中國超級(jí)計(jì)算機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)從無到有，從大型機(jī)到巨型機(jī)的？
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1950 年 3 月，中央人民廣播電臺(tái)播發(fā)了一封書信，信中說“梁園雖好，非久居之鄉(xiāng)，歸去來兮?！?/p>
信的作者是剛從美國經(jīng)香港抵達(dá)北京的數(shù)學(xué)家華羅庚，這是他在歸國途中所書寫，目的是號(hào)召海外知識(shí)分子回國參加社會(huì)主義建設(shè)。
信中，華羅庚喊出了那一句振聾發(fā)聵的話：“科學(xué)沒有國界，科學(xué)家是有自己的祖國的”。
“梁園雖好”出自漢代司馬相如辭別梁孝王時(shí)的一句感慨，展示了司馬相如志在四方的遠(yuǎn)大抱負(fù)。
那時(shí)，有很多中國科學(xué)家為躲避戰(zhàn)火遠(yuǎn)赴歐美國家落腳，潛心科研，受到了優(yōu)待。
華羅庚就已被美國伊利諾伊大學(xué)聘為教授，待遇豐厚。
在新中國的號(hào)召下，包括華羅庚在內(nèi)的很多科學(xué)家毅然選擇從海外輾轉(zhuǎn)回到祖國。
回來后，華羅庚回到清華園，擔(dān)任清華大學(xué)數(shù)學(xué)系主任。
1952 年夏，有感于美國正開展電子管計(jì)算機(jī)的研究，華羅庚提倡并牽頭，與閔乃大、夏培肅和王傳英等人在中科院數(shù)學(xué)所內(nèi)，組建了中國第一個(gè)電子計(jì)算機(jī)科研小組。
那時(shí)，中國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域荒蕪一片，前行者正高舉火把探索未知之境。
閔乃大寫出中國第一個(gè)“電子計(jì)算機(jī)研究的設(shè)想和規(guī)劃”，揭開我國電子計(jì)算機(jī)研制的序幕。
1956 年 3 月，在新中國制定的《1956-1967 年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要》中，計(jì)算機(jī)成為發(fā)展科學(xué)技術(shù)的“四項(xiàng)緊急措施”之一。
同一時(shí)間，華羅庚被任命為中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所籌備委員會(huì)主任，研制通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)，同時(shí)派人向“老大哥”蘇聯(lián)取經(jīng)。
1958 年，在“立足國內(nèi)先仿制，后自行設(shè)計(jì)”的原則下，中國仿制蘇聯(lián) M-3 大型計(jì)算機(jī)的 103 機(jī)研發(fā)成功，每秒運(yùn)算速度 1500 次，實(shí)現(xiàn)了從零到一的跨越。
雖說中國的計(jì)算機(jī)研發(fā)距離美國發(fā)明世界首臺(tái)計(jì)算 ENIAC，只相差 12 年，但彼此在人才和設(shè)備上已經(jīng)有了相當(dāng)大的距離。
美國從二戰(zhàn)時(shí)期就已經(jīng)展開了計(jì)算機(jī)研究，從軍方到民間有數(shù)十萬名經(jīng)驗(yàn)豐富的科研人員，而且經(jīng)費(fèi)充足。
中國這時(shí)別說計(jì)算機(jī)研究，很多人連計(jì)算機(jī)是什么都沒搞清楚，更沒親眼見過，經(jīng)費(fèi)更是捉襟見肘。
彼時(shí)，美國 IBM 公司在貝爾實(shí)驗(yàn)室的幫助下，成功研發(fā)出晶體管構(gòu)造的計(jì)算機(jī) RCA501 型。
由于采用晶體管邏輯元件及快速磁芯存儲(chǔ)器，RCA501 型計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度從每秒 5000 次提高到幾十萬次，主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)量也從幾千 KB 提高到十萬 KB 以上，同時(shí)也出現(xiàn)了簡單的采用高級(jí)語言及其編譯程序的操作系統(tǒng)。
