揭秘江蘇第一臺電腦:CPU大小相當於三個櫥櫃

2021-01-20 中國新聞網

  如今,電子計算機(即電腦)早已進入平常百姓家,不過在20世紀六十年代,電子計算機絕對稱得上罕見。就在大多數人還不知道電子計算機為何物時,1966年前後,位於南京東井亭100號的南京有線電廠內,就生產出了江蘇第一臺電子計算機,這在當時國內也是屈指可數的。這臺計算機是誰主持研發的?怎麼製造出來的?是用來做什麼的?由於整個研發生產過程異常低調,這些信息至今不為人知。日前,曾參與過江蘇第一臺電子計算機製造的馮偉星和馮紹華兩位工程師接受採訪,披露那段頗帶神秘色彩的往事。

  記者 白雁 記者 趙傑 攝

  1958年

  中國第一臺電子計算機問世

  各地院校紛紛開設計算機系

  1946年初,人類歷史上第一臺現代電子計算機在美國賓夕法尼亞大學的莫爾電機學院問世了。這臺名為「埃尼阿克」(ENIAC)的計算機,看上去就像個外形奇怪的龐然大物。它佔地面積達170平方米,重達30噸。雖然外形醜陋,但是在2月14日的揭幕儀式上,「埃尼阿克」技驚四座——它能在1秒鐘內進行5000次加法運算,這比當時最快的繼電器計算機運算速度要快1000多倍。

  神奇的「埃尼阿克」讓來賓讚嘆不已,同時也讓人們意識到:電子計算機的時代到來了。隨後,歐洲各國開始投入大量的資金和人員來研發電子計算機。而此時的中國,剛剛結束八年抗戰,研製計算機的事情還遠沒有提上日程。事情一拖就是10年。直到1956年8月,經過國務院批准,我國才誕生了中科院下屬的計算技術研究所。計算所成立兩年之後,1958年8月1日,我國第一臺電子計算機問世。

  這臺計算機是仿製前蘇聯的機型,按照蘇聯提供的圖紙資料作為藍本,結合國情,依靠國內的科技人員和技術工人進行生產、安裝、調試的。進行工程設計和生產時定名為103機。當時計算所沒有生產力量,整個生產過程都由北京有線電廠(738廠)承擔協作。北京有線電廠先後生產了30多臺103型計算機,被運送到國內多家單位使用。一年之後,北京有線電廠又生產出了104型計算機。104型計算機完成後,我國許多科學重大課題紛紛上機運算,我國第一顆原子彈的有關科學計算就是由104機實現的。

  計算機的生產製造紅紅火火開展起來了,但另一方面,計算機類的人才還是非常缺乏。在這種形式下,1959年下半年,全國各地的高校紛紛開始開設計算機專業。馮偉星和馮紹華就是這時候轉入計算機專業的。

  1964年

  東井亭100號招賢納士

  100多位科技精英奔赴南京

  1957年,18歲的馮偉星考入位於成都的四川大學,進入數學系學習。在數學系學了一年,他突然被通知轉到物理系去繼續學習。原來,當時學校開設計算機專業,需要從各個系挑選一批品學兼優的學生,馮偉星被選中了。

  馮偉星感慨地說:「川大在1959年就已經開始接受中科院研發任務,大學期間就接觸計算機了。我太榮幸了。」

  1962年,馮偉星大學畢業後,被分到了北京有線電廠工作。

  在北京工作了兩年,馮偉星突然接到人事部的通知,他被調到了南京。幾天後,馮偉星拿著廠裡早就訂好的車票,坐上了從北京開往南京的列車,和他同到南京的還有另外三位同事。火車抵達南京,馮偉星他們直奔南京有線電廠(734廠)。此後沒多久,從全國各地高校剛剛畢業的100多名大學生,也陸續匯集到了這裡。馮紹華就是這批畢業生中的一位,他原本就讀於南京工學院動力系,1959年下半年,南京工學院開設計算機專業,他轉學計算機。1964年,馮紹華畢業分到南京有線電廠,至今他仍然記得和自己同來的那些老同事們:「大家來自五湖四海,有我們南京工學院的,還有南京大學、四川大學、重慶大學、清華大學、中國科技大學、西安軍事電信工程學院、上海交大、西安交大、成都電信工程學院等各個學校的畢業生。」

  南京有線電廠一下子來了這麼多人才,是要幹什麼呢?原來,國家打算在南京布點生產計算機,地址就選在南京城北東井亭100號的南京有線電廠。南京有線電廠資歷頗深,民國時期隸屬資源委員會,主要生產電話交換機和電話單機;中華人民共和國成立後,廠子發展良好,擁有一批相對先進的設備和技術人才。儘管實力雄厚,但生產計算機對南京有線電廠來說,還是個新課題,急需一批新的人才。就這樣,馮偉星、馮紹華他們被相中了,馮偉星記得, 當時他從北京調到南京,需要具備三個條件,「第一,本科畢業兩年;第二,家庭出身清白;第三,是技術骨幹。」

  1966年

  江蘇第一臺電子計算機完成製造

  CPU大小相當於三個櫥櫃

  1964年春夏之交,從北京調來的第一批技術骨幹中,有三位到了南京。馮偉星他們剛到南京沒兩天,就接到廠裡人事部長的通知,說船票買好了。於是,他們又坐上船到了重慶。到了重慶,又改乘火車到了成都。到了成都,一輛小汽車接了他們,前往成都附近的一個縣。由於車子是有篷的,一路上也看不到沿途的風景。車子終於到了目的地,是一座大山的深處。

