104机:从组装到应用数学
2019-09-22 17:23:36
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我国电子管计算机的诞生是“十二年科学规划”和“四项紧急措施”的重大成果。是国家的意志、西方的知识、苏联的技术和新兴的中国电子工业相结合的产物。《中国计算机工业概览》对电子管计算机生产的评价是:成功地掌握了基本知识与生产技术,实现了研究所和生产厂家的合作,培育了年轻的技术队伍。

 我国第一台大型快速通用数字电子计算机104机,在苏联帮助下,由中国科学院计算技术研究所和第一机械工业部及其他有关部门合作试制成功,这是科学机关作为献给国庆十周年的礼品之一。图为计算所工作人员在操作的情形,左一人正在取出计算结果。新华社记者李基禄摄(1959年9月12日)

莫根生、张效祥、慈云桂、王湘浩、阎沛霖(左起),1985年6月1日。

张效祥在104 机工作总结中,对计算机应用提出了精辟的见解,指出这是要迫切予以解决的问题。104机的运算速度“极高”,一般程序只要几分钟,甚至几秒钟即算完,而编制程序却要费相当时间,要使机器发挥作用,首先需要各方提出计算任务和培养具有研究计算方法及熟练编制程序能力的大量数学工作者。苏联有30 台以上这种规格的计算机,每台配备了60 位数学工作者。

他说,数学与工程技术不同,一台计算机制造成功,除部分人员继续维护外,大部分人员去做新机器,数学家则要按机器配备,将与机器“共生存”,而机器的寿命又很长。每台计算机的诞生都对数学干部的补充提出了新的要求。今后,我们有了计算机,就为数学人员培训工作提供了初步条件。

1959 年至1965 年底,计算所完成计算题目1200 余个,1965年末全所1411 人,专家和工人一起,平均每人将近完成一个题目。中国人的智慧从此崭露头角,工程设计从此掀开了新篇章,种种传说在外更加神神秘秘,这台计算机使用了七八年,在文革中淘汰拆毁。

当时计算机的使用是粥少僧多,各单位争先恐后地采取上机。负责研究热核材料燃烧的科学家于敏,每周就只分配到十多个小时,要弄清核物理的数学规律谈何容易,他们全组持续四年,深思熟虑,重点计算,对每个结果都进行了由表及里理论研究与分析,奠定了后来到上海华东计算所的J—501机上突破氢弹理论必不可少的基础。

在档案中还可以看到,1960 年1 月3 日,节后上班伊始,五院二分院出示公函,表示每周四小时“不敷需要”,虽然每次计算只运行几分钟,但为了选定计算量较少的方法和达到系统允许的误差,需要做许多计算工作,希望阎沛霖所长批准机时加倍。

做出这一台大型计算机是很不容易的,开创了中国的计算机工业。

张效祥认为:“完成104 机研制任务,缘自两股力量,中科院等科研设计单位是一股力量,738 等工厂是另一股力量,科研生产的紧密配合,加上苏联专家的帮助,使104机从生产调试到试用,顺利地取得了成功。我们不只是要造一台计算机,而是要在中国建立自己的计算机基础力量。”

他还说:“参与104机生产的有10 多个单位250 多人,记得在738 厂接触最多的是当时该厂总工程师曹启璋、顾存俊,还有一批参与器材供应、技术协作、技术管理、行政管理的同志,为104 机的完成创造了保证条件。”

三十年之后,张效祥对当时计算所阎沛霖所长和王正副所长给予的关怀和指导仍念念不忘,他们为试制创造了一切条件,设计工艺,测试和改装,重新加工零件,每个部门都会参与其中,画图、用车、供电、吃饭,甚至加班、睡觉都依照工程需要得到保障。

706所首任所长张梓昌(左)、陈方桢。

706所二任所长周在钧伉俪

1960 年,第二台104 机由航天706 所自行调试成功,为东风导弹、红旗导弹、长征导弹、东方红1 号卫星等轨道计算、系统设计,完成1076 项计算任务,使用机时三万余小时。以后生产104 机,调试时间从一年左右缩短到一两个月,能够顺利通过48小时的稳定性考验。

七三八厂马心明代表三科二室,在全国计算机交流会上介绍了调试第三台104 机时所做的电路逻辑改进和成功经验。田云说:“生产第三台104 机,除了706 所的原班人员外,还有一批留苏归来的留学生和1961、1962 两年新来的大学生。这是生力军,仅运控部分就提出并实施了二十多项逻辑改进。”

1963 年之后,除去706所的第二台,738 厂独立调试出五台104 机。

104计算机的7家使用单位是:

中科院计算所;

航天706研究所;

国家气象局;

核工业部九院;

兰州某部队;

三机部六院;

鞍钢。

核工业部九院的104 机完成了核武器“596 项目”的重要课题计算,其它单位使用效果甚佳。

1964 年,第八台104 机生产半途停产,晶体管计算机时代开始。

七三八厂的计算机生产文件

我们在计算机大道上迈出了第一步,引起了从国家领导到国防、科教、工业部门的重视,但是我们从设计思想到工艺条件和美国、苏联有较大的差距,对计算机系统的复杂性认识不足。仅以理论上的每秒计算次数和某些指标与国外相比,实际上产品质量、生产方式、稳定性、成本等都远不如国外,从严格的工业规范出发,103 机和104 机都不是正式的工业产品。

张效祥, 中科院院士,1918 年6 月26日生于浙江省海盐县狮岭乡( 现属海宁市),1931 年入海盐县中心小学,1936—1938 年就读于杭州高中,后入武汉大学学习,1943 年毕业于武汉大学电机系,历任解放军所属研究所工程师、副所长、所长,主持104 电子管计算机研制,是多种大型计算机自主研制的组织者和直接参与者,曾任中国计算机学会理事长,2015年10月22日去世。

张效祥先生(左一)参加清华大学计算机系50周年纪念活动,2008-10-18

笔者访问张效祥先生

中科院计算所第一台104 计算机工程组的调试人员:

运控:陈方桢、金怡濂、蔡永昭、任公越、王梦阳、齐祥元、安建勋、叶庆丰、倪迦永、霍翼民、苏东庄等;

内存:范新弼、黄玉珩、郑筠、曹酉申、王振玉、冼福龄、吕志文、朱锡纯、顾德敬、董占球、王明俊、宋德玉、邢月敏、张务健等;

磁芯记忆元件及存储器:范新弼、冼福龄、王振玉、傅柏生、张杰、甘鸿等。外设:刘锡刚、叶公荫、江雅珍、柳浦生、杨天行、曾茂朝、陈长令等;

电源:李道恺、朱光燊、赵仁昌、张汝海、游延丰、蒋精文、王吉、尤大泓、张侠华、戴勤、唐玛丽、王洪德、王乃泉、张伯庆等;

外围设备及机械结构设计:姚锡珊、徐厥中、白经天、李玉岭、孙仲谦、张品贤、顾尔旺、张洪顺等。


 
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