计算机发展简史.doc

目 录 中中国国计计算算机机发发展展简简史史.3 一一 .研研制制水水平平.3 1.简简介介 .3 2.中中国国第第一一台台数数字字电电子子计计算算机机103 机机 .3 3.由由红红旗旗到到119 机机 .4 4.集集成成电电路路计计算算机机150 .4 二二 .产产业业、市市场场和和使使用用.5 1.简简介介 .5 2.人人才才培培养养和和市市场场.5 3.“中中国国芯芯 ”的的崛崛起起与与不不足足.6 中国计算机发展简史中国计算机发展简史 一一.研制水平研制水平 1.简介简介 自从 1946 年世界上第一台数字电子计算机在美国诞生以来，与计算机最邻近领域 的数学和物理界的共和国泰斗：世界数学大师华罗庚教授和中国原子能事业的奠基人 钱三强教授，就十分关注这一新技术如何在国内发展。从 1951 年起，他们先后聚集国 内外相近领域人才加入到计算机事业的行列中(放在当时他们领导的中国科学院数学所 和物理所)，尤其是从国外回来的教授、工程师和博士，其中包括国际电路网络权威闵 乃大教授、在美国公司有多年实践经验的范新弼博士、在丹麦公司有多年实践经验的 吴几康工程师以及从英国留学回来的夏培肃博士和从美国留学回来的蒋士騛博士，并 且积极推动将发展计算机列入 12 年发展规划。 2.中国第一台数字电子计算机中国第一台数字电子计算机 103 机机 1956 年 3 月，由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副 研究员和北大的党政人员组成的代表团，参加了在莫斯科主办的“计算技术发展道路” 国际会议。这次参会为我国制定 12 年规划的计算机部分作技术准备。随后在制定的 12 年规划中确定中国要研制计算机，并批准中国科学院成立计算技术、半导体、电子 学及自动化四个研究所。当时的计算技术研究所筹备处由中国科学院、总参三部、国 防五院(七机部)、二机部十局(四机部)四个单位联合成立，北京大学、清华大学也相 应成立了计算数学专业和计算机专业。为了迅速培养计算机专业人才，这三个方面联 合举办了第一届计算机和第一届计算数学训练班。计算数学训练班的学生有幸听到了 刚刚归国的国际控制论权威钱学森教授以及在美国有 34 年编程经验的董铁宝教授 (他当时是国内唯一真正直接接触过计算机多年的学者)的讲课.在前苏联专家的帮助下， 中国科学院计算技术研究所，由七机部张梓昌高级工程师领衔研制的中国第一台数字 电子计算机 103 机(定点 32 二进制位，每秒 2500 次)在 1958 年交付使用。随后，由总 参张效祥教授领衔研制的中国第一台大型数字电子计算机 104 机(浮点 40 二进制位， 每秒 1 万次)在 1959 年也交付使用。国际历史说明，发展计算机首先是为国防服务， 中国也不例外。在前苏联专家帮助中国发展民用计算机的同时，1958 年，北京大学教 授张世龙领导的包括当时还是学生的王选在内的北大师生与空军合作，自行设计研制 了数字电子计算机“北京一号” ，并交付空军使用。当时的中国人民解放军总司令朱德 还亲自到北京大学北阁“北京一号”机房参观了该台机器。在完成“北京一号”之后， 张世龙带领包括王选和许卓群在内的北大师生，立即投入到北大自行设计“红旗”的 研制工作中。当时设定的目标比前苏联专家帮助研制的 104 机还高。 3.由红旗到由红旗到 119 机机 1962 年， “红旗”也开始试算成功，但由于搬迁和“文革”的干扰，搬迁后未能 恢复和继续。 1958 年在哈尔滨军事工程学院)海军系柳克俊的领导下，与海军合作自行设计的 “901”海军计算机交付海军使用。在哈军工海军系康继昌的领导下，与空军合作自行 设计的“东风 113”空军机载计算机也交付空军使用。随后，柳克俊领衔研制的国产 晶体管军用计算机 1961 年也交付海军使用。 这些是中国人民响应中央号召，自力更生、努力拼搏做出的第一批代表中国人掌 握计算机技术水平的成果，它证明了中国人民有能力发展中国自己的全部国产化的计 算机事业。 1964 年，在中科院计算技术研究所吴几康、范新弼领导下自行设计的 119 机 也交付使用。这是中国第一台自行设计的电子管大型通用计算机。也是世界上最快的 电子管计算机。在 119 机上建立的、由董蕴美带领自行设计的实用的编译系统是在 1965 年交付使用(Algol 型)的，并且后来移植到 109 丙机上。 4.集成电路计算机集成电路计算机 150 为了发展我国“两弹一星”工程，1967 年由蒋士騛领衔自行设计了一台专为“两 弹一星”服务(两台分别安装在二机部供核弹研究用和七机部供火箭研究用)的计算机 109 丙机交付使用，这台计算机的使用时间长达 15 年，被誉为“功勋计算机” ， 是中国第一台具有分时、中断系统和管理程序的计算机，同时中国第一个自行设计的 管理程序就是在它上面建立的。 虽然我国自行设计研制了多种型号的计算机，但运算速度一直未能突破百万次大关。 