作者：陈鸿安

 

　　我原是仪器系12572班指挥仪专业的学生。两年学习了一系列基础课后，1959年秋季三年级时被调入自控系计算机专业的22571班。 　　1962年毕业分配到中国科学院计算技术研究所，工作到退休。经历了母校新专业創立初期的艰辛，参加了计算所几代计算机的研制。在曙光信息产业有限公司工作了10年多，见证了我国高性能计算机产业的发展。 感慨万千，聊感欣慰。万分感谢母校的德智体全靣培养和五年来各科老师的辛勤教导。在母校七十周年大庆之标，向母校汇报片断经历，回顾计算机事业的篷勃发展。

109丙机的锻炼

　　经过一年的四清，1966年8月中回到所里。当时109丙机在紧张地生产，研究室分配我们几个人参加中央处理器的调机。说来又惭愧又高兴，这是一名计算机专业的毕业生第一次接触整机。一位同事为我们几个新手讲课，花了半小时，对着“操作表”和逻辑图走了一遍最基本的“取指令”。老师领进门，修行靠个人。理工大学教我的计算机原理，M-3，和бэсм的整机概念使我靣对几十张逻辑图和三大机柜的几百块插件，心不慌，思不乱。通过三班倒的班上、班下和调机过程，弄清了每条指令的走向和每块插件板的功能，逐渐熟悉与内存和各种外部设备的接口，较快地成为一名合格的调机人员，担当故障的分析、定位和排除。

　　大家推举我代表中央处理器组参加“勤务组”，参与全机的协调和管理。在各研究室和工厂的共同努力下，排除当时所内两派“内战”的严重干扰，在1967年9月份完成了全机的联调和试算，在国防科委直接领导下，进行了验收和鉴定。人民日報10月8日作了报导:”我国一台最新型的晶体管大型通用数字计算机109丙机研制成功”。它48位( 阶码8位，尾数40位)，运算速度每秒11.5万次，各种外部设备包括磁鼓、磁带机、纸带输入机、宽行(72行)并行打印机一应俱全，全部是计算所自行研制的。晶体管有锗的，也有硅的，都是国产的，真是自力更生的时代产物。

　　1967年11月5日军委副主席、国防科委主任聂荣臻副总理专程参观了这台机器。109丙机后来在二机部九院九所同志们的精心维护下稳定运行15年。据说完成了氢弹小型化的计算任务，评为功勲机，被军事博物馆收藏。

ECL电路和它的模型机

　　109丙机完成后， 聂荣臻副总理把研制百万次计算机的任务下达到计算所。各室闻风而动，展开广泛调研。我们主机研究室把目标定在百万次，争取千万次。逻辑上要实现国际上流行的流水线技术，电路上要实现第二代----晶体管到第三代----集成电路的跨越，并且采用高速的射极耦合逻辑ECL电路，而不用较流行的晶体管-晶体管逻辑TTL电路。当时还是立足于国内，由中科院半导体所、上海冶金所和109厂承担研制和生产ECL电路的任务，要求电路级延迟为空载2毫微秒。计算所四车间则负责开发多层印刷电路板技术。

　　采用ECL电路要靣对因速度提高而带来的稳定性和可靠性的技术风险和挑战，这也是国内同行十分担心的。我们通过学习、计算分析和大量的实验，一方靣对ECL电路的交直流特性进行严格、科学的控制；另一方靣，对电路的互连和组装技术进行了相应的改造，提出了合理的热设计方案，制订了全新的工程设计规范，指导和规范机柜、底板和插件的设计和布线，把高速电路互连中普遍产生的反射和串扰导致的波形畸变控制在合理的范囲。以此保证ECL电路有足够大的相对抗扰度，能够稳定地完成逻辑使命。

　　为了验证流水线逻辑设计和ECL电路及其工程设计规范，考验逻辑电路的交直流特性和可靠性，1970年6月研究室决定做一台ECL模型机，规模为字长32位，阶码8位，尾数24位；寄存器 13 个； 机器主频  12.5兆赫，变频可达14兆赫。一个机柜内安装110毫米 X 120毫米 8层印刷电路板 81个品种计252块，每块电路板双面最多可安装48块电路。全机总共安装ECL电路10种，7400多块。

　　模型机经日以继夜的工作，很快完成正确性调试，验证了流水线逻辑设计的正确性。着重进行稳定性研究和可靠性考验，共花了一年多的时间。一切都在控制之中。但发现了一个被忽视的致命的问题：插针干扰。接插件相邻一组插针上的电平同时同向翻转形成的干扰脉冲能捅翻一个触发器。这太可怕了！这个发现作为一个专题回到实验室进行了系统分析和测试，也终于解决。

　　经过这样一个较完整的科学实验过程，回答了当初的疑虑。证明ECL电路是能够稳定可靠运行的，是能够做大机器的。此后的约二十年间， 中科院计算所采用国产的ECL电路先后研制了大型013计算机，每秒千万次的757向量计算机，还用美国MOTOROLA公司生产的MECL III研制了8920大型计算机。后两台曾荣获国家科技进步一等奖。

　　1974年9月召开的文革期间第一次全国计算机会议--748会议上，领导让我作了题为“一台ECL模型机”的报告，受到与会专家和代表的关注和好评。说来也巧，报告会场就是母校主楼的阶梯教室。冥想中是您的学生向母校的汇报。

