因公众号限制文章为2万字长，本文2.7万字，特分（上）（下）发布。（上）四、五、六节保留简介，删去正文；（下）一、二、三节保留简介，删去正文。原文在CCF计算机学会网站一次首发：https://www./Computing_history/Updates/2021-01-05/721041.shtml 前 言 在已有的我国计算机历史著作里，都有关于我国第一个电子计算机103小型计算机的试制过程的介绍。然而鉴于种种原因，多数是介绍不够全面有所遗漏、不够深入，个别著作中还有不少严重失实的错误。为此仍需有一个尽量概括而全面深入的介绍，作为真实历史的还原之文。另外，本文是根据当年北京有线电厂参与103机试制工作的有关同仁的文字或口述材料，以及本人所掌握的素材，综合撰写而成。 一、起步良正，功到事成 简介： 记述了1957年我国仿制苏联M-3电子计算机的第一台计算机的103机，从1957年10月上旬到1958年5月31日，仅以8个月的时间完成向中科院计算所提前一个月的总装任务。 文中先记述了1957年10月前，中科院计算所与主管电子工业的二机部十局，在选择仿制工作的合作单位，几经考察、讨论，作出正确选定合作单位的决策。被选的合作单位的北京有线电厂（即738厂），能以正视的态度，大力协同的正气，义不容辞地承担了突如其来的计划外任务。不仅推动中层干部、技术人员、工人通力合作，对作为内存部件的磁鼓，以过硬的功力，突破机钳的加工、装配的工艺技术难关，并以巧妙的电镀技术，突破鼓体表面磁性介质的工艺难关。而对M-3设计中，手工劳动强度、劳动量均很大的主要零件，高度负责的老工人，能以顽强的意志，对付如此笨重的劳动，如期交付给最终的机柜组装焊线工序。技术人员，在眼见按常规焊线工艺，根本无法如期于5月31日完成的紧急情况下，能急中生智，以巧工如期完成三个机柜的总装任务。令莫根生先生，能于6月1日上午接走驾车到计算所。文中还记述了如何动用除交换机生产线上的总装，部装车间外，全部的生产资源保驾第1台103机的生产。最终记述了738厂为今后具有批量生产计算机能力，如何扩大计算机技术队伍和计算机生产车间及扩建计算机新厂房的计划。 二、勇负重责，众望所归 简介： 记述了738厂三科电路室103机技术组，在第一台103机于1959年8月，计算所投入正式运行后，同年年底才把M-3图纸改完的情况下，必须在1958年9月立即扩大生产19台103机的时刻，要勇敢地负起今后一定要把103机成为我国真正的计算机工业产品重大责任，而又必须要过因各种主客观条件所限定的“坎”之重担的严峻情势下，对扩大生产19台103机的用户，只得针对他们迫切要求738厂，尽快实现他们“赶紧拿到机器，自己调试是看懂M-3计算机原理的最佳实践”的一致之期待的愿望，不得不采取低标准出厂条件，乃是738厂的无奈之举。 下面记述738厂为扩大生产19台103机，究竟要过并怎样过的“坎”。首先，要过生产19台所需的4万余支逻辑门电路中的半导体二极管—KBMП-2-7氧化铜整流器这个“坎”；还要必须过扩充103机技术队伍，从原仅有2人猛增到近20人这个“坎”，于是通过第2台103机调试成功的实践之历练，不仅巩固经组织培训、学习或自学得到的计算机专业知识，并且还解决了一个重要的电路技术和一个布线的电工艺技术，使低标准出厂条件的18台103机（其中未包括一台自留的103机），能让所有用户，均可经调试后，达到可运行的程度，真正满足原先他们一致之期望。 三、整顿设计，共享成功 简介： 1958年8月1日，中科院计算技术研究所，将与738厂合作仿制苏联M-3小型计算机初步调试成功，已可说明苏联白俄罗斯电器科研院研制的M-3机，其反映计算机工作原理的逻辑设计基本正确，故整顿设计是指对“M-3机电路设计的整顿”。 1962年4月，国家科委在合肥召开738厂向于1960年底前出厂的19台103机用户（包括选定738厂为合作单位的中科院计算所）汇报：“已由主管电子工业部门的三机部十局，对其在1961年内，经整顿M-3机电路设计质量后提交的正式样机，通过鉴定后被命名为标志是我国第一个计算机工业产品DJS-1机”成果报告会。 会议在科委三局戴中溶副局长说完会议主题和738厂副总工程师曹启璋致辞后，全体用户先后听取了738厂钱基广、夏纪寅所作的关于整顿M-3机的电路设计质量的报告后，经讨论均表示：“对738厂整顿M-3机电路设计质量所取得的成效之赞赏和肯定。并认为他们针对各自的103机之具体情况，吸取738厂的整顿质量的情况，均能做到今后，可长期稳定可靠运行的水平，有一定的信心”。这就是“共享成功”的含义。大家还希望738厂赶紧试制至少容量为2K字的电流重合法磁芯存储器，提升103机的运算速度，第二天下午，科委做了会议总结后，与会代表们在气氛热烈活跃下，各奔东西南北，为高质量的103机再奋斗。这是一次“在我国计算机事业中成功的会议”。 四、两次提升，大会交流 简介： 两次提升指：738厂试制成功2048（2K）字电流重合法磁芯存储器，供已出厂的103机、DJS-1机，从每秒运算速度30次提升到1500次（或经局部改进运控可达1500以上），由于一室在高总召开技术方案论证会前，有了充分的准备，在会上得到高总的认可，终于下达了试制计划。紧接着又试制成功DJS-1机的全面改进（或全面提升）型DJS-3机，运算速度提高到2300次，并增配1/4英寸磁带存储器，进一步提高解题能力，还具有自动变址功能。