與傳統(tǒng)電子管計(jì)算機(jī)相比，晶體管不僅能實(shí)現(xiàn)電子管的功能，而且具有尺寸小、重量輕、效率高、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，使計(jì)算機(jī)體積從過去占滿一間房，濃縮為只有一張書桌大小。
1959 年，中國仿制蘇聯(lián)БЭCM-Ⅱ 計(jì)算機(jī)研發(fā)出 104 機(jī)，速度勉強(qiáng)達(dá)到 1 萬次，但是由于組裝了 4200 個(gè)電子管、4000 個(gè)二極管，占地超過 400 平方。
104 機(jī)在交付航天與軍工部門后，完成了包括第一顆原子彈在內(nèi)的多項(xiàng)科研運(yùn)算工作。
雖然 104 機(jī)性能與美國的 RCA501 型計(jì)算機(jī)相比還有較大差距，卻與同期起步的英國、日本等計(jì)算機(jī)水平相差無幾。
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面對(duì)人才緊缺的問題，中國計(jì)算所籌委會(huì)與國內(nèi)多家著名高校合作，連續(xù)舉辦了四期計(jì)算機(jī)培訓(xùn)班，先后培養(yǎng)出七百多名計(jì)算機(jī)方面的科研人員，奠定了中國計(jì)算機(jī)事業(yè)的人才基礎(chǔ)。
莽荒時(shí)代，這支渺小的隊(duì)伍，如同長夜中微弱的熒光點(diǎn)亮了中國的計(jì)算機(jī)事業(yè)。
中蘇“蜜月”結(jié)束后，蘇聯(lián)撤走了所有對(duì)華援助，其中也包括計(jì)算機(jī)方面的專家和設(shè)備。
中國的計(jì)算機(jī)科研人員并沒有止步，在動(dòng)亂年代靠集體智慧和奉獻(xiàn)精神不斷披荊斬棘。
1960 年，夏培肅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出中國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的小型通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī) 107 機(jī)，并交付給當(dāng)時(shí)尚在北京的中國科技大學(xué)使用，這也是我國高校的第一臺(tái)科研計(jì)算機(jī)。
1964 年，我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的大型通用數(shù)字電子管計(jì)算機(jī) 119 機(jī)面世；同年，復(fù)旦研發(fā)出采用機(jī)器語言編程的 602 型電子數(shù)字計(jì)算機(jī)。
1965 年 6 月，中科院計(jì)算所成功研發(fā)出運(yùn)算速度定點(diǎn)運(yùn)算 9 萬次 / s、浮點(diǎn)運(yùn)算 6 萬次 / s 的首臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī) 109 乙機(jī)。
隨后的 109 丙機(jī)在“兩彈”試制中發(fā)揮了重要作用，被譽(yù)為“功勛機(jī)”。
整個(gè)六十年代，由于國內(nèi)計(jì)算機(jī)研發(fā)都是圍繞重大國防工程進(jìn)行，只追求不斷提高運(yùn)算速度，對(duì)計(jì)算機(jī)整體性能和普及性考慮并不多，不僅資金花費(fèi)巨大，也忽視了社會(huì)生產(chǎn)建設(shè)需求，更沒有批量生產(chǎn)的概念。
進(jìn)入七十年代，美國以及西方等發(fā)達(dá)國家已研發(fā)出小型化集成電路通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)，并廣泛在民間開始推廣應(yīng)用。
因此，1973 年元月，第四機(jī)械工業(yè)部在北京召開“電子計(jì)算機(jī)首次專業(yè)會(huì)議 (7301 會(huì)議)”，明確未來“必須放棄單純追求提高運(yùn)算速度的技術(shù)政策，確定發(fā)展系列機(jī)的方針?！?/p>
這次會(huì)議后，中國開始了隨后近十年的計(jì)算機(jī)工業(yè)發(fā)展雛形。
遍地紅旗與喧鬧的鑼鼓聲中，中國計(jì)算機(jī)科研者們一邊為經(jīng)濟(jì)建設(shè)勾勒所需的計(jì)算機(jī)型號(hào)，一邊加緊研發(fā)。
