中國計算機技術發展的曲折道路

　　中國計算機技術發展的曲折道路——中國計算機技術發展簡史

　　吳國發

　　(2020年9月24日)

　　內容提要：從1956年中國制定、實施“科學技術的12年規劃”，中國的計算機技術發展經歷了三個階段：毛澤東時代，改革開放時代，XXX時代。本文簡述了各個階段發展進程的計算機重要技術、重要事件和重要人物。計算機技術發展，中國走的道路是傾斜的N型：先上坡，再下坡，然后再上坡。

　　關鍵詞：計算機  硬件  軟件  芯片  操作系統

　　從1956年6月中國科學技術的12年規劃《1956-1967年科學技術發展遠景規劃綱要》制定、實施，至今已經64年。中國的計算機技術發展經歷了三個階段：

　　第一階段：1956年6月-1978年12月，毛澤東時代，歷時23年。

　　第二階段：1979年1月-2012年11月，改革開放時代，歷時34年。

　　第三階段：2012年12月-2042年12月，XXX新時代，歷時30年。

第一階段：毛澤東時代

（一）蘇聯援助 起點很高

　　1956年6月，由毛澤東主席提議，在周恩來總理的領導下，制定了發展我國科學技術的12年規劃《1956-1967年科學技術發展遠景規劃綱要》，把開創我國的計算技術事業等項目列為四大緊急措施之一。華羅庚教授擔任計算技術規劃組組長。

　　1956年6月19日，科學院計算技術研究所籌建委員會主任華羅庚主持召開了第一次籌備委員會會議。

　　1959年5月17日，中國科學院第七次院務常務會議通過，正式成立中國科學院計算技術研究所，簡稱中科院計算所。

　　中國計算技術事業從籌劃到仿制成蘇式計算機，始終得到了蘇聯的大力援助。在蘇聯專家的指導下，中科院計算所、第四機械工業部(電子工業部)等單位，于1958年8月1日仿制成功中國第一臺小型數字電子計算機;這標志著我國第一臺電子計算機誕生。該機定名為八一型數字電子計算機，后改名為103型計算機(即DJS-1型)。中國與美國相比，起步晚12年。

　　1959年10月1日，中科院計算所、四機部等單位合作，仿照蘇聯БЭCM-Ⅱ機，制成了中國第一臺大型通用數字電子計算機，代號為104機。

（二）自力更生 發展很快

　　1960年4月，夏培肅院士領導的科研小組首次自行設計，研制成功一臺大型通用電子計算機107機。103機、104機、107機都是第一代計算機。

　　1965年2月，在哈爾濱軍事工程學院(國防科大前身)慈云桂教授領導下，研制成功我國第一臺晶體管通用電子計算機441B/I。441B/I是我國的第二代計算機。

　　1969年，陳伯達向毛主席報告：電子技術已經成為國際工業發展的先導;我國電子技術落后;我們必須加強研究電子技術，大力發展電子工業。毛主席做了肯定陳伯達報告的批示。于是，從1970年起，中國掀起了加強電子技術研究、大辦電子工業的高潮。北京、上海、南京、廣州、西安、成都、武漢、沈陽等大城市建立了大批電子技術科研機構和電子產品制造廠。

　　1973年，我國計算機專家徐家福（南京大學）、仲萃豪（中科院軟件所）、楊芙清（北京大學）合作，研制了系統程序設計語言XCY。【注：XCY由徐(Xu)家福、仲萃(Cui)豪、楊(Yang)芙清的姓名漢語拼音各取一個字母組成】然后，他們用XCY語言書寫、開發了240機（DJS200/XT2）的操作系統。

　　1973年初，北京大學與有關單位共同研制成功中國第一臺百萬次集成電路電子計算機150機，這是第三代計算機。

　　1977年4月，清華大學聯合有關單位，研制成功我國第一臺微型計算機DJS－050機。該機使用的芯片是仿制(不是進口)的Intel8080。此時，中國微型機與美國英特爾(Intel)公司相比，僅僅相差三年。

　　上述計算機都使用中國自己研究開發的操作系統。在以操作系統為核心的系統軟件方面，中國與美國的差距只有五年。

（三）漢語編程 自成體系

　　在上世紀70年代，下列兩件事對我國計算機事業起到了關鍵的作用：

　　其一，7301會議。根據毛主席關于發展電子技術的批示和周總理關于發展電子計算機的指示，1973年1月，第四機械工業部(電子工業部)在北京召開了,“電子計算機首次專業會議”(7301會議)。會議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，并且著力普及和運用計算機。

