目前，中國(guó)儼然成為世界第一制造業(yè)大國(guó)，世界第一貿(mào)易大國(guó)，世界第一大經(jīng)濟(jì)體（按PPP計(jì)算），然而在這些光環(huán)下，中國(guó)每年卻要進(jìn)口超過(guò)2000億美元的芯片，全球手機(jī)和電腦大多中國(guó)制造。然而，其中裝有中國(guó)“芯”的卻寥寥無(wú)幾，整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)受制于歐美，CPU已然成為中國(guó)制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的“芯”病。

回溯歷史，中國(guó)也曾經(jīng)擁有過(guò)自己的CPU和全自主的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，我們的前輩們?cè)谝桓F二白的情況下，著實(shí)給我們留下了一筆頗為可觀的家底。

 一、師從蘇聯(lián)，從模仿到自主設(shè)計(jì)

建國(guó)伊始，因軍事和科研上的需要，國(guó)家非常重視計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)，在這個(gè)時(shí)期，主要依靠從蘇聯(lián)獲得的技術(shù)圖紙和蘇聯(lián)在156工程中援建的電子管工廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)自己的計(jì)算機(jī)。

1952年成立電子計(jì)算機(jī)科研小組，由數(shù)學(xué)研究所所長(zhǎng)華羅庚負(fù)責(zé)。

1953年4月，計(jì)算機(jī)小組提出了一臺(tái)串行的電子管計(jì)算機(jī)的輪廓設(shè)想，性能參數(shù)與EDVAC、EDSAC計(jì)算機(jī)相當(dāng)。

1954年，計(jì)算機(jī)小組轉(zhuǎn)到中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所，在錢三強(qiáng)的領(lǐng)導(dǎo)下工作。

1956年，國(guó)家制定了發(fā)展我國(guó)科學(xué)的12年遠(yuǎn)景規(guī)劃，把開(kāi)創(chuàng)我國(guó)的計(jì)算技術(shù)事業(yè)等項(xiàng)目列為四大緊急措施之一，中國(guó)科學(xué)院成立了計(jì)算技術(shù)研究所籌備委員會(huì)，將人才集中到該研究所。

同年，夏培肅院士完成了第一天電子計(jì)算器和控制器的設(shè)計(jì)工作，并編寫(xiě)了中國(guó)第一本電子計(jì)算機(jī)原理講義。在院校開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)方法專業(yè)訓(xùn)練班，并送技術(shù)尖子赴蘇聯(lián)進(jìn)修。

1958年，原七機(jī)部張梓昌高級(jí)工程師對(duì)蘇聯(lián)提供的M-3機(jī)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行局部修改后，成功研制出103計(jì)算機(jī)，該機(jī)字長(zhǎng)31位，內(nèi)存容量為1024字節(jié)，運(yùn)算速度提高到每秒3000次，該計(jì)算機(jī)共生產(chǎn)36臺(tái)。

             （張梓昌）

1959年，張效祥教授以蘇聯(lián)還在研制中的БЭСМ-II計(jì)算機(jī)為模板成功研制104計(jì)算機(jī)，該機(jī)共生產(chǎn)7臺(tái)，有電子管4200個(gè)，二極管4000個(gè)，字長(zhǎng)39位，每秒運(yùn)行1萬(wàn)次。

（張效祥）

1959年天津電子儀器廠開(kāi)始生產(chǎn)紅旗551型模擬計(jì)算機(jī)。

1960年北京無(wú)線電一廠開(kāi)始生產(chǎn)555型臺(tái)式模擬計(jì)算機(jī)。

1960年，由夏培肅院士自行設(shè)計(jì)的107計(jì)算機(jī)研制成功，并被安裝在北京玉泉路中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)。