1973 年 8 月，我國首臺(tái)百萬次集成電路大型計(jì)算機(jī) 150 機(jī)誕生，這臺(tái)計(jì)算機(jī)主內(nèi)存 130K。配有多個(gè)程序和操作系統(tǒng)，每秒運(yùn)算速度達(dá) 100 萬次。
從這時(shí)起，中國大型計(jì)算機(jī)逐漸轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)建設(shè)層面，在中國石油勘探、氣象預(yù)報(bào)、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域肩負(fù)起新使命。
值得一提是 1975 年定型生產(chǎn)的 DJS-131 計(jì)算機(jī)，是一臺(tái)內(nèi)存 4～32K（可擴(kuò)展至 64K）、運(yùn)算速度每秒 50 萬次的桌面型計(jì)算機(jī)。
DJS-131 小型計(jì)算機(jī)總計(jì)生產(chǎn)了 334 臺(tái)，卻是當(dāng)時(shí)國內(nèi)應(yīng)用面最廣、系統(tǒng)最穩(wěn)定的國產(chǎn)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)，被同時(shí)應(yīng)用在 23 個(gè)省市的郵電、電力、鐵路、通信、醫(yī)療、地震、科研、交通、工業(yè)和國防建設(shè)等領(lǐng)域。
與此同時(shí)，華北計(jì)算所組織全國 57 個(gè)單位聯(lián)合進(jìn)行 DJS-200 系列計(jì)算機(jī)，以及 DJS-180 超級(jí)小型機(jī)的開發(fā)和設(shè)計(jì)，開啟了微型計(jì)算機(jī)國產(chǎn)化的序幕。
隨后相繼出現(xiàn)的 NCI－2780 超級(jí)小型機(jī)、TJ-2000 系列機(jī)及 AP 數(shù)組處理機(jī)等產(chǎn)品，逐漸讓中國計(jì)算機(jī)工業(yè)走上系列化的批量生產(chǎn)道路。
始終堅(jiān)持“兩條腿走路”，中國計(jì)算機(jī)工業(yè)在小型化和大型化道路上繼續(xù)保持著喜人的成績。
1976 年 11 月，中科院計(jì)算所研制成功每秒運(yùn)算速度達(dá) 1000 萬次的大型通用集成電路通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī) 013 機(jī)，隨即廣泛應(yīng)用在航天、國防建設(shè)等領(lǐng)域。
參與這些項(xiàng)目研發(fā)的，都是當(dāng)年中國計(jì)算所培訓(xùn)班走出的學(xué)員。
曾經(jīng)飄搖的火種，終成科學(xué)譜系，在中國計(jì)算機(jī)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域散開枝蔓，開啟傳承。
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通過自主研發(fā)，中國計(jì)算機(jī)工業(yè)已完成了第二代向第三代的過渡，尤其是通過應(yīng)用促進(jìn)計(jì)算機(jī)研制發(fā)展，產(chǎn)用結(jié)合，推動(dòng)了微型機(jī)的國產(chǎn)化。
雖說中國在大型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一直堅(jiān)持不懈進(jìn)行研發(fā)，可與美國還是有著不小的技術(shù)差距。
美國從六十年代初就已開發(fā)出以集成電路 (IC) 為主體的第三代計(jì)算機(jī)，開始了商業(yè)化進(jìn)程。
其中 IBM 公司發(fā)布 IBM 360 系統(tǒng)大型計(jì)算機(jī)已可以同時(shí)運(yùn)行許多不同的程序，并向文字處理和圖形處理領(lǐng)域延伸，大型計(jì)算機(jī)更是領(lǐng)先中國許多倍。
拿當(dāng)時(shí)中國比較先進(jìn)的 104 機(jī)舉例，這臺(tái)后來參與了多個(gè)大型國防科研項(xiàng)目的大型計(jì)算機(jī)，每秒可完成 1 萬次浮點(diǎn)運(yùn)算；而同期 IBM 為美國軍方設(shè)計(jì)的 7030 機(jī)，浮點(diǎn)運(yùn)算性能是每秒 60 萬次。
