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方兴东
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张梓昌回忆103机 发表评论(0) 编辑词条

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张梓昌:回忆103计算机 编辑本段回目录

    张梓昌,电子计算机专家。江苏崇明(今属上海市)人。1944年毕业于交通大学电机系。建国后,历任航天工业部第二研究院所长、测控公司总工程师,中国计算机学会第一届副理事长,中国宇航学会第一、二届理事。长期从事电子设备和计算机的研制,曾负责我国第一台计算机的技术工作。是我国计算机技术的学科带头人之一。

    1956年我国十二年科学技术发展规划把"计算技术的建立"列为新技术的重要项目之一。中科院迅速筹建计算技术研究所,并且采取了一系列措施,包括:派人去苏联考察和学习;抽调大学毕业班学生开办计算技术训练班;按"先集中后分散"的原则集中一批在相近专业有一定工作经验的科技人员到计算所协作开创计算机事业。除了计算所本身的老同志外,还有主要来自二机部十局(后来的四机部)、总参、国防五院(后来的七机部)的科技人员以及其它单位的少量人员。新生力量来自训练班的毕业学员,相近的大学和专科应届毕业生,还有有关单位派来短期参加工作的人员。

    工作很快地铺开。其中,尽快掌握整机技术是重点之一。计算所决定仿制苏联БЭСМ-Ⅱ大型计算机和M-3小型计算机作为掌握整机技术的突破口。仿制没有实样,是按照苏联提供的图纸资料作为蓝本,结合国情依靠国内的人力、物力进行生产、安装、调试而成的。

    M-3比较小,1957年12月图纸开始分批运抵北京、工作立即展开,因而成为第一项整机任务。M-3是苏联的型号,我国在试制时称为"八一型"机,在工业生产时定名为103机。

    我就是这个时候参加进来的。那时,我在通信兵部电子研究院工作,1957年11月底兵部主任王诤将军召我谈了四点:一.派我和另外8位同志去计算所协作一段时间,二.已经与计算所商定,我去后参加M-3任务,其他人服从计算所统一安排,三.电子研究院己纳入国防五院的建制,我们9个人将来都回到五院二分院;四.明天或后天就去报到。

一、M-3工程组

   报到后我和同去的李祖熙、曲礼慧三人被分配参加M-3的工作。四机部莫根生同志已经先我们而在。他曾经参加去苏联的考察活动并且翻译了一本介绍M-3的书籍。那时计算所的科研楼还没有建成,临时租用西苑旅社的客房作为办公室,我们在7号楼。12月训练班毕业学员开始报到,分配来参加M-3任务的有王乃泉、王行刚、费廷和、胡宗藻、梅协英、董占球、舒贻庆等。所里正式宣布成立了M-3工作组,莫根生担任组长,我担任副组长。客房里不能做实验,大家集中精力学习资料。

    1958年1月下旬计算所在中关村的科研楼正式交付使用,大家情绪高涨,迅速建立了试验室,一面消化资料,一面进行必要的实验。


    这时计算所本身的科技人员继续增加,M-3工程组又增加了王玉珊、张淑亚、秦鸿龄,同时国内热心于计算机的单位不断派人来组里协作;协作期比较长的有铁道科学院的居兆林,机要局的刘从信,哈工大的徐则琨和李学诗等。短期协作人员更多一些,来去匆匆川流不息。

    面对工作开展和人员增多的情况,工程组内部又分设了五个小组:电源小组由徐则琨负责,运算器小组由董占球负责,控制器小组由曲礼慧负责,磁鼓小组由所内的外围设备工程组协作,他们派柳浦生负责,输入输出小组由李袓熙负责。全面工作由莫根生负责,侧重抓试制生产,我负责技术和机房工作。学术秘书由居兆林担任。

    当时计算所没有生产力量,试制生产工作由四机部738厂(北京有线电厂)承担协作。

二、M-3的技术概貌

    M-3属第一代计算机,大约使用了800个电子管,2000个氧化铜二极管,10000个阻容元件,分装400个插件插入3个机柜,其中主机柜是特宽型的。全机约有10000个接触点和50000个焊接点。用磁鼓作内存的容量为1024字,字长32位,运算速度为每秒30次;改用磁心作为内存后运算速度为每秒2500次。机器是裸机。

    技术问题大致分三类:一是整机逻辑;二是单元电路;三是组装带来的机电问题。第一类问题对我来说是新问题,虽然以前也曾经读过一些计算机的文献,总感到语焉不详。直到学习苏联资料在1958年2月份走通M-3的全部逻辑以后才建立起清晰和完整的概念。对第二类问题我心中有底,因为近三年来我完成了两种数字仪器的研制任务,涉及单元电路的指标比M-3的高出一个量级。对第三类问题心中也有数。

