夏培肃 与中国计算机发展水乳交融
2019-09-10
2015年3月31日,首颗使用中国自主研发的中央处理器“龙芯”的北斗卫星发射成功。“龙芯一号”结束了中国只能靠外国人的CPU生产计算机的历史。为了纪念夏培肃从事计算机事业50周年,“龙芯一号”被命名为“夏50”,人们习惯称其为“夏芯”。
夏培肃是我国计算机事业的开拓者和奠基人,被称为“中国计算机之母”,她的一生和计算机有着千丝万缕的联系,可以说,她的生命历程就是中国计算机发展的历程。
1923年7月28日,夏培肃出生于一个教育世家。她的祖父夏风薰是前清的秀才,从事教育工作40年;父亲夏鸿儒是满清末年的举人,曾在江津县办学和办实业;母亲黄孝永师范学校毕业,曾任江津女子小学校长、江津女子中学教员等。这样的成长环境,为年幼的夏培肃打下了良好的古文、数学基础。
1939年,夏培肃转到位于江津县的国立第九中学学习,身边大多是流亡学生,生活非常艰苦。艰苦的生活和抗日战争时日本人的暴行让她下定决心学工科,以求工业救国。
1940年,夏培肃考入中央大学电机系,其间,吴大榕教授讲授的交流电路的瞬态分析,激起了她的兴趣,这对她日后研究计算机影响很大。大学毕业后,学校推荐她到交通大学重庆分校电信研究所攻读研究生,在张钟俊院士门下研究电路张量分析,再次为她日后在计算机领域大展拳脚添砖加瓦。1947年,夏培肃通过留学考试,顺利成为英国爱丁堡大学电机系的博士生。这段经历为她后来从事计算机电路的研究和设计积累了丰富的经验。
1948年冬天,28岁的夏培肃回国,被分配到清华大学电机系电讯网络研究室任助理研究员。1952年,中科院数学研究所所长华罗庚提出,要在中国研制电子计算机。他从清华大学挑选了三个高精尖人才,夏培肃就是其中之一。
“一个人在一生中,常常会有一些改变命运的重要转折点。对于我来说,这个重要的转折点出现在1952年秋天的一个晚上、当我第一次谒见华罗庚教授时。”这是夏培肃生前忆及平生时的感慨。华罗庚无疑是夏培肃的伯乐,从此计算机成为夏培肃一生的挚爱和引领。在华罗庚的领导下,夏培肃和另外两位伙伴闵乃大、王传英很快投入工作。
这是中国第一次研制计算机,他们连一本完整叙述计算机原理的书都找不到,只能从英文期刊上寻找有价值的线索。经过半年的调研和初步的实验,夏培肃提出研制中国第一台通用电子数字计算机的设想和技术路线。1954年,夏培肃转到近代物理研究所计算机小组继续开展第一台计算机的研制工作,主要负责运算器和控制器的设计。不久,中国向苏联购买计算机图纸和资料来仿制计算机,夏培肃的研究工作不得不暂停。1958年8月1日,我国第一台电子管计算机诞生,该机定名为八一型数字电子计算机,在738厂开始小量生产,改名为103型计算机,共生产38台。1958年5月我国开始了第一台大型通用电子计算机(104机)研制,在研制104机同时,夏培肃得以继续原来的工作。暂停工作期间,她对原来的设计方案进行了修改。1960年,奋斗了8年之久后,夏培肃终于成功研制出中国第一台自行设计的电子计算机——107计算机。
此时,最初和夏培肃一起参与研制工作的两位伙伴早已离开小组了,只有她从头到尾坚持了下来。这台计算机就像她的孩子一样,为了“这个孩子”,她却疏忽了自己的孩子。
夏培肃的第一个儿子由于缺乏照顾,在她研制107机期间意外去世,第二个儿子也因为疏于照顧,身体一直不太好,这成为她一生的遗憾。107机问世后,夏培肃并没有因为取得了举世瞩目的成而有所懈怠。此后,她又研制出多种类型的计算机,并且提出了一系列计算机应用理论,几乎是每10年就出一个重大成果。20世纪60年代初期,夏培肃开始研究如何提高计算机的运算速度,探索如何研制性能更好的计算机。
几年后,她有效地解决了大型计算机中高速信号传输波形畸变问题,提出全机特性阻抗匹配概念、导线不分支原则、分布式地网等思想。此项研究成果后来成为国内大型高速计算机研制的参考标准。1968年,她又提出最大时间差流水线原理,在时间上比美国学者早了一年。夏培肃研究计算机的每个10年,都没有空当期。20世纪70年代,她成功研制出了高速阵列处理机150-AP,该机的最高运算速度为每秒1400万次,高于当时美国对中国禁售的同类产品的运算速度。
20世纪80年代,夏培肃负责分布式计算机和并行计算机的研究,并先后研制出GF-10功能分布式阵列处理机和BJ并行计算机。下一个10年,她又提出基于反图拓扑的可伸缩高速互联网络,并在国内外申请了3项专利。
仅仅研究计算机,就十分忙碌了,可夏培肃仍然挤出了很多时间来教书育人,为中国计算机事业培养后备力量。20世纪60年代起,她先后培养了60多名研究生。除了胡伟武,还有领导曙光系列高性能计算机研制的李国杰,曾任曙光1000大规模并行计算机系统和联想深腾1800/6800超级计算机总设计师的祝明发,设计试制成功时钟周期为10ns的GF-10/13 计算机的林琦……在她众多的学生中,随便拎出一个来,都是业界有分量的人物。
短短一生,硕果累累,夏培肃不愧为中国计算机的先驱。 在以男性为主导的计算机领域,尽管是一名女性,但是夏培肃依然被尊称为“先生”。这种称呼确属罕见。
来源|科协改革进行时 中国青年报