第 一章 巨型計(jì)算機(jī)發(fā)展綜述 1 第 一節(jié) 國(guó)際巨型計(jì)算機(jī)發(fā)展回顧2 一、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展為巨型計(jì)算機(jī)研制奠定物質(zhì)基礎(chǔ) 2 二、大科學(xué)、大工程計(jì)算為巨型計(jì)算機(jī)研制提供需求動(dòng)力 5 三、美國(guó)的巨型計(jì)算機(jī)研制水平始終處于世界領(lǐng)先地位 8 四、其他國(guó)家研制巨型計(jì)算機(jī)的情況 12 第二節(jié) 中國(guó)巨型計(jì)算機(jī)發(fā)展情況14 一、中國(guó)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在艱辛中起步 14 二、中國(guó)巨型計(jì)算機(jī)研制：從零的突破到世界第 一 20 第二章 銀河-Ⅰ的研制背景 25 第 一節(jié) 國(guó)家重大戰(zhàn)略的需求牽引25 一、中國(guó)戰(zhàn)略武器發(fā)展的需求 25 二、國(guó)防科研項(xiàng)目的需求 27 三、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求 28 第二節(jié) 對(duì)國(guó)外技術(shù)封鎖的突破需要31 一、美國(guó)的單邊技術(shù)封鎖 31 二、國(guó)外的多邊技術(shù)封鎖 32 三、中國(guó)突破國(guó)外技術(shù)封鎖的對(duì)策 33 第三節(jié) 研制單位的長(zhǎng)期積累 34 一、研制中國(guó)第 一臺(tái)專(zhuān)用電子管計(jì)算機(jī) 35 二、研制中國(guó)第 一臺(tái)通用晶體管計(jì)算機(jī) 37 三、研制中國(guó)第 一臺(tái)軍用百萬(wàn)次級(jí)大型集成電路計(jì)算機(jī) 39 四、成立中國(guó)第 一個(gè)計(jì)算機(jī)系 40 第四節(jié) 中共中央的科學(xué)決策 42 一、第 一代中央領(lǐng)導(dǎo)集體的精心謀劃 42 二、第二代中央領(lǐng)導(dǎo)核心的英明決斷 44 第三章 銀河-Ⅰ的研制過(guò)程 47 第 一節(jié) 總體方案論證和工程準(zhǔn)備階段（1978 年5 月—1978 年12 月） 47 一、借鑒Cray-1 設(shè)計(jì)思想的總體方案出臺(tái)經(jīng)過(guò) 47 二、創(chuàng)新采用單中央處理機(jī)雙向量陣列體系結(jié)構(gòu)的緣由 50 三、研制工程的有關(guān)準(zhǔn)備工作 51 第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)、邏輯設(shè)計(jì)、插件工程化與模型機(jī)研制階段 （1978 年10 月—1980 年3 月） 53 一、邏輯設(shè)計(jì) 53 二、模型機(jī)研制 54 第三節(jié) 主機(jī)生產(chǎn)階段（1980 年5 月—1981 年7 月） 56 一、自行生產(chǎn)大部分組件 57 二、從國(guó)外引進(jìn)小部分器件 58 第四節(jié) 硬件系統(tǒng)調(diào)試階段（1981 年3 月—1981 年12 月） 59 第五節(jié) 軟件系統(tǒng)的研制與聯(lián)調(diào)階段（1979 年8 月—1983 年6 月） 61 第六節(jié) 試算與國(guó)家技術(shù)考核、鑒定階段（1983 年4 月—1983 年12 月） 63 一、內(nèi)部試算 63 二、全機(jī)考核 64 三、國(guó)家鑒定 65 第四章 銀河-Ⅰ的總設(shè)計(jì)師慈云桂及其團(tuán)隊(duì) 70 第 一節(jié) 慈云桂生平 70 一、年少志高苦求學(xué) 70 二、攜筆從戎干科研 73 三、教書(shū)育人樹(shù)典范 76 四、老驥伏櫪心不已 79 第二節(jié) 慈云桂在銀河-Ⅰ研制中發(fā)揮的作用 83 一、未雨綢繆巧打算 83 二、底氣過(guò)硬爭(zhēng)任務(wù) 84 三、重大決策敢擔(dān)當(dāng) 85 四、技術(shù)攻關(guān)講民主 88 五、大功告成釋心懷 90 第三節(jié) 慈云桂帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì) 92 一、技術(shù)指揮成體系 92 二、研制團(tuán)隊(duì)多貢獻(xiàn) 93 三、集體榮譽(yù)匯銀河 