738厂作为会议协办单位，对出席会议中有三种机型：（1）基本型；（2）提升型；（3）全面提升型做了调查和统计如下： （1）基本型有，48-（26+7）=15台 33台的提升型和全面提升型，占总数48台的68.75%，这对我国早期计算机应用水平的提高，起了充分的促进作用。 （2）提升型：以八一机为代表，以磁芯存储器为内存，并改慢速的入出设备为光电输入机和快速打印机，令入出数据传输速度分别提高到每分钟1250和650个字。称为113机，共26台。 （3）全面提升型：即如上所述的DJS-3型，是在113机基础上的改进型速度2300次，包括华北电力设计院自仿类同DJS-3的一台，共7台； 1、下达2K字CX-1型电流重合法磁芯存储器试制计划前的技术方案论证会。 曾主持1961年12月22日103机正样鉴定会的来国柱同志，于约1962年5月，到738厂向高兆庆总工，传达国家科委，于同年4月在合肥召开的“738厂整顿M-3机电路设计质量的成果报告会”的会议总结中，代表用户们向738厂提出赶紧试制容量至少为2K字电流重合法磁芯存储器的迫切要求。但在高总正要下达试制计划前，听到三科电子二室从事104机内存技术工作的主要技术人员，可能向他反映：“计算所的八一机中电流重合法磁芯存储器，才只有1K字，104机内存的字选法磁芯存储器对磁芯的技术要求，远比电流重合法磁芯存储器中的磁芯“低”，也只能做到2K字的容量。电子一室想试制2K字的电流重合法合磁芯存储器，恐怕未必能成功”。于是，高总决定在下达试制计划前，为慎重起见，召开一个有关2K字电流重合法磁芯存储器的技术方案论证会。由电子二室从事104机内存的几个主要技术人员和电子一室具体负责2K字电流重合法磁芯存储器试制工作的黄孝康和室主任参加会议。 在会上，先由二室的人，提出各种技术质疑性问题后，由一室黄孝康按一室主任在会前与他讨论技术方案宜从哪几方面考虑做好充分准备，在会上，逐一做出针对性的正确回答，直到二室的同志再也提不出任何问题后，由一室主任最后作出有成功把握的信心的发言。高总鉴于黄孝康的正确回答，和对一室在室主任主持下1961年内整顿M-3机电路设计质量的工作，作出了佳绩（注：一室被评上厂级先进集体，主任被评上厂级先进工作者）的信任，毅然拍板，在会上作出正式下达试制计划的决定。一场技术方案论证会就以成功而告终！ 2.738厂高总下达2K字电流重合法磁芯存储器的试制计划 1962年约四季度，738厂高兆庆总工程师向三科下达纳入1963年厂部新品试制计划的DJS-1机2048字容量的电流重合法磁芯存储器（以下简称以后被命名为cx-1型磁芯存储器的“CX-1”，因要为已出厂的103机单独配套出厂，必需有产品型号），做好技术准备工作和人员组织工作的指示。 一室主任先将1960年内曾交闫天民的中科院计算所的1024字（以下简称1K字）的设计图，交黄孝康、郑植华。要求消化后，对1K电流重合法磁芯存储器的原设计，作出为适应容量翻番要求的设计改进方案，包括有足够的读写、和禁止重写“0”驱动电流之能力并要有尽可能小的电流变化率的稳流措施，读写放大器要有足够的灵敏度和用于时序电路的单稳电路的宽度稳定性尽可能好。由于电流重合法对磁芯的矩形比，比104机的线选法的磁芯要求高，加上容量是八一机1k的两倍，半选干扰也随之增大，势必要提高对磁芯测试分选的标准而带来合格率的降低。在104机中线选法的选址译码所需功率驱动器的数量，按2K计算是电流重合法的3.43倍（96÷28），并且要求功率管的功率也比重合法要大。因此室主任要求对磁芯合格率究竟会降多少，要做摸底试验，作出所付出的成本增加，不仅可由选址译码的费用之减少相抵消，甚至抵消尚有结余的结论，才值得试制CX-1型电流重合法磁芯存储器。 进入1963年后，科领导和22号车间，为加强支持CX-1试制工作，分别给电子一室增加四名大学生，22号车间为103机房今后三班倒调试CX-1，增添了7名中专生，这两股人力给试制工作带来了新的活力。在室主任关心下，黄孝康、郑植华就磁芯测试分选标准的制定；磁芯板和磁芯体的设计；整理图纸以及样机调试的技术准备等三个方面的工作，对人员做了分工的安排。 室主任又请室内刚成立的晶体管计算机调研组组长王卓人承担CX-1读写驱动电流源的设计，郑植华负责禁止电流源的设计，王卓人还提出某杂志上有一篇宽度稳定的单稳的论文，供设计者参考。 3.CX-1型磁芯存储器试制的成功 CX-1型存储器于1963年5月，全套电路、结构设计文件编制完毕。1962年三科的一室和二室中的结构设计和工艺人员，又从两个室中分离出来，成立了结构室，因此CX-1的插件机柜，包括磁芯板、磁芯体结构设计，就有不少结构和电路设计之间的协调工作。