1983年5月,國務院電子計算機與大規模集成電路領導小組組織全國29個單位的95名計算機專家和工程技術人員,成立銀河計算機國家技術鑒定組,并分成7個小組對“銀河-I型”進行全面、嚴格的技術考核。1983年12月22日,“銀河-I型”通過專家組鑒定,正式宣布研制成功。時任項目總指揮和總設計師的慈云桂再也抑制不住幸福的淚水,揮筆寫下七絕《銀河頌》:銀河疑是九天來,妙算神機費剪裁。躍馬橫刀多壯士,披星戴月育雄才。
回故往事,這首七絕何嘗不是慈云桂一生的寫照。
緊追時代步伐的人
時事造英雄,慈云桂所處的年代恰逢計算機出現并高速發展的時期,計算機更新換代速度非常快,爭分奪秒才能跟上時代前進的步伐,稍有不慎就可能被淘汰。慈云桂親身經歷了中國計算機發展的每一個階段,身邊的人都感嘆,“實在跟不上慈教授的步伐”。
1957年,中國科學院組織了一批科學家專攻數字電子計算機項目,正在前蘇聯和東歐訪問的慈云桂也包括在內。同國后,他接受了研制魚雷快艇指揮儀的任務。
1957年7月,美國無線電工程師學會會刊上有一篇關于數字電子計算機的綜述性文章,慈云桂讀后很受啟發,于是和同事一起研究,提出把數字計算機用于指揮儀的方案,并迅速組成了一個由柳克俊等人參加的計算機研制小組。
1958年5月,他帶領一個8人小組進駐北京中關村的中科院計算所,經過日夜奮戰,模型試驗告捷。1958年9月8日,代號為“901”的樣機在哈爾濱誕生,這是我國第一臺電子管專用數字計算機。當901樣機作為國慶十周年的獻禮在北京展出時,周恩來總理曾握著慈云桂的手說:“要發展我們自己的計算機啊!我們起步晚,但也要趕超”。總理的囑托成了慈云桂拼搏的動力。哈爾濱軍事工程學院院長陳賡大將當即決定在學院創建計算機專業。從此,慈云桂的名字與我國計算機事業的發展就緊緊地連在了一起。
正當慈云桂主持將電子管通用計算機產業化之時,出訪英國卻讓他敏感地預見到國際上計算機發展的主流方向將是全晶體管化。然而在國內,由他主持的一臺電子管通用計算機還在研制,而且還簽訂了生產和銷售協議。即使如此,面對種種困難,緊追時代步伐的慈云桂仍然果斷作出決定,停止電子管計算機的研制。這不僅意味著自己的心血付之東流,還意味著必須中止已經簽訂的協議,而重新出發又談何容易。許多人對此很難接受。何況早在1959年國內就有單位開始用國產晶體管研制計算機。到1961年,機器是安裝起來了,但很不穩定,幾分鐘就出一次毛病。不是管子被燒壞,就是電路出故障。不少專家斷言:5年之內用國產晶體管做不出通用計算機。可見當時面臨的風險是相當大的。
然而慈云桂堅信,“路是人走出來的”。慈云桂帶領下的研究小組從基本電路、系統可靠性設計和生產工藝三個方面,腳踏實地,步步突破,于1964年末,用國產半導體元器件研制成功我國第一臺晶體管通用電子計算機441B—I型計算機。
緊接著,1964年4月,世界上最早的集成電路通用計算機IBM 360問世,計算機開始進入第三代,而慈云桂也隨即在1965年提出研制中國的集成電路計算機的體系結構。于是人們看到了百萬次級集成電路計算機151—3隨后誕生,200萬次集成電路大型通用計算機系統151—4裝上了遠望一號遠洋科學測量船……
銀河疑是九天來
時代步伐不停,慈云桂的目光也落在了更遠的地方。20世紀70年代初,以“克雷1號”為代表的巨型計算機在國外嶄露頭角,慈云桂再一次感到發展中國計算機事業的緊迫感。于是,當1978年3月的一天,慈云桂被告知“鄧小平同志決定,把研制我國第一臺億次計算機的任務交給國防科大,重任就落在你肩上”之時,時年60歲的慈云桂激動地說:“我就是豁出這條老命,也一定要把我國的巨型機搞出來。”當天晚上,慈云桂更是立下了軍令狀:一億次一次不少,六年時間一天不拖,預算經費一分不超。從此,中國巨型機之父帶領科研人員日夜奮戰,開始書寫中國計算機史上最為壯觀的戰役,也翻開了他人生中最絢麗的“銀河”章節。
為了確保億次機各項技術指標的全面實現,在慈云桂的主持下,從元器件的選取、體系結構的確立、部件的設計、工藝的實施到軟件的開發,科研專家們都經過了充分的論證與反復的實驗,作出了一系列符合中國國情的決斷,并先后攻克了100多道技術難關。
為積極跟蹤國際最新水平,他們不惜拋棄了辛苦好幾個月才完成的工作成果,重新設計了更為先進的總體方案;為彌補機器主頻的不足,他們創造性地提出了雙向量陣列的全流水化體系結構;為提高存儲器實際存取速度,在增加存儲通道的同時,提出了使訪問沖突大為減少的主存素數模方案;他們還選用高速動態MOS集成器件做主存,使億次機容量遠遠大于當時國外主流巨型機的容量(國外兩年后才使用MOS做主存);為避開液冷技術的困難,他們改用風冷,并設計了鍥形柱狀管道結構,進行等壓短風道送風;在印制底板的組裝中,他們采用先進的繞接技術;為使軟件系統充分發揮巨型機硬件的性能,他們提出了與國外主流巨型機軟件兼容的指導思想,開創了并行操作系統、向量化編譯、多級診斷和并行算法等研究,進而在我國首先采用軟件工程方法,研制了多種軟件工具,完成了近200萬行結構化的程序設計任務。其中在理論上、技術上和工藝上達到國際水平者就有十來項。同時,為了保證億次機的穩定性和可靠性,慈云桂帶領研制人員更是層層把好質量關。全機底板2.5萬條繞接線,12萬個繞接點,每個都檢查8遍以上;全機800多塊多層印刷板,每塊板上平均有5000個金屬化孔,全部都進行了孔壁檢查、孔導通測試和絕緣測試。200多萬個焊點無一虛焊,更是創造了一個奇跡。
最終,名為“銀河”的億次巨型計算機于1983年12月22日誕生,主機在國家級技術鑒定中正常運轉了441小時,達到了國際先進水平。