（夏培肅）

107計(jì)算機(jī)是一臺(tái)小型的串聯(lián)通用電子管數(shù)字計(jì)算機(jī)，字長(zhǎng)32位，內(nèi)存容量為1024字節(jié)，有加減乘除等16條指令，主頻62.5kHz。該計(jì)算機(jī)共有各種程序100多個(gè)，包括檢查程序、錯(cuò)誤診斷程序、標(biāo)準(zhǔn)子程序、標(biāo)準(zhǔn)程序和各種應(yīng)用程序等。

中科大以107計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，編寫(xiě)了《計(jì)算機(jī)原理》和《程序設(shè)計(jì)講義》，作為該校計(jì)算機(jī)專業(yè)、力學(xué)系、自動(dòng)化系、地球物理系的教材。107計(jì)算機(jī)除了為教學(xué)服務(wù)外，還服務(wù)于潮汐預(yù)報(bào)、彈道計(jì)算、核物理、力學(xué)、微波等領(lǐng)域。

 

（107計(jì)算機(jī)）

二、獨(dú)立自主，技術(shù)封鎖下的自強(qiáng)不息

因長(zhǎng)波電臺(tái)、聯(lián)合艦隊(duì)、中蘇論戰(zhàn)等事件的影響，中蘇關(guān)系迅速惡化，《中蘇友好同盟互助條約》名存實(shí)亡，赫魯曉夫撤走了全部在華蘇聯(lián)專家，而在珍寶島、鐵力提克事件后，中蘇幾乎到戰(zhàn)爭(zhēng)邊緣，中國(guó)已無(wú)法得到蘇聯(lián)技術(shù)支援。

與此同時(shí)，西方對(duì)中國(guó)進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)封鎖，即使在72年尼克松訪華之后，中國(guó)也只能引進(jìn)鋼鐵、化工等傳統(tǒng)行業(yè)西方淘汰的技術(shù)，對(duì)于當(dāng)時(shí)屬于高科技領(lǐng)域的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，中國(guó)只能通過(guò)特殊渠道少量購(gòu)買設(shè)備，始終無(wú)法從官方途徑大規(guī)模引進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備和技術(shù)資料。

在美蘇的技術(shù)封鎖下，使中國(guó)只能走自主設(shè)計(jì)、自主生產(chǎn)的發(fā)展路線，正如某人說(shuō)“封鎖吧，封鎖他十年八年，中國(guó)的問(wèn)題就解決了”。

在付出艱辛和汗水后，中國(guó)依靠自己的力量，掌握了晶體管制造技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了從晶體管到中小規(guī)模集成電路，再到大規(guī)模集成電路的跨越。

1964年，哈軍工成功研制出441B-I 計(jì)算機(jī)。

1964年，吳幾康成功研制119計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力為每秒5萬(wàn)次，內(nèi)存容量比104計(jì)算機(jī)大8倍。119計(jì)算機(jī)是第一臺(tái)自主設(shè)計(jì)的晶體管計(jì)算機(jī)，且是用全國(guó)產(chǎn)電子元件制造的計(jì)算機(jī)。

（吳幾康）

（119計(jì)算機(jī)）

1965年，109計(jì)算機(jī)研制成功，該機(jī)由2萬(wàn)多支晶體管，3萬(wàn)多支二極管組成，穩(wěn)定運(yùn)行15年。109和119計(jì)算機(jī)在我國(guó)研制氫彈的歷程中立下汗馬功勞。

1965年，中國(guó)自主研制的第一塊集成電路在上海誕生（比美國(guó)晚了5年），從此中國(guó)進(jìn)入集成電路時(shí)代。

1965年，哈軍工成功研制441B-II。

（441B-II,穩(wěn)定運(yùn)行20余年，照片攝于1991年）

1970年，哈軍工成功研制441B-III，該機(jī)是我國(guó)第一臺(tái)具有分時(shí)操作系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言、FORTRAN語(yǔ)言及標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)的計(jì)算機(jī)。441B系列機(jī)在天津電子儀器廠共生產(chǎn)了100余臺(tái)，主要用于教學(xué)和科研，平均使用10年以上。