科领导又明确由一室主任全面负责协调和决策，结构室周宝恒设计机柜，张淑英设计磁芯版和磁芯体，要与一室商量设计问题时，室主任明确由黄孝康、郑植华两人负责。 约9月，CX-1组装完毕进入调试。除遇到因驱动电流波的矩形性过于好（即前后沿均太好），导致半选干扰增大，产生随机的丢“1”，冒“0”故障，经郑植华发现增大阻尼电阻，前沿变差了一点，后沿拖宽了一点，故障立即消除。但费了很长时间，才获彻底解决（调机中发现改进设计的成效：使驱动电流的变化率从原设计的15%降到6%，单稳宽度很稳定，读写放大器的灵敏度有所提高，磁芯合格率降低，付出的成本有限等等） 未遇到其他问题，11月中旬逐步通过严格的“下雨”检查，进入与运控机柜联调。在唐洪富、巫光弟、李剑英的配合下，没有多久，就顺利通过检查程序和15阶矩阵的演算。 这时，一个有趣的现象，令众人兴奋。在30次速度下的一号运控柜上部运算器底板上，指示各寄存器中每位触发器“1”或“0”状态的氖灯，是闪亮的。而此刻却不见闪亮，亮度纹丝不动，而不闪。实因速度到达千次级之故也！ 为让磁鼓在已出厂的103机中仍能用上，还设计了一个能让两个存储器都能用上的配接箱，介于运控柜和两个存储器之间。 12月的某一天，还是那位主持鉴定103机正样的四机部来国柱，主持了CX-1型2K磁芯存贮器的鉴定会，会议很顺利通过鉴定，同意投入生产。 4.DJS-1全面改进型DJS-3机试制的成功 103机全面改进型DJS-3机的试制成功。1964年初厂部下达DJS-3机试制计划，厂部以文件任命孙强南、夏纪寅为正副主持设计师。1965年3月通过鉴定，当年即生产了6台。下面只是对其改进的成果做一个简介，详情理应请孙、巫两位介绍。 其平均运算速度如按DJS-1机技术条件中规定的计算标准达2300次。利用符号位作为自动变址的特征位，而具有一定的自动变址功能。移植104机中的1/4英寸的磁带机作为外存储器，提高解题能力，例如第1台DJS-3机用户水电科学研究院在1965年11月，某学术交流会上写道“编制了利用'磁带机外存储器’分组行主元消去法，解线性方程组，可解到100阶，并相信将会进一步提高解方程的阶”。又如用异步控制提高乘法速度（即”乘数“为零时，不求和只移位）；还如为进一步提高运算速度，尽量缩短原DJS-1机中传送级数最多的逻辑电路链，最终令平均运算速度达到2300次/秒。据说异步乘法的提出者巫光弟，曾听夏纪寅介绍，他在带领一些技术员调试DJS-3机的磁带机外存储器，也是临阵于原负责该设计工作者调离一室，接手得非但很快，而且完成得很出色，真不愧是738厂内中专生的佼佼者之一！ 5. 1966年2月全国48个103机 用户的技术交流会 1966年2月8—12日，北京电子学会计算机专业组在北京西郊科学会堂，召开了103机系（注：系指有基本型、提升型、全面改进型。提升型只是指磁芯存储器替代磁鼓存储器提高了运算速度，全面改进型即指DJS-3机）用户技术交流会，历时5天，圆满成功！ 会议共有48个单位，86名代表参加，738厂作为协办单位，搞好会务。全国共48台103机系，除一个单位未参加（注：因该单位已将1台103机赠送给已到会中的兄弟单位了），而进口M-3机单位三机部六院八所到会，故有48个单位出席会议。738厂委派夏纪寅作为协办单位的代表，他为会议技术交流的活跃，把738厂多年来在103机、DJS-1机、DJS-3机的改进、调试、维护的经验，从电源到全机，在会上作了全面介绍的报告。报告后，夏纪寅把会上所作的全面介绍，写成“书面总结”而被编入“会议总结”所附的“文件”。会议开得活跃、热闹。最后邀请了当时的国家计委三局（三局主管全国计算机科研、工业生产的计划和科研、试制经费的分配）的戴忠经局长对到会代表做“计算机发展形势报告”并作指示。报告中有关103机的内容如下：他说：“103机是我国第一个计算机，目前数量最多，分布各地，占了计算机中最重要的一支力量。现在是要发挥103机作用的时候了，要大力研究103机怎样普及、推广、应用。让'机器’吃饱，让计算人员都来使用计算机。103机要在技术上再作一次贡献，这个责任落到会上的单位身上了！”戴局长报告的最后部分，给夏纪寅印象最深的是：“……现在要发展晶体管计算机了，而制造103机的功绩在于培养和造就了一批熟悉计算机技术的人才，这是很有意义的。”进口M-3机的单位，因只有磁鼓存储器做内存，故向738厂提出增配2K字磁芯存储器。这说明中科院计算所和738厂，在磁芯存储器方面，已走在制造进口M-3机的白俄罗斯的一家企业之前面。 五、三个贡献，直言撝谦 简介： 三个贡献指：一是DJS-1机对我国计算机工业开创时期，造就了一批熟悉计算机技术人才的功绩；二是为以后的计算机工业产品的出厂之质量标准和生产管理，应做哪些工作和达到什么样的要求，起了一个示范作用的贡献；三是鉴于对M-3机磁鼓的坚守，才促生了容量有487万2000位的2310台G-3磁鼓，为我国第2，3两代计算机配套的主要外存储部件之贡献。 直言谦撝或直言撝谦：其中“撝”有谦逊之意，而“逊”有“谦让”、“恭顺”之意。