(續(xù))
目標:瞄準M-3
躊躇滿志地踏上追逐計算機夢想之路,意氣風(fēng)發(fā)的中國科學(xué)家心中萌生一個問題:當(dāng)時,距離世界上第一臺電子計算機研制成功已經(jīng)過去10年,是盡快迎頭趕上,還是一切從頭開始?
面對現(xiàn)實,腳踏實地。大家一致的意見是,先學(xué)習(xí)掌握蘇聯(lián)已有的技術(shù),在此基礎(chǔ)上根據(jù)我國的具體條件,開展自己的研究工作。于是,計算所籌備委員會提出“先仿制后創(chuàng)新,仿制為了創(chuàng)新”的思路,目的是盡快掌握整機技術(shù)。
1956年9月,我國派出高級專家考察團去蘇聯(lián),全面深入考察計算機的研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、教學(xué)、應(yīng)用以及相關(guān)技術(shù)。
兩個多月時間里,考察團分別對莫斯科、列寧格勒兩地計算技術(shù)的科研、生產(chǎn)和教育進行了觀摩和學(xué)習(xí),重點學(xué)習(xí)了M-20計算機。何紹宗回憶道:“通過這次考察與學(xué)習(xí),我們受益匪淺?!?/p>
但中國科學(xué)家回國以后了解到,M-20計算機調(diào)試不太順利。計算所籌備委員會認為,仿制已經(jīng)成熟的其他計算機更加穩(wěn)妥。于是,M-3小型計算機走進他們的視野。
1957年4月,何紹宗作為時任中國科學(xué)院院長郭沫若的代表,拜訪了蘇聯(lián)科學(xué)院,獲得了相關(guān)的圖紙資料。
當(dāng)年11月底,正在當(dāng)時的通信兵部從事科研工作的張梓昌接到調(diào)令,讓他參與M-3計算機仿制任務(wù),要求他第二天就去計算所報到。
計算所在租用的西苑旅社客房里宣布M-3工程組成立,莫根生擔(dān)任組長,張梓昌擔(dān)任副組長,研制工作很快鋪開。
一開始,客房里不能做實驗,大家只好集中精力學(xué)習(xí)資料。直到1958年1月下旬,計算所在中關(guān)村的科研樓落成,科研人員才有機會真正干起來。
在張梓昌的記憶里,這是一段難忘的熱鬧時光?!按蠹仪榫w高漲,迅速建立了實驗室,一面消化資料,一面進行必要的實驗?!彼谝黄恼轮袑懙?。同時,來自全國各地、各單位的科研人員陸續(xù)會集到計算所,“來去匆匆,川流不息”。
為了更加有序地開展研制工作,工程組內(nèi)部分設(shè)了電源小組、運算器小組、控制器小組、磁鼓小組以及輸入輸出小組。5個小組既各司其職,又環(huán)環(huán)相扣。
“從各單位來的人員無論年齡大小、資歷深淺和協(xié)作時間長短,都在一起摸爬滾打,組內(nèi)氣氛是人與人真誠相處,沒有隔閡?!睆堣鞑硎?。
“103機”的部分研制人員
仿制:依然是從“0”開始
M-3機是第一代電子數(shù)字計算機,大約使用了800個電子管、2000個氧化銅二極管、10000個阻容元件,分裝成400個插件插入3個機柜。其中,主機是特寬型的,全機約有10000個接觸點和50000個焊接點。用磁鼓做的內(nèi)存容量為1024字,字長32位,運算速度為每秒30次;后改用磁芯作為內(nèi)存,運算速度提升至每秒2500次。
要想仿制出這樣一個復(fù)雜的電子“大腦”,光靠圖紙和資料遠遠不夠。中國科學(xué)家依照蘇聯(lián)的圖紙親身實踐后,種種技術(shù)問題浮出水面,研制工作仍然需要從“0”開始。
例如,對張梓昌而言,整機邏輯就是個新問題。“雖然以前也曾讀過一些計算機的文獻,但總覺得語焉不詳?!彼硎?。
又如,經(jīng)過測試,工作人員發(fā)現(xiàn)以氧化銅二極管為主要邏輯元件,會使計算機的參數(shù)不穩(wěn)定,多片疊成帶來明顯的安全隱患,并且響應(yīng)速度太慢,與其他電路不匹配,應(yīng)改用晶體二極管。對此,科研人員經(jīng)過分析研究,對蘇聯(lián)的圖紙進行了改良。
