纪念范新弼先生百岁诞辰

今天是2020年11月5日,适逢范新弼先生百岁诞辰,谨以此文深切怀念。

范新弻先生曾是中国科学院计算技术研究所五室主任,是我国最早电子计算机内存储器研究的首席科学家,所学术委员,计算机学会存储器分会委员,是我们从事内部存储器研制工作的年轻工作者的领路人,是一位平易近人可亲可敬的师长,他治学严谨要求严格勇挑重任。

     范新弼先生

范新弼,1921年11月5日(阴历10-06)出生,湖南长沙人。1944年毕业于重庆中央大学,1951年获美国斯坦福大学博士。从1952年开始在美国宝来(Burroughs)公司从事微波电子器件的研究工作,诸如磁旋管、磁控管、离子计数器,以及静电印制中的电离子技术等,并持有专利,他是我国早期电子计算机内存储器研究的首席科学家,曾任中科院计算所室主任,2010年10月10日去世。

1956年6月14日,党和国家领导人在中南海接见参加科学规划的科学家,范新弼先生(后排中),二排右一是他的中大同学夏培肃。

接见照片右段,范新弼先生后排左三。

1955年,中国科学院物理研究所全体核物理科学家与计算机科学家合影,范新弼先生(二排右4),夏培肃先生(二排左8)。

范先生(二排左1)和吴几康先生(二排右1)。

1956年9月11日,中国计算机代表团访苏,范新弼(中排左二)。

中国知名计算机科学家范新弼(中)和张效祥、莫根生、张梓昌、夏培肃。1985年6月1日,中国计算机学会成立局部。

在我国研制大型数字计算机初期,电子元件中没有记忆元件,苏联也只能提供一些资料,成为领导层和专家团队耽心而又关注的焦点。范新弻先生出国考察后,带领我们从筹建实验室到选购器材、原材料,动手开展试验,都亲力亲为,还告诉我们要认真详细记录试验,写好日志,建立了从秤料到烧结完毕的各个工序记录簿。

经过15个月的不懈拼搏终于在1958年谷雨时陆续拿出符合标准的记忆磁芯,坐标变压器磁芯,脉冲变压器磁芯 ,在北京饭店举行了验收庆功会。

仿制为了创新,在有了磁芯基础元件后,范新弼先生与吴畿康先生主持具有我国自主品牌的119电子管计算机(每秒运算5万次),119机是采用浮点二进制,字长44位,其中,数码36位数符号1位,阶码位,阶符号1位;磁芯主存储器设计容量为4096字,后来扩充为16384字大容量磁芯存储器,存取周期6微秒;1964投入使用。对两弹一星工程和中国计算机事业的发展具有奠基性的意义,119机获1964年国家科委授予的发明创造奖一等奖,并获国家工业新产品展览一等奖。

以此成果为蓝本,在上海华东计算所制造命名为J-501计算机,为于敏团队使用,给氢弹的理论研究,添加能量,获得从原理,材料到构型完整的物理设计方案,显示出中国的独创与实力。

1965年4月20日成立了王正为组长,蒋世騛,范新弼为副组长的109丙机技术核心组。1967年9月,我所研制的109丙机交付用户使用,字长48位平均运算速度11.5万次,是中国第一台晶体管的具有分时、中断系统和管理程序的计算机。之后又复制了一台,两台109丙机(第二台命名为015)完成了东方红1号人造卫星的飞行轨道计算任务,中国第一代核弹的定型及其发展中的计算工作,也为我国运载火箭各型号从方案设计,初步设计,飞行试验,飞行精度分析到定型生产的各个阶段的理论计算尽力。

1959年,计算所五室在颐和园,范新弼(右四)

范先生与夫人周真明及儿子范宇凯、范宇强。

作为副组长范新弼带领全室人员,对主存使用了均分负载推二极管译码电流驱动技术,减轻了大电流晶体管研制时的压力,还严格考验筛选器件。为了做到与主频同步,试制了部分翻转磁芯变址存储器,从总体设计;磁芯测试台的建立;合格磁芯标准确定,一步一个脚印,促使整机工作稳定,为用户服役15年,有效算题时间10万小时以上,平均使用效率94%以上,被用户誉为“功勋机”。

范新弻先生一直注意预先研究,多孔磁芯,磁膜存储器,在他的倡导下开展研究,都用在109丙机上。他领导全室就连主存储器体系也从3度4线制进步到3度3线制, 2度半, 减轻穿板的麻烦,提高了存储速度,容量从4096位到32768位。

在文革后期,他还亲自研制MOS静态随机存储器,首次投片即获成功,发表了有关总结,为集成存储器芯片的工作铺平了道路,。

1980年后,陆续写出论文:一种联想处理存储器的设计;从对Schank理论的探讨论述智能存储;按模式记忆.;整体模式辨识、构造及学习系统,从中可以看到范新弼先生对于存储管理与发展的预见性及知识的渊博,他永远站在创新的第一方阵。

范新弻先生不仅在科研技术方面造诣很深,还是一位谦虚谨慎、严以律己、宽以待人,乐于助人,培养青年的师长。在1957年深秋,要把白石桥西苑大旅社的实验室搬到中关村计算所新建工字型大楼,范先生把可变速的凤头牌自行车供我使用,告诉我大风时用低档,没风时用高档省力快速。凤头牌自行车那时是稀罕宝贵的车子,开始我不敢用,他说你来回奔跑辛苦,我也信任你,你用吧不要有顾虑。

1958年的春节我们加班,他让老母亲给我们煮咖啡,晚上送到试验室,我们感到暖暖的甜滋滋的。

仿制磁芯时,烧毁了电炉,我们忙于抢修,范先生向上汇报,主动承担责任,还说我们三人(张杰、孔令振)连轴转太辛苦,后来领导从部队派来一个排战士帮助工作,我们能腾出手来分析测试结果,调整试验。

经过紧张不懈的努力在谷雨那天看到了合乎标准的磁芯,还让我们这些年轻的工作者一起参加了庆功会。 以后还叫我们到他家做客,看照片,看幻灯片,说自己回国为了报效祖国,不求名利,只问耕耘,莫问收获。在所里利用业余时间办英语学习班,他耐心教我们认真学,矫正英语发音,一遍又一遍,没有厌烦,表现出师德风范,轻松气氛,师生一起其乐融融。

1945年,大学毕业。

1954年9月18日,登船离开美国回国,范新弼(左三)。

新中国给予回国的留学生最热忱的欢迎!