浮點(diǎn)運(yùn)算性能的高低決定了科研效率和計(jì)算準(zhǔn)確性，中國曾嘗試花費(fèi) 700 多萬美元購買，但由于特殊歷史環(huán)境下，未能如愿。
即便是小型機(jī)領(lǐng)域，美國也先行一大步。
七十年代，美國通過 DEC 的小型機(jī) PDP-11 開始嘗試使用 Unix 和 C 語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，滿足各種場景需要，真正讓計(jì)算機(jī)步入到“為人民服務(wù)”的階段。
而那時(shí)中國的大型計(jì)算機(jī)無論性能還是產(chǎn)量都還難以滿足各種建設(shè)需求，尚在艱難跋涉中。
1976 年，美國克雷公司又推出了世界上首臺(tái)運(yùn)算速度達(dá)每秒 2.5 億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
“大型計(jì)算機(jī)”和“超級(jí)計(jì)算機(jī)”看似差不多，但兩者有著天壤之別。
簡單說，大型計(jì)算機(jī)使用專門的指令系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，由于只能進(jìn)行非數(shù)值計(jì)算 (數(shù)據(jù)處理)，應(yīng)用范圍一般局限在商業(yè)領(lǐng)域；而超級(jí)計(jì)算機(jī)采用通用處理器及 UNIX 或類 UNIX 操作系統(tǒng)，擅長數(shù)值計(jì)算 (科學(xué)計(jì)算)，可以廣泛應(yīng)用于國防、航天、氣象、工業(yè)等更為尖端和復(fù)雜的場景。
超級(jí)計(jì)算機(jī)是真正的“國之重器”，其中匯集了千萬計(jì)的處理器，能進(jìn)行海量的數(shù)據(jù)高速運(yùn)算，是衡量一個(gè)國家綜合國力的重要標(biāo)志，更是國家信息化建設(shè)的根本保證。
面對(duì)現(xiàn)實(shí)差距，中方政府決定通過購買設(shè)備，從而學(xué)習(xí)和掌握超級(jí)計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)的政策。
中美開始恢復(fù)接觸后，美國為了表示友好向中國出口了兩臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，卻讓中國計(jì)算機(jī)科研人員經(jīng)歷了一段屈辱的“玻璃房”的歷史。
1976 年底，即將卸任的美國總統(tǒng)福特簽發(fā)了兩臺(tái) Cyber172 型超級(jí)計(jì)算機(jī)的對(duì)華出口協(xié)議。
但美方對(duì)這款計(jì)算機(jī)做了手腳，運(yùn)算性能遠(yuǎn)非實(shí)際水平，而且美方還要求計(jì)算機(jī)只能用于地質(zhì)勘探，不可以用于其他途徑。
最令中國科技人員深感憤怒又無奈的是，計(jì)算機(jī)被設(shè)置在專門的玻璃機(jī)房內(nèi)，鑰匙卻由美方管理，每次使用前，還必須有美國人批準(zhǔn)同意。
操作完成后，美方會(huì)馬上封鎖玻璃房，操作日志還要定期上交給美國政府審查。
引進(jìn)美國的 Cyber172 后，中方又從日本購入 3 臺(tái)日立 M 系列超級(jí)計(jì)算機(jī)用于氣象預(yù)報(bào)工作。
可美方從中搞鬼，不僅要求日方在對(duì)華出口版本上大幅降低性能，還要求比照 Cyber172 的做法，設(shè)立值班人員和監(jiān)控日志審核制度。
這種情況一直延續(xù)到八十年代初，中國從美國購買了各種類型的大型和超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)備，關(guān)鍵技術(shù)始終被對(duì)方嚴(yán)密封鎖。
對(duì)中國的計(jì)算機(jī)科研人員來說，這是一段不堪回首的往事。
中國科學(xué)院院士、前國防科技大學(xué)校長楊學(xué)軍談起這段歷史時(shí)說：“這是中國科研工作者心中永遠(yuǎn)的痛，就像農(nóng)民自家沒糧，母親自己沒奶喂孩子…….”
