推想

沒有電力的計算機世界

馬前卒

機械式計算機并不是世界上從未出現過的東西，在有的老電影里能看到大批的科技人員捧著手搖計算機算得天昏地暗。累是累了點，但是卡片+機械處理器的組合比起手工處理信息來，還是要先進得多，在數字運算的速度上秒殺紙筆。但機械計算機劣勢不小，它用宏觀的機械機構儲存信息，這提高了信息存取成本；用機械運動傳遞信息，這降低了信息處理效率。因此，機械計算機在電子技術發展之后，很快就被淘汰了。

如果沒有電力工業，我們可能需要在每個小區建立龐大的動力站，用內燃機或蒸汽機直接提供家用能源，然后通過一系列機械傳動把動力傳輸到每座樓房。每次我們打算洗點衣服或是開動空調，都必須開動一個齒輪離合器，把洗衣機等家用機械接到本單元的驅動主軸上。雜志上會充斥著“新型離合器，結構簡單，可自行維護，適合宅男……速到蘇寧內燃機械店購買”之類的廣告。這樣的蒸汽朋克狂想雖然很荒誕，但很有助于我們理解現代工業社會的本質?，F在，讓我們從馬前卒的筆記本里看看他的狂想：一個沒有電子工業的社會上，機械計算機會如何主導“信息化”呢?

筆記一：要盡可能靠近能源

“新華社消息：1992年3月10日，我國最大的機械設計院在山西落成，這個設計院裝備了多臺迄今為止我國最大的計算機——齒輪5型。這種計算機每臺都有8萬馬力的功率，每秒計算2000次?？梢园?000個熟練工程師從繁重的計算工作中解脫出來，從而大大提高了我國機械工業的發展速度。為了配合設計院的工作，當地政府征地6000畝，修建了4條專用鐵路線，附近有4個中型煤礦已先期開工。為設計院試車儲備了大量煤炭?！?/p>

強大的機械計算機顯然消耗巨大的能源，我們的大型機械計算機需要盡可能地靠近能源產地。計算機雖然耗能巨大，但其計算都是通過金屬構件之間的接觸來完成的，勢必造成核心部件的高速離合。我們應該發揮自己豐富稀土資源和鎢礦的優勢，發展高精度耐磨損的計算易損件。

筆記二：集中才有效率

“1996年9月7日，走訪了在太原附近的中國國家級計算中0。這里幾十平方公里的廠區內煙囪林立，鍋爐轟鳴，為了達到每秒千萬次的計算能力，幾百萬張打孔卡片在一條條傳送帶上來回馳騁，信息主線上則是由小型火車頭拖動著裝滿卡片的車廂在各個車間之間奔馳。幾千個機械工乘坐廠內汽車，不斷地趕往信息流停滯的地方解決堵塞。幾百名高級工程師和上千名高級技工在一棟漂亮的大樓里研究下一次軟件調整的計劃，如何做得又快又省又低碳，而來自應用部門的代表則守在大樓門廳，聲嘶力竭地向廠長或上級領導爭取更多的上機時間。我覺得國家計算中心完全可以和蘇聯烏克蘭盆地、美國阿巴拉契亞山的信息基地媲美。

國家計算中心的核心車間(CPU)是最重要的車間，也是最需要保衛的車間。因此和其他地面廠房不同，CPU車間設在附近的一個秘密地下基地里，所有送到這里的卡片都由傳送帶送來，機械自動分撿，排隊處理。為了排走CPU幾萬個齒輪摩擦產生的廢熱，幾十臺巨大的風扇從秘密通風口以8級風的速度換氣。通向車間的隧道被軍隊、武裝警察和安全部人員分層把守，計算中心周圍，駐扎有無數的高炮團和精銳截擊機中隊，隨時準備迎接敵人的大編隊轟炸，即便是重要人物的專機，如果有跡象表明它試圖通過核心廠區的上空，也會被立刻擊落。

廠區附近還有一個備用的地下CPU車間，通過8條傳送帶和主信息流相連，并及時為關鍵運算結果備份，隨時準備投入使用，保證重要計算的連續性，這個備份車間的位置是國家的最高機密?！?/p>