　　會議結束后，四機部立即著手組織DJS-100系列和DJS-200系列計算機的研制工作。由于這次會議，直接導致了70年代中到80年代初我國計算機工業的初步形成。

　　其二，748工程。1974年8月，四機部召開了計算機工作會議，在會上，四機部、一機部(機械工業部)、中國科學院、新華社、國家出版事業管理局聯合提出“關于研制漢字信息處理工程”的建議。該工程被命名為“748工程”;后來由國家計委立項。該工程的研制機構稱為“748工程小組”。

　　1979年7月，748工程小組研制成功了計算機激光漢字編輯排版系統。這項新技術被中國計算機界稱為是“中國告別鉛與火的技術革命”;748工程科研集體也被稱之為“當代畢升”，其代表人物是北京大學王選院士。

　　748工程小組同時也研制成功了微型機漢字操作系統CCDOS(與美國MS DOS兼容)，漢字數據庫管理系統，漢字工具軟件，漢字全文檢索系統，以及漢字輸入、輸出設備。

　　另外，在60年代，中國科學院董韞美院士主持研究開發了中文高級程序設計語言BCY及其編譯器。

　　這樣，就形成了漢字信息處理系統。到今天，這一系統仍然是中國計算機技術發展史上最燦爛的一頁。

第二階段：改革開放時代

（一）自毀長城 差距增大

　　如前所述，由于毛主席的正確領導，中國的計算機核心(芯片)技術與美國的差距由1958年的12年縮短到1977年的三年。

　　1979年1月1日中美建交。1月28日至2月6日(中國春節期間)，鄧小平副總理訪問美國，與卡特總統在白宮會談。從此，中美關系進入“蜜月”期，新中國的發展進入了第二個時代——“改革開放”時代。

　　在改開時代，中國實行“造船不如買船、買船不如租船”的政策;計算機技術和產業斷巖式下降。

　　80年代后期，除了計算機激光漢字編輯排版系統之外，漢字信息處理系統的各個軟件、硬件都被廢棄了。中國的國產操作系統和XCY被停用了。

　　上世紀90年代，中國的集成電路(芯片)制造企業和計算機研制生產企業紛紛倒閉;“三資”企業主導、壟斷了中國的市場。大批計算機和電子工業的工廠停產、關閉。

　　1980年-1983年，中國完成了“長城”1號、2號大型機，以及曙光1號巨型機的研發和制造。“長城”計算機技術領先于日本。可是，1982年，“長城”2號大型計算機及其重要的技術資料，被中國科技人員帶到了“紐約國際科技博覽會”和“東京新技術交流會”。中國科技人員把重要的技術資料無償送給了美國和日本。而且，中國專家們一度放棄了“長城”、“曙光”。由于當時北京市人民政府的堅持，“曙光”巨型機計劃才沒有被勒令下馬。但是，中國科學院遞交的報告稱：由于“曙光”技術相對于西方國家處于落后階段，因此建議作為民用。

　　1984年，中國科學院計算技術研究所投資建立聯想計算機公司。該公司發展成為聯想集團。

　　1986年11月28日，中國長城計算機集團公司成立。1987年7月，第一臺國產的286微機——長城286正式推出，比美國落后三年。1988年4月，第一臺國產386微機——長城386推出。1990年，長城486計算機問世，比美國落后僅一年。可是，后來中國長城計算機集團公司停止了“長城”系列微型機系列的研制，“長城”停產：“自毀長城”!長城計算機集團公司和全國所有計算機制造廠都改為使用美國英特爾公司的芯片組裝電腦。

　　1987年9月15日，任正非創辦的華為技術有限公司在深圳市成立。

　　中國自主知識產權的集成電路（芯片）研制處于停頓狀態：

　　從1991年起，中國停止了研制各種計算機芯片，歷時10年，直至中國科學院計算技術研究所從2001年開始研制計算機芯片“龍芯”。

　　但是，對于計算機技術標志性的英特爾公司x86架構的芯片，直到2013年，上海兆芯公司才開始研制x86架構芯片。

　　在以英特爾(Intel)計算機芯片(x86架構)為代表的計算機（硬件）核心技術方面，1977年，中國與美國的差距只有3年;1990年，差距只有1年;可是，到2013年，中國建立公司、重新開始研制x86架構芯片時，與美國的差距增大到23年。