一而再的“卡脖子”刺激下，中國計(jì)算機(jī)的科研人員意識(shí)到試圖通過購買國外先進(jìn)設(shè)備來達(dá)到自我提升，是不切實(shí)際的幻想，自力更生才是唯一出路。
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1978 年 3 月：鄧小平聽取計(jì)算機(jī)發(fā)展匯報(bào)，明確由國防科工委系統(tǒng)承擔(dān)首臺(tái)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的研制，說“中國要搞四個(gè)現(xiàn)代化，不能沒有巨型機(jī)（超級(jí)計(jì)算機(jī)）”。
同年 5 月，中國超級(jí)計(jì)算機(jī)方案論證會(huì)上，這項(xiàng)工程被命名為“785 超級(jí)計(jì)算機(jī)”，時(shí)任國防科委主任張愛萍上將取名為“銀河”。
“銀河”計(jì)算機(jī)規(guī)劃性能為每秒 1 億次浮點(diǎn)運(yùn)算，比中國此前研制過的最先進(jìn)計(jì)算機(jī)還要快 100 倍。
接受任務(wù)的長沙工學(xué)院（國防科技大學(xué)）計(jì)算機(jī)研究所所長，年過花甲的慈云桂立下軍令狀“就是豁出我這條老命，也一定要把我們自己的巨型機(jī)搞出來！”
慈云桂是中國計(jì)算機(jī)界的一代宗師。從電子管計(jì)算機(jī)到晶體管計(jì)算機(jī)，再到集成電路計(jì)算機(jī)，中國計(jì)算機(jī)每一次升級(jí)換代，他都是主要參與者。
785 超級(jí)計(jì)算機(jī)項(xiàng)目組也表態(tài)：每秒一億次，一次不少！六年時(shí)間，一天不拖！預(yù)算經(jīng)費(fèi)，一分不超！
有委屈可以傾訴，有困難必須克服，實(shí)現(xiàn)大國科技實(shí)力的崛起，終究要靠一代人不懈的努力。
科研團(tuán)隊(duì)首先參考了美國最先進(jìn)的超級(jí)計(jì)算機(jī) Cray-1 總體架構(gòu)，隨后開始了分工協(xié)作。國內(nèi)有配套的設(shè)備直接使用，無法實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)的，就從零部件出口條件寬松的國家直接引進(jìn)。
但是團(tuán)隊(duì)有個(gè)一個(gè)基本原則：設(shè)備可以用其他國家的，技術(shù)必須是自己的。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，科研人員在堆成小山的試驗(yàn)紙帶里逐一核對(duì)；為了保證機(jī)器的穩(wěn)定和可靠，要對(duì) 2.5 萬條繞接線、12 萬個(gè)繞接點(diǎn)和 200 多萬個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致檢查。
最終，慈云桂團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)造性地提出“雙向量陣列”結(jié)構(gòu)，大大提高了機(jī)器的運(yùn)算速度，提前 1 年實(shí)現(xiàn)規(guī)劃研制任務(wù)。
1983 年 12 月 26 日，中國第一臺(tái)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“銀河一號(hào)”通過國家技術(shù)鑒定，橫空出世。
“銀河一號(hào)”是中國高速計(jì)算機(jī)研制的一個(gè)重要里程碑，標(biāo)志著中國成為繼美國、日本之后，第三個(gè)能獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造超級(jí)計(jì)算機(jī)的國家。
慶功會(huì)后，每位研發(fā)骨干人員發(fā)了五百元獎(jiǎng)金，可他們都沒有要，全部捐給了正在從事的計(jì)算機(jī)項(xiàng)目中。
令人惋惜的是，在“銀河”系列后續(xù)近 20 年研發(fā)過程中，由于工作強(qiáng)度高，營養(yǎng)和醫(yī)療條件不足，團(tuán)隊(duì)里有許多人因病相繼離世。
這些科研人員知道研究經(jīng)費(fèi)有限，自己工資也很微薄。為了不給研發(fā)添麻煩，紛紛選擇了隱瞞病情，一拖再拖。
他們是 49 歲的鐘士熙教授、43 歲的蹇賢福副教授、41 歲的王育民副研究員、40 歲的張樹生講師和 35 歲俞午龍助理研究員，他們值得我們永遠(yuǎn)懷念！