到了生產(chǎn)環(huán)節(jié),由于蘇聯(lián)M-3機資料中沒有關(guān)于生產(chǎn)工藝的文件,需要攻克的難關(guān)就更多了。試制生產(chǎn)工作由738廠(北京有線電廠)承擔(dān)協(xié)作,遇到的一個大難題是磁鼓鼓體表面磁性介質(zhì)工藝。
鼓體的光潔度必須達到最高的12級,才能保證裝配后的鼓體安全運行,任何“百分之一”的小麻點都意味著“百分之百”的失敗。面對嚴苛的標準,廠里的老工程師、技術(shù)員幾經(jīng)討論,憑借老工人豐富的經(jīng)驗和手感等過硬的功夫,最終實現(xiàn)了“百分之百”的成功。
為實現(xiàn)電鍍鎳鈷合金磁介質(zhì)光滑均勻,時任表面處理實驗室主任蔣宇僑日夜攻讀外文資料,歸納出一個確保均勻光滑的滾鍍法電鍍工藝,達到了技術(shù)要求。
時不我待!為了讓我國第一臺計算機盡早“出世”,計算所召開了“打擂臺”大會,各個室組之間爭相挑戰(zhàn),時間表一次又一次提前,原定于1958年6月底完成“103機”試制的計劃往前調(diào)整了一個月。
然而,到5月下旬時,當(dāng)?shù)谝慌_“103機”進入機柜內(nèi)插件底板連線焊接階段后,技術(shù)人員意識到,如果按照最初設(shè)定的接線工藝,無法按時完成5月底交付的目標。
關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過。當(dāng)時作為技術(shù)員跟班生產(chǎn)的夏紀寅和時任738廠計算機技術(shù)科電路室主任錢基廣“急中生智”,請熟練工人采取交換機總裝車間的扎纜型工藝,終于在5月31日凌晨2點全部完工,并經(jīng)過通鈴檢查證明連線焊接全部正確。這一創(chuàng)新不僅解決了當(dāng)時的研制問題,更為后續(xù)的生產(chǎn)積累了寶貴經(jīng)驗。
同年7月底,“103機”完成調(diào)機,比原計劃提前了5個月。最后,科研團隊于八一建軍節(jié)當(dāng)天試算成功,代表科技界完成了獻禮,并將“103機”命名為“八一型”計算機。
“我國計算技術(shù)不再是空白學(xué)科?!薄?03機”宣告調(diào)試成功后,《人民日報》在報道中寫道。
此后,科研人員為了完善提高“103機”的性能,又自主研制出比初始樣機容量擴大1倍的磁芯儲存器樣機,命名為CX-1型磁芯存儲器。這一零部件的創(chuàng)新讓“103機”的運算速度從每秒30次提高到每秒上千次,配型后命名為DJS-1型電子計算機。
根據(jù)歷史資料記載,從1958年起,“103機”迭代更新了DJS-1機、DJS-3機兩代電子計算機,先后生產(chǎn)了40多臺,供全國用戶單位使用。直到1966年2月晶體管計算機上馬,我國第一代電子管計算機的生產(chǎn)才畫上了句號。
“實踐證明,‘103機’仿制過程中,不但培養(yǎng)鍛煉了一大批科技人員,而且將試驗研究基地、生產(chǎn)制造基地以及配套部門全部帶動起來了?!遍惻媪乜偨Y(jié)道。
以今天的計算機技術(shù)來看,“103機”的結(jié)構(gòu)簡單,性能很低。然而,站在歷史的角度看,“103機”實現(xiàn)了從無到有的突破,從試制到生產(chǎn),是一段夢想和奮斗交織的路程,也是一個關(guān)鍵而重要的起點。雖然親歷者現(xiàn)在大多已經(jīng)離我們而去,但他們艱苦奮斗的光輝歲月將永載史冊。
“103機”的誕生深深激發(fā)了科研人員的創(chuàng)新熱情和奮斗精神。從20世紀60年代起,中國科學(xué)院的科研人員連續(xù)攻克了電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路的種種難關(guān),不斷研制出性能更強、速度更快、存儲容量更大的計算機,讓中國在計算強國的道路上越走越遠。(記者甘曉 實習(xí)生李賀)
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