　　而在以操作系統為核心的系統軟件方面，由1978年的5年到2012年的無窮多年，因為中國根本不存在自主知識產權的國產操作系統。

（二）國防科研 超算登頂

　　由于中央軍委有關負責人的重視，以國防科研機構為主研制超級計算機，使中國在超級計算機領域，發展加速，逐漸趕上和超過美國。

　　1983年12月，我國第一臺“銀河”系列億次巨型電子計算機“銀河-I號”在國防科技大學誕生了。銀河-I號的研制由慈云桂院士擔任總指揮和總設計師。銀河-1號的研制成功，向全世界宣布：中國成了繼美國、日本、俄羅斯之后，能夠獨立設計和制造巨型機的國家。慈云桂被稱為“中國巨型機之父”。

　　1992年11月，國防科技大學研究成功銀河-II通用并行巨型機。

　　1993年，中科院計算所研制成功曙光一號，這是國內首次以基于超大規模集成電路的通用微處理器芯片和標準UNIX操作系統設計開發的并行計算機，并推向了市場。

　　1995年，中科院計算所研推出了國內第一臺具有大規模并行處理機(MPP)結構的并行機曙光1000。

　　1997年6月，國防科大研制成功銀河-III巨型計算機系統，其峰值性能為每秒130億次浮點運算。

　　1999年9月，“神威I”由江南計算技術研究所牽頭研制成功并投入運行。江澤民親筆題名“神威”。

　　2003年8月，李三立院士（清華大學，上海大學）主持研制的“深超21C”超級計算機研制成功。在2003年11月23日，在第23屆超級計算機TOP 500排行榜上，列第163位，超過俄羅斯最快的超級計算機。

　　2004年6月，李國杰院士領導的中科院計算所和曙光計算機公司，研制成功超級計算機“曙光4000A”。2004年6月21日 美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室公布了最新的全球計算機500強名單，“曙光4000A”排名第十，運算速度達8.061萬億次。

　　2009年10月29日，國防科技大學研制的首臺千萬億次超級計算機系統“天河一號”問世。2010年11月，“天河一號A”在第36屆超級計算機TOP500排行榜上，名列第一，2011年時排名第二，2012年排名已下降至第五。

（三）頂風冒雨 研制芯片

　　盡管以前的計算機芯片研究制造機構被強制關閉，而且當時政府高層領導人也不支持計算機芯片研究制造，但是一些對祖國赤膽忠心的科技人員“頂風冒雨”，開始研制計算機芯片。

　　2001年8月18日，中國科學院計算計算技術研究所仿制成功通用CPU“龍芯1號”芯片。

　　2002年，中科院計算所與曙光公司推出完全自主知識產權的“龍騰”服務器。龍騰服務器采用了“龍芯-1”CPU和曙光Linux操作系統。

　　2003年12月，北京中星微電子公司發布的“星光五號”數字多媒體芯片在PC多媒體領域，技術上世界領先。“星光”系列數字多媒體芯片在國內外市場的銷售量已超過1億枚，成功占領了計算機圖像輸入芯片世界第一的市場份額：2008年，占世界市場60%。2006年3月，中星微電子宣布推出“星光移動四號”芯片Vinno。

　　2005年4月18日，由中科院計算技術研究所研制“龍芯2號”正式亮相。這是中國首個擁有自主知識產權的通用高性能CPU。“龍芯2號”的技術水平比美國英特爾公司2000年11月發布的奔騰4(Pentium 4)相差很多。龍芯的架構是MIPS，而不是Intel x86。

　　值得指出的是：領導“龍芯”研制工作的胡偉武博士崇拜毛主席，信仰毛澤東思想，堅持用毛澤東思想指導科研和其它工作。

　　2008年3月5日，龍芯中科技術有限公司，簡稱龍芯中科，在北京成立。法定代表人和總經理是胡偉武。龍芯中科由中科院計算所控股。龍芯中科就是研究、制造龍芯的企業。

第三階段：XXX新時代

（一）超級電腦 保持領先

　　中共十九大把習近平主席的思想定義為“習近平新時代中國特色社會主義思想”。這里所說的“新時代”是從黨的十八大開始的。因此，這個時代是區別于改革開放時代的。

　　習近平主席十分重視計算機核心技術的研究開發。

　　在這個新時代，中國的超級巨型計算機繼續保持領先地位。

　　2013年11月，國防科技大學研制的“天河二號”超級計算機系統成為全球運算速度最快的超級計算機。2013年11月18日，國際TOP500組織公布了最新全球超級計算機500強排行榜，“天河二號”以比第二名—美國的“泰坦”快近一倍的速度登上榜首。從2013年11月至2015年11月，每年發布兩次的全球超級計算機500強排行榜中，“天河二號”連續五次蟬聯冠軍。但是，“天河二號”全部使用美國英特爾等公司的芯片。

