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經典重溫!從《三體》看曾經的國產計算機

電視劇版《三體》可以說是最近大火的國產電視劇裏,裏面當然也少不了對當年最先進的“紅岸”基地的描寫,自然也出現了國產計算機的身影。那麽,曾經的國產計算機到底是什麽樣的呢?

現實:起步艱難,努力進步

中國的國產計算機產業起步於50年代。

在最開始,我國的計算機研發路線也是跟隨蘇聯的,點的“電子管計算機“這個線路。不過好在我國沒有在這個有天花板的路線上走太遠,後來也回到了晶體管計算機的道路上。

1956年《國家12年科技遠景規劃》將計算技術列為重點發展領域,采取中蘇合作模式,由蘇聯提供圖紙和專家,幫助中國從無到有建立計算技術。

1958年8月1日, 在蘇聯幫助下,中科院計算所和北京有線電廠(738廠)合作仿制成功M-3機。中國第壹臺電子管計算機103機誕生了。中科院副院長張勁夫看了103機演示運算,給它取了個小名“有了”,中國從此有了電子計算機。

103機被命名為我國第壹個電子數字計算機工業產品,型號為DJS-1,改進版稱為DJS-3。

國內總***生產了103、DJS-1、DJS-3計算機49臺。

103機約用800個電子管、2000個氧化銅二極管、10000個阻容元件。全機約有10000個接觸點和50000個焊接點。蘇聯原版M-3計算機采用磁鼓存儲器,性能穩定性很差,組裝工藝要求高。1959年,計算所範新弼帶領攻關拿下了磁心存儲器,不光增加了存儲量,還大大提升了運行速度。改用磁心存儲器後,運算速度先後達到了每秒1800次、2300次。

下圖是由曲阜師範大學使用並收藏的DJS-1,是我國目前保存狀況最完好的103系列機。

而當時它的主要輸入輸出設備,就是打孔紙帶機。

因此,在《三體》劇版中,葉文潔拿出壹條打孔紙帶,是符合當時國內計算機使用情況的。

紙帶打好孔後,通過這個“光電輸入機”讀取,成為輸入內容,進入計算機進行處理

103是小型機,其計算能力無法滿足“兩彈壹星”的計算需要。1959年,104大型機仿制成功並定型為DJS-2,有22個機櫃,主機、電機組各占地200平方米。全機***用4200個電子管,4000個晶體二極管,字長39位,容量4K,每秒運算1萬次,內存2048個全字長磁芯體,2臺2096全字長臥式磁鼓。

第壹顆原子彈研制當中的部分計算任務、軍委測繪總局的大地測量計算任務、鐵路車站最優分布計算,以及5個大型水壩應力計算任務都是在104計算機上實現的

同時,科研工作者還打破了西方和蘇聯的技術封鎖,成功研發了包括磁帶機、高速打印機在內的配套外設,大大縮小了和西方的差距。

隨後兩三年,我國也陸續研發出了105機、901軍事專用機等後續機型。

回到正確技術路線,繼續前行

50年代末60年代初,西方已經發現了蘇聯所選擇的“電子管”路線性能天花板突出,因此果斷轉入了晶體管研發路線,至今,矽基芯片仍然是基於晶體管技術。

1959年,國家分別研發了基於電子管的119甲和基於晶體管的119乙,同時還在改進技術上嘗試將集成電路技術應用到109丙機器上。

119型機

1963年春,華東計算所在119機器上的改進型J-501計算機整機組裝成功,在103機上運行數周的題目,現在壹個小時就可完成。

1965年,鄧稼先和於敏在這臺計算機上工作三個月,完成了氫彈理論計算。並同樣激動地用打孔紙帶打出了暗語“打到了壹只松鼠”(松鼠,即氫彈理論)。

1959年,中國制造出了第壹塊矽單晶,1963年成功研制出5種矽平面器件,應用在了109丙型計算機上。而且在1965年,在壹塊約1平方厘米大小的矽片內,刻蝕了7個晶體管、1個二極管、7個電阻和6個電容的電路,我國第壹塊集成電路由此誕生。

109丙後來直接用上了集成電路

也就是說,此時,我國計算機在理論和工藝制程、性能上,和美國的差距只有5年。無論是矽單晶技術,還是集成電路,中國當時僅落後美國1年。諸如三星才剛起步做電子組裝,而臺積電更是影都沒有。

1964年,每秒運算8000次的441B晶體管計算機研制成功,1966年正式交付各單位使用。有的國防單位壹直將它用到1991年。

1991年還在使用的441B

以上基本就是在劇中第壹部時間線內,我國電子計算機的代表性機型了。

劇版:縫合曾經的國產最強,但有穿越

回到劇版,從不多幾個紅岸基地的鏡頭,我們來判斷壹下居中道具組使用的計算機型號。

從機器的主要控制臺和使用磁帶機的機櫃來看,它主要縫合的是J501/109丙以及441B計算機作為場景道具的。

而使用打孔紙帶也是比較符合當時的主要輸入輸出程序和信息的方式的。

不過比較大的“穿幫”是在這個鏡頭。裏面配置了類似微機的CRT顯示器終端和桌面寬行針式打印機。而這兩樣東西在我國實際上是DJS-050微機時代才實現了普及。

DJS-050微型計算機是中國最早研制生產的8位微型計算機。1973年,由清華大學、安徽無線電廠、四機部6所成立聯合設計組,以Intel的8008為藍本,研制DJS-050微處理器和微型計算機。項目的實施主要是由清華大學自控系(計算機系的前身)牽頭。此時國內集成電路工業已經落後較大。

設計組借助顯微鏡等儀器分析了英特爾8008以及1974年面市的Intel 8080和摩托羅拉6800後得出結論,依靠國內當時集成電路的研究水平和裝備狀況,是不具備研制類似Intel 8008、8080這樣集成度的微處理器的條件。

於是設計組選擇了化整為零的技術路徑,將微處理器分解為31塊芯片,通過MOS電路技術實現了和英特爾對標處理器的全兼容和性能,並在1977年正式研制出中國第壹臺微型計算機DJS-050。而且大部分時間裏,它還是以鍵盤、打印機和磁帶機為主要存儲、輸入輸出終端為主。

而接入顯示器為常備終端方式的計算機,要等到1983年底的DJS-0520A,也就是後來的長城0520H的前身才實現了。

因此這算是目前紅岸基地裏,國產計算機裝備裏比較大的穿幫(或者叫穿越)鏡頭了。

文章來源於鈦師父

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