也就是说：对以上三个贡献，738厂人应以“谦逊”的态度，在文中记述了中科院计算所在普及M-3计算机的技术知识和提高第一台103机即八一机的功能和应用水平，以及对我国计算机早期产业中，光电输入机和数字轮击打式快速打印机的专业化批量生产之产业的推动，有着重要贡献等均是分不开的。 一、DJS-1第一个贡献：对我国计算机工业开创时期的计算机技术人才的培养和造就。 DJS-1机是对当年普及我国计算机应用，在较大范围内培养我国早期计算机技术和应用人才的、能让用户维护得好，买得起，用得好的一个真正的计算机工业产品。总数达48台，其中有33台的运算速度均可达1500次或1500次以上，占总数48台的68.75%，这对早期计算机应用水平提高，起了充分的促进作用。 我国计算机事业开创期间的人才培养，是在计算机的普及尤以在DJS-1机的普及后，又通过提升计算机运算速度和解题能力，促进应用水平的提高条件下造就的。 还可从前一个“两次提升，大会交流”文中所记述的1966年2月全国48台103机系用户的技术交流大会中，当年的国家计委三局戴忠经局长的会议总结时的最后一句话“生产103机的功绩，在于培养和造就了一批熟悉计算机技术的人才，是很有意义”的结论，得出第一个贡献是一个实实在在的成果。 中科院计算所于1959年5月出版了16000册的M-3小型计算机译著，对全国普及103机技术知识，促进了不少科研部门、高等院校等单位，对103机的迫切需要，起了真正的促进作用是功不可没的贡献。 二、DJS-1机第二个贡献：为今后的计算机工业产品之生产管理和产品出厂的质量标准，应做哪些工作和达到什么样的要求，起一个示范作用的贡献。 （一）鉴于中科院计算所送来的M-3机资料，只有三个机柜、插件、磁鼓的结构设计图、插件电路图和接线图和于1959年9月送来的运控机柜内三块插件大底板、控制面板之间的接线表、布线工艺要求的资料，而在加工制造第1台103机时，仅补编了零、部、整件的加工工艺文件，在103机正样提交鉴定之前，必须按工业化生产要求，补充编制以下技术文件： 1. 编写产品技术说明书 鉴于在第二台103机调试中，尝到关键技术指标对未熟悉的科技人员之重要性，经室主任与大家讨论，认为有必要比M-3机译著更为详细和更有重点地写好它。尤其是对运控这部分，室主任认为104机有三大本详细介绍БЭСМ-Ⅱ译著供内部使用。而M-3机仅这样一本小册子，738厂理应写得要全而说理清晰，令人一看即使原不懂计算机的，也会很快进入角色。1号柜以孙强南、汤蓉文为主，果然写得十分详尽，细致全面，成为103机正样鉴定时，最出色的资料。2015年12月18日，室主任与老孙越洋通话时，还对当年编写这份103技术说明书的前前后后，感触良深！ 这份103机的技术说明书，对车间103机房调机工，日后独立调试103机，是一本绝好的教材。 2.编写有特殊要求的外购元器件和自制元件的检验规范： 例如脉冲变压器用铁氧体M1000环形磁芯，要求磁性能一致，决定测试方法，编制检验规范，等等。串接二个Д1Ж，需先做一番试验，确定测试方法，才可编检验规范和怎样将两个二极管焊在一起后，套进一个塑胶套管，俨若一个元件的图纸。进位链中进位脉冲变压器，为保证进位脉冲要小于2微秒，需对脉冲变压器按特殊要求制作，并经测试符合要求后，给以一个特殊标记，防止与其他脉冲变压器混淆；延迟线经过试验，确定参数和制作工艺，写出检验测试规范。 3. 编写调机说明 由唐洪富、巫光弟、李剑英、尹述成、李登方、赖安德编写，主要供车间103机房调机工学习、使用和出厂后用户恢复机器和日常维护使用，其中包括一些检查程序和15阶矩阵算题程序。编写时间以运控柜最长，约有两个月左右。 4.编写各生产、管理部门管理所需的技术文件 为保持批量生产的正常秩序，必须具备的管理文件，有计划、生产调度、销售、供应、包装，各部门需要的，如：外购件汇总表、备附件（供用户）汇总表、零部件汇总表、包装器材汇总表，及各整件明细表、自制元件汇总表、紧固零件等标准件汇总表、原材料清单等等。 5.编写最重要的两个技术文件：“整机技术条件”（以后改称产品标准）和证明产品出厂符合质量标准的“产品证明书” DJS-1机技术条件是一份向用户作出产品应具有的功能、性能、技术指标和出厂质量标准的承诺文件。由产品技术负责人即室主任（以后明确由产品主持设计师）拟制，科领导审核，标准化室主任检查，总工程师批准的重要文件。 DJS-1机产品证明书是工厂质检部门对每台计算机要按技术条件规定的“验收规则”和“试验方法”考核验证，符合质量标准，盖上质检部门公章，检验技术人员和质检部门主管领导签署的规范化文件，由主要技术人员拟制，室主任、科领导会审，标准化人员检查，副总工程师批准。 尤其要说明的是，DJS-1机技术条件中，“技术性能指标”这一节里，对平均运算速度的计算，参照苏联有关资料，有一个比较科学合理的计算公式。