在國防科大計算機學院寬敞、明亮的“銀河”機房里,矗立著一臺由7個機柜組成的圓柱形機器。這就是該校于1983年12月研制成功的我國第一臺巨型計算機。它的誕生,標志著中國成為繼美、日之后,能獨立設計和制造巨型機的國家。
26年后的今天,許多曾經(jīng)參加過我國首臺“銀河”巨型機研制的老科學家仍對那激動人心的一刻記憶猶新,“事實上,當時大家就把這臺機器叫做‘爭氣機,就是要爭一口氣,爭出民族尊嚴,不讓外國人卡我們的脖子!”
“運算速度一次不能少;
研制時間一天不能多”
談起我國首臺巨型計算機的研制,國防科大原計算機研究所副所長——已是82歲高齡的胡守仁教授一下子就打開了記憶的閘門。
1978年,十一屆三中全會的召開拉開了改革開放的序幕;黨中央、國務院決定在原“哈軍工”的基礎上組建國防科技大學;也是這一年,我國開始了首臺巨型計算機的研制工作。
胡教授說,改革開放前,由于沒有高性能的計算機,我國勘探的石油礦藏數(shù)據(jù)和資料不得不用飛機送到國外去處理,不僅費用昂貴,而且受制于人。當我同提出向某發(fā)達國家進口一臺性能不算很高的計算機時,對方卻提出:必須為這臺機器建一個六面不透光的“安全區(qū)”,能進入“安全區(qū)”的只能是巴黎統(tǒng)籌組織的工作人員。外國人明擺著是在卡我們的脖子啊!
“中國要搞四個現(xiàn)代化,不能沒有巨型機!”1978年,在全國第一次科學大會上,鄧小平同志的話擲地有聲。就是從那時起,我國決定自主研制巨型機,以解決現(xiàn)代化建設中的大型科學計算問題。
時任國防科大計算機研究所所長的慈云桂教授聽到這消息,連聲說:“好,好,就等著這一天呀!”國防科工委副主任張震寰對國防科大提出的要求是:“運算速度一次不能少;研制時間一天不能多。”
“笑向繁星任高歌”,
中國人創(chuàng)出“爭氣機”
研制巨型計算機談何容易?胡守仁教授回憶道:改革開放之初,我國技術落后,資料匱乏,西方國家又對我們實行技術封鎖,了解國外研制巨型機的情況十分有限。國防科大雖然是國內(nèi)最早研制計算機的單位,但此前為遠望號測量船研制的“151”機,每秒運算速度只有100萬次,而現(xiàn)在要研制每秒運算一億次的機器,計算機運算速度一下要提高100倍,其困難不言而喻。
但是,困難沒有嚇倒?jié)M腔熱忱的中國科研人員。當時,所有人只有一個信念,全力以赴造出自己的巨型機。研制工作迅速展開之后,各種復雜技術問題隨之冒了出來。走什么樣的技術路線?采取什么樣的體系結(jié)構(gòu)?如何實現(xiàn)每秒一億次的運算速度?問題像一個個“攔路虎”。天道酬勤,5年沒日沒夜的頑強拼搏,以慈云桂所長為代表的科研人員,闖過了一個個理論、技術和工藝難關,攻克了數(shù)以百計的技術難題,創(chuàng)造性地提出了“雙向量陣列”結(jié)構(gòu),大大提高機器的運算速度,提前一年完成了研制任務,系統(tǒng)達到并超過了預定的性能指標,機器穩(wěn)定可靠,且經(jīng)費只用了原計劃的五分之一。
1983年12月,首臺巨型計算機經(jīng)過12天連續(xù)拷機,主機運行289小時任務無一故障,大大超過了預定的性能指標,順利通過國家技術鑒定。中國從此成為繼美國、日本之后第三個能獨立研制巨型機的國家。
實現(xiàn)研制生產(chǎn)與開發(fā)共贏
首臺巨型機的研制,突破了向量化并行算法等一系列關鍵技術,開發(fā)出了我國第一個全面向量化的大型應用軟件—“高分辨率中期預報模式銀河高效軟件系統(tǒng)”,使國產(chǎn)“銀河”巨型機完成24小時天氣預報的運行時間由過去的10700秒縮短為3900秒,一年就可為國家節(jié)省機時費300多萬元。后來又使我國成為世界上少數(shù)幾個能發(fā)布5至7天中期數(shù)值天氣預報的國家之一。如今,“銀河”系列巨型機廣泛應用于天氣預報、空氣動力實驗、工程物理、石油勘探、地震數(shù)據(jù)處理等領域,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。