119計算機(資料圖)
特朗普對中國發動貿易戰,在美國封殺中國華為,讓芯片這個小小的產品成為中美戰略較量的焦點。
而在中國這則是兩條經濟發展道路的斗爭。這兩條發展道路的斗爭現在已經轉化成中美經濟的較量。
也許是由于已經覺察到美國貿易戰的到來,2018年2月4日,也就是兩個月前,官方媒體《經濟學家周報》發表了一篇文章:《中國計算機事業在毛澤東時代就已經取得巨大發展,后來為什么嘎然而止?》,給年輕人講述了一段鮮為人知的歷史。
毛澤東時代不是一窮二白吃不飽飯嗎?怎么還有計算機事業的“巨大發展”?
年輕人一臉茫然。
因此,文章的前面引用了馬克思的一句話:“思想的閃電一旦徹底擊中這塊素樸的人民園地,德國人就會解放成為人”。
這話已經講得很明白,這篇文章就是“思想的閃電”,要解放被蒙蔽的人。
這篇文章開宗明義:
上世紀六七十年代,在西方資本主義國家發生了“第三次技術革命”或“信息技術革命”,其影響持續至今。這一時期中國恰好又發生了文化大革命,于是有很多誣蔑毛澤東時代的文章說:中國正處于內亂,耽誤了寶貴的機遇。例如,在那本被吹捧為科技史權威,由老自由化分子許良英主編的《20世紀科學技術簡史》中,對中國在毛澤東時代研制計算機的歷史,除了嘲諷之外沒有一句正面描述。除此之外,我也看到很多不錯的專著和文章,由于對歷史不了解,加上受一些錯誤宣傳的長期影響,在介紹和分析中國研制計算機這段歷史的時候,也不夠全面和客觀。
鑒于此,我認為有必要對中國計算機發展歷史做一個全面的介紹,澄清那些強加給毛澤東時代的不實之詞,還事實本來面目。
一.中國的計算機事業在毛澤東時代取得了巨大發展
中國電子計算機的科研、生產和應用是從上世紀五十年代中后期開始的。1956年,周總理親自主持制定的《十二年科學技術發展規劃》中,就把計算機列為發展科學技術的重點之一,并籌建了中國第一個計算技術研究所。
我們知道,以邏輯電路器件作為標志,到目前為止的電子計算機可以分為四代。(此外還有“第五代”即人工智能計算機和“第六代”即生物計算機的說法,但至今尚未成熟,本文不涉及。)每一代計算機,都比前一代更小、更快,技術工藝要求更高,價錢也更便宜。中國科學家研制從第一代到第四代計算機的工作,幾乎貫穿于整個毛澤東時代。
第一代計算機采用電子管。美國研制出第一代計算機用了4年(1943-1946,標志:賓夕法尼亞大學莫爾學院的ENIAC),而中國通過學習蘇聯的技術,僅用3年就完成了(1956-1958,標志:中科院計算所的103機),并生產了50臺左右。
第二代計算機采用晶體管。美國從第一代計算機進入第二代計算機花了9年時間(1946-1954,標志:貝爾實驗室的TRADIC),中國用了7年(1958-1964,標志:哈爾濱軍事工程學院,即國防科技大學前身的441B機),生產了約200臺。
第三代計算機采用中、小規模集成電路。這段發展過程美國用了11年(1954-1964,標志:IBM公司的IBM360),中國用了7年時間(1964-1970,標志:中科院計算所的小規模集成電路通用數字電子計算機“111機”)。我國研制的第三代計算機品種非常多。例如,北京大學、北京有線電廠和燃化部等單位聯合研制的150機于1973年完成;借鑒美國IBM公司16位小型機技術的DJS-100機也于該年(1973)研制成功,它的硬件為自行設計,軟件兼容;1976年11月,中國科學院計算所研制成功1000萬次大型電子計算機“013機”;等等。這里不再一一介紹。
這一時期的1973年1月,四機部召開了電子計算機首次專業會議(即7301會議),總結了60年代我國在計算機研制中的經驗和教訓,決定放棄單純追求提高運算速度的技術政策,確定了發展系列機的方針,提出聯合研制小、中、大三個系列計算機的任務,以中小型機為主,著力普及和運用。從此,中國計算機工業開始有了政策性指導,重點研究開發國際先進機型的兼容機、研制漢字信息處理系統和發展微機。
第四代計算機采用大規模和超大規模集成電路,今天的計算機都屬于第四代計算機。這個過程美國用了9年(1964-1972,標志:美國國防部高級研究規劃署與伊利諾斯大學聯合研制的ILLIAC-IV),中國用了8年(1970-1977,標志:航天部陜西驪山微電子公司的77型機)。77型機是中國第一臺自行設計研制的,采用大規模集成電路的16位微型計算機。另外,參照美國Intel8008機型的國產DJS-050微機,也于該年(1977)由清華大學等單位仿制成功并通過鑒定。
通過以上數據可以看到,中國計算機事業的起步比美國晚了13年,但是經過毛澤東時代老一輩科學家的艱苦努力,中國與美國的差距不是某些人所歪曲的“被拉大了”,而是縮小了,從12年縮小到10年,再縮小到6年。到毛澤東離開我們之后不久,中國的計算機水平僅比美國落后5年。
毛澤東時代,是中國計算機奔跑的時代!
