我第一次在机房看见银河时,以为自己走进了科幻片场
说出来你可能不信,大概是1992年秋天,我还在念书,跟着导师去一个研究所办事,推开那扇厚重的机房大门,冷气扑面而来,耳边全是低沉的嗡嗡声,面前站着一排灰白色的大柜子,大概有四五米长,两米高,上面的指示灯像星星一样闪烁,带我们的工程师指着它说:“喏,这就是银河-I。”我当时就愣住了——原来咱们国家真的有自己的巨型机了,那一刻,心里涌上来的骄傲,到现在都记得清清楚楚。
说起来你可能觉得夸张,但在那个年代,“银河”系列计算机的诞生,真就像一声惊雷,它不是突然冒出来的,而是被“逼”出来的,上世纪70年代末,我们搞石油勘探、气象预报、核物理研究,需要处理海量数据,可手头根本没有能胜任的机器,国外呢?不仅高价卖给我们,还附加各种苛刻条件——机器得放在他们指定的玻璃房里,由他们的人监管,甚至连印出来的纸都得一张张数过,这哪是买东西啊,这简直是被人卡着脖子过日子。
有个老教授跟我讲过一个细节:当年石油部门想在西北找油,把勘探数据送到国外去处理,一次就要花掉上百万美元外汇,而且数据处理完还被人动了手脚,关键位置的信息模模糊糊,你说气不气人?正是这些屈辱时刻,让一群科学家憋着一股劲,决定自己干。
慈云桂那帮人,真是拿命在拼
提到银河,绕不开一个人——慈云桂院士,1978年,他接下任务时已经60岁了,长沙的夏天热得像蒸笼,那时候哪有什么空调?科研人员就在电风扇前面放一盆凉水降温,汗珠子滴在图纸上,赶紧用袖子蹭掉接着画,据说有个年轻工程师,为了调试一个电路板,三天三夜没出实验室,最后是被同事架出去的,嘴里还念叨着“时序不对”。
你可能会问,到底难在哪儿?我打个比方你就明白了,巨型机就像用上百万个算盘珠子同时算一道题,你得保证每个珠子都听话,互相不打架,一个指甲盖大小的芯片里,藏着上千条电路,哪条线路没走好,整个系统就可能崩溃,那时候他们没有先进的EDA软件,全靠人工一条线一条线地画,团队分成三班倒——早班、晚班,还有“深夜班”。
1983年那个冬夜,灯亮了
1983年12月22日,长沙国防科大计算机研究所里,所有人都屏住了呼吸。银河-I要进行最后的考核,这台机器每秒能算1亿次,全机使用了18万块集成电路,测试程序跑起来的时候,机房里安静得能听见心跳,直到绿色指示灯逐个亮起,结果全部正确——瞬间欢呼声差点把屋顶掀翻,有人当场就哭了,老院士摘下眼镜擦了又擦。
我把银河系列的关键信息整理了一下,这样看更清楚:
| 型号 | 问世时间 | 峰值速度 | 标志性意义 |
|---|---|---|---|
| 银河-I | 1983年 | 1亿次/秒 | 中国第一台巨型机,打破封锁 |
| 银河-II | 1992年 | 10亿次/秒 | 并行计算架构,达国际主流水平 |
| 银河-III | 1997年 | 100亿次/秒 | 采用超大规模集成电路,全面自主 |
中国从此成为继美国、日本之后,第三个能独立设计和制造巨型机的国家,你知道吗,银河-I的稳定性后来出了名,有台机器连续运转2万多小时没出过大故障,把当初那些等着看笑话的人惊得说不出话。
那些不起眼的应用,悄悄改变了你的生活
你可能觉得巨型机离自己很远,其实它早就融进了日常,你看的每一次天气预报,背后都有它的影子,1994年,银河-II就投入了中期数值天气预报,预报准确率一下子提高了不少,油田勘探更明显——以前找一口油井像大海捞针,用上银河系列处理地震波数据后,打井的命中率翻着跟头往上涨。
还有一件有意思的事,2008年北京奥运会开幕式,要精确模拟“大脚印”烟花的走向和消散范围,确保安全万无一失,这个仿真计算就是请后来更先进的超级计算机完成的,追根溯源,它的技术脉络里流淌着银河系列的基因。
从“跟跑”到“领跑”,这条路走了四十年
银河-III之后的故事可能你更熟悉。“天河”系列、“神威”系列接连问世,世界超算TOP500榜单上,中国机器常年霸榜,但有时候我在想,如果没有当年那群在闷热机房里画图、调电路、吃盒饭的开拓者,没有那些听起来“笨拙”却无比扎实的起步,后面的辉煌又从何而来呢?
去年我路过当年那栋老机房楼,房子还在,里面早就换了新设备,墙壁上模糊的“银河精神”四个字还能辨认出来——胸怀祖国、团结协作、志在高峰、奋勇拼搏,这十六个字,当年那代人是真拿命去写的,风凉飕飕地吹过来,我站了一会儿,莫名想起三十多年前那个第一次跨进机房的下午,想起那些闪烁的指示灯,时间过得真快啊,但有些东西,终究留下来了。