然而，在有的计算机历史著作中，竟有对改进的103机，写道达1万次的说法，看来很有必要在普遍公认比较合理的计算依据前提下，比较哪一个改进后，103机的平均运算速度是真正达到最高，才会更具说服力，因此DJS-1机的技术条件（后改称“产品标准”），可否看作对我国以后的计算机工业产品，具有示范作用的第一个计算机工业产品的“产品标准”。 （二）、必须要有一支人员稳定的调试DJS-1,能达到符合质量标准的技术队伍： 从通过鉴定投产后的实践证明，这支由1958年招进738厂的高中生，经学习一年和两年多的实践锻炼，同1962年中专毕业分配到738厂22号车间的103机房组成的调机队，均已够由738厂劳资科与三技科共同制定的从三级到八级计算机调机工等级应知应会的三级或三级以上的资格。 DJS-1机的出厂水平，基本上不需要专门组织去用户那里帮助恢复机器到正常运行状态的队伍。一般均由用户按738厂提供的调机说明，顺序操作到通过检查程序，除非遇有较难解决的技术问题，工厂才会派专业技术人员去协助解决。 三、DJS-1机的第三个贡献是对M-3机磁鼓的坚守： 坚守是指：磁鼓的鼓体、磁头支架的加工技术，鼓体的装配技术、鼓体表面磁性介质的电镀技术和磁鼓存储器机柜中磁头读出的小信号的布线技术，在没有苏联工艺资料的条件下，坚持不懈地一一攻克各种技术难关，终于不仅对34台的103机磁鼓存储器（18台103机与16台DJS-1机；八一机因各种原因弃用磁鼓存储器，故未包括在内），能长期可靠地工作；并且经坚守而积累的技术、生产、调试、使用、维护的经验，被738厂在1964年开始试制121机等晶体管计算机所需配套的大容量G-3磁鼓所继承并发扬光大，令G-3磁鼓的容量大到116k42位字，如按位计算达487万2千位，因G-3磁鼓的直径和鼓体长度分别比103机磁鼓增加1倍。如以103机磁鼓34道，每道2k计算，则有69632位，而如G-3磁鼓的鼓体直径、长度退到与103机磁鼓相同，则也有4872000÷4=1218000位，是103机磁鼓容量的17.49倍。 概而言之，没有DJS-1机对M-3机磁鼓的坚守，就没有121机等晶体管计算机中的大容量G-3磁鼓的诞生。而G-3磁鼓作为由738厂包建的贵州4292厂开工代表产品，从1966年到1981年共生产了2310台（注：除1966年先在738厂投产了60台，而在4292厂的15年内，平均每年生产150台）。 在我国早期计算机事业中的第二、第三两代计算机的大容量外存储器，因当年连“相当于1966年IBM-2314型的29兆字节磁盘机却也长期攻关不下，（引自《概览》249页，第26行）”，2310台的G-3磁鼓对我国早期的第二、第三两代计算机中的外存储器，填补了一定的空白。在我撰写的“738厂试制121等晶体管计算机中重大决策”一文的后记中，曾对《概览》产品一览表内写明了配备G-3磁鼓的20种通用计算机做了统计，得出的台数与4292厂的产量较接近。例如100系列机中由上海计算机厂生产的131机，每台配一台G-3磁鼓，共250台131机则共配250台G-3磁鼓。又如上海计算机厂的160台TQ-16计算机，每台配2~4台G-3磁鼓，共配320台到640台G-3磁鼓，TQ-16的操作系统就放在G-3磁鼓里。 八一机中的1K字的电流重合法磁芯存储器，对我国早期计算机事业的第二、第三两代计算机的以磁芯存储器作为主存储器的发展进程，起了很大的推动作用。因此，八一机和DJS-1机为我国早期的计算机产业的内存、外存的发展，共同作出了重要的贡献，是毋庸置疑的事实。 四、八一机的第四个贡献，是对我国计算机早期产业中，光电纸带输入机和数字轮击打式快速打印机的专业化批量生产之产业的推动。 在《中国计算机工业概览》（以下简称《概览》）P291的“计算所28年来之主要科技成就”中，记述了八一机，将原使用自动发报机的慢速输入设备，以104机所用的二单位光电输入机，改进为5单位光电纸带输入机替代之，使输入速度提高到每分钟1250个数；将输出设备原为RFT-55型电传打字机，以104机中的数字轮击打式快速打印机，移植到八一机，使输出速度提高到每分钟打印650个数。然后，于1962年10月与天津红星工厂合作试制成功5~8单位光电纸带输入机和CY-113快速打印机（见《概览》P305）后，投入批量生产。 1964年红星工厂外部设备车间部分技术人员和技术工人，被派赴内蒙，组建呼和浩特电子设备厂，主要生产光电输入机和磁带机，（见《概览》P247最下面的七行）。1973年，烟台无线电六厂开始扩点生产呼和浩特电子设备厂的光电输入机，逐步发展为纸带光电输入机的专业厂。在《概览》P466中，对该厂的介绍中，记述了有6种规格、10个品种的光电输入机，占全国销售量的97%以上。天津红星工厂在《概览》P457，记述了成为有CYD-803、CYD-103、DYK-1等多种快速打印机输出设备批量生产的专业厂。 六、M-3机设计思想融通 简介： 融通即“融会贯通”指：参合多方面的道理而得到全面的透彻的“领悟”。 通过以下七个分析的道理，而得到对M-3机设计思想，较全面、较透彻的领悟，从而以“虚心学习，自有主见”这八个字，作为归纳后的总结。 1.