這些科研人員的遺物里，都有本美國作家阿爾文?托夫勒的著作《第三次浪潮》，書中最后一句話被許多人用紅藍(lán)鉛筆重重畫了一條線 “就像革命的先輩一樣，我們的使命注定是創(chuàng)造未來”。
時(shí)光在此鞠躬致敬，天下重器，國士無雙。
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“銀河一號(hào)”的出現(xiàn)的同一年，26 鍵方案的“五筆字型”誕生，這是后來蜚聲海內(nèi)外的五筆字型輸入法的首個(gè)版本，發(fā)明人王永民由此被稱為現(xiàn)代“畢升”。
“五筆輸入”搭配國產(chǎn) D-2000 型漢字智能終端及 ZD-1110 型字符顯示終端，古老的文字與代表現(xiàn)代科技的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，就此相遇。那些跳動(dòng)字符碰撞成句，連綴成文，在屏幕中演繹屬于中國人的文化世界。
這年，中國第一臺(tái)大型向量計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 757 機(jī)也研發(fā)成功，向量運(yùn)算達(dá)到每秒 1000 萬次、標(biāo)量運(yùn)算速度每秒 280 萬次。
中國科研機(jī)構(gòu)也用上了電子部六所研發(fā)的微型計(jì)算機(jī)長城 100（DJS-0520 微機(jī)），這臺(tái)機(jī)器已經(jīng)初步具備了個(gè)人電腦的主要使用特征。
窗外已是信息化的世界，“第三次浪潮”席卷而來，人類社會(huì)翻開了新的篇章。
在 IBM 的 PC 兼容機(jī)成為世界主流個(gè)人計(jì)算機(jī)背景下，中國計(jì)算機(jī)行業(yè)提出“照著 IBM 的 PC 做”。
只是這種“照著做”實(shí)際一沒實(shí)物，二沒圖紙，完全靠計(jì)算機(jī)廠家自行摸索。最終“摸”出來的計(jì)算機(jī)大多不倫不類，無論性能還是操作系統(tǒng)都無法實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
1984 年 2 月 16 日，鄧小平在上海舉辦的全國十年科技成果展上，摸著一個(gè)計(jì)算機(jī)小選手的頭，語氣堅(jiān)定地說“計(jì)算機(jī)普及要從娃娃抓起。”
老人的叮囑讓計(jì)算機(jī)課程如井噴，很多學(xué)校紛紛開設(shè)計(jì)算機(jī)課程，從簡單的打字練習(xí)到高級(jí)的 Basic 編程，如火種般點(diǎn)燃了國人學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的熱情。
人們?cè)阪I盤上彈指如飛，猶如在傾訴一個(gè)奮進(jìn)時(shí)代的急迫心聲。
1985 年，中國人通過加載漢化操作系統(tǒng)的國產(chǎn)微機(jī)長城 0520CH，真正實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行完整中文信息處理的需求。
同年，銷售聯(lián)想漢卡的計(jì)算機(jī)公司改名為聯(lián)想公司。
在長城、聯(lián)想等品牌帶動(dòng)下，國內(nèi)涌現(xiàn)出一大批計(jì)算機(jī)制造企業(yè)，如四通、方正、同創(chuàng)、實(shí)達(dá)等，成為帶動(dòng)中國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭，讓中國計(jì)算機(jī)工業(yè)從第三代邁入到第四代。
這是一段濃墨重彩的歷史，但隨之而來的是中國計(jì)算機(jī)工業(yè)一個(gè)令人惋惜的停滯時(shí)期。
隨著中美關(guān)系逐漸火熱，很多先進(jìn)技術(shù)可以順利引進(jìn)。因此，我國計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體電子工業(yè)的發(fā)展模式從“創(chuàng)新為主，引進(jìn)為輔”和重視基礎(chǔ)研究，轉(zhuǎn)變?yōu)閱渭兊囊M(jìn)，放棄了半導(dǎo)體通用電路研發(fā)追趕計(jì)劃。
原本與世界差距并不大的集成電路與半導(dǎo)體行業(yè)由于沒有經(jīng)費(fèi)而暫停，大量科研隊(duì)伍解散，甚至有些研究員被安排當(dāng)了機(jī)房管理員，無所適從。
事實(shí)上，我國那時(shí)已經(jīng)可以仿造出 6800、8080 等 CPU 芯片，在技術(shù)上并不輸于很多發(fā)達(dá)國家。