（慈云桂，主持設(shè)計(jì)411B系列機(jī)型）

1972年，自主研制的大規(guī)模集成電路在四川永川半導(dǎo)體研究所誕生，實(shí)現(xiàn)了從中小集成電路發(fā)展到大規(guī)模集成電路的跨越（美國(guó)是從1960年到1968年，用了8年時(shí)間。中國(guó)是從1965年到1972年，用了7年時(shí)間）。

1973年，北京大學(xué)、北京有線電廠等單位聯(lián)合研制150計(jì)算機(jī)，該機(jī)字長(zhǎng)數(shù)48位，運(yùn)算能力達(dá)每秒100萬(wàn)次，主要用于石油、地質(zhì)、氣象和軍事部門。

1973年，韶關(guān)市無(wú)線電廠研制成功晶體管161型“南華”牌臺(tái)式計(jì)算機(jī)。

（130控制臺(tái)終端）

1974年，由清華大學(xué)設(shè)計(jì)，北京無(wú)線電三廠生產(chǎn)的130計(jì)算機(jī)研制成功。隨后，成功研制了131、132、135、140、152等計(jì)算機(jī)，總產(chǎn)量近千臺(tái)。這批計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、信息和事物處理等方面。

圖為130機(jī)，是DJS100系列機(jī)的“標(biāo)準(zhǔn)機(jī)”。

小于130序號(hào)是100系列低檔機(jī)，高于130序號(hào)是100系列高檔機(jī)。該機(jī)字長(zhǎng)：二進(jìn)制16位，內(nèi)存：4-32k，存取周期：2微妙，速度：定點(diǎn)加法50萬(wàn)次/秒，基本指令：22條，可組合成2000條指令，指令字長(zhǎng)：16位，指令長(zhǎng)度：等長(zhǎng)，通道數(shù)：最多能掛接62種外部設(shè)備。

使用rtos rdos操作系統(tǒng)和basic fortran 匯編語(yǔ)言等。

（130系列機(jī)型用的內(nèi)存——磁芯存儲(chǔ)器）

1974年，國(guó)家立項(xiàng)748工程。748工程成功研制漢字通信、漢字情報(bào)檢索、漢字精密照排、微型機(jī)漢字操作系統(tǒng)、漢字?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、漢字工具軟件、漢字全文檢索系統(tǒng)以及漢字輸入、輸出設(shè)備，形成了漢字信息處理產(chǎn)業(yè)。

1975年8月，韶關(guān)市無(wú)線電廠研制成功南華牌LX--121型銀行利息機(jī)。并獲1977年全國(guó)臺(tái)式計(jì)算器質(zhì)量評(píng)比第一名。

1975年HMJ-200型大型混合模擬計(jì)算機(jī)在北京無(wú)線電一廠研制成功并投產(chǎn)。

（HMJ200型混合模擬計(jì)算機(jī)）

1975年，上海無(wú)線電十四廠成功開(kāi)發(fā)出當(dāng)時(shí)屬國(guó)內(nèi)最高水平的1024位移位存儲(chǔ)器，集成度達(dá)8820個(gè)元器件，達(dá)到國(guó)外同期水平。

1976年12月，由華北計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所、西北電訊工程學(xué)院和西北工業(yè)大學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì)，南豐機(jī)械廠試制出第一臺(tái)183計(jì)算機(jī)，隨后研制出184、185、186和1804共5個(gè)機(jī)型。

到70年代末，全國(guó)建設(shè)了四十多家集成電路工廠，國(guó)防科大成功研制151計(jì)算機(jī)，華東計(jì)算技術(shù)研究所成功研制1001中型集成電路計(jì)算機(jī)和HDS—9計(jì)算機(jī)（每秒運(yùn)算500萬(wàn)次）；

成功研制DJM-300系列混合模擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該系列機(jī)型廣泛用于航天、航海、原子能、電力、化工等方面，共五個(gè)子型號(hào)：

