zt 毛澤東時代的中國微電子和計算機產業

zt 毛澤東時代的中國微電子和計算機產業



一. 中國的計算機事業在毛澤東時代取得了巨大發展

　　中國電子計算機的科研、生產和應用是從上世紀五十年代中後期開始的。1956年，周總理親自主持製定的《十二年科學技術發展規劃》中，就把計算機列為發展科學技術的重點之一，並籌建了中國第一個計算技術研究所。

　　我們知道，以邏輯電路器件作為標誌，到目前為止的電子計算機可以分為四代（此外還有“第五代”即人工智能計算機和“第六代”即生物計算機的說法，但至今尚未成熟，本文不涉及）。每一代計算機，都比前一代更小、更快，技術工藝要求更高，價錢也更便宜。中國科學家研製第一代到第四代計算機的工作，幾乎貫穿於整個毛澤東時代。

第一代計算機采用電子管。美國研製出第一代計算機用了4年（1943-1946，標誌：賓夕法尼亞大學莫爾學院的ENIAC），而中國通過學習蘇聯的技術，僅用3年就完成了（1956-1958，標誌：中科院計算所的103機），並生產了50台左右[文獻2]。
　　第二代計算機采用晶體管。美國從第一代計算機進入第二代計算機花了9年時間（1946-1954，標誌：貝爾實驗室的TRADIC），中國用了7年（1958-1964，標誌：哈爾濱軍事工程學院，即國防科技大學前身的441B機），生產了約200台[文獻2]。
　　第三代計算機采用中、小規模集成電路。這段發展過程美國用了11年（1954-1964，標誌：IBM公司的IBM360），中國用了7年時間（1964-1970，標誌：中科院計算所的小規模集成電路通用數字電子計算機“111機”[文獻3]）。
我國研製的第三代計算機品種非常多。例如，北京大學、北京有線電廠和燃化部等單位聯合研製的150機，於1973年完成；借鑒美國 IBM公司16位小型機技術的DJS-100機，也於1973年研製成功，它的硬件為自行設計，軟件兼容；1976年11月，中國科學院計算所研製成功 1000萬次大型電子計算機“013機”......這裏不再一一介紹。
　　 ●▲這一時期的1973年1月，四機部召開了電子計算機首次專業會議，即7301會議，總結了60年代我國在計算機研製中的經驗和教訓，決定放棄單純追求提高運算速度的技術政策，確定了發展係列機的方針，提出聯合研製小、中、大三個係列計算機的任務，以中小型機為主，著力普及和運用[文獻 4]。從此，中國計算機工業開始有了政策性指導，重點研究開發國際先進機型的兼容機、研製漢字信息處理係統和發展微機[文獻5]。
　　第四代計算機采用大規模和超大規模集成電路，今天的計算機都屬於第四代計算機。這個過程美國用了9年（1964-1972，標誌：美國國防部高級研究規劃署與伊利諾斯大學聯合研製的ILLIAC-IV），中國用了8年（1970-1977，標誌：航天部陝西驪山微電子公司的77型機）。
▲77型機是中國第一台自行設計研製的采用大規模集成電路的16位微型計算機[文獻6]。另外，參照美國Intel 8008機型的國產DJS-050微機也於1977年由清華大學等單位仿製成功，並通過鑒定[文獻5]。
　　通過以上數據可以看到，中國計算機事業的起步比美國晚了12年（美國是1946年，中國是1958年），但經過毛澤東時代老一輩科學家的艱苦努力，中國與美國的差距不是某些人所歪曲的“被拉大了”，而是縮小了，從12年縮小到了10年（美國是1954年，中國是1964年），再縮小到6年（美國是 1964年，中國是1970年）。▲到毛澤東離開我們之後不久的1977年，中國的計算機水平僅比美國落後了5年（美國是1972年，中國是1977 年）。
　 毛澤東時代，是中國計算機奔跑的時代！