二.中國在毛澤東時代掌握了大規模集成電路制造技術
130控制臺終端
制造第四代計算機的基礎部件是大規模集成電路。有人認為毛澤東時代的中國不能制造大規模集成電路,成為導致計算機事業后來出現停滯的主要原因。這種說法是完全沒有根據的。
1965年,中國自主研制的第一塊集成電路在上海誕生,僅比美國晚了5年。在此后的歲月里,盡管國外對我國進行技術封鎖,但這一領域的廣大科研工作者和工人階級,發揚自力更生和艱苦奮斗的精神,依靠自己的力量建起了中國早期的半導體工業,掌握了從拉單晶、設備制造,再到集成電路制造全過程,積累了大量的人才和豐富的知識,相繼研制并生產了DTL、TTL、ECL等各種類型的中小規模雙極型數字邏輯電路,支持了國內計算機行業。當時具備這種能力的國家除中國外,只有美國、日本和蘇聯。
中國從小規模集成電路經過中規模集成電路,再發展到大規模集成電路,僅用了7年時間,這以1972年四川永川半導體研究所(現電子工業部24所)研制成功的我國第一塊PMOS型大規模集成電路為標志,而美國用了8年。也就是說,到文革中期,我們在制造大規模集成電路上與國外的差距縮短到4年。
這一時期,由于受國內外微電子業迅速發展的影響,加上集成電路的利潤豐厚,國內出現一股電子熱潮,全國建設了四十多家集成電路工廠,為以后進行大規模集成電路的研究和生產提供了工業基礎。
通過對比會發現,美、日等國的大規模集成電路從實驗階段到定型,再到批量工業生產,通常用4、5年時間。到我國第一塊大規模集成電路誕生的時候,這些國家已先后進入大規模集成電路的規模生產階段。參照這個速度,可以預計,我國到70年代中期就可以實現大規模集成電路的批量生產,即使考慮到國外封鎖和工業基礎薄弱等不利因素,也不會晚于70年代末,這已經被歷史所證實。某些人說什么“文化大革命耽誤了大規模集成電路的工業生產”,是站不住腳的。
在此之后,我國在大規模集成電路工業方面堅持兩條腿走路。一方面依靠自己的力量,繼續加強大規模集成電路的研制和生產工作。1975年,上海無線電十四廠又成功開發出當時屬國內最高水平的1024位移位存儲器,集成度達8820個元器件,達到國外同期水平。另一方面,在那個據說是“閉關鎖國”的時期,我國通過購買國外單臺設備,自己組建了三條生產線,以緩解國內制造計算機的迫切需要。
當然,在這一時期也存在著一些問題。一是科研與生產聯系得不夠緊密,一些科研成果未能及時轉化為商品。二是生產線過多,國家投資分散,沒有發揮計劃經濟的優勢,一些地方難以形成規模生產效應。
即便如此,到上世紀70年代末,我國又陸續研制出256和1024位ECL高速隨機存儲器,后者達到國際同期的先進水平;可以生產NMOS256位和4096位、PMOS1024位隨機存儲器;掌握了對于大規模集成電路制造起著重要作用的無顯影光刻技術,可用于制造分子束外延設備;中科院上海冶金所還獨立發展了制造集成電路所需要的離子注入機,并出口到日本。
毛澤東時代給我們的微電子業留下了一筆豐厚的家底。
三.中國計算機事業在毛澤東時代之后的短暫輝煌
從文革結束到80年代初的這段時期,我國科研隊伍基本上繼承了毛澤東時代的傳統,在堅持自力更生的同時,還積極引進先進技術、進口成套件或關鍵件的組裝,并積極開展引進技術本土化的工作,在計算機事業和大規模集成電路制造方面繼續取得一系列成就。但是在這一時期,也存在一些失誤。
在1977年4月的全國微型機專業會議上,確定了中國微機今后的發展方向為參照Intel8008的DJS-050系列五個機型,以及參照Motorola6800的DJS-060系列四個機型。這兩大系列的樣機于1980年前后陸續研制成功。
