(續)
目標:瞄準M-3
躊躇滿志地踏上追逐計算機夢想之路,意氣風發的中國科學家心中萌生一個問題:當時,距離世界上第一臺電子計算機研制成功已經過去10年,是盡快迎頭趕上,還是一切從頭開始?
面對現實,腳踏實地。大家一致的意見是,先學習掌握蘇聯已有的技術,在此基礎上根據我國的具體條件,開展自己的研究工作。于是,計算所籌備委員會提出“先仿制后創新,仿制為了創新”的思路,目的是盡快掌握整機技術。
1956年9月,我國派出高級專家考察團去蘇聯,全面深入考察計算機的研究開發、生產制造、教學、應用以及相關技術。
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的科研、生產和教育進行了觀摩和學習,重點學習了M-20計算機。何紹宗回憶道:“通過這次考察與學習,我們受益匪淺。”
但中國科學家回國以后了解到,M-20計算機調試不太順利。計算所籌備委員會認為,仿制已經成熟的其他計算機更加穩妥。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院院長郭沫若的代表,拜訪了蘇聯科學院,獲得了相關的圖紙資料。
當年11月底,正在當時的通信兵部從事科研工作的張梓昌接到調令,讓他參與M-3計算機仿制任務,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,莫根生擔任組長,張梓昌擔任副組長,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習資料。直到1958年1月下旬,計算所在中關村的科研樓落成,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。“大家情緒高漲,迅速建立了實驗室,一面消化資料,一面進行必要的實驗。”他在一篇文章中寫道。同時,來自全國各地、各單位的科研人員陸續會集到計算所,“來去匆匆,川流不息”。
為了更加有序地開展研制工作,工程組內部分設了電源小組、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,又環環相扣。
“從各單位來的人員無論年齡大小、資歷深淺和協作時間長短,都在一起摸爬滾打,組內氣氛是人與人真誠相處,沒有隔閡。”張梓昌表示。
“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;后改用磁芯作為內存,運算速度提升至每秒2500次。
要想仿制出這樣一個復雜的電子“大腦”,光靠圖紙和資料遠遠不夠。中國科學家依照蘇聯的圖紙親身實踐后,種種技術問題浮出水面,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。”他表示。
又如,經過測試,工作人員發現以氧化銅二極管為主要邏輯元件,會使計算機的參數不穩定,多片疊成帶來明顯的安全隱患,并且響應速度太慢,與其他電路不匹配,應改用晶體二極管。對此,科研人員經過分析研究,對蘇聯的圖紙進行了改良。
到了生產環節,由于蘇聯M-3機資料中沒有關于生產工藝的文件,需要攻克的難關就更多了。試制生產工作由738廠(北京有線電廠)承擔協作,遇到的一個大難題是磁鼓鼓體表面磁性介質工藝。
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、技術員幾經討論,憑借老工人豐富的經驗和手感等過硬的功夫,最終實現了“百分之百”的成功。
為實現電鍍鎳鈷合金磁介質光滑均勻,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,時間表一次又一次提前,原定于1958年6月底完成“103機”試制的計劃往前調整了一個月。
然而,到5月下旬時,當第一臺“103機”進入機柜內插件底板連線焊接階段后,技術人員意識到,如果按照最初設定的接線工藝,無法按時完成5月底交付的目標。
關關難過關關過。當時作為技術員跟班生產的夏紀寅和時任738廠計算機技術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,并經過通鈴檢查證明連線焊接全部正確。這一創新不僅解決了當時的研制問題,更為后續的生產積累了寶貴經驗。
同年7月底,“103機”完成調機,比原計劃提前了5個月。最后,科研團隊于八一建軍節當天試算成功,代表科技界完成了獻禮,并將“103機”命名為“八一型”計算機。
“我國計算技術不再是空白學科。”“103機”宣告調試成功后,《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才畫上了句號。
“實踐證明,‘103機’仿制過程中,不但培養鍛煉了一大批科技人員,而且將試驗研究基地、生產制造基地以及配套部門全部帶動起來了。”閻沛霖總結道。
以今天的計算機技術來看,“103機”的結構簡單,性能很低。然而,站在歷史的角度看,“103機”實現了從無到有的突破,從試制到生產,是一段夢想和奮斗交織的路程,也是一個關鍵而重要的起點。雖然親歷者現在大多已經離我們而去,但他們艱苦奮斗的光輝歲月將永載史冊。
“103機”的誕生深深激發了科研人員的創新熱情和奮斗精神。從20世紀60年代起,中國科學院的科研人員連續攻克了電子管、晶體管、集成電路、超大規模集成電路的種種難關,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 實習生李賀)
責任編輯:賀治瑞