013计算机和当年的应急计算

计算机六十年 · 公众号 · · 2024-08-05 17:19

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本文应崔铁男先生提问，希望了解013机。

013 计算机是一台卓有功勋的计算机，主要从事重大项目的应用，却少有人回忆其研发和应用的历史。至今没有公布研发技术主持人和参与团队。当然，这与 60-70 年代，不突出个人的社会环境有关，并非是出于任务机密。

013 计算机是中国科学院计算技术研究所 1976 年 11 月研制成功的第三代大型通用数字计算机，为科学计算大型机。采用电流开关逻辑电路（ ECL 发射极耦合逻辑电路，特点是开关速度快，可以很方便地组成扩充电路的逻辑功能，节省元件数量；缺点是电路消耗大，主要用于构成超高速集成电路、高速大型、巨型计算机）、主频 6 兆周，字长 48 位，指令数 93 ，磁心主存储器容量 144K ，平均运算速度为每秒 200 万次，外部设备有固定头磁盘机、磁带机、纸带阅读机、行打印机、字符显示器等。配备有可运行两道程序的操作系统、汇编语言、 FORTRAN-II 、 BCY 语言。

在这台计算机上完成过全国天文大地网首次整体平差计算，飞机翼型跨音速气动力学、核武器研究等重要计算任务。 1978 年， 013 机获全国科学大会重大成果奖。

013 计算机提供第九研究所使用， 1988 年退役。

1960 年至 1978 年，核九所使用了一批由中科院计算所和华东计算所研制的国产计算机。这一时期，从事计算工作的科研人员主要使用的是计算机指令编制的程序（机器指令），将程序或数据人工穿孔在卡片或纸带上，输入计算机。这种手编程序能够充分发挥计算机性能，但是程序编制难度大，程序无明显特征，难以记忆，可读性、可移植性差，往往要通过多次调试、改错，才能正式运行。需要指出的是， 60/ 70 年代，在研发系列计算机之前，各种计算机的程序和数据互不兼容，各自独立工作。

1976 年，核九所使用每秒 200 万次运算的 013 计机，突出提升了计算能力。不过，由于器件质量限制，造成国产计算机稳定性差。在各型计算机系统上算题的计算人员通常需要 2 人以上，还要有机器维护人员和物理分析人员陪同。他们的注意力（精力）要高度集中，并不时手工操作，随时准备在计算机系统出现运行故障时，进行应急处理。如果机器出现偶然性错误，为了避免浪费机时，进行物理分析的人一般在机房里进行在线分析，发现错误立即调出原先保存的状态，退回重算。

上机计算时，从事数学计算的会有好几个人，他们排班轮流在机器上操作；但是从事物理分析的人较少，有时一个人在机房里坚持两天三夜，累得连站着的时候也都睡着了。

当时，应对计算机运行中出现重大故障，停机检修时的应急措施，就要将计算的课题立即更换到其他计算机系统上，使用事先准备好的另外一种指令系统的配套程序。虽然转换机器的工作效率低，劳动强度大，但是不会耽误任务的完成时间。

核九所的张锁春先生，于 1976 年将其他机器上的 "676" 程序翻译到 013 机上，并参与 013 机的试算和改机任务。