可由于項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)縮水，以及研發(fā)方向的錯(cuò)失，沒能將 CPU 研究獨(dú)立出來持續(xù)進(jìn)行，從而為日后計(jì)算機(jī)的芯片產(chǎn)業(yè)埋下了隱患。
幸好在中國科學(xué)界有部分專家已經(jīng)意識(shí)到自身與國際前沿科技的差距，不斷呼吁，這才使中國超級(jí)計(jì)算機(jī)工程以更快的速度迎頭趕上。
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1986 年 3 月，王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允四位科學(xué)家基于美國提出的星球大戰(zhàn)計(jì)劃背后蘊(yùn)藏的強(qiáng)大科技實(shí)力，提出要追趕世界高新技術(shù)的建議。
鄧小平對(duì)該建議表示了支持，不久，“高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃”出爐。因?yàn)樗奈豢茖W(xué)家上書和鄧小平同志批復(fù)時(shí)間都是 1986 年 3 月，所以該計(jì)劃又稱之為“863 計(jì)劃”。
一年后，北京計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究內(nèi)，中國人發(fā)出第一封電子郵件：“Across theGreat Wall we can reach every corner in the world.（越過長城，走向世界）”
從那刻起，中國和世界已經(jīng)緊密聯(lián)系在了一起。
863 計(jì)劃中，“智能計(jì)算機(jī)”被單獨(dú)列為一個(gè)主題項(xiàng)目（即 306 主題），由中科院計(jì)算所承接項(xiàng)目。
中科院計(jì)算所是中國計(jì)算機(jī)發(fā)展的搖籃，這里誕生了首臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)，以及首枚通用 CPU 芯片，是“兩彈一星”成功的重要幕后功臣。
當(dāng)時(shí)世界剛掀起人工智能的熱潮，日本的“五代機(jī)”在這領(lǐng)域發(fā)展迅速。因此“306 主題”便跟隨日本“五代機(jī)”的策略，開始了智能計(jì)算機(jī)的研究。
研發(fā)過程中，專家們發(fā)現(xiàn)日本的“五代機(jī)”主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自然語言翻譯，但應(yīng)用市場狹窄，且維護(hù)費(fèi)用高昂。而同時(shí)期的美國研發(fā)對(duì)象是個(gè)人計(jì)算機(jī)、超級(jí)計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)，前景似乎更為廣闊。
時(shí)不我待，專家組果斷把研究方向從“智能計(jì)算機(jī)”調(diào)整為“高性能并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”，催生了中國超級(jí)計(jì)算機(jī)系列的加速發(fā)展。
負(fù)責(zé)智能計(jì)算機(jī)項(xiàng)目是剛從美國留學(xué)回來的李國杰教授，他意識(shí)到當(dāng)時(shí)國產(chǎn)計(jì)算機(jī)研發(fā)幾乎都是“閉門造車”，研發(fā)時(shí)間又極其漫長，往往機(jī)器研制出來就已經(jīng)落后，始終慢市場一步。
于是，李國杰派了團(tuán)隊(duì)人員到美國硅谷“洋插隊(duì)”，吸收國外先進(jìn)技術(shù)并同步更新到項(xiàng)目中。并且，他還在原來的 UNIX 源代碼的基礎(chǔ)上，研發(fā)設(shè)計(jì)了國產(chǎn)操作系統(tǒng) SNIX。
1993 年 10 月，峰值運(yùn)算速度達(dá)每秒 6.4 億次，采用全對(duì)稱共享存儲(chǔ)多處理結(jié)構(gòu)的“曙光一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)誕生。整體與 Intel 公司 1990 年的體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)相近。
隨后的曙光 1000 型超級(jí)計(jì)算機(jī)也開始了市場化運(yùn)作，進(jìn)入到企業(yè)服務(wù)的行列。
1997 年，隨著曙光天潮 1000A 落戶遼河油田，中國超級(jí)計(jì)算機(jī)徹底打破了進(jìn)口產(chǎn)品的市場壟斷，洗刷了昔日超算領(lǐng)域的“玻璃房”恥辱。