DJM-310 小型混合模擬機(jī)，規(guī)模8階；DJM-320 小型混合模擬機(jī)，規(guī)模16階；DJM-330 中型混合模擬機(jī)，規(guī)模24階；DJM-340 中型混合模擬機(jī)，規(guī)模24階，靜態(tài)指標(biāo)高于330；DJM-350 大型混合模擬機(jī)，規(guī)模48階。

圖為DJM-310混合模擬計(jì)算機(jī)。DJM310型機(jī)是DJM300系列低檔小型機(jī)，可用于求解不高于8階的線性和非線性微分方程。

整機(jī)采用積木式組合結(jié)構(gòu)，模擬運(yùn)算單元以4階一組，組合成4階或12階以適應(yīng)不同的需要。具有兩臺(tái)同型機(jī)并機(jī)運(yùn)算能力便于擴(kuò)大解題。輸出方式：機(jī)內(nèi)數(shù)字式面板表、12吋四線示波器。

DJM-330混合模擬計(jì)算機(jī)，DJM-330型混合模擬計(jì)算機(jī)是采用集成電路組成的數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)，本機(jī)通過(guò)接口機(jī)箱與DJS-100系列計(jì)算機(jī)連接，也可以構(gòu)成數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

該機(jī)可以求解不高于24階線性、非線性、常系數(shù)、變系數(shù)微分方程；按實(shí)時(shí)和超實(shí)時(shí)模擬由上述方程所描述的自動(dòng)系統(tǒng)；具有分時(shí)和迭代運(yùn)算能力，因此可求解偏微分方程、積分方程、多重積分等，并可進(jìn)行常系數(shù)自動(dòng)尋優(yōu)完成自動(dòng)系統(tǒng)的最佳控制。該機(jī)采用組合結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同要求靈活配置，可多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。

成功研制256和1024位ECL高速隨機(jī)存儲(chǔ)器，掌握了NMOS 256位和4096位、PMOS 1024位隨機(jī)存儲(chǔ)器生產(chǎn)能力；掌握了可用于制造分子束外延設(shè)備的無(wú)顯影光刻技術(shù)；中科院上海冶金所還獨(dú)立發(fā)展了制造集成電路所需要的離子注入機(jī)，并出口到日本。

三、自1952年-1976年的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)

在這個(gè)時(shí)期，國(guó)內(nèi)科研人員和產(chǎn)業(yè)工人發(fā)揚(yáng)自力更生、自強(qiáng)不息的精神，建成了中國(guó)自己的半導(dǎo)體工業(yè)，掌握了從單晶制備、設(shè)備制造、集成電路制造的全過(guò)程技術(shù)，之所以能取得這些成績(jī)的原因在于：

一是堅(jiān)持“自主研發(fā)為主，技術(shù)引進(jìn)為輔”的發(fā)展路線。

以自力更生，艱苦奮斗的精神大力研發(fā)自主技術(shù)，即使已經(jīng)引進(jìn)了蘇聯(lián)的技術(shù)資料，依舊保留自己的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)——夏培肅院士于1954年著手基本邏輯電路的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和運(yùn)算器、控制器的邏輯設(shè)計(jì)，這為與蘇聯(lián)交惡后，自主研制計(jì)算機(jī)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（70年代廣泛使用的硬磁盤機(jī)，全國(guó)裝機(jī)超過(guò)6000臺(tái)）

相對(duì)于80年代“市場(chǎng)換技術(shù)”下的中國(guó)自主技術(shù)的集體沉淪，無(wú)論是50年代末引進(jìn)蘇聯(lián)技術(shù)資料，還是70年代通過(guò)特殊渠道少量購(gòu)買歐美先進(jìn)設(shè)備，走的是都“消化吸收、融會(huì)貫通、推陳出新、舉一反三”的路線，技術(shù)引進(jìn)不僅沒(méi)對(duì)自主技術(shù)造成沖擊，反而使其融入自己的工業(yè)體系中，使中國(guó)自主技術(shù)更上一層樓。