矫枉过正之修改—对二极管逻辑门电路中限流电阻100K,比进口M-3机增至120K要大为180K之分析。 2.多此一举的增容—对触发器两管互相耦合电容，从47Pf增至75Pf的分析，结论：主要对磁鼓存储器柜有意义，而对运控机柜无实际意义。 3.不该选用之品种—对M-3机的逻辑门电路中的半导体二极管选用KBMП氧化铜整流器，是不该选用的欠妥之分析。 4.省字当头有其功—对在某些设计考虑“省”，所得到优点之分析。 5.过于为省之不同—指出对某些重要的技术数据，考虑“省”过分而与《M-3小型计算机》译著中规定，出现不同，会引出在某些情况下，令机器有工作不可靠的隐患。 6.没按要求之疏忽—指出不按译著中的某些要求的疏忽。 7.对译著中，明确的触发器之计数输入负脉冲宽度的要求，作了更进一步的深入分析，得到较透彻的领悟。 一、矫枉过正之修改—对二极管逻辑门电路中限流电阻100K,比进口M-3机增至120K要大为180K之分析 进口M-3机，只增加到120K，现在看来M-3机设计者，考虑到既然改用了KBMП-2-20，则可排除反流增大的因素，只要考虑KBMП-2-20的正向电阻是KBMП-2-7的3倍，可能会使低电平比原KBMП-2-7要抬高不少，于是以增加20K为120K，减少正向电流，维持低电平基本与KBMП-2-7（假定排除与门的其它高电平输入端向低电平输入端流过去的反向电流这个因素）所抬高的程度相当。据此，我反思作为当年的室主任，应该在决定弃用KBMП-2-20，改以两个Д1Ж锗二极管串接时，焊装几个插件上机，请夏纪寅观察。与他于1960年观察到的情况有什么不同？因两个Д1Ж串接的正向电阻远比KBMП-2-20的正向电阻小一个数量级。 第3台103机用户是铁道科学院与八一机一样，也改用进口的Д2Ж，当年访问用户时，铁科院对限流电阻100K，没有任何反应。即使改用两个Д1Ж串接，毛估一下增加到110K，也许已可以满足低电平不至于抬太高。因此增大到180K是一个增大阻值过度“矫枉过正”之修改。 二、多此一举的增容—对运控机柜中触发器两管互相耦合电容，从47P增至75P的分析 在第2台103机调试中，已证明在运算器某些状态翻转不正常的触发器中某处（例如电子管“阳极”与“地”之间）并接小电容或将产生触发器输入负脉冲的源头——主脉冲宽度从7微秒改窄到3微秒以下，两者均能令原状态翻转不正常变为工作正常。后者已通过将主脉冲宽度从7微秒改窄到3微秒以下，确保了触发器的输入（指电子管栅极处）负脉冲宽度完全符合M-3机译著中的1.5~3微秒之要求，理应令所有不正常的触发器变为全部正常；前者的挂接小电容只是起到了能适应宽度较宽的触发器之输入负脉冲而已。” 两者是异曲同工之计，因此增加到75p，对运控机柜无实际意义。纯属“多此一举的增容”。 对此我曾与孙强南电话交换过多次，看法是一致的。还曾于2015年下半年，我曾与尚在深圳的汤蓉文通话几次，因她于1960年2月调离738厂到核工业部，曾到第7台103机用户的中科院原子能研究所，指导协助调试103机，2个月就顺利完成任务。据她说：情况与738厂第二台103机相同，主脉冲在3微秒或以下，运控工作十分稳定。 在738厂出厂的35台103机中，正样鉴定后的16台DJS-1机中的磁鼓存储器的标志脉冲计数器，因计数器中的触发器的47p电容已增至75p，而工作绝对可靠，不会再出现一或二天内，偶尔有一次计数不正常。而在1960年底前出厂的19台103机中，除第1台103机的八一机因种种原因弃用磁鼓存储器。尚有18台103机除部分自配磁芯存储器外的103机用户，最迟也会在1962年4月参加国家科委召开的103机专题会时，得知触发器电容增至75p，也会回单位自己更换之。即使他们在1962年4月前，只要在运控尚能正常运行下，对磁鼓柜标志脉冲计数器，偶尔一二天内出现一次计数不正常，也感觉不出来。分析如下： 磁鼓存储器的读/写，先由运控柜向它送去要读/写的地址。当磁鼓柜的标志磁鼓地址的标志脉冲计数器标志的地址，与运控送来的地址相一致时，一个地址符合电路立即向磁鼓发出一个读/写命令，完成一次读/写操作。如有一或二天内出现一次计数不正常，而错过一次读/写操作，那么当磁鼓转到下一圈，也必会产生读/写命令，完成读/写操作。磁鼓转速3000转/分转，即转一圈为20毫秒，对于人的感觉，是觉察不到的（除非很注意，标志脉冲计数器的一排氖灯闪烁偶尔不正常一次），还认为工作正常。当然改到75p可以做到万无一失。 触发器中的47p改75p，是为了产生于标志磁道的标志磁鼓地址的计数脉冲宽度较宽，做不到像运控柜可以修改主脉冲发生器的主脉冲宽度窄至3微秒以下。所以结论是：75p只是为了磁鼓机柜的需要，不是运控机柜的需要。 三、不该选用之品种—对M-3机的逻辑门电路中的半导体二极管，选用氧化铜整流器，认为不该选用而欠妥之分析 从“整顿设计，同享成功”的记述全文中，已得出KBMП氧化铜整流器的反响特性属软特性，即当每片所加的反压超过6伏时，不是很干脆显示出不能使用，而是反向电流随时间推移，缓慢地增大。