這一時(shí)期，隨著國產(chǎn)電腦品牌不斷涌現(xiàn)，曾經(jīng)動(dòng)輒數(shù)萬元一臺(tái)的個(gè)人電腦價(jià)格已經(jīng)跌到萬元之內(nèi)，普及到尋常百姓家，信息時(shí)代的大門正式向中國人敞開。
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跨越新千年之后的二十年間，伴隨國力復(fù)蘇和科研布局，中國超級(jí)計(jì)算機(jī)研究機(jī)構(gòu)你追我趕，發(fā)展如火如荼。
2008 年，中科院的曙光 5000 型超級(jí)計(jì)算機(jī)研發(fā)成功，運(yùn)算速度達(dá)超百萬億次。
僅僅一年后，國防科技大學(xué)“天河一號(hào)”千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，中國成為繼美國之后世界第二個(gè)成功研制千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的國家。
2010 年 6 月，中國中科院“星云”千萬億次計(jì)算機(jī)在第三十五屆超級(jí)計(jì)算機(jī) TOP500 排行榜榮獲第二名的佳績，成功擠入世界超級(jí)計(jì)算機(jī)前三甲行列。
半年后，國防科技大學(xué)“天河-1A”千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)，直接奪取排行榜的第一名。
與此同時(shí)，江南計(jì)算機(jī)研究所千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威?藍(lán)光”，率先完成 CPU 國產(chǎn)化。
在中國超級(jí)計(jì)算的賽道上，曙光、天河與神威已成為高性能計(jì)算專項(xiàng)課題耀眼的“三劍客”。
隨著超級(jí)計(jì)算研究的不斷深入，中國相繼建設(shè)了國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心、深圳中心、無錫中心、鄭州中心等 7 家機(jī)構(gòu)。
在此期間，基于超算體系結(jié)構(gòu)的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等創(chuàng)新也在不斷上演新的篇章。
2018 年，曙光、天河與神威已進(jìn)入到超級(jí)計(jì)算機(jī)競賽領(lǐng)域的 E 級(jí)（秒鐘運(yùn)算一百億億次）超算研發(fā)，并逐步實(shí)現(xiàn) CPU 和加速器的全國產(chǎn)化。
2021 年，第五十八屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī) TOP500 排行榜中，中國超級(jí)計(jì)算機(jī)有 173 臺(tái)進(jìn)入榜單，占比 34.6%。第二名的美國為 149 臺(tái)，占比 29.8%。
不過，中國超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)量雖然超過了美國，但在綜合算力上與美國及其他國家依然有一定的差距。
2022 年上半年的全球超算 TOP500 榜單中，中國的神威太湖之光排名第六，已是“三劍客”中成績最好的一家。
但是距離全球首款 E 級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的邊界超級(jí)計(jì)算機(jī)（Frontier），在算力上尚有 10 倍左右的差距。
可以說，中國的超算體系面前，變局從未止步。
上世紀(jì)六十年代，英特爾創(chuàng)始人之一的戈登?摩爾預(yù)測，集成電路上的晶體管數(shù)目，未來將以每 18 個(gè)月翻一番的速度穩(wěn)定增長，并在今后數(shù)十年內(nèi)保持這種勢頭。
摩爾定律從此成為時(shí)代的法則，更成為人們對(duì)未知世界的一個(gè)進(jìn)化隱喻。
中國的超級(jí)計(jì)算機(jī)從荒蕪走到沃野，已在千古棋局行至中盤，在時(shí)代變局中日漸清晰，凝聚起磅礴的力量。
莎士比亞在《暴風(fēng)雨》中說：凡是過往，皆是序章。
中國超級(jí)計(jì)算機(jī)的前方是瞬息萬變的數(shù)字化浪潮，但落子無悔，勝負(fù)依然未定。
本文來自微信公眾號(hào)：礪石科技 （ID：lishikeji2016），作者：王劍
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