那时候我们连银河都没见过，却已经在讨论它了

大概是前阵子收拾旧书，从一本泛黄的《计算机发展简史》里掉出一张剪报，1983年的《光明日报》，头版标题赫然写着——“我国第一台亿次巨型计算机‘银河-I’研制成功”，纸都脆了，字迹还很清楚，我盯着那行字看了很久，忽然意识到一个问题：这么多年过去，很多人其实并不清楚“银河系列计算机”到底是什么，只知道是个很厉害的东西，厉害在哪,说不上来。

“银河”不是一台电脑，是一整个家族

先把这个最常见的误解解开，银河系列计算机，不是指某台具体的机器，而是一个持续演进了几十年的高性能计算机家族，由中国国防科学技术大学牵头研制，从1983年的银河-I开始，到银河-II、银河-III，再到后来的银河系列大型并行处理系统，每一代都把中国超级计算能力往前推了一大截，老百姓可能更熟悉“天河”“神威”这些后来的名字，但如果没有银河在前面蹚出路来,后面的故事很难发生。

银河-I巨型计算机（来源：国防科技大学计算机学院历史资料）

银河-I到底干了什么

用最简单的话说，银河-I的运算速度达到每秒1亿次，现在听起来可能觉得没什么，一部手机都能做到，但那是1983年，当时全世界能造这种级别计算机的国家，只有美国、日本和苏联，银河-I的诞生直接让中国成为第四个掌握这项技术的国家，它主要用来处理大规模科学计算——天气预报、石油勘探数据分析、核物理模拟，这些活儿普通计算机根本跑不动，我记得2007年采访过一位参与研制的老教授，他说那时候用的元器件很多还是手工焊接的，整台机器占地好几十平方米，运行起来需要专门配备冷却系统，跟养一头会算数的怪兽似的。

从“能用”到“好用”的艰难转身

银河-I更多是解决了“有没有”的问题，真正让这个系列变得实用的是后续型号,我根据手头几份资料整理了一下关键节点的差异：

型号	研制成功时间	峰值运算速度	主要突破
银河-I	1983年	1亿次／秒	实现从无到有，向量运算
银河-II	1992年	10亿次／秒	引入多处理器并行架构
银河-III	1997年	130亿次／秒	大规模并行处理，可扩展至上百个处理器

这张表看起来很干净，但背后全是故事，银河-II研发期间正好赶上国际技术封锁最严的时期，很多高性能芯片根本买不到，团队只能自己想办法，据说有些关键部件是靠着从各种渠道淘来的民用品改装的，中科院计算所的李国杰院士在一篇回忆文章里提到过，那时候搞巨型机的人都有一种“拿绣花针挖隧道”的劲儿——工具不行,靠的是手工和时间硬磨。

它和普通人的关系，比想象中近得多

很多人觉得超级计算机离生活很远，其实不是，你有没有想过，天气预报为什么比以前准那么多？因为背后的数值预报模型需要把大气切成无数个小网格，每个网格都要计算温度、湿度、气压的变化，这种计算量只有巨型机扛得住，银河系列从第二代开始就投入了中期天气预报业务，第三代更是直接支撑了中国自己的气候模拟系统，还有石油勘探——地下的地震波数据量巨大，处理慢了，油田就发现得晚，银河-II在这块干了好多年，相当于在地底下帮国家找钱。

现代超级计算中心内部，银河系列的后代们依然在跑着各种任务

技术嚼碎了看，其实就那几样东西

巨型机跑得快，不是靠一个一个处理器死磕，而是靠并行计算，打个比方，一万个人同时搬砖，比一个人搬一万趟快得多，银河-III当年能做到把几百个处理器绑在一起干活，任务分得越细，整体效率越高，但难点在于——怎么把活儿分匀了，别让有些处理器累死、有些闲着，这涉及到并行算法设计和高速互联网络，也是银河系列一代代啃下来的硬骨头。《中国计算机学会通讯》有一期专门讲过银河-III的互联拓扑结构，用的是当时很先进的三维环网，数据在处理器之间流转的延迟极低,这个设计思想后来影响了不少国产超级计算机。

一个不得不提的“软肋”

也得说实话，银河系列早期面临的最大困难不是硬件，是软件生态，巨型机光有速度没用，得有配套的应用软件、编译器、操作系统协同工作，很长一段时间里，银河上的很多程序需要专门编写和优化，移值性不强，这个问题一直到银河-III后期和中国自主研发的操作系统逐渐成熟后才有所缓解，我多年前跟一位搞计算流体力学的老师聊过，他半开玩笑地说，“那时在银河上跑一个程序，前期调试的时间比实际计算时间长三倍”，这种苦活累活,后来都被那一代工程师默默消化掉了。

它留下的，远不止几台机器

银河系列真正沉淀下来的，是一个完整的巨型机研制体系——从芯片设计、互联网络、并行算法到系统软件，整套流程跑通了，人才梯队建起来了，后来做天河系列、神威系列的那批骨干，很多都有银河项目的背景，这就像学手艺，头一批徒弟出师最难，等他们把坑都踩过一遍，后面的人就能走得更顺，你去翻国防科技大学的校史，银河-III总设计师周兴铭院士带出来的团队,后来在多个国家级计算项目中都扛了大梁。

去年秋天我路过长沙，特意去国防科大外面转了转，没进去，就在门口站了一会儿，突然想起剪报上那行字，想起那个机器占满一整个房间的年代，有些东西就是这样，平时没人提，但它其实一直蹲在某个角落里，稳稳地托着这个国家往前跑，晚上回去翻手机，看到新闻说新一代E级超算又破了什么纪录，我笑了笑，心想：银河那会儿，可没这么多闪光灯。