103機和104機的研製成功,填補了中國計算機科學技術的空白,是中國計算機工業發展史上的一個裏程碑。它們的誕生,是貫徹執行《十二年科學技術發展規劃》的成果。實踐證明,在當時生產設備、技術力量和資金都很缺乏的情況下,采取統一指揮、集中力量、大力協同的組織措施,最大限度地利用有限的資金和知識資源,是正確的做法。但是,由於當時正處於“大躍進”的形勢下,受了不切實際的“超英趕美”口號的影響,對104計算機,隻從理論上的運算次數和某些單機技術指標與國外的計算機相比,就認為已達到甚至超過了某些國家的先進水平。實際上當時的工藝、質量、成本和生產方式都未成熟,這樣的機器,還不是正規的工業產品。
最早試製成功的計算機,均交給軍事部門使用,對促進中國尖端武器的發展作出了貢獻。
一、創造工業生產條件
正當中國試製電子管計算機的時候,在世界範圍內,出現一場重大的計算機變革。首先是美國,接著是英國、法國先後開始生產晶體管型計算機,逐步實現向第二代產品過渡。
中國計算機工業在這段時間的任務是把103機、104機從科研成果轉化為工業產品。
在一九五七年至一九五九年期間,北京、上海、江蘇、四川、武漢等地區,紛紛著手籌建計算機的研究、生產機構。其中發展較快的有華北計算技術研究所和華東計算技術研究所。清華大學、哈爾濱軍事工程學院、北京大學和中國科技大學等一批高等院校,先後開設了電子計算機專業。一機部、石油部、水電部等,陸續建立了主管計算機研究、生產、應用的機構。在短短的兩三年內,計算機在軍事、工業、科學研究和高等院校等部門,產生了一定的影響。但是,要使計算機成為工業產品,還要做一係列的工作,其中最重要的是建立正式生產所必要的條件,解決生產中碰到的技術難關。
一九六○年底,電子工業開始整頓軍工產品質量。北京有線電廠針對103機和104機存在的質量問題,對電路重新設計定型,重新編製工藝文件,完善整機圖紙,製造工裝模具,在技術上突破磁芯、磁鼓、關鍵電路的穩定性,在工藝上嚴格把關。這樣,不僅生產正規化了,而且可靠性也大大提高。一九六一年十二月,103機作為正式的工業產品,通過鑒定,投入小批量生產。一九六二年初,104機也通過了鑒定。中國第一代電子管計算機104機共生產了7台,103機共生產了36台。
這期間,還自行設計、生產了一些電子管的計算機,其中有中國科學院計算所和北京有線電廠在103機的基礎上改進設計的DJS—3機。華北計算所試製的113機、102機、117機,科學院計算所的119機,華東計算所的507機,也先後完成並交付使用。此外,還有幾所高等院校,也研製了一些不同型號的計算機。
二、第二代計算機的研製與生產
從五十年代後期到六十年代初期,西方各國已逐步轉向晶體管計算機的生產。為了趕上世界計算機的新發展,中國也開始了第二代計算機的研製。一九五八至一九六三年,科學院計算所、華北計算所、哈爾濱軍事工程學院等單位,研製晶體管計算機的工作均有進展。哈爾濱軍事工程學院研製的441B機,試運行期間,在國內造成很大影響,對中國計算機進入第二代起了推動作用。
一九六三年十月,國家再次強調研製晶體管機必須實行科研與生產相結合的原則。一九六五年初,北京有線電廠和華北計算技術研究所成立聯合試製領導小組,試製121型和108乙型兩種晶體管計算機。研製時作出下列技術決定:第一、基本電路采用“與非”門電路;第二、采用印製電路板;第三、堅持嚴格的質量標準,“把錯誤消滅在圖紙上”。
121機的字長為42位,運算速度每秒3萬次,內存容量8K全字長,配有寬磁帶機、兩台G—3型立式磁鼓、5—8單位光電輸入機、快速打印機。該機從一九六五年初開始全麵設計,十一月分調,從分調到通過算題,前後僅用了45天,十二月底通過樣機鑒定。這樣的高速度在當時是空前的。該機是中國最早批量生產的第二代計算機,當時很受用戶的歡迎。
108乙型機是121機的高檔機,運算速度每秒為6萬次,字長48位,帶4台G—3磁鼓。一九六七年通過鑒定正式投產,是當時質量好、性能最高的中型機,在全國許多省、市都有用戶。六十年代中期的產品還有北京計算機三廠與清華大學研製的112(DJS—5)小型晶體管計算機,上海計算機廠與華東計算所研製的X—2機。