摘自紀實文學《走近最高計算量》1997年出版

筆記三：機械式計算機遭遇病毒

今天關注了。下計算機病毒的最新發展，基本還是用無效程序占用計算能力，制造死循環等方式迫使邏輯結構崩潰；或者反復運行特定部件毀壞硬件。

“在柏林危機期間，CIA設計了一種特別的計算機程序，由在高爾基機器廠潛伏多年的間諜負責把這些特別代碼送入斯大林格勒計算中心。這些代碼可以反復調用CPU里的特定軸承，導致這些軸承金屬疲勞、提前斷裂。于是，在隨后的幾個月里，斯大林格勒計算中心每周都會出現死機乃至大修的情況，直接導致了上百億盧布的損失。蘇聯計算機專家在材料學研究所的協助下，花了好幾個星期才在高爾基機器廠工藝流程設計的程序中找到了惡意代碼。蘇聯人根據損壞軸承的形狀把這種惡意代碼命名為‘蠕蟲’?！湎x病毒事件’發生之后，蘇聯人在計算中心設置了一個專門委員會，由克格勃和計算工業部共同領導，簡稱卡巴斯基小組，負責代碼預審，對計算中心總工程師直接負責，有權拒絕一切客觀上危害機器的代碼。中國人則意識到對已掌握結構的惡意代碼可以通過一個小型的計算機來自動辨認，于是，中國人在計算中心的廠區附近設置了一處預審車間，專門檢測下個月送入主廠的程序。為了保密。這個車間根據所處的行政村命名代號，對外稱‘金山車間’……”

摘自《不戰而勝》尼克松著1999年第三版。

筆記四：勞動保護與勞動安全

對于所有的計算機工程師和程序員來說，滿身油污，按指令條上的單調數字來維護機器，是生活常態，程序員在工作中保護自己還是需要多讀點機械原理和材料力學。

“根據國家機械信息部勞保中心提供的信息，去年，僅位于上海附近的齒輪IV型計算機的程序員工傷事故就達到了1千多起(多數都是斷指事故)，引起了中央重視。尤其是輸出紙帶部分，一年內竟然接連有48名程序員因為超負荷工作過度疲勞，把手伸入傳送帶而釀成斷指事故，并造成合計數百公里的紙帶作廢。

該中心說，有關部門應該加強監管，切實保證程序員福利，嚴格執行八小時工作制。而齒輪4型計算機管理部門一位不愿意透露姓名的工程師說，齒輪4型計算機設備老化，但計算任務反而越來越重，程序員隊伍不堪重負，是造成事故多發的根本原因，不過，在明年的齒輪5型計算機啟動之后，這種情況將會得到改善。”

摘自《東方周末》2003年4月舊第三版

筆記五：覘列艦上的計算機

由于體積太大，戰列艦是唯一一種可能把本國的計算機帶到國境以外的工具。而且戰列艦上的計算機代表了本國計算機的最高運算精度和小型化水平，被人繳獲是很嚴重的問題。望軍方加以注意。

“第三次東亞戰爭中，蘇聯太平洋艦隊第二戰列艦中隊的旗艦明斯克號被擊沉在我國近海，這是此次戰爭的轉折點，經此一戰，中日聯軍終于控制了日本海的制海權。不過，這并不是我國最大的收獲。上海打撈局和海軍潛水員在戰斗結束的當晚就趕到了沉船海域，以大無畏的革命精神打撈了蘇聯戰列艦火控計算機的殘骸……有色金屬研究總院檢測了蘇聯計算機的合金成分，一機部從殘骸中學到了蘇聯人領先世界的小型化技術，這使得我國第二代計算機的開發整整節省了4年時間。”

摘自《東亞戰爭解密》戰事出版社1983年出版

“……自從蘇聯明斯克號戰列艦火控計算機被繳獲，導致中國計算機技術跨越式進步以后，各國均在戰列艦的中央機房安置了自毀裝置。自毀裝置的核心是一個小型的燃燒彈，一旦啟動就會點燃已經預先放在計算機外殼里的鋁熱劑，用鋁熱劑的高溫融化整個核心計算系統，同時，鋁熱劑里還有隨意攙雜的一些金屬粉，為的是防止對方分析本國計算機耐磨部件的成分……”