在1979年11月陜西的微型機交流會上,參展的國產微型機有六十多個品種,包括我國當時速度最快、外部設備最齊全的微型機DJS-061-1。
1982年,參考DG公司NOVA16位小型計算機,采用國產中大規模集成電路的DJS-153小型計算機研制成功。同時,與NOVA-3機兼容的DJS-185機也由上海電子計算機廠完成。
1983年,中國國防科技大學自行設計的“銀河I”巨型計算機通過鑒定。它是一個每秒向量運算1億次的巨型計算機系統。成為我國第四代計算機中的巨型機代表機型。
同年,南京的734廠研制成功紫金1號,這是美國蘋果公司的仿制機;裝有中文操作系統CCDOS的16位長城0520-A誕生;浪潮公司通過采用英特爾8088芯片,以進口元散件為主,組裝的0520微機在濟南誕生。
在大規模集成電路制造方面,截止到1983年,16KMOS動態存儲器研制成功,8位機用大規模集成電路品種基本配套,4KMOS靜態存儲器進入小批量生產,高性能4位處理機集成電路批量生產,電子器件工業總公司研制成功6800八位微處理器(仿制美國Motorola公司1974年推出的6800),甘肅天光電工廠生產出64位、256位、1024位雙極型ECL存儲器,上海無線電十四廠生產出CMOS大規模集成電路(1981年),等。另外,超大規模集成電路的關鍵設備研制工作也取得一定的進展,不少基礎材料基本達到生產要求。
值得一提的是,上海元件五廠和上海無線電十四廠于1979年研制成功單片8080八位微處理器。8080為美國Intel公司1974年的產品,西德仿制出該類產品是在1980年10月(SiemensSAB8080A-C),蘇聯是在1986年(EasternBloc8080KP580BM80A)。這標志著我們此時與美國的差距只有5年。
這個時期,國際計算機行業出現兩個新的變化。一是美國IBM公司于1981年推出了個人計算機(PC),從此計算機開始進入家庭。第二個變化是微處理器(CPU)的研發成為一個專門的行業。PC機的出現得益于CPU的價格不斷下降和速度不斷提高。PC機出現后,國外一些從事計算機研制的科研人員逐漸獨立出來,專門從事CPU設計。
我國及時注意到了第一個發展趨勢。1983年2月召開的全國計算機協調工作會議上,把生產IBMPC兼容機定為發展方向,提出“照著IBM的PC做”。所謂“照著IBM的PC做”,并不是現在電腦市場上的攢機,實際上當時沒有任何設計圖紙可供參考,完全靠自己摸索。但是對第二個變化,我國沒有注意,雖然此時已經可以仿造出8080、6800等CPU芯片,沒能及時將CPU的研究獨立出來,專門培養,這為日后中國微機的發展埋下了隱患。
在對待技術引進和發展高端計算機方面,當時也存在著一些問題。以“銀河I”巨型計算機為例,這項工程耗費1億元人民幣,由于片面追求國際最先進技術,忽視了國內相關部門的協調、促進和合作,硬件大量從國外購買,沒有使我國的整體技術取得任何實質性的進步。此時國內一些具有實力的集成電路科研和生產單位,由于得不到足夠的經費進行技術開發和設備改進,生產的計算機硬件沒有得到一展身手的機會。這樣,國際上早在1978年就已經開始出現了超大規模集成電路,而我國卻在邁向超大規模集成電路的路途中慢了下來。
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