計算機的外部設備,這時也已經從傳統的電傳打字機、光電式紙帶輸入機和窄行打印機,過渡到配置記錄密度更高的浮動磁鼓、擺杆式磁帶機、繪圖儀、5—7單位通用光電紙帶輸入機等品種。這樣,經過五年左右的時間,到六十年代中期,中國已有5種晶體管計算機試製成功並投入小批量生產。計算機產品進入了第二代。
六十年代後期到七十年代初期,又陸續研製生產了一批晶體管計算機,其中較有代表性的有北京有線電廠的DJS—K1和上海計算機廠的TQ—1工業控製計算機,北京有線電廠與科學院自動化所合作研製成的辦公桌式DJS—7小型計算機,華北計算所和北京有線電廠聯合設計的320中型通用計算機,江蘇無線電廠與南京工學院、科學院北京自動化所先後合作研製的DJS—C1、DJS—C3、DJS—C4數據處理機等。
計算機生產進入第二代時,正值國家處於“十年動亂”時期,計算機事業因此受到嚴重摧殘。由於從事計算機工業的廣大工人、技術人員和領導幹部的努力,才使這一時期仍有一定的產品問世,但與發達國家的差距卻大大拉開了。
一、係列計算機的研製和生產
到七十年代初,中國已從第一代電子管計算機發展到第三代集成電路計算機。百萬次的150型和655型集成電路計算機相繼研製成功並投入生產。到一九七三年,第四機械工業部直屬和歸口的企業事業單位共生產了各類電子數字計算機250台,電子模擬計算機323台,機床控製設備133台,台式計算機1,520台。計算機的推廣應用也有了一定的發展。在原子能技術、人造衛星、導彈、航空、冶金、化工、機械、石油、水利、電力、交通、氣象等30多個行業中得到了應用。但是,由於“十年動亂”的影響,當時二十多個計算機生產廠、點,大多由於缺少統籌安排,產品品種繁多,機型混雜,互不兼容,使推廣應用受到很大限製,影響了計算機工業的進一步發展。
一九七三年一月,第四機械工業部在北京召開了“電子計算機首次專業會議”,根據周恩來總理關於要廣泛發展電子計算機的應用的指示,研究了中國計算機工業的現狀和當時國外正在向計算機係列化發展的趨勢,確定把發展係列機作為當前的發展方向,並明確了以下幾點:
1.大中小結合,以中小為主,著重普及應用。
2.發展係列機,實現一機多用,多機通用,各型聯用。為此,在設計係列機時,必須實現六統一。即:統一高級語言,統一字符編碼,統一指令格式,統一指令係統,統一通道接口,統一中斷係統。同一時期生產的產品,應最大限度地實現結構和部件的通用化、標準化、積木化,以利於生產、使用和維修。
3.加強外部設備的發展,妥善解決主機與輔機的關係。
4.加強軟件,加強服務工作,推動計算機的推廣應用。以後生產的計算機不僅必須配上完備的係統軟件,也要有一定的應用軟件。同時進行開發研究,廣泛培養軟件人才。
5.積極采用集成電路,加速產品的更新換代。
6.相應發展模擬機。
在此基礎上,會議確定了發展大中小3個係列計算機的任務,實行高等院校、科研單位和生產廠三結合的聯合設計方法。
電子計算機首次專業會議一結束,第四機械工業部立即著手組織100係列(中係列)、200係列(大係列)和台式機與袖珍計算器(小係列)的設計研製工作。
(一)100係列機的研製和生產。
一九七三年五月,第四機械工業部在清華大學召開了100係列機的方案論證會。根據當時國際上係列機發展的水平,確定借鑒美國通用數據機器公司的16位小型係列機的技術,並與其軟件兼容。硬件則根據國內的情況和條件自行設計。
100係列機的第一個機型是DJS—130。一九七四年一月由清華大學、北京無線電三廠、天津無線電技術研究所、蘇州無線電廠等7個單位組成的聯合設計組,完成了全部邏輯設計和工程化設計,同年八月在北京計算機三廠試製成功。人民日報為此發表了評論員文章。與此同時,天津無線電技術研究所也成功地製成了另一台DJS—130機。
先後生產DJS—130機的廠家還有江蘇無線電廠、山東濰坊電訊儀表廠、天津電子儀器廠等7個廠。北京無線電三廠在解決130機批量生產的工藝問題上做了大量工作。一九八○年八月和九月,該廠又在130機上調通了實時磁盤操作係統支持下的不可交換和可交換的多用戶擴展BASIC語言,獲得全國科學大會科技成果優秀獎。