　　2016年6月20日，在德國法蘭克福舉行的世界超級計算大會上，國際TOP 500組織發布第47期榜單。江南計算技術研究所(解放軍56所)研制的“神威·太湖之光”位于“世界超級計算機500強”的榜首。“神威·太湖之光”全部用國產“申威26010”眾核處理器。占據榜單第三和第四的分別是美國的“泰旦(Titan)”和“喜快(Sequoia)”。

　　國際TOP 500組織第47期榜單上的一個重大變動是：美國入圍的超級計算機總數量首次跌下第一位置;中國現在居第一位，入榜的超級計算機數量達到167臺，超過美國的165臺。

　　2019年11月19日，最新一期全球超級計算機500強榜單發布。美國超級計算機“頂點”(Summit)蟬聯冠軍。美國超級計算機“頂點”以每秒14.86億億次的浮點運算速度再次登頂，第二位是美國超算“山脊”(Sierra)。中國超級計算機“神威·太湖之光”和“天河二號”分列第三、第四位。

　　在上榜數量上，中國境內有228臺超算上榜，蟬聯上榜數量第一，比半年前的榜單增加9臺;美國以117臺位列第二。從總算力上看，美國超算占比為37.1%，中國超算占比為32.3%。

（二）高端芯片 急起直追

　　進入XXX新時代，計算機科學技術領域的科學家、專家、研究人員和工程技術人員，集中力量對高端芯片(計算機芯片、手機芯片等)進行技術攻關，取得了顯著的成就。

　　2013年4月27日，上海兆芯集成電路有限公司(國有企業)，簡稱上海兆芯公司，正式成立。上海兆芯公司的主要業務是研制x86架構的芯片。這是時隔22年之后，中國重新研制x86架構的芯片。英特爾公司的x86架構芯片是高端芯片的代表；x86架構芯片的技術水平是計算機硬件核心技術水平的標志。只有用x86架構芯片制造的計算機才能運行微軟公司的操作系統Window。因此，上海兆芯公司的成立具有重大意義。此時，中國高端芯片技術的水平與美國的差距是22年。

　　2013年，聯想集團電腦銷售量升居世界第一，成為全球最大的PC生產廠商。但是，聯想集團的PC是使用美國英特爾公司的芯片組裝的微型機。

　　2013年，華為公司首超全球第一大電信設備商瑞典愛立信公司，成為世界第一大電信設備制造商和通信技術服務提供企業。

　　2014年，華為技術公司推出“海思麒麟(Kirin)”芯片，具有ARM Cortex架構。華為的“海思麒麟”(HiSilicon)芯片具有自主知識產權，在技術上全球領先。“海思”芯片的最新產品是“麒麟985”。“海思麒麟”芯片用于智能手機和智能儀器、儀表、家電和個人用品。

　　2015年3月31日，中國發射首枚使用“龍芯”的“北斗”衛星。此前，“北斗”衛星使用美國英特爾公司的芯片。

　　據2015年4月9日的美國《華爾街日報》報道，美國政府禁止企業向中國研制超級計算機的企業出口芯片等技術產品。

　　2015年8月18日，龍芯中科正式發布其新一代處理器架構產品，包括自主指令集LoongISA、新一代處理器“龍芯3A2000”和“龍芯3B2000”，以及社區版操作系統LOONGNIX。

　　2016年3月，中星微電子公司研制的首款嵌入式神經網絡處理器（NPU)實現批量生產。該處理器在技術上世界領先。

　　2018年4月16日，美國商務部發布公告稱，美國政府在未來7年內禁止中興通訊公司(國有企業)向美國企業購買敏感產品，向中國打響了科技戰。這場科技戰的主戰場是計算機與通信技術。

　　2019年6月，兆芯集團發布x86架構處理器KX-600和KH30000。這是國內首個16nm工藝、8核3.0GHz的高性能處理器。新款兆芯處理器的整體性能超過Intel酷睿i5-7400，與英特爾公司的x86芯片差距只有7年。上海兆芯集團只用6年時間就跨越了15年：其x86架構芯片與英特爾x86的差距從22年追趕到7年。這就是中國速度!