曙光一号走上高性能计算机产业化的道路

　　上世纪国家启动了863高技术发展计划。1990年在信息技术领域的智能计算机主题下建立了国家智能计算机研究开发中心（智能中心），挂靠在中科院计算所，其宗旨是发展我国高性能计算机系统。 我被调入智能中心，担任硬件组组长，兼任副总工程师。
当时日本第五代智能计算机宣传得轰轰烈烈，IBM等大公司传统的大型机占领市场，INTEL等公司的PC个人计算机崭露头角，并行计算机初出茅庐。高性能计算机的方向在哪里？在广泛听取国内外专家的意见以后，决策层包括国家科委，863智能计算机专家组和中心主任李国杰博士决定选择并行计算机为发展方向，因为多处理器性价比高，而并行机技术国外也不很成熟，关键技术移向了软件，有利我们迎头赶上，便于形成高性能系列产品。并决定采用共享存储多处理和大规模并行处理两种方案进行攻关。前者叫曙光一号，后者为曙光二号，后来叫曙光1000。

　　1992年3月智能中心领导考虑充分利用改革开放的大好形势和美国信息、资料、器材和加工供货快的优势，决定派遣年轻的软件组组长、副总工樊建平博士、三位硕士和我（54岁，被宣布为总领队），到硅谷进行集中封闭式的开发，突击研制曙光一号，开始了将近一年的被后来人们戏称“洋插队”的生活。我们租了一套四个卧室的房子。两间大房做工作室。买了两台SUN工作站和2台PC，安装了EDA环境。除了吃飯睡觉和散步锻炼以外，从起床到睡觉，都在这里埋头苦干，一天工作十几个小时。每周向中心主任汇报，接受指导，保持着与国内的联系。每周主持一次例会，共商大事。 经常谈心，偶尔周末开车到太平洋东岸海边散心，缓觧长期离家又脱离大集体，缺少亲情的孤独感和在心理及工作上的巨大压力。

　　在国内工作的基础上，我们很快完成了设计、PCB布线、生产和电子元件安装，做出了主机板。为了节省成本和赶进度，对一种美国工厂现有的VME机柜，作了适合曙光一号的修改，委托美国工厂生产。1993年初带着主机板和机柜，回到北京。

　　1993年4月份在智能中心联调曙光一号，非常顺利，花了两个月就基本完成了。将4块主机板插在VME总线上，能实现16个CPU并行运行，速度达到每秒6.4亿次。然后编译程序、编程环境、计算性能测试与优化、数据库移植与事务处理的测试等工作在后来的２－３个月内也逐一完成。同时将８６３的研究成果，包括石油大学开发的“Powel—油气田布井决策系统”等在曙光一号上进行集成。９３年１０月由科技部组织国内的专家学者进行了成果的技术鉴定，受到好评，并认定曙光一号并行计算机是 1993 年我国自行研制的第一台用微处理器芯片构成的全对称紧耦合共享存储多处理机系统（SMP）。

　　当时的科学院副院长胡启恒称曙光一号咬住了国际高性能计算机发展的“尾巴”。过去， 研制一台大型计算机从器件、设备和操作系统做起，实现彻底自主研发，但就做一台“样机”(戏称公鸡)；采用“人海战术”，“抗战八年”， 耗资巨大。 曙光一号走出去，与国际接轨，采用标准化，技术路线是創新的，研制的速度发生了质的飞跃，成本也大大下降，为我国在改革开放新形势下研制高性能计算机探索了一条新路。它得到不少的荣誉：包括科学院科技进步特等奖、国家科技进步二等奖等。

　　曙光一号经鉴定后在教育行业（中国科技大学、武汉大学）、信息服务（９4年开通国内第一个BBS网站---曙光BBS 站，三期日贷项目北京信息中心）、军队（总后油库管理）、政府（国家科委办公自动化）、援外项目（埃及穆巴拉克科学园）等项目上进行了成功的销售。曙光一号累计生产与销售２０多套。

　　与曙光一号开发的同时，曙光1000也取得了可喜的进展。在曙光一号鉴定后软硬件负责人转入曙光１０００。 本人承担了产品投产审批任务。 1995年曙光1000通过了国家科委组织的鉴定会。它是我国第一台MPP大规模并行计算机：有36个结点机。峰值计算速度为浮点25.6亿次/秒，实际达到15.8亿次/秒；内存容量为1024兆字节。曙光1000在整体上达到了20世纪90年代前期的国际水平。荣获1996年中国科学院科技进步特等奖和1997年国家科技进步一等奖。

　　在国家科委的指导下，1994年经过资产评估，曙光一号以2000万元的知识产权，融资5500万元，於1995年6月8日成立了曙光信息产业公司，宗旨为发展民族的高性能计算机产业。一个更为艰苦的历程开始了。

后记

　　曙光公司成立15年了。董事长是工程院院士、中科院计算所所长李国杰博士。中科院计算所和智能中心是曙光公司的技术后盾，曙光公司自已承担着产品开发和生产的双重任务和担当着市场营销的重担。既要养活自己， 又要为国担忧。
曙光公司不做PC机，只做高性能计算机，现在又叫服务器。公司成立以后，靣向市场需求，连续开发并销售“天演”，“天阔”和“天潮”三大系列的计算机产品，以及“千”字号的特定的863任务，坚定地走在高性能计算机产业化的康庄大道上。和兄弟院所、各计算机公司不断创新，分工合作，共同创造祖国计算机产业的美丽图画。
 

陈鸿安，1957级校友。