    就全组而言,新生力量急待锻炼实践能力,所以在建立试验室以后工程组抓紧组织大家进行单元电路的实验。通过实验一方面更好地消化苏联资料,一方面为结合国情及时修改苏联图纸作好准备,以免修改不及时而影响738厂试制生产的正常进行。

    1958年2月,苏联资料大部份已经到达。工程组制订了计划:6月30日,738厂试制完毕,7-12月调机,1959年1月试算。

    试制的M-3完全按苏联的逻辑设计,电路和元件有若干处修改,有少量的工艺资料来晚了,赶不上试制进度就自行设计了一些。试制期间组员们一面继续实验,一面去738厂配合试制,一面做调机前的准备工作。

三、"大跃进"

    1958年春天全国开始"大跃进",口号一个接着一个:"三年超英,二年赶美","一天等于二十年","人有多大胆地有多大产"……。全国上下大哄大嗡,中科院也不例外。计算所召开了几次"打擂台"大会,各个室组之间争相挑战,把完成任务的时间一次又一次地提前。M-3的试制被提前到5月底完成。调机计划提前到7月底完成,向八一建军节献礼。机器的名称也改为"八一型"计算机,以表示决心。

    738厂也在"大跃进",我抽检了部分产品的焊接质量,估算全机可能存在数百处虚焊,加上接触不良的接点,调机的难度和工作量将大大增加,而调机的时间却从半年削减到2个月,感到情况十分严峻。

    我没有参加"打擂台"但也不是"秋后算帐派"。打完"擂台",我在组内把技术状态分析后提出按正常的调机步骤7月底肯定调不完;另一个办法是调机的时候先解决逻辑正确性问题,把可靠性、稳定性、安全性等问题凡是能放的暂时都放下,这样到7月底"八一型"机可能作为一台计算机而运转,完成献礼任务。然后再对大量的遗留问题进行返工,真正投入试用的时间估计反而比原计划要晚。大家赞成这样做,所领导也同意。

    组员们热情很高但缺乏实践知识。调机工作一旦铺开难免手忙脚乱浪费时间。为避免这个情况工程组在调机之前作了仔细的技术准备:选定了分调和联调的路径以及各路的关键测试点位并且画出了各点位应该出现的正确的逻辑波形,分发给组员作为调机参考的技术指南。开始调机后使组员们很快进入了各自的角色,忙而不乱。剩下的是事先无法预知的技术性故障,这只能在现场个别地解决。

    调机的第一阶段是分调。主机柜的上半柜是运算器,下半柜左边是脉冲分配器(控制器),右边是局部控制器。为了避免三个部件的分调人员互相拥挤妨碍工作,我们在柜前用木板搭了一个1.1公尺高的平台,运算器的分调人员蹲在台上工作,控制器和局部控制器的分调人员只能分左右蹲在台下工作。一天24小时组员们分三班倒;我把时间错开,三班都匀到。

    那时候"大跃进"如火如荼,M-3工程组除了调机外还要去十三陵水庫参加劳动,参加民兵演练,到马路边检废铁支援"全民炼钢",为"除四害"而打苍蝇赶麻雀。全组热情高,干劲大,到7月30日"八一型"计算机确实作为一台计算机而运行了一段很短的程序。中科院张劲夫副院长来看了演示并且风趣地给机器取了个小名,叫做"有了",因为中国从此有了计算机。全所敲锣打鼓祝贺M-3工程组完成了"献礼"任务。我的心情是高兴、惭愧、无奈交织在一起。解放军报对八一型计算机作了报道。

    这个时候工程组有下列技术人员:莫根生、张梓昌,于荡、王乃泉、王玉珊、王行刚、刘从信,曲礼慧、汤蓉文、李学诗、李祖熙、李世伟、居兆林、费延和、胡宗藻、徐则琨、钱凌雪、秦鸿龄、梅协英,董占球、张淑亚、舒贻庆(可能还有其他同志,一时回忆不全了)。

四、献礼以后

    献礼以后理应仔细返工,但是"大跃进"还在进行之中,组内外都有一些同志对返工的必要性不理解,总想侥幸算题但是总也不顺利。统一思想还需要一个过程。9月初,苏联专家Г·П·拉巴多来组里指导工作,他肯定了全机的逻辑波形是正确的,对所作的修改表示同意。他主张必须进行可靠性和稳定性的调试以后才能够开始试算。组内外的思想很快得到统一,工作便扎实了。

    1958年底除了磁鼓读出波形的相位有失真以外其它各部件都达到了可靠性和稳定性的要求。对于磁鼓,拉巴多坚持认为738厂的电镀工艺没有过关所以磁性能不合格,1959年2月拉巴多回国的时候仍末解决。那时上海有线电厂也在生产同样的磁鼓,我们也从上海买了一台,性能虽有所提高但效果不明显,进行试算仍然十分勉强。其实问题在于磁头线圈的谐振频率与读出信号的频率很接近从而引起了信号波形的畸变,只要把线圈的匝数减少3匝,问题就迎刃而解,此是后话。