96 第五章 銀河-Ⅰ的技術(shù)創(chuàng)新 99 第 一節(jié)　銀河-Ⅰ體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)創(chuàng)新 99 一、銀河-Ⅰ體系結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)指標(biāo) 99 二、雙向量陣列部件結(jié)構(gòu) 103 三、全流水線化功能部件和復(fù)合流水線技術(shù) 104 四、多模塊素?cái)?shù)模雙總線交叉訪問(wèn)存儲(chǔ)系統(tǒng) 106 第二節(jié)　銀河-Ⅰ硬件系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新 110 一、銀河-Ⅰ硬件系統(tǒng)的組成 110 二、改進(jìn)浮點(diǎn)倒數(shù)近似迭代算法的硬件設(shè)計(jì) 113 三、指令鏈接與流水線化控制技術(shù) 115 四、素?cái)?shù)模雙總線交叉訪問(wèn)的存儲(chǔ)控制技術(shù) 119 第三節(jié) 銀河-Ⅰ系統(tǒng)軟件的技術(shù)創(chuàng)新 121 一、銀河-Ⅰ系統(tǒng)軟件的組成 121 二、自主研發(fā)的操作系統(tǒng) 124 三、自主研發(fā)的向量高級(jí)語(yǔ)言 126 四、獨(dú)立開(kāi)發(fā)的數(shù)學(xué)子程序庫(kù) 127 第四節(jié) 銀河-Ⅰ技術(shù)創(chuàng)新的特點(diǎn) 128 一、高速度 128 二、高效簡(jiǎn)潔 131 三、高可靠性 132 第六章 銀河-Ⅰ的工程創(chuàng)新 134 第 一節(jié)　銀河-Ⅰ的工程組織管理創(chuàng)新 134 一、工程行政指揮線 134 二、工程組織管理特色 135 第二節(jié)　銀河-Ⅰ的工程工藝與技術(shù)創(chuàng)新 137 一、高密度生產(chǎn)與組裝工藝 139 二、高效通風(fēng)散熱系統(tǒng) 145 三、低電壓大電流不穩(wěn)壓直流供電技術(shù) 147 四、維護(hù)診斷技術(shù) 149 五、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試和調(diào)試 152 第七章 銀河-Ⅰ與Cray-1的比較研究 157 第 一節(jié) Cray-1的研制者西摩·克雷 157 一、超算天才的青年時(shí)代 157 二、以自己名字命名的超級(jí)計(jì)算機(jī)聞名世界 161 三、克雷的科學(xué)思想和創(chuàng)新精神 164 第二節(jié) Cray-1系統(tǒng)簡(jiǎn)介 167 一、 Cray-1 的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 170 二、 Cray-1 的主要硬件單元 173 三、 Cray-1 的主要軟件單元 176 第三節(jié) 銀河-Ⅰ與Cray-1 的對(duì)比分析 178 一、性能指標(biāo)比較 178 二、異同點(diǎn)比較 180 三、優(yōu)劣性比較 182 第八章 銀河-Ⅰ的應(yīng)用及影響 187 第 一節(jié) 銀河-Ⅰ的應(yīng)用推廣成果 187 一、在國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所的應(yīng)用情況 187 二、在石油部物探局研究院的應(yīng)用情況 188 三、在西南計(jì)算中心的應(yīng)用情況 189 第二節(jié) 銀河-Ⅰ對(duì)后續(xù)“銀河- 天河” 科研工程的影響 189 一、對(duì)“銀河” 系列巨型計(jì)算機(jī)的影響 189 二、對(duì)“天河” 系列超級(jí)計(jì)算機(jī)的影響 195 第三節(jié) 銀河-Ⅰ科研工程實(shí)踐中產(chǎn)生“銀河精神” 199 一、銀河精神的凝練與形成 199 二、銀河精神的提出與弘揚(yáng) 202 第九章 思考與啟示 205 一、國(guó)家高層的戰(zhàn)略支持 206 二、原始創(chuàng)新與集成創(chuàng)新相結(jié)合的技術(shù)路線 207 三、“集中力量干大事” 的攻關(guān)機(jī)制 209 四、教學(xué)、科研、生產(chǎn)一體化的研發(fā)體系 210 五、面向用戶、實(shí)用好用的應(yīng)用模式 211 六、可持續(xù)發(fā)展的“銀河” 科研品牌 212 結(jié) 語(yǔ) 214 參考資料 216 致 謝 221