　　2019年5月15日，美國總統宣布進入“緊急狀態”，目標之一是打壓華為公司。隨后，美國宣布將華為公司等70家企業列入制裁的“實體清單”(黑名單)。然后，總統特朗普、國務卿蓬佩奧等親自上陣，在全球打壓華為公司。中國政府和華為公司沉著應戰。

　　截至2020年7月20日，美國已經將華為公司、中興公司、科大訊飛公司等企業，國防科技大學、哈爾濱工業大學、西安交通大學、北京航空航天大學等13所大學，公安部法醫研究所、北京計算機科學研究中心等研究所，共計122家實體，列入制裁的“實體清單”(黑名單)。

　　在任正非的領導下，華為公司頂著狂風暴雨逆勢上升。2020年4月29日，市場調查機構CINNO Research公布了今年第一季度中國大陸市場手機芯片出貨量排名，華為海思麒麟(HiSilicon)處理器位列第一，市場份額為43.9%;高通(Qualcomm)驍龍芯片位列第二，份額為32.8%。聯發科和蘋果分別以13.1%和8.5%排在第三、第四位。

　　2020年8月10日，《財富》公布世界500強榜(企業名單)，華為公司排在第49位，超過美國的思科公司和瑞典愛立信公司。華為公司是2020中國民營企業500強第一名。

（三）通用軟件 差距巨大

　　在計算機操作系統領域，中國使用的Windows、UNIX、Linux、MacOS等，全部是美國開發的。

　　手機使用的操作系統Android(安卓)和iOS也是美國開發的。

　　到2020年9月底，中國根本沒有真正的、具有自主知識產權的國產操作系統。有些企業和研究機構開發的所謂“國產操作系統”都是以開源Linux為基礎，使用Linux內核且未做任何修改。而Linux的核心技術和知識產權屬于美國。

　　美國已經禁止華為公司使用Windows和Android。

　　華為公司從2004年開始，用15年時間，開發了具有自主知識產權的操作系統“鴻蒙(HarmonyOS)”。2019年8月9日，在東莞舉行華為開發者大會上，華為公司正式發布操作系統鴻蒙。鴻蒙系統適用于手機、平板電腦和智能設備。但是，鴻蒙系統至今尚未使用。

　　對于其它基礎軟件，包括程序設計語言、數據庫管理系統等，全部是美國研究開發的。

　　有幾個中央企業和研究機構在開發數據庫管理系統(DBMS)。但是，他們開發DBMS與最先進、使用最廣的美國甲骨文公司的Oracle差距約30年。

　　例如，北京人大金倉信息技術公司開發的金倉數據庫管理系統KingbaseES，有自主知識產權，但是技術上比美國的Oracle數據庫管理系統落后約30年；當然其用戶極少。

　　全世界使用的專業領域的通用軟件，如AutoCAD(計算機輔助設計)、SamartCAM(計算機輔助制造)、MATLAB(數學計算與繪圖)、SAS(統計數據處理與繪圖)、SAP(企業管理)、Docker(應用容器引擎)等，除了SAP是德國開發的外，其余都是美國開發的。美國已經禁止中國一些企業、大學使用MATLAB、Docker等軟件。

　　由上述情況可知：在通用軟件(包括系統軟件、應用軟件中的通用軟件)方面，中國與美國的差距巨大，不是10年、20年，而是30年以上，甚至無窮多年，因為中國根本沒有自主知識產權的通用軟件。這個問題對于中國的現代化、信息化是極大的隱患。如果美國禁止中國使用美國開發的全部通用軟件，中國將倒退70年！

　　黨中央、國務院必須下最大決心、采取最有力措施，集中人力、物力、財力，加速研究開發系統軟件和其它通用軟件。

× 烏有之鄉 WYZXWK.COM

您的打賞將用于網站日常運行與維護。
幫助我們辦好網站，宣傳紅色文化！

歡迎掃描下方二維碼，訂閱烏有之鄉網刊微信公眾號