这在用于非数字电路中，仅作为将交流整流出直流的场合里，例如南京734厂，将其用于长途载波电话中的振铃电路中的“桥式整流器”，用整流出正向的直流作为振铃声时，当反向电流电流增大时，会使正向电流减小，令振铃声变轻，很快被觉察需立即更换之。但在计算机的数字电路中，反向电流不增加到超过规定的阈值，人们是觉察不到的。换句话说，在数字电路中，应选用开关二极管，即一当超过规定的耐反压值，均会失效而不工作。所以不仅是应选20片还是选7片的KBMП整流器问题，而是根本不应选用它的错误。何况其分布电容片数越多就越大，很不利于运算速度的提高。换句话说，它与其它数字电路很不相配（或匹配）。正因为它的反向软特性，被拖延很久，才发现是影响103机可靠运行的最大问题。 在1961年整顿M-3机电路设计质量阶段，对KBMП-2-7虽已得出系选型出错而应改为KBMП-2-20的结论，但还是改为由两个耐反压100伏的Д1Ж串接，不仅令安全量有80伏，安全系数为66.6%，其实还有以下两点考虑：其一，生产KBMП-2-7过程中，已对按每片反向特性较一致经测配七片一组，已深感耗费工时太大，要改制KBMП-2-20其所耗工时更大，故放弃自制；其二，氧化铜整流器是半导体二极管中最原始的产品，确与其它电路太不相配。当年负责八一机调试的张梓昌先生，在因请上海某厂试制KBMП-2-7质量不符要求而改用耐反压150伏的Д2Ж时，曾也有对KBMП-2-7与其他电路不相匹配之看法。 四、省字当头有其功 周恩来总理曾在建国初期,对引进技术提出“引进、消化、吸收、创新”的八字方针。738厂因为种种原因，从1958年9月只得仍按1957年9月28日计算所送来的M-3计算机原图进入依靠自身力量独立仿制M-3机的艰辛而不平坦的历程，做到了对M-3机的消化后之理解，理解后之吸收，吸收后的创新。对于理解738厂认为只有首先从着眼于对M-3机设计思想的理解，才能对M-3全机中各种设计考虑，有一个全面而深入的认知，才能分清哪些值得后人继承并发扬光大？哪些是引以为戒的教训，而不应再犯或予以改进后吸收之! 738厂人对M-3机的设计思想，经归纳综合，得出一个“在'省’字上，下足功夫”。因为它是一个普及应用推广的小型计算机，售价必须低廉，让用户买得起，容易维护、好用、占地面积小。 综观M-3机，其省字不仅表现在逻辑门各级间，需由三极管电路驱动下一级，在104机是用反相器，电位无任何偏移，但极性必改变：低变高，高变低即正方波变成负方波。故下级门，如还要求逻辑条件为正方波，那么必须再增加一级三极管反相器，大机器费点器材，也许允许，但小型机为节省器材，不可照办。于是采用不改变相位的阴极跟随器（简称阴跟），阴跟电路结构本身：优点是级延迟很小（注：反相器级延迟大），缺点是高电位降低，低电位抬高，即电位发生偏移。为此M-3将高低电位落差设计比БЭСМ-ⅱ的70伏要大出70%，为120伏，即允许经若干级传递，电位偏移程度仍能令最终级反相器能输出还正常。简易之，120伏的落差，其允许偏移程度不致引起逻辑功能被破坏的容限，有足够的区间。并体现在以下四个设计上的考虑。 各种直流电压，采用400周变频机组输入的400周交流电，不仅减小电源变压器体积，还大大改善了整流滤波后的波纹因素。中科院计算所于1965年5月试制成功的109乙晶体管计算机，738厂于1964年试制121晶体管计算机，均采用了400周变频机组。 M-3机是一个包括1位符号位的31位定点计算机，省下104机原型БЭСМ-Ⅱ浮点机中的6位阶码的器件，但正如曾兼任计算所计算数学研究室主任、北京大学数学力学系徐献瑜教授的一句名言，“DJS-1机的定点机是更有利于锻炼、提升计算数学人员的专业水平。 M-3机的控制方式不采用БЭСМ-Ⅱ的同步方式，而采用异步控制方式，可按不同指令实际需要的执行时间，由单稳态电路产生一定宽度之时序电位信号，DJS-1机的全面改进型DJS-3机，就利用异步控制实现乘法时，当乘数为零“不求和只移位”时，只产生移位电位信号，以求提高乘法的平均速度。 M-3机对内存的考虑，暂先从“省”字出发，不采用选址译码耗用较多器件的磁芯存储器，而选用技术很成熟的磁鼓存储器。738厂DJS-1的三个贡献中第三个贡献所述：正因为738厂对M-3机磁鼓的坚守，不仅能让18台103机和16台DJS-1机中的磁鼓存储器（注：八一机因弃用磁鼓，改以磁芯存储器为内存）均能长期可靠稳定工作，而且为我国早期计算机事业中，第二、第三两代计算机中提供了两千余台有487万位大容量的G-3磁鼓，也是738厂在试制121等晶体管计算机，对M-3机磁鼓的技术和经验的继承并发扬光大，而产生的成果。 五、过于为省之不同 下面再对M-3机在两个为“省“的设计考虑所产生引以为戒的情况。 738厂收到的M-3机资料中的高低电平的落差，比苏联科学院控制机与控制系统实验室的M-3机之高低电平的落差100-105伏还要大为120伏。而104机用耐反压为100伏的Д1Ж二极管作为逻辑门的二极管，因其高低电平的落差仅70伏，其安全余量为30伏，安全系数为30/70=42.85%。