    拉巴多回国的时候,组内技术人员有莫根生,张梓昌、王玉珊、王行刚、胡宗藻、钟崇芳、秦鸿龄、梅协英、董占球、舒贻庆、张淑亚、还有俄语翻译陆业才。

    计算所为八一型计算机配置了1台磁芯存储器。1958年12月生产完毕,1959年4月调试完毕并与主机联调成功。5月,全机通过检查程序,开始试算,1959年8月投入正式运行。之后又进行了全机的整固工作,採用光电阅读机提高了输入的速度,全面整理了图纸资料,编写了《八一型计算机调机技术总结》。

    1959年第四季度组内技术人员有张梓昌、王玉珊、王行刚、胡宗藻、钟崇芳、秦鸿龄、梅协英。1959年12月《总结》脱稿后我回到了原单位--国防五院二分院。

    738厂生产了30余台八一型计算机,并且改名为103型计算机供国内一些单位使用。

五、怀念

    回想过去,我的工作原本是电子技术。M-3改变了我后半生的工作,改行成为一名计算机工作者。四十多年过去了,M-3的往事还历历在目,这些年来不时会勾起我一阵怀念。

    当年领导作出"先集中后分散"的决策是毫不令人意外的。使我感动的是,后来参与执行这个决策的人是许多普通人。M-3工程组"集中"来的人员都不带各自本单位的任何色彩,以个人身份衷心地团结起来完成计算所的任务。不论年龄大小资历深浅和协作时间长短都在一起"摸爬滚打"。任务就是命令,一鼓作气投入工作。组内的气氛是人与人真诚相处,没有隔阂,工作紧张,心情愉快。全所的情况也大体如此。

    "后分散"也很成功。我们来自国防五院的9个同志回去的时候计算所抽调了经过大协作锻炼的8位训练班毕业学员支援国防五院,使我们具备了基本的骨干力量,顺利地筹建了706所。

    以后,我参加过很多大型的协作活动,每当遇到扯皮和暗礁的时候我就会怀念在计算所工作的那段时光。

    计算所实事求是的领导作风也给我留下深刻的印象。例如M-3使用了2000个氧化铜二极管作为主要的逻辑元件。但是经过测试发现其参数不稳定,多片叠成带来了明显的不安全性,并且响应速度太慢与其它电路不匹配,理应改用晶体二极管。不过当时对苏联设计作大的更改是有政治风险的,工程组把情况向所里报告后得到所领导的果断支持,消除了顾虑。

    再例,“大跃进”运动中M-3打完"擂台"以后所领导要求既有冲天干劲又要实事求是,并且不轻言提到政治的高度如何如何,实际上是一种冷处理。因此M-3为"大跃进"付出的代价仅仅是"欲速则不达",这是全国形势促成的后果。但是M-3工程组的思想没有从根本上搅乱,这是所领导对政治运动和科技工作的关系妥善处理的结果。以后每当我遇到政治和科技关系的难题时就会情不自禁地想起计算所对M-3工程组的领导。

    我更怀念的是从M-3(更重要的是БЭСМⅡ)开始的独立自主发展计算机事业的那些年代。用今天的计算机技术来看,M-3就象今天的机械师看石器时代的石锤石斧一样地原始。但是如果加上历史的角度,那么M-3(以及БЭСМⅡ)所开始的那些年代是值得怀念的。

    现在的计算机生产单位可以不生产中央处理器,但是那个时候绝对不行。仿制这两台计算机正是为了尽快掌握整机技术,特别是核心部件中央处理器的技术。两台计算机使用的是国产材料和器件,因此我们掌握了完全自主的知识产权。

    两台计算机完成以后按"后分散"的方针国内有关部门迅速建立了计算机研究所和工厂,逐步形成了产业。在西方严密的技术封锁下发扬爱国主义精神,奋发图强,展开了自主知识产权的计算机研究和生产工作。虽然我们的技术相对落后,但是为国防建设和国民经济建设提供了有效的支撑。这个时期一直持续到改革开放的初期。

    今天,两弹一星仍然保持着独立自主的知识产权,但计算机不然,问题的焦点在芯片上。随着我国科学技术不断地向顶峰挺进,恢复计算机知识产权的独立自主势将成为必要的条件。今天在庆祝中国计算机自主知识产权的发祥地--中科院计算技术研究所建所四十五周年之际,作为M-3任务的参加者,我怀念我国计算机独立自主的知识产权,盼望重行掌握的这一天早日到来。

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