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我国计算机发展史及重要成就
1956年,周恩来总理亲自主持制定的《十二年科学技术发展规划》中,就把计算机列为发展科学技术的重点之一,并在1957年筹建中国第一个计算技术研究所,华罗庚教授担任筹备委员会主任,从此开始了中国的计算机研究道路。
1958年我国第一台电子数字计算机103型通用数字计算机研制成功。1964年中,中科院计算机技术研究所研制的大型通用数字电子管计算机119机是当时世界上最快的电子管计算机。
图2-35 103机 图2-36 119机
1965-1972年,我国研制的计算机转入晶体管时代。其中最具代表性的是1965年中科院计算机所成功研制了我国第一台大型“晶体管计算机”:109乙机。通过对109乙机加以改进,两年后又推出109丙机,在我国研制氢弹的历程中立下汗马功劳,被誉为研制氢弹“功勋机”。
图2-37 “功勋机”——109丙 图2-38150机
1973-80年代初,我国研制的计算机转入中小规模集成电路的时代。中国第一台百万次集成电路电子计算机——150,它上面配置了我国自行设计的操作系统。70年代后期,电子32所和国防科大分别研制成功655机和151机,速度都在百万次级。进入80年代,我国高速计算机,特别是向量计算机有了新的发展。1983年,国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河—I亿次巨型计算机,这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑。2000年,我国自行研制成功高性能计算机“神威I”,其主要技术指标和性能达到国际先进水平。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。
1973年第四机械工业部召开了“电子计算机首次专业会议”,决定放弃单纯追求提高运算速度的技术政策,确定了发展系列机的方针,提出联合研制小、中、大三个系列计算机的任务,以中小型机为主,着力普及和运用。此次会议在我国计算机发展史上具有重要意义。1980年全国计算机装机台数已达到6000多台。
由于70年代后期国外PC机已经开始起步,我国在微机的研制与推广方面比国外晚了一步。自1971年Intel公司推出第一片微处理器芯片4004、尤其是1974年推出8位微处理器芯片8080以后,摩尔定律(即集成电路的集成度,性能大约每18个月翻一番)就开始对计算机的展起决定性影响。此时国外科研人员开始转入微处理机设计,处理机体系结构和实现技术的进展大部分在微处理器芯片内。而我国在这一时期没有注意这一重要的技术变化,造成微电子及集成电路技术人员与计算机逻辑及电路设计科研人员的分离,集成电路企业严重缺乏计算机体系和逻辑设计人员。1977年研制出16位大规模集成电路微处理器,但都是用来做航天专用机,许多芯片研究所都没有以研制通用微处理器为目标。
90年代根据国家863计划的部署,1993年研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机,这是国内首次以基于超大规模集成电路的通用微处理器芯片和标准UNIX操作系统设计开发的并行计算机。其后1997年国防科大研制的银河-III百亿次并行巨型计算机系统达到国际先进水平。
2002年8月10日,我国成功制造出首枚高性能通用CPU——龙芯一号。此后2005年龙芯二号问世。龙芯的诞生,打破了国外的长期技术垄断,结束了中国近二十年无“芯”的历史。
2003年12月9日联想承担的国家网格主节点“深腾6800”超级计算机正式研制成功,其实际运算速度达到每秒4.183万亿次,全球排名第14位,运行效率78.5%。
2004年6月21日美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室公布了最新的全球计算机500强名单,曙光计算机公司研制的超级计算机“曙光4000A”排名第十,运算速度达8.061万亿次。
2009年,中国首台千万亿次计算机“天河一号”由中国国防科技大学研制成功,运行“核高基”专项支持研制的银河麒麟操作系统,这是我国战略高技术和大型基础科技装备研制领域取得的又一重大创新成果,实现了我国自主研制超级计算机能力从百万亿次到千万亿次的跨越,使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机系统的国家。2013年“天河二号”成为全球最快超级计算机,直到2017年使用国产核心处理器“申威”的“神威太湖之光”超过“天河二号”登上全球最快超级计算机榜首。
我国在高性能计算机方面发展迅速、取得了很大的成绩,拥有“曙光”“联想”“天河”和“神威”等系统,在国民经济的关键领域如战略防御系统、大型预警系统、航天测控系统等方面得到了广泛的应用。国产核心处理器“申威”也达到了国际先进水平。
图2-39 天河二号 图2-40 神威太湖之光
2013年,我国第一台采用自主设计的龙芯3B八核处理器计算机,主机只有微波炉大小,理论峰值运算速度能达到每秒1万亿次。
2017年,中国科学技术大学潘建伟在量子计算机研究方面取得突破性进展,构建出世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机。
2020年,九章量子计算机问世,这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。
我国计算机科研工作从国外封锁条件下的仿制、跟踪、自主研制到当下的同台竞争,从面向国防建设、为两弹一星做出杰出贡献到面向市场为产业化提供技术源泉,科研工作者为国家做出了不可磨灭的贡献,树立了一个又一个永载史册的里程碑。