一九七四年八月,繼130機之後,清華大學、華東師大、北京無線電三廠、北京器件二廠等7個單位又開始聯合設計DJS—140機,由清華大學主持設計工作。由於器件試製和生產碰到的困難多,直到一九七九年八月,DJS—140機才進行樣機鑒定。DJS—140機比130機高一檔,采用的器件是雙列直插式中規模集成電路。其設計目標一開始就明確要向用戶提供完整的計算機係統。主機至少提供128KB內存儲器,運控中帶有乘除部件還要加浮點部件、內存管理保護部件。外部設備要齊全。軟件能在多用戶實時磁盤操作係統下,運行各種高級初級語言,如:多用戶擴展BASIC、FORTRAN—V、擴展ALGOL—60等,還有基本彙編、擴展彙編、宏彙編以及十多種工具程序。以上目標在鑒定時均一一實現,而且通過了嚴格的200多小時連續運行單項和係統考核程序(十多種),創造了國產機係統考核的新水平。
為了適應車載、船載的使用要求,第四機械工業部於一九七六年組織了加固型計算機的聯合設計。一九七八年,天津無線電技術研究所研製成功DJS—135機。該機的指令係統和軟件與130機兼容,可在攝氏零下15度到零上45度環境溫度下正常工作,具有較好的防潮、防黴、防鹽霧性能。該機先後在天津無線電二廠、雲南電子設備廠投入小批量生產。後來雲南電子設備廠又在135機的基礎上開發了135A和135B小型化機器。
一九七九年以後,100係列機還有新的發展,如l01、132、152、153等先後研製成功。100係列機共有13個機型,近30個生產廠、點,產量近千台。這些機器廣泛應用於科學計算、數據處理和工業過程控製乃至數據采集、信息和事務處理以及教育和培訓等,在國民經濟領域中發揮了重要作用。
(二)200係列機的設計和生產。
200係列機的聯合設計始於一九七三年。由華北計算技術研究所、北京有線電廠和北京大學等15個單位組成的科研、生產、教學三結合聯合設計組,借鑒美國國際商業機器公司360和370兩個係列機的技術成果,結合中國研製生產計算機的實踐經驗和使用要求進行設計。這是一項浩大的係列產品的設計項目,集中在華北計算所、南京大學、北京大學、西安交通大學、北京有線電廠5個點分頭進行,參加人員200多人。各設計點的設計工作,是在總體方案所規定的係列機的基本功能和主要技術指標的前提下進行的,包括通用性、兼容性、可擴充性、可靠性以及運算速度等。
到一九八一年,相繼研製成功了4種型號的機器,即DJS—210、220、240和260(後改進型為265)。210機平均運算速度5—7萬次/秒;220機為浮點32位字長,平均運算速度10—15萬次/秒;240機平均運算速度40—50萬次/秒;260和265機均為浮點64位字長,平均運算速度為100萬次/秒。各檔次的機器都具有程序向上的兼容性。200係列機投入使用後,配合國防科學試驗,起到了很好的作用。
(三)台式機和袖珍計算器的生產。
早在一九六六年,北京無線電三廠參照進口的樣機,就設計試製成功DJS—4晶體管台式計算機。一九七三年十月,第四機械工業部在煙台市召開了台式機和袖珍計算器專業會議,討論通過了《台式機和袖珍計算器通用技術條件》,自此20多個省、市的31個廠點進行試製和生產。此後不久,各地興起了研製生產電子計算器的熱潮。南華無線電廠、大連無線電廠、煙台無線電三廠、北京計算機三廠、韶關無線電廠、廣州電訊器材廠、上海計算機廠、南京有線電廠、福建電子設備廠等都開始小批量生產。
一九七七年八月,全國19個省市的50個廠、點生產了簡易型、普通型、函數型、程序型以及專用型電子計算器,年產量達1.03萬台。但投入市場後,很快暴露出質量差、設計落後、價格昂貴、工藝粗糙的弱點。為此,第四機械工業部決定進行質量整頓。同年十月,從全國12個生產廠抽調38台台式機和袖珍計算器,在合肥市例行試驗站進行全麵質量檢查,對發現的質量問題采取了有效措施予以解決。
