高瞻远瞩 勇于攀登

——忆参加911机的研制

谢树煜

1956年1月，周恩来总理在全国知识分子问题大会上发出向科学进军的号召，并亲自领导制定了“1956-1967年国家科学技术发展规划”，把发展计算机等新兴学科作为紧急措施纳入计划。

1956年6月在中央关怀下，我院率先成立计算机专业。为了满足国家急需，计算机专业一、二、三、四个年级同时开办。当时我在清华动力系念二年级，1956年7月转入计算机专业三年级，为了补上专业基础课的差异，学校决定暑假不放假，我们在三院教室度过了一个炎热的夏天。当时专业名字学习苏联取名“数学计算仪器与装置”，简称电子计算机专业。我们的班号称为“计91”班。1956年8月科学院成立计算技术研究所。1958年8月1日，科学院计算所在苏联专家帮助下，研制成功以磁鼓作存储器的103机，每秒运算速度30次，并全力以赴研制运算速度为每秒1万次的大型电子管计算机(104机)，在当时形势下，清华怎么办?

在中央鼓足干劲、力争上游、多快好省建设社会主义总路线指导下，在破除迷信、解放思想、百花齐放、百家争鸣方针推动下，1958年下半年122cc太阳集成游戏党委对全校科研做了全面规划，提出了1959年科研的十二个主攻方向。把研制目标与104机相当的大型电子计算机列为第十一项，这个项目被称为“911任务”，这台计算机被称为911计算机。参加这个项目工作的负责人前后有凌瑞骥，金兰、王继中、房家国等。对校系领导所确定的高瞻远瞩的研制目标和计划，我们计9班同学以勇于攀登科学高峰的精神面貌，全力以赴地投入911机的研制。

1958年作为五年级毕业班的计91班成为该项目的骨干力量，参加研制工作的还有计0、计算数学专业数0等班级。911任务的总体目标与苏联科学院的BЭCM大型快速计算机(我国型号为104机)相当，每秒运算速度1万次，自己设计、自己生产、自己调试，器材立足国内。

接受任务后，首先学习苏联БЭСМ机的有关技术资料和逻辑图纸，并于1959年初派计9班学生去科学院计算所作毕业实习，1959年7月派计0班学生去738厂(北京有线电厂)作生产实习。向有经验的专家、技术人员和工人师付学习，为研制工作打下基础。

设计阶段大体在1959年完成，包括总体设计、逻辑设计和插件线路设计。总体设计先做需求调研分析，根据使用部门要求，决定机器字长、精度，根据用户解题类型决定机器指令系统、存储容量和存取速度及其它配置。

911机设计为二地址定点计算机，字长31位。因为器材和技术上的限制，内存储器容量是2048字，地址位数12位(用11位)，操作码6位。没有设置浮点指令，原因是初次研制，希望减少机器设计的复杂度。指令系统是根据用户需要决定的，含全部定点指令，浮点计算是用子程序实现的，能够满足使用单位要求。

这些与104机有很大不同，机器总体指标的改变，特别是指令系统的改变，意味着必须自己重新进行机器的逻辑设计。

在采用组合逻辑控制方案的计算机中，指令系统的变化，必须重新设计控制逻辑，包括拟制每一条指令的操作时间表，写出每一控制命令的逻辑表达式，进行综合化简。几百条控制命令，不能有丝毫差错，其困难程序是任何设计调试机器的人员都有切身感受的。

运算速度还决定于采用的器件和线路，104机采用苏制大八脚电子管，911机器材必须立足国内，当时北京电子管厂(774厂)从民主德国引进的先进的花生管生产线刚投产，这种电子管体积小、耗电省、工作频率高。911机决定采用国产的花生管，意味着全部逻辑单元电路，包括“与门”、“或门”、“反相器”、“触发器”、“跟随器”、“整形器”全部单元线路必须重新设计定型。这项工作不但影响机器的运算速度，还决定整机的稳定性，是整机可靠工作的基础。

内存储器单元还影响机器的速度、造价和可靠性。104机采用进口的铍镆合金绕制的磁环存储一位二进制信息，工艺复杂，造价较高，当时还需进口。911机采用新研制的铁氧磁芯作存储元件，体积小，造价低，但大量的十几万颗磁芯，电磁参数性能的一致性，就是一个难关，需要严格的从大量的磁芯中筛选淘汰。后来718厂帮助提供未经测试的磁芯，但筛选与磁芯板的穿线工作，还要靠清华自己解决。另外技术上需采用补偿磁芯改善读出信号波形等有些问题要解决。

911机内存容量较小，但配备有两台磁鼓、四台磁带机作为外存储器，虽然速度较慢，但容量上完全可以满足解大型题目的要求。应该特别说明的是911机的全部外部设备，包括光电输入机和打印机都是清华设备制造厂的师付们亲手加工。911机生产过程中，在图纸资料和器材方向还得到738厂的有力支持。

1959年主要是911机设计阶段，1960年是生产、安装、分调阶段，1961年进入联调，调试中遇到一些困难，主要是运行不够稳定。特别是当时国家面临三年自然灾害，进入调整局势。有些同志身患浮肿，学校决定要劳逸结合，注意身体，按热量办事，911机进入稳定性调试阶段，经过三年艰苦奋斗，锲而不舍的努力，经过长期稳定性测试，解决不少矛盾，1964年“五一”通过长时间的考核验收，宣布研制成功。一台有20个机柜、占地150平米、耗电20千瓦的庞然大物在我们手里实现了。

911机投入运行后，在许多工程和科研项目中发挥了很好作用，如大型水电站坝内应力计算、大型电力系统的潮流分布动态稳定计算、光学镜头计算，飞机机翼截面计算等。工程物理系在科研任务上需要配合试验，进行上千个方案的计算比较。每个方案从参数的计算到椭圆方程求解，即使利用电动计算机也得四个人忙一个月;而在911机上两分钟就算好了。第一批200多个方案本来需四个人忙200个月的计算任务，在911机上总共只花了8个小时。又如电机系承担某大型电力系统运行方案试验研究，需要进行动态稳定的计算、若在交流计算台上计算，每个方案需12小时，要完成全部计算就需100多天。而有关部门要求很急，要求一个月完成很难。后来在911机上计算只十几个小时就得到了结果，精确度也很高。

911计算机是我国高等学校中最早自行设计生产的大型计算机。在研制过程中还为国家培养了一批计算机人才，培养了经过真刀真枪磨练的三届毕业生，为清华计算机专业的发展打下良好的基础。清华计91班29人，1959年获校先进集体称号，毕业分配时留校14人，其他大多数人分配到航天部、二机部，走上国家急需的工作岗位。

[作者简介]谢树煜，男，1936年出生于河南南阳市，教授，1954年考入清华动力系就读，1957年转入计算机专业计9班，1958年提前毕业留校任教。曾任中国计算机学会开放系统专委会副主任。曾获北京市优秀教师称号。1985~1989年负责建设烟台大学122cc太阳集成游戏，获山东省政府记功奖励。