  在與世隔絕的大山深處,他們一呆就是將近半年。半年時間裡,主要任務就是學習一套已經設計好的計算機圖紙,並學習製造工藝。由於圖紙是絕對機密的,所以,在半年時間裡,馮偉星他們都處於封閉狀態,「縣城到底是什麼樣子,我們根本不知道。」

  在這裡,他們不僅系統地學習和消化了圖紙,而且也見到了已經製造出來的一套樣機。「這臺電腦的CPU(central procession unit的簡稱,即中央處理器),有三個櫥櫃那麼大,就跟美國1946年生產的那臺『埃尼阿克』差不多。不像現在的電腦,CPU只需要10釐米見方。」

  大概半年之後,他們又按照原先的路線,從四川返回南京。「我們人先回來,圖紙則通過保密途逕寄回來。」

  這批技術骨幹回到南京以後,南京有線電廠立即投入計算機工程設計和生產。大概在1966年夏天,江蘇首臺電子數字計算機在南京有線電廠調試完畢,看著眼前的「龐然大物」,大家欣喜若狂。事隔多年,馮偉星對這臺電腦的細節仍記得一清二楚,「計算機代號是80-N,計算機字長40位,運算速度5萬次/秒,內存採用磁芯存貯器容量為4096字×2,外設為臥式磁鼓2臺,窄行字輪式印表機2臺,光電紙帶輸入機 2臺,1/4 英寸磁帶機4臺,指令系統除一般的通用指令之外,還有一套按軍用要求的專用指令。」

  隨後,南京有線電廠又生產了三臺80-N計算機,並很快交付使用,獲得了好評。

  小事難忘  

  生產過程低調保密,受到壓力差點中斷

  馮偉星和馮紹華參與製造的80-N計算機,屬於我國第一代電子計算機,是電子管計算機。

  在馮偉星看來,當時的工作有如拓荒,「現在的電腦,CPU一裝組裝就完成了,非常簡單。我們那時候,計算機內部都是密密麻麻的電子管,該如何連接,什麼地方接,什麼地方不接,一點點差錯都不能有。儘管我們已經拿到了詳細的圖紙,但具體到生產中,並不一定都行得通,有時候,還需要做適當的改變。」

  馮偉星記得,有一次,在生產過程中,機器突然燒起來了,「大家非常緊張,馬上封閉現場,查原因。後來檢查出來,由於焊接不得當,加上機器長期發熱,就燒焦了。事後,我們都受到了批評。不過,由於大家都算是新手,也並沒有受到過分的責備。」

  當時機器組裝好以後,進入調試階段,一旦加電就需要一直運行,「如果一斷電,機器冷下來,電子管很容易損壞,所以得一直開著。由於電子管損耗大,一般來說,兩三個月就要換一次。」

  對馮偉星他們來說,在生產中,還需要克服另外一種困難,「我們那時在保密車間工作,一般人都進不去,所以除了工作團隊裡的人,別人都不太清楚我們的工作。結果,機器還沒造好,就有人說,有一批老九躲在陰暗的角落裡,不知道在做什麼。」

  風言風語讓大家感到壓力很大,製造幾乎中斷。好在1966年,機器的調試終於完成。同年,南京有線電廠生產的80-N計算機榮獲第四機械工業部的嘉獎。

  說起80-N計算機,馮偉星特別強調:「這臺電腦嚴格意義上來說,只能叫南京製造,江蘇製造,因為它的研發並不是在江蘇完成的。但是這臺電腦的成功製造,為我們江蘇培養了一批人才。從那以後,我們就不再是單純的製造,而是創新了。」

  1967年

  江蘇第一臺電晶體計算機問世

  上世紀60年代,由於國際上逐步轉向電晶體計算機的研製、生產,我國科研院所和工廠也開始進行電晶體計算機的研製。南京當時也開始了電晶體計算機的研製。

  1965年10月,南京有線電廠與原第四工業部第15研究所聯合研製電晶體111數據處理計算機。該機參考美國著名的數據處理機IBM1440系統。111機成為我國首臺電晶體數據處理機。該機於1967年樣機調試完成。1969年定型投產,先後生產4臺,為中央氣象局、國家統計局和第一汽車製造廠等單位使用。該機又根據用戶的要求,增加了三個內存擴充櫃,用戶對該機的性能和質量反映良好。

  與此同時,江蘇無線電廠在南京工學院的支持下,研製電晶體數字積分機,完成後交付給上海造船廠用作輪船甲板的放大樣。

  1966年5月, 江蘇無線電廠與合肥華東自動化及元件研究所合作研製DJS-C1電晶體數據處理機,該機為十進位運算、有指令52條、內存4萬字符、運算速度每秒5萬次,可變字長。外設配有5~8單位光電紙帶輸入機、80列卡片輸入機、80位寬行字輪式印表機。1969年定型生產並在鄭州鐵路局投入使用,這是我國鐵道部門首次使用電子計算機進行數據處理、報表及各項管理工作。

  江蘇的計算機工業經歷了從電子管到電晶體,現已進入到極大規模集成電路的時代,正在創造」無所不在,無所不能」的網絡社會。

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