中共十一屆三中全會以後,廣東、福建、江西、浙江等地積極引進技術和開展對外業務活動。從來料加工、進口成套件組裝到逐步增強自製件的能力,較快地形成了袖珍計算器的批量生產。從此,袖珍計算器得到了新的發展,代替了台式計算機。1985年年產量發展到1,000多萬台,質量不斷提高,基本上能夠滿足國內市場日益增長的需要。
(四)180係列機的產生。
為了滿足國家重點工程的需要,繼100係列機之後,又開始研製180係列機。由華北計算技術研究所、西北電訊工程學院和西北工業大學聯合設計的DJS—183機是180係列的第一個機型,一九七五年八月,由南豐機械廠進行樣機試製,一九七六年十二月製成第一台產品。DJS—180係列先後共研製生產了DJS—183、184、185、186和1804五個機型。
180係列機是中國自行設計的比較成功的小型係列機,適用於科學計算、數據處理和實時控製。在設計上采用積木化並具有相對獨立功能的模塊結構,各種模塊為整個係列所共享,為係統的靈活性和可擴展性提供了條件,便於用戶根據自己的需要確定特定的係統。
係列計算機的開發和應用,是中國計算機工業發展進程中的又一個裏程碑。幾個係列機的研製成功,鍛煉和培養了一大批技術骨幹和管理幹部,積累了寶貴的知識和經驗,把計算機應用向前推進了一大步。同時,還對集成電路的發展,起了很大的推動作用。
二、漢字信息處理係統工程的研製
利用計算機對漢字信息進行處理,在中國具有特殊的意義,是中國推廣應用計算機的關鍵之一。
一九七四年八月,第四機械工業部、第一機械工業部、中國科學院、新華通訊社和國家出版事業管理局5個單位聯合向國務院和國家計劃委員會提出了“關於研製漢字信息處理係統工程”的報告,經國家計委批準,該工程被列入一九七五年國家科學技術發展規劃,成立了“七四八工程”領導小組,由第四機械工業部郭平欣、新華社楊家祥、中國科學院紀波、北京大學周培源、張龍祥等組成,下設“工程辦公室”,負責工程的組織和實施工作。
漢字係統設備的研製工作,從一九七五年開始,根據字模質量的要求,主要圍繞兩種類型的漢字係統設備進行攻關,一是精密型漢字編輯—排版係統,二是通用型漢字印字係統。至一九八三年,漢字信息處理係統工程主要取得了以下幾項成果:
1.對中國目前所使用的漢字作了一次較全麵的查頻統計,得出了當代中國使用漢字的綜合頻度。新華印刷廠、人民日報社等單位整理了一個3,200多字的常用漢字表,對製作漢字字模庫在選用字模上提供了依據。
2.研製成幾種漢字輸入輸出設備。如天津紅星工廠和常州無線電三廠分別研製成的移位鍵式(一鍵多字式)漢字輸入鍵盤;常州電子儀器廠研製成功的20×20點陣、32×32點陣漢字庫;杭州郵電器材廠、北京工業大學等單位試製成功的激光掃描中速漢字印字機;南京有線電廠研製成功的光纖管印字機等。
3.研製成功幾種漢字處理係統。主要有:由北京大學負責總體設計、濰坊電子計算機廠等單位配合試製成功的精密型漢字印刷照排係統;南京有線電廠試製成功的高速漢字成批處理係統;由南京大學等單位負責總體設計的小型漢字情報資料檢索係統;由太原外部設備研究所、華北計算技術研究所、成都通信研究所合作研製的漢字點對點保密通信終端等。
“七四八工程”項目的研製成功,開創了中國漢字信息處理係統的應用局麵,促進了漢字信息處理技術的發展。在長達六年的時間裏,領導部門積極支持,各部門廣泛合作、大力協同。在研製過程中,認真研究中國的使用特點,借鑒國外的成功經驗,走創新的道路。在“七四八工程”的影響和推動下,漢字信息處理技術受到了各方麵的廣泛重視,取得了迅速的發展。一九七八年十二月,全國成立了漢字編碼研究會。一九八一年一月成立了中國中文信息研究會。在此前後,漢字信息處理的各種學術團體紛紛建立,形成了空前活躍的研究局麵。在漢字輸入方法方麵,數以千計的科研人員設計了近400個編碼方案,其中已有30多個在工程上實現。據不完全統計,到一九八四年,全國從事漢字信息處理研究、生產的單位有85個,開發出實用的漢字信息處理係統51個型號、單個設備43個型號。另外,一九八○年十二月國家批準了中國漢字信息處理標準,並被國際標準化組織承認。