但八一机在当年从苏联进口耐反压150伏的Д2Ж，其安全余量同样是30伏，但安全系数只有30/120=25%，这可能是导致八一机于1959年8月投入正式运行时，机器时好时坏，连续运行时间，才接近八小时（引自《溯源中国计算机》289页）的重要原因之一。 M-3机中为了“省”,还把包括触发器电子管阳极电阻的误差等级比БЭСМ-Ⅱ的1级±5%还低，为2级±10%，而且还是阻值稳定性远比104机中的金属膜电阻差的碳膜电阻。因此逻辑门电路不同输入，如正处当触发器阳极电阻误差在正和负两种极端情况时，落差还可比120伏甚至大至130伏以上，安全系数更低。这恐怕也是八一机投入正式运行时，连续稳定运行时间近8小时的另一个重要原因。 六、没按要求之疏忽 M-3机中为“省”，还令738厂人头痛的设计考虑，是对运控中触发器在计数状态下，计数负脉冲同时向两边输入而产生两边电子管过渡过程的竞态冒险，未予以足够的重视，没有按苏联科学院控制机与控制实验室，在《M-3小型电子计算机》译著中提出“触发器的两个管子特性应对称”的技术要求，而在图纸上，做出如БЭСМ-Ⅱ那样挑选两个管子的特性较一致的配对组装。两个电子管的阳极电阻又如上面五中那么差的误差等级和阻值稳定性。这些情况，在国内有的单位研制晶体管计算机均相应吸取其教训，作了很大的改进。15所的维持阻塞触发器，首先将向两边同时输入计数负脉冲，改为根据触发器处于“0”还是“1”，只向某一边，输入计数脉冲，这就可以不要求对两边的晶体管的特性非要一致对称配对；第二，对输入的计数脉冲宽度，其要求也不必过严。如15所的“维持阻塞触发器”，当向某一边输入计数正脉冲时，同一个高电平相与输出计数负脉冲期间，以一个维持电平，令这个与正脉冲相与的高电平，不会任意提前消失，确保输出的计数负脉冲的宽度很完整。令原导通的晶体管转向截止后，使另一边的晶体管从截止彻底转向导通。这就免去电子管计算机的触发器，计数负脉冲同时向两边输入，而产生两边过渡过程的竞态冒险的情况。 七、对《M-3小型电子计算机》译著中明确的计数输入负脉冲宽度的技术要求，作出了进一步的深入分析 738厂三科电子一室孙强南，在几十年后与钱基广讨论103机触发器状态翻转如何更可靠的过程中，他提出一个计数输入负脉冲的宽度与触发器两个管子的状态翻转时间相联系起来的分析如下：“计数输入的负脉冲之宽度，应大于一个管子的状态翻转所需的时间，而又要小于两个管子状态翻转所需的时间。如果大于两个管子状态翻转的时间，又将其翻了回来（注：对“又将其翻了回来”这句话说得更直白即：“就可能将原从截止状态下的管子已翻转到导通状态又返回到截止状态”），造成两个管子均处于截止状态。”这个分析，足可说明黄孝康所进行的触发器状态翻转的可靠性试验中，出现两个管子同时处于截止状态的瞬间现象，是由于输入的计数负脉冲宽度，已大于两个管子翻转状态所需时间。孙兄之所以会对我说了这个分析，是因为我电话中对他说：“我曾几次问夏纪宣、王桂海，黄的试验，其输入的计数负脉冲宽度究竟多大？但始终未回答我”。于是在孙兄就提出以上的分析后，我又补充提出“这个大于、小于的数据，宜建筑在两个管子特性的对称之基础上，才有意义”，孙兄表示同意。以上是一次对《M-3机译著的进一步之深入分析》。 通过以上七个深入分析，可归纳出以下的总结。 总结： 通过负责独立仿制M-3机之成功的历练，令我在负责121机试制的开始，就总结出必须以“虚心学习，自有主见”这八个字，指导121机的主持设计师的工作。只有以虚心学习的态度，真正消化理解吃透任何单位的科研成果和国外的先进技术，才谈得上有正确的“取舍”之“自有主见”。而也只能说，在有了正确的“自有主见”，才能证明“虚心学习”到了家。因此，“虚心学习”和“自有主见”是一对互为因果的辩证关系。
钱基广 1934年2月9日生于上海，籍贯浙江宁波，九三学社成员。 1955年7月毕业于上海交通大学电信工程系（本科）电话电报专业。1959年被任命为工程师，1980年我国恢复技术职称评定工作，被评为部属企业中第一批高级工程师，1989年被评为浙江省第一批教授级（或称研究员级）高级工程师。 从1957年9月28日，与中科院计算所负责仿制M-3（苏联）小型电子管计算机的八室主任莫根生，同去北京广播器材厂，取回M-3机的基本设计图为起点，到2007年9月，侨居澳大利亚悉尼为止，有着50年的计算机工作的生涯。 1957年至1965年在北京有线电厂（即738厂），负责计算机整机和内存的技术工作；1966年至1980年在贵州南丰机械厂（即830厂）从事计算机具体设计和调试计算机的技术工作；从1980年9月到1994年2月在杭州退休，在杭州4509厂（杭州磁记录设备厂）和中国磁记录设备公司（简称中磁公司），负责磁盘机技术和计算机应用（有9年半）的研发之技术工作经历。退休后，继续从事IMS（信息管理系统）的研究、讲学、推广、咨询、顾问等工作13年半，直至2007年9月侨居澳洲为止。2023年6月23日因病去世。 |
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