二是重視科研。

自建國(guó)至1978年，國(guó)家依靠“高積累、低消費(fèi)”的方式集中大量資源用于國(guó)家建設(shè)和技術(shù)研發(fā)，以老一代革命先輩“獻(xiàn)完青春獻(xiàn)子孫”的奉獻(xiàn)精神和人為壓低人民生活水平為代價(jià)，將滿目瘡痍的農(nóng)業(yè)國(guó)建設(shè)為擁有核武的世界第六工業(yè)國(guó)。

在此期間，雖然國(guó)家財(cái)政并不富余，但中國(guó)用于科技研發(fā)的經(jīng)費(fèi)占國(guó)民生產(chǎn)總值的平均比例為1.28%，到70年代末，隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升該比值提升到2.32%，做到了竭盡所能為科研工作保障資金。

三是重視人才。

一方面積極吸引在海外留學(xué)、工作的技術(shù)人才回國(guó)效力；另一方面積極培育自己的人才，在開(kāi)設(shè)短期速成班的同時(shí)，在院校開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)專業(yè)，培育專業(yè)技術(shù)人才，并送優(yōu)秀尖子赴蘇聯(lián)深造（1960年后中斷）。

四是全國(guó)大協(xié)作的工作模式。

因外部環(huán)境惡劣、安全形勢(shì)嚴(yán)峻的影響，為防止半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)被敵人“一鍋端”，中國(guó)不得不將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)布局分散，但在全國(guó)大協(xié)作下的舉國(guó)體制下，各個(gè)單位互幫互助，盡可能克服產(chǎn)業(yè)布局分散的不利影響，齊心協(xié)力，共同攻堅(jiān)，以集中全國(guó)科研力量攻堅(jiān)克難的方式解決了科研道路上一個(gè)又一個(gè)難題。

(1964年的電腦游戲)

這個(gè)時(shí)期，也存在四點(diǎn)教訓(xùn)：

一是科研與生產(chǎn)聯(lián)系得還不夠緊密，基本上都是用于軍事、科研和教學(xué)。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下，科研成果未能及時(shí)轉(zhuǎn)化為商品。

二是產(chǎn)業(yè)布局分散，沒(méi)有形成規(guī)模效應(yīng)。因外部環(huán)境惡劣，特別是中蘇論戰(zhàn)后同時(shí)與美蘇交惡，遵循“不把雞蛋放到一個(gè)籃子”的指導(dǎo)思想，科研力量和生產(chǎn)廠家全國(guó)東西南北遍地開(kāi)花，造成科研力量分散，各地的集成電路產(chǎn)業(yè)也難以形成規(guī)模生產(chǎn)效應(yīng)。

三是未能將CPU研發(fā)獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的研發(fā)。進(jìn)入大規(guī)模集成電路時(shí)代后，美國(guó)將CPU研發(fā)獨(dú)立出來(lái)，而中國(guó)依舊將CPU研發(fā)附屬于計(jì)算機(jī)研發(fā)，從而造成一些CPU研發(fā)項(xiàng)目因配套的計(jì)算機(jī)項(xiàng)目下馬而夭折。

四是文革時(shí)期過(guò)于頻繁的政治運(yùn)動(dòng)影響了科研工作的正常開(kāi)展，在一些單位白天搞運(yùn)動(dòng)，晚上搞科研成為常態(tài)，一批資產(chǎn)階級(jí)出生的科學(xué)家受到?jīng)_擊離開(kāi)了科研一線，并受到了不公正的待遇。

但禍兮福所倚，福兮禍所伏，在文革時(shí)期極左的政治生態(tài)使“獨(dú)立自主，自力更生”成為政治正確，不論何人，即使身居高位，在決策中哪怕有一絲“造不如買，買不如租”的念頭，在政治上就會(huì)被打進(jìn)十八層地獄。從這個(gè)層面上講，文革極左的政治生態(tài)反倒成了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主技術(shù)發(fā)展的護(hù)身符。

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