摘自《艦艇知識》200S年第10期

筆記六：從兵棋推演而走向市場的計算機游戲

“為了模擬真正的戰爭，各國都開發了獨立的兵棋推演軟件。平時在國防部計算中心供軍官演練，大型演習時用國家計算中心進行大規模模擬。由于計算工業的飛速發展，對燃油的需求上升'拿到大筆石油美元的中東國家也能夠有利于自己的軍事現代化。最近沙特阿拉伯從美國購買了一套677馬力的軍事計算機和模擬軟件，名為《紅色警報》，還奢侈地用15臺燃油鍋爐和20個油井來維系它的運轉。不過，他們的軍官很快厭煩了美國教官的喋喋不休，決定放棄一切煩瑣的程序，把所有軍事單位和地形參數都盡量簡化，從而縮短了冗長的軍事推演，最后，這個龐大的機器淪為年輕王儲的玩物，他開心地在指揮中心模擬著北約與華約的沖突，王室認為這可以提高他以后的決策能力?！?/p>

摘自《新知客》2009年第13期

筆記七：如何給美國女孩發照片

由于打孔卡片構成的信息流無法瞬間傳遞到地球另一端，所以信息流的運行速度要受到車輛速度的限制。在這種情況下，如果我們大力發展互聯網，首先需要大力發展“信息高速公路”，或者“信息高鐵”，讓裝滿卡片的車輛能夠在道路上飛馳。

不妨想象—下，等到“信息高速公路網”全面修通，我們可以給美國的小姑娘發送一張自己的高清照片。只要在QQ上點—下“文件傳送”的按鈕，這個信息迅速被寫到一個打孔卡片上，傳到卡片信息庫。然后無數的傳動帶轉動起來，在幾億張卡片里挑出記載著你數字相片的那幾萬張卡片。這些卡片被取出、復制，再放回原位。復制出來的卡片被專門的打包機器按照通訊協議塞進一個標準化數據包，頂上放上一張說明卡片，運上第一輛開往上海的車皮。上海轉運站在閱讀了說明卡片之后，把這個數據包和其他幾十萬個數據包一起被塞到去美國的貨輪上。到美國后，這個過程再被反向操作一番，美國的小姑娘便可以把卡片塞進一臺工程繪圖儀，只要花上個小半天，她就能復原一張你的照片。

不過，這期間歷時十天半個月也不一定，好像還不如自己跑一趟美國來得干脆，呵呵。我又胡思亂想了。

筆記八：移動個人計算機的出現

除了大型的固定計算機，還有不少小型企業也需要處理日常信息，互聯網看來遙遙無期，我們應該大力發展移動計算機。

“隨著小型化技術的繼續深入，計算機的移動性已經得到了很大提高，正在越來越多地進入國民生活的各個領域，車栽計算機已經成為人民喜聞樂見的一項高科技產品。而這項技術是十年前兩位黨員工程師羅愛德和喬思弟(女)實現的，他們在用國產東風中型卡車裝載了我國第三代小型機，并實現了汽車動力和計算機動力的共享，有效地提高了計算機性能，填補了我國在MC(Mobile Computer)上的空白。

今天，已經可以見到很多個人用的MPC行駛在沿海大城市的街頭，成為了一道亮麗的風景線。北方重工業公司制作的移動計算機‘紅旗電腦’受到了各個國企當家人和個體業主的追捧，它的運算速度和存儲能力已經能夠滿足這些企業經驗者的日常需求，并成為他們每日出行的良好伴侶。而北重工明年推出的最新的‘紅旗5號’以其1.4萬次每秒計算速度以及20噸的有效卡片載重能力已經能夠躋身于國際市場，顯示出我國在小型計算機上的國際競爭力。雖然它的每公里油耗較大，而且所需的車載工作人員數量達6名，是美國蘋果梨公司最新型號‘Drive Pad’的兩倍。但在我國以及很多第三世界國家，紅旗電腦一直有良好的銷售記錄。下面請看記者從用戶現場發來的報道……”