思    念

范新弼先生期颐时光,

他的音容笑貌,

久久难忘。

青年时,

蓝色大洋,轮船劲航,

留学深造,追逐梦想,

获得学位,才华怒放,

浮漂移程速调管,

把微波电子管坚实基础点亮,

磁控旋闸管(范氏管),气体计数管八项专利,

实用性特强。

33(1954)岁时,毅然回国

不惧扣押,过关敢闯,

周恩来总理关怀,终回家乡,

来到北京中关村,

现代物理所继续发光。

科学规划,共同商量,

四项措施,听令转行,

新的学科,用武宽广,

在电子计算机领域,贡献力量。

磁芯内存,带头开荒,

治学严谨,重任肩抗,

长线科研,元件领航,

戊戌谷雨,成果献上,

移除领导与专家们的焦虑,

打响了第一枪,

也祝愿了全所,

旗开得胜,

日日向上。

随后与吴畿康先生共同主持研制119机,

独立设计,

显示国人的自强,

成果移植到上海命名为J-501,

为于敏使用,

给氢弹的理论研究,添加能量,

获得从原理,材料到构型完整的物理设计方案,

显示出中国的独创,

终于在1967年6月17日戈壁大漠上空,氢弹曝响。

1965年4月20日被聘为109丙机副组长,

是技术核心组重要担纲一员(王正为组长,蒋世騛、范新弼为副组长)。

1967年,

服务于两弹一星的109丙机,开始运转,

有源无源元件,都是国产,严格考验,认真筛选。

均分负载技术,

降低了研制大功率晶体管的难点,

部分翻转存储器,

匹配主机频率,

使中国第一台具有分时、中断系统和管理程序109丙更加干练,

磁膜变址,双轴磁芯半固定,演练了自己的身段,

整机可靠工作,稳定运转,

完成了东方红一号人造卫星的飞行轨道计算,

也为中国第一代核弹的定型及其日后发展作了计算,

还为我国运载火箭各型号从方案设计,初步设计,飞行试验,飞行精度分析到定型,

生产的各个阶段的理论计算,

誉为功勋机,为国争光,用户称赞。

这两台具有标志性的计算机,

实现了他报效祖国的诺言。

他注意预先研究,领导全室做好技术储备,

就连主存储器的方案也从3度4线制改进到3度3线制, 2度半,

提高了存储速度,减轻穿板的困难,

容量从4096位到32768X32个磁芯体一起运转。

文革后期,展开半导体存储器的研制试验,

亲自动手,MOS静态随机存储器,旗开得胜,

为集成存储器芯片工作,铺好开路砖。

退休之后,继续发表论文,

联想存储,智能存储,模式记忆,

整体模式辨识、构造及学习系统,

71岁还发表有一定前瞻性的高见,

保持预先研究的惯例,

永远前进在第一线,

再现他的渊博知识及无私奉献。

范新弼先生,

谦虚谨慎、严以律己、宽以待人,

勤勤恳恳,关心同事、培养青年,

大家爱戴,人人敬重,

做事为人,桩桩件件,

为大家的风范。

甘鸿    2021,11,05

1985年6月1日,计算机学会成立,范新弼与华罗庚先生。

1988年,计算所的存储科学家们,范新弼(前排左四),作者甘鸿(左三)。

参   考:

1,科学时报:高庆狮:中国计算机事业的拓荒史

2,何绍宗:纪念中国计算机50年 向前辈致敬

3,我国近代计算机发展史.,

4,韩承德 :吴几康:中国计算机事业的开拓者

5,溯源中国计算机   徐祖哲  三联书店2015年

6,计算机60年微信2021/10/09徐祖哲

7,两弹一星工程与大科学 刘戟锋,刘艳琼,谢海燕  山东教育出版社2004年8,范宇凯,范宇强:无尽的思念

9,范新弼 郭志先 张廷君. 4K单元n沟道MOS随机存储器及其应用. 计算机研究与发展, 1974,

10,范新弼 郭志先肖应时. 部分单元失效存储组件的有效利用. 计算机研究与发展, 1983,(04):

11, 范新弼 赵珀璋 . 一种联想处理存储器的设计. 计算机研究与发展, 1986, (01):

12,赵元吉范新弼 刘筱琇 董占球 . 从对Schank理论的探讨论述智能存储.计算机研究与发展, 1988, (03):

13,董占球 范新弼 . 按模式记忆. 计算机学报, 1991, 14 (04): 316-319

14, 陈志雄范新弼 董占球. 整体模式辨识、构造及学习系统. 计算机研究与发展,1992, 29 (03): 9-16

   作者甘鸿先生是1957年第一批进入中科院计算技术研究所的科研人员,他多年从事计算机磁存储科研,为中国的计算机事业做出重大贡献。公众号《计算机六十年》曾介绍甘鸿先生《记忆是电脑的灵魂》,

甘鸿:记忆是电脑的灵魂(全)

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