在国防科大计算机学院宽敞、明亮的“银河”机房里,矗立着一台由7个机柜组成的圆柱形机器。这就是该校于1983年12月研制成功的我国第一台巨型计算机。它的诞生,标志着中国成为继美、日之后,能独立设计和制造巨型机的国家。
26年后的今天,许多曾经参加过我国首台“银河”巨型机研制的老科学家仍对那激动人心的一刻记忆犹新,“事实上,当时大家就把这台机器叫做‘争气机,就是要争一口气,争出民族尊严,不让外国人卡我们的脖子!”
“运算速度一次不能少;
研制时间一天不能多”
谈起我国首台巨型计算机的研制,国防科大原计算机研究所副所长——已是82岁高龄的胡守仁教授一下子就打开了记忆的闸门。
1978年,十一届三中全会的召开拉开了改革开放的序幕;党中央、国务院决定在原“哈军工”的基础上组建国防科技大学;也是这一年,我国开始了首台巨型计算机的研制工作。
胡教授说,改革开放前,由于没有高性能的计算机,我国勘探的石油矿藏数据和资料不得不用飞机送到国外去处理,不仅费用昂贵,而且受制于人。当我同提出向某发达国家进口一台性能不算很高的计算机时,对方却提出:必须为这台机器建一个六面不透光的“安全区”,能进入“安全区”的只能是巴黎统筹组织的工作人员。外国人明摆着是在卡我们的脖子啊!
“中国要搞四个现代化,不能没有巨型机!”1978年,在全国第一次科学大会上,邓小平同志的话掷地有声。就是从那时起,我国决定自主研制巨型机,以解决现代化建设中的大型科学计算问题。
时任国防科大计算机研究所所长的慈云桂教授听到这消息,连声说:“好,好,就等着这一天呀!”国防科工委副主任张震寰对国防科大提出的要求是:“运算速度一次不能少;研制时间一天不能多。”
“笑向繁星任高歌”,
中国人创出“争气机”
研制巨型计算机谈何容易?胡守仁教授回忆道:改革开放之初,我国技术落后,资料匮乏,西方国家又对我们实行技术封锁,了解国外研制巨型机的情况十分有限。国防科大虽然是国内最早研制计算机的单位,但此前为远望号测量船研制的“151”机,每秒运算速度只有100万次,而现在要研制每秒运算一亿次的机器,计算机运算速度一下要提高100倍,其困难不言而喻。
但是,困难没有吓倒满腔热忱的中国科研人员。当时,所有人只有一个信念,全力以赴造出自己的巨型机。研制工作迅速展开之后,各种复杂技术问题随之冒了出来。走什么样的技术路线?采取什么样的体系结构?如何实现每秒一亿次的运算速度?问题像一个个“拦路虎”。天道酬勤,5年没日没夜的顽强拼搏,以慈云桂所长为代表的科研人员,闯过了一个个理论、技术和工艺难关,攻克了数以百计的技术难题,创造性地提出了“双向量阵列”结构,大大提高机器的运算速度,提前一年完成了研制任务,系统达到并超过了预定的性能指标,机器稳定可靠,且经费只用了原计划的五分之一。
1983年12月,首台巨型计算机经过12天连续拷机,主机运行289小时任务无一故障,大大超过了预定的性能指标,顺利通过国家技术鉴定。中国从此成为继美国、日本之后第三个能独立研制巨型机的国家。
实现研制生产与开发共赢
首台巨型机的研制,突破了向量化并行算法等一系列关键技术,开发出了我国第一个全面向量化的大型应用软件—“高分辨率中期预报模式银河高效软件系统”,使国产“银河”巨型机完成24小时天气预报的运行时间由过去的10700秒缩短为3900秒,一年就可为国家节省机时费300多万元。后来又使我国成为世界上少数几个能发布5至7天中期数值天气预报的国家之一。如今,“银河”系列巨型机广泛应用于天气预报、空气动力实验、工程物理、石油勘探、地震数据处理等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益。