS分别是电子、计算机、数字式三个词的汉语拼音字头,这是国家计算机产品系列的型号名),与美国NOVA小型机兼容的DJS-130生产过上千台,该机曾装备在郑州铁路局的调度系统中。1977年200万次大型集成电路计算机DJS-183问世,与IBM System 360/370兼容的DJS-200系列计算机于1979年研制成功。
1983年,中国科学院计算技术研究所研制完成了我国第一台大型向量计算机——757机,它的计算速度达到1000万次/秒。同年,国防科技大学研制出我国第一台运算速度达到1亿次/秒的超级计算机“银河(YH)-1”,标志着我国的计算机技术达到了世界先进水平。
我国的微型计算机的研究开始于1974年。DJS-050系列、DJS-060系列是我国最早的微型计算机,它们属于 8 位微型计算机,其中 DJS-050 系列与 Intel 8080 兼容、DJS-060 系列与Motorola M6800兼容。1981年骊山微电子公司研制成功了16位微型处理器LS77,1984年电子工业部推出了与IBM PC/XT兼容的16位微型电子计算机系统——长城0520系列和与Apple机兼容的紫金-II。
1992年,国防科技大学研制成功峰值速度达到4亿次浮点运算/秒的通用超级计算机“银河-2”。1997年,峰值速度为130亿次浮点运算/秒的“银河-3”问世。
20世纪80年代以来,中国科学院计算技术研究所、国防科技大学、江南计算技术研究所、联想公司等单位先后研制成功了“曙光1000”、“曙光2000”、“曙光3000”、“曙光4000”、“银河-4”、“神州/神威”系列大型/超级计算机、联想深腾1800和6800等。
2008 年 6 月 24 日,由中科院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心、曙光信息产业(北京)有限公司、上海超级计算中心联合研制并由曙光公司定型制造的集群超级计算机——曙光5000A系统问世,它的峰值速度达到230万亿次浮点运算/秒,这标志着我国成为世界上第二个可以研发生产超百万亿次超级计算机的国家。
在2008年11月17日公布的全球高性能计算机500强排行榜中,曙光5000A位列世界超级计算机第十位,是我国高性能计算机的最好成绩(曙光4000也曾经以11万亿/秒的速度位列世界超级计算机第十位)。
同时,具有我国自主知识产权的微处理器的研发也取得了明显的进展。中国科学院计算技术研究所研制的“龙芯”系列微处理器、北京大学研制的“众志”微处理器等,已被应用到我国的科技和经济工作中。