支撑“两弹一星”工程,计算机隐身建功勋
这是一个前进目标坚定,给予信任、鼓励信心、团结奋斗的美好环境;这是一个理论联系实际,充实知识、追赶差距、创造奇迹的科学过程;这是一个集聚人才,鼓励自主创造,让科技人员专心致志发挥作用的集体。
1967 年9 月,聂荣臻在中科院计算所参观,提议准备百万次运算速度的计算机方案。
1965年6月5日,张劲夫(右)和吴有训参加科学院鉴定109乙机。
我国的人造地球卫星工程预研是从1958 年开始的,成立了“581 组”。原子弹和卫星是国家重大发展战略,计算机是两弹工程的重要技术保障。为确保任务完成,中科院计算所分兵两路同时出击,增加了保险系数。安排使用两种元件各制一台性能相同的计算机:
电子管机为109 甲机,后改称119 机;
晶体管机为109 乙机,以后又研制了109 丙机。
1959 年12 月,上海市委召开闵行会议,决定华东计算所研制J-501 计算机,主要功能仿制119 电子管计算机。
华东计算所J—501机房
张劲夫记忆犹新:“再过一段,第二代计算机出来了,半导体所搞晶体管的,从美国回来搞半导体材料的林兰英和科学家王守武、工程师王守觉两兄弟,是他们做的工作。第二代晶体管计算机,每秒数十万次,为氢弹研制做了贡献。”
1964 年4 月25 日,由吴几康、范新弼主持研制的119 电子管计算机通过国家科委鉴定并交付使用,每秒运算五万次(1959年6 月开始研制)。
1964 年10 月24 日,由华东计算所何育辽、虞浦帆先后主持的J-501 机通过中科院鉴定交付使用,每秒运算五万次(1960 年初开始研制)。
1965 年6 月5 日,蒋士騛主持研制的109 乙大型通用数字第六章 集中力量创建计算技术研究所 1956—1979 233晶体管计算机通过国家科委鉴定,每秒运算六万次(1959年9月开始研制)。
1967 年9 月,109 丙大型通用数字计算机通过国防科委鉴定,交付九院使用(1964 年1 月开始研制)。
119 机是中国第一台自行设计的电子管大型通用计算机,事实表明,中国有能力实现“外国有的,中国要有;外国没有的,中国也要有”这个伟大目标。119 机的运算速度比104 机快五倍,内存容量大八倍,总体性能满足了有代表性的各种算法的需求。119 机总体组的组长是29 岁的虞承宣,秘书高庆狮,成员沈绪榜、曲佩兰、周佶、惠毓明、金振玉、李粉伊。
总体组和三室黄汛、李昌宇等讨论、修改指令表花费一个多月,北大张世龙、董铁宝、周炜,数学所胡世华等参加了前期工作。在119 机上建立了董韫美领导的自行设计的编译系统,1965年交付使用,后来移植到109 丙机使用。总参、航天、中科院地方分院等十多个单位近250 人左右参加119 机的项目研发,平均年龄24 岁。
中科院计算所第二代大型晶体管109 乙通用计算机通过国家科委鉴定,吴有训副院长主持,机器平均稳定运行时间从10 小时提升到17 小时(朱汝章提供)
为“两弹一星”工程不断提供高性能的计算机,验证了一批新技术,培养了科技人员,促进了半导体技术的发展,也产生了研制计算机的法则和流程。电子工业部门协作攻克了元器件及磁鼓等关键课题,经过两年努力,中科院109 厂提供了109 乙机所需的两万多支晶体管,三万多支二极管。
1964 年之前,计算所工厂生产的磁芯用于109 丙机,还向全国供应,并将生产工艺和测试技术教给798 厂、山西阳城磁性材料厂、北京磁性材料厂。“文革”到来,研制工作未中断,将粉末成型工艺变成碾片冲压,研制了磁芯自动冲压机,将人工调温改为自动保温,精度可达0.3 度,磁芯分选自动操作,磁芯穿板模板化,计算机控制磁芯板自动测试,磁芯质量不断提高。“文革”后期生产了1.5 亿颗用于013 机及757 机。
1964 年3 月20 日,计算所成立以阎沛霖为组长、王正为副组长的109 丙机核心组。同年11 月,吴有训副院长和二机部有关人员到所参加了109 丙机初步设计方案审议,决定简化体系设计,增加存储容量、特别要保障可靠性。
当年的鉴定就是检测,也是验收,109 乙机的鉴定工作从1965 年5 月22 日至6 月5 日忙了两周,鉴定委员会主任吴有训,副主任刘淇生、孙俊人、阎沛霖,不仅严格检测,还要算题工作,每天“交机”24 小时,其中算题时间占92.6%,平均连续稳定工作时间为10 小时3分钟,最长连续工作44 小时36 分钟。109 乙机先后安装在二机部(核工业)和七机部,工作长达15 年,被誉为“功勋计算机”,研制骨干有沈亚城、梁吟藻等。
蒋士騛说,109 乙机使用到1980 年,长达15 年。109 乙机形成的设计法则和生产流程,有利于设计周期的缩短,工艺质量提高。
1965 年11 月,中学生数学竞赛的优胜者参观中科院计算所109 乙机,左侧讲解者为朱汝章,右一为竞赛带队老师。
1967 年9 月,郭沫若院长(中)和夫人于立群到中科院计算所参观109丙计算机, 王行刚介绍插件(朱汝章提供)
109 丙机字长48 位,平均运算速度每秒11.5 万次,机器性能好、工作稳定,共生产两台,到20 世纪80 年代末,使用近20 年。该机完成的计算任务包括:第一代核弹的定型和发展;“东方红一号卫星”的轨道论证,运载火箭各型号从方案设计、飞行试验、飞行精度分析到定型的大量数据,有效算题时间十万小时以上,被誉为“功勋机”。