直到 1973 年，北京大学与“738 厂”联合研制的集成电路计算机 150 的问世，使我国 拥有了第一台自行设计的百万次集成电路计算机，也是中国第一台配有多道程序和自 行设计的操作系统的计算机。该操作系统由北京大学教授杨芙清领衔研制，这是国内 第一个自行设计的操作系统。 1973 年 3 月，在全国实际研制目标 200 万500 万次不能满足中国飞行体设计的 计算流体力学需要的情况下，当时的国防科委副主任钱学森根据飞行体设计的需要， 要求中科院计算所在 20 世纪 70 年代研制出一亿次高性能巨型机，80 年代完成十亿次 和百亿次高性能巨型机，并且指出必须考虑并行计算的道路。中科院计算所根据国防 情报所和计算所情报室提供的国际上公开的材料，分析国际上在 1970 年前后美国研制 成功的高性能巨型机的优缺点之后，1973 年 5 月提出全部国产化一亿次高性能巨型机 (20M 低功耗 ECL 电路-四条流水线)及其模型机的可行方案。由于“四人帮”等的干扰 破坏，及“文革”后数不清“走马灯”式良莠不齐的干部班子，模型机 757 向量计算 机 1984 年才投入使用。虽然巨型机的关键技术由沈亚城负责的 20M 低功耗 ECL 电 路的集成电路芯片在 1979 年也研制投片成功，但是全部国产化一亿次高性能巨型机因 任务变动而停止。 二二.产业、市场和使用产业、市场和使用 1.简介简介 不仅上述中国早期计算机的研制和批量生产离不开他们，而且他们也独立设计和 研制过一些成批生产的计算机，尤其在人造卫星地面系统(如 320 计算机及舰上 718 计 算机)及其他军工任务上，都作出了突出贡献。他们研究工作的重点在技术和工艺上, 中国自力更生全部国产化的半导体、集成电路计算机事业，中科院物理所对中国计算 机事业的历史贡献也是功不可没。 2.人才培养和市场人才培养和市场 发展计算机事业离不开人才培养，20 世纪 50 年代至 70 年代，中科院计算技术研 究所、北京大学和哈军工，在组织教师和学生动手研制计算机进行实践、培养人才方 面都取得很好的成绩。 我国第一个计算机系统结构设计小组是 1957 年在中科院计算所成立的。20 世纪 50 至 70 年代，它承担了中科院计算所代表性的计算机的系统结构设计任务。 20 世纪 60 年代，中国编译系统的带头人当时都是年轻人,操作系统的带头人当时 也都是年轻人.软件正确性设计是近 20 多年国际上所十分关注的具有巨大经济效益、 社会效益和理论价值的重大问题，我国领军人何积丰院士、周巢尘院士已经是国际上 知名的佼佼者,20 世纪 70 年代后期开始研制的计算机，几乎全部都使用进口元器件、 进口部件。由于超大规模集成电路迅速发展，数千万甚至上亿个晶体管逐渐能够集成 在一个芯片上。20 世纪 80 年代及其之后得到迅速发展的计算机只有普通个人使用的 微机(PC 机)及超强的微机，后者可以构成服务器或者并行处理的高性能计算机。其他 各式各样的计算机(包括超级中小型计算机在内)由于性能价格比无法与微机竞争就自 然逐渐消失了。虽然如此，国内在这段过渡时期为了满足用户需求而研制的各种机型 都是有贡献的国内最早计算机产业是一个产业链。软件发展依赖于整机和应用需求的 发展，整机的发展依赖于芯片、部件及需求的发展，芯片的发展依赖于“集成电路生 产线大三角形”的发展，这里集成电路生产线大三角形是指集成电路生产线的三大部 分，即大底座、中间层和顶层。 3.“中国芯中国芯”的崛起与不足的崛起与不足 21 世纪以来，李德磊的方舟、胡伟武负责的龙芯以及多思、国安等“中国芯”不 断涌现，计算机产业链国产化又前进了一大步。 当前或者未来将出现的众多的“中国芯”的共同点，都是“集成电路生产线大三 角形”的一个应用，也就是说，其水平仍然是依赖于外国集成电路生产线水平和外国 政府批准向中国出口的集成电路生产线的水平，仍然受制于人。众多不同的“中国芯” 的重要差别是在系统结构设计或高速低功耗电路等的设计上，有没有重大创新、重大 突破。在系统结构设计或高速低功耗电路上的重大创新能力取决于研究人员的知识结 构和水平。尽管能设计“中国芯”的人或公司越来越多，但是能设计“中国集成电路 生产线大三角形”的人。如果中国不能制造中国的“集成电路生产线大三角形” ，那么 无论有多少种“中国芯” ，中国的高性能计算机和 PC 机的发展水平就必然还是取决于 美国“集成电路生产线大三角形”的发展水平及美国政府允许向中国出口的水平。现 实的道路是通过引进、消化、吸收与独立研究相结合。建立完全自主的“集成电路生 产线大三角”应该是国家急需解决的重点中的重点。早在 1965 年，半导体所王守觉就 开始研制从逻辑图到掩模板的自动形成系统“图形发生器” ，这项研究比美国还早，由 于“文革”破坏而中断了三年，1971 年初研制成功，反而比美国已晚了一年多。以上 历史说明，中国人的独立研究能力也是不可忽视的。如何既能使产业链的各个环节的 发展都能建立在国际最高水平