曙光1号并行计算机

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一、概述(描述物件起源、重大事件与相关人物、历史意义等)

曙光一号并行计算机(以下简称曙光一号)是 1993 年我国自行研制的第一台用微处理器芯片(88100 微处理器)构成的全对称紧耦合共享存储多处理机系统(SMP),最大支持 16 个 CPU(4 CPU 共享存储为一结点主板,4 个主板通过 VME总线连接),系统外设采用 SCSI 设备,系统峰值定点速度每秒 6.4亿,主存容量最大 768 MB。在对称式体系结构、操作系统核心代码并行化和支持细粒度并行的多线程技术等方面实现了一系列的技术突破。

同时作为具有市场竞争力的产品,曙光一号折价 2000 万人民币知识产权,吸引资金成立曙光信息产业有限公司。以曙光一号技术为源头,开发出曙光机两个系列20多种服务器产品(曙光天演、曙光天阔),创造出巨大的社会与经济效益。 曙光一号同时还得到不少的荣誉:包括科学院科技进步特等奖、国家科技进步二等奖等。1994 年被认为是国内科学技术的主要成就之一,写入当年全国人大八届二中全会李鹏总理的政府工作报告。


二、研制过程

曙光一号的研制过程包括准备(1990.5-1992.2)、攻坚(1992.3-1993.10)及应用(1993.11-1995.6)三个阶段。第一阶段开始于计算所国家智能计算机研究开发中心(以下简称智能中心)软硬件组成立;第二阶段开始于陈鸿安、樊建平、刘金水等人集中于美国硅谷“封闭式”攻关;第三阶段从开发早期的 Internet 服务器、及后来成立曙光公司为标志。曙光一号的研制过程中凝聚了很多人的辛勤劳动,包括早期参加决策的领导、专家,攻关过程中的众多科研人员以及应用过程中的相关人员。以下我们将从曙光一号技术准备与决策、攻坚、应用等几个阶段回顾曙光一号的诞生,以及涉足各个阶段的相关人员。

1. 决策与技术准备阶段

国家智能计算机研究中心(智能中心)于1990年3月成立,到1991年3月基本形成了以刚毕业的硕博士为主的技术队伍,主任是李国杰院士,下设系统软件组、硬件组、应用组、理论组。成立之初,集中两年左右的时间,不断论证技术发展思路,为曙光一号并行计算机的研制任务的决策与任务的下达进行准备,同时进行技术与人才的储备工作。技术路线决策参与者包括当时任国家科委高新司冀复生总工、863计划智能计算机专家组汪成为等人。当时美国加洲大学 Belkely 分校的 David Patterson 教授和 Princeton 大学的李凯教授也给了很多的建议与帮助。

2. 攻坚阶段

1991年11月 左右曙光一号采用 Motorola M88100 微处理器,共享存储多机系统(单板共享 4 CPU),通用开放系统结构(UNIX 操作系统)的总体方案确定。

硬件设计在 1992年9月 左右结束,10 月完成主板设计并进入PCB板的设计和生产,11 月左右中断控制器的 FPGA 完成。1992.12-1993.1 进行 BIOS 与 Monitor 的初步调试。软件设计与调试与硬件并行展开,BIOS、Monitor 及操作系统的改造与移植在开发机模拟环境下按计划进度进行,没有发生大的失误,基本匹配了硬件的开发速度。

1993年2月,开始联调及软件的移植工作。硬件、Monitor、BIOS 及操作系统核心的调试工作在两个月内基本完成。由张兆庆、乔如良领导的并行编译组、刘晓华进行的Express 编程环境、孙凝晖等进行的计算性能测试与优化、隋雪青等进行的数据库移植与事务处理的测试等工作在后来的2-3个月内逐一完成。同时将863的研究成果在曙光一号上进行集成,包括石油大学开发的“Powel—油气田布井决策系统“,浙江大学开发的智能软件开发环境KMEPS,华中理工大学开发的地图数据库管理系统MDB,西安交大开发的LISP/CLOS 系统,科学院系统所开发的几何定理证明软件系统,以及清华大学移植的Ingres 数据库等。同年10月由科技部组织国内的专家学者进行了成果的技术鉴定工作。成果受到好评,当时的科学院副院长胡启恒称曙光一号咬住国际高性能计算机发展的“尾巴”。

3. 应用推广

1994年8月,曙光一号的融资活动已进行高峰期。智能中心的领导决定成立基于原曙光一号组人员的曙光计算机部,开始人员的招聘,后续产品的开发(基于PowerPC芯片的曙光天演)以及曙光一号生产与销售的支持工作等。当时陆续开展的研发工作包括基于曙光一号的Internet 服务器和郑州电子工程学院和邮电大学的协作项目基于曙光机的智能网 SCP 平台,1—2CPU 的 PowerPC SMP 升级服务器,双机HA高可用系统等。

曙光一号在设计阶段的一个理想就是能成为产品而非仅仅是科研成果,鉴定会已是它的市场推广会。曙光公司成立前,曙光一号已在教育行业(中国科技大学、武汉大学)、信息服务(1994年开通国内第一个BBS网站——曙光BBS 站,三期日贷项目北京信息中心)、军队(总后油库管理)、政府(国家科委办公自动化)、援外项目(埃及穆巴拉克科学园)等项目上进行了成功的销售。曙光一号累计生产与销售20多套。曙光公司成立后,以曙光一号技术为源头,智能中心与曙光公司逐步发展出两个系列的产品曙光天演UNIX 服务器系列及曙光天阔PC 服务器系列,1997年已达20多个品种。曙光计算机多次参加国际及国内的服务器竞标(包括世行、亚行、日贷),大大降低国外主流厂商在中国销售服务器的价格(科技部估算仅此一项的社会效益超过 2 亿美圆以上)。曙光机被成功应用到数十个行业,促进传统行业的信息化进程,这些行业包括:科研、教育、政府、石化、电信、军队、保险、交通、出版、银行等。目前曙光服务器累计销售1万多套,产值3亿以上,曙光已成为中国高性能服务器的著名品牌。



三、历史意义

在国家863计划指导,中科院计算所李国杰院士的带领下,研制出的我国第一台SMP(对称式多处理机)结构计算机——曙光一号计算机,成功打破了国外IT巨头对我国信息技术的垄断,推动信息产业走上了自主发展的道路。曙光1号诞生的第3天,美国便宣布解除10亿次计算机对中国的禁运!两院院士王大珩认为:曙光1号的诞生,其后续创造出的价值和当时历史阶段的作用,不亚于两弹一星。而曙光1号也在1994 年被李鹏总理写入了当年的政府工作报告。自此开始,中国的高性能计算机产业,开始走向了一条自主创新的发展之路。

1993年10月通过国家的技术鉴定,曙光一号被认定为863高技术计划信息领域的一项重大成果,达到了90年代初同类计算机的国际先进水平。包括科学院科技进步特等奖,国家科技进步二等奖等。1994年被认为是国内科学技术的主要成就之一,写入当年全国人大八届二中全会李鹏总理的政府工作报告。

曙光1号并行算计原型系统目前保存在中科院计算所2层展厅内。


物件保存情况:


曙光1


曙光2


曙光3




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