二. 中國在毛澤東時代掌握了大規模集成電路製造技術
　　製造第四代計算機的基礎部件是大規模集成電路。有人說毛澤東時代中國不能製造大規模集成電路，成為導致我國計算機事業八十年代停滯的主要原因。這種說法是完全沒有根據的。
　　▲1965年，中國自主研製的第一塊集成電路在上海誕生，僅比美國晚了5年。在此後的歲月裏，盡管國外對我國進行技術封鎖，但這一領域的廣大科研工作者和工人階級，發揚自力更生、艱苦奮鬥的精神，依靠自己的力量，建起了中國早期的半導體工業，掌握了從拉單晶、設備製造、再到集成電路製造的全過程技術，積累了豐富的知識，培養了大量的人才，相繼研製生產了DTL、TTL、 ECL等各種類型的中小規模雙極型數字邏輯電路，支持了國內計算機行業的發展。當時具備這種能力的國家除中國外，隻有美國、日本和蘇聯[文獻7]。
　　從小規模集成電路發展到中規模集成電路，再發展到大規模集成電路，美國是從1960年到1968年，用了8年時間。▲▲而中國是從1965 年到1972年，用了7年時間，以1972年四川永川半導體研究所（現電子工業部24所）研製成功的我國第一塊PMOS型大規模集成電路為標誌。也就是說，到文革中期，我們在製造大規模集成電路上與國外的差距僅有4年。
　 1972年之後，我國在大規模集成電路工業方麵堅持了兩條腿走路的方針：一方麵依靠自己的力量，繼續加強大規模集成電路的研製和生產工作。 ▲▲1973年，北京大學、北京有線電廠和燃化部等單位共同研製成功中國第一台百萬次集成電路電子計算機，字長48位，存儲容量13KB。●▲四機部在北京召開“電子計算機首次專業會議”，確定把發展係列機作為當前發展方向。●▲1974年，四機部、一機部、中國科學院、新華社、國家出版事業管理局聯合提出“研製漢字信息處理工程”，命名為“748工程”，取得一係列重大突破。DJS-130、131、132、135、140、152、153等13個機型先後研製成功，近31個廠點生產，產量近千台。▲▲1975年，上海無線電十四廠成功開發出當時屬國內最高水平的1024位移位存儲器，集成度達 8820個元器件[文獻8]，達到國外同期水平。▲1976年，華北計算機技術研究所、西北電訊工程學院和西北工業大學機研製成功DJS－183機，又先後研製出184、185、186和1804共5個機型。▲另一方麵，在那個據說是“閉關鎖國”的時期，通過購買國外單台設備，自己組建了三條生產線，以緩解國內製造計算機的迫切需要。
　 某些人說什麽“文化大革命耽誤了大規模集成電路的工業生產”，是根本站不住腳的。我國是1972年研製成功大規模集成電路的，參照美日大規模集成電路從實驗階段到定型、批量工業生產通常用4、5年時間這個速度預計，到1976年後我國可實現大規模集成電路的批量生產，即使考慮到國外封鎖和工業基礎薄弱等不利因素，也不會晚於70年代末，這已經被曆史所證實。70年代後期，由於受國內外微電子業迅速發展的影響，加上集成電路的利潤豐厚，國內出現了一股電子熱潮，全國建設了四十多家集成電路工廠，為以後進行大規模集成電路的研究和生產提供了工業基礎。
當然，在這一時期也存在著一定問題。一是科研與生產聯係得還不夠緊密，一些科研成果未能及時轉化為商品。二是生產線過多，國家投資分散，沒有更好地發揮計劃經濟的優勢，一些地方難以形成規模生產效應[文獻9]。即便如此，▲▲到上世紀70年代末，我國又陸續研製出256和1024位 ECL高速隨機存儲器，後者達到國際同期的先進水平；▲▲可以生產NMOS 256位和4096位、PMOS 1024位隨機存儲器；▲▲掌握了對於大規模集成電路製造起著重要作用的無顯影光刻技術，可用於製造分子束外延設備[文獻10]；▲▲中科院上海冶金所還獨立發展了製造集成電路所需要的離子注入機，並出口到日本[文獻7]......。
　 毫不客氣地說，毛澤東時代給我們的微電子業留下了一筆豐厚的家底。

三. 中國計算機事業在毛澤東時代之後的短暫輝煌
　　從文革結束到80年代初期，我國科研隊伍基本上繼承了毛澤東時代的傳統，在堅持自力更生的同時，還積極引進先進技術、進口套件或關鍵件組裝，並積極開展引進技術本土化的工作，使計算機事業和大規模集成電路製造繼續取得一係列成就。但這一時期，也開始出現一些失誤。
▲▲1977年，中國第一台自行設計研製的采用大規模集成電路的16位微型計算機77型機，由航天部陝西驪山微電子公司研製成功。▲同年 4月，參照美國Intel 8008機型的DJS-050微機也由清華大學、四機部六所和安徽無線電廠等單位仿製成功。●▲同月，四機部和中國科學院聯合召開全國微型機專業會議，確定中國微機今後的發展方向為以Intel8080、Motorola6800兩大芯片研製我國DJS－050和DJS－060 兩大係列微機產品（老一代都不在了，看來要開始受製於人了）。▲該年，慈雲桂研製的151－III型機投入運行，達到每秒200萬次運算速度。▲“銀河” 巨型計算機在長沙國防科技大學投入研製。
　 ▲1978年，中科院自動化所與醫學專家合作開發出第一個關幼波診治肝炎的中醫專家係統。10月，華北計算所的2780計算機和 151－III/IV型機順利裝上“遠望”號測量船，並且順利完成了中國第一次洲際導彈發射、核潛艇水下導彈發射、第一次同步通信衛星發射的測量任務。
▲▲1979年，我國研製成功仿8080的4片微處理器和多片的6800微處理器，隨後研製出單片的仿8080與6800微處理器，並以此為基礎，研製出相應型號的微機DJS－050係列及060係列。10月，王選教授用我國第一台激光照排機排出樣書。這年11月，在陝西舉辦的全國微型機交流會上，參展的國產微型機有六十多個品種，包括我國當時速度最快、外部設備最齊全的微型機DJS-061-1[文獻10]。
1981年，210、220、240和260（後改進型為265）等4種型號相繼研製成功，其中260機平均運算速度達100萬次/秒。8月，《信息處理交換用漢字字符集（基本集)》GB2312國家標準正式發布實施。
　　1982年，參考DG公司NOVA 16位小型計算機，采用國產中大規模集成電路的DJS-153小型計算機研製成功。同時，與NOVA-3機(“諾瓦－3”機）兼容的DJS-185機也由上海電子計算機廠完成[文獻2]。
　　1983年，中國國防科技大學自行設計的“銀河I”巨型計算機通過鑒定。它是一個每秒向量運算1億次的巨型計算機係統，成為我國第四代計算機中的巨型機代表機型。同年，南京734廠研製成功紫金1號，這是美國蘋果公司的仿製機；裝有中文操作係統CCDOS的16位長城0520-A誕生；浪潮公司通過采用英特爾8088芯片，以進口元散件為主，組裝的0520微機在濟南誕生。這年，華北終端設備公司已能批量生產D－2000型漢字智能終端及 ZD－1110型字符顯示終端。中國磁記錄設備公司已生產出24兆磁盤機、6兆盒式磁盤機等產品；五筆字型漢字輸入法通過鑒定，輸入速度可與西文相媲美。
　　▲在大規模集成電路製造方麵，截止到1983年，16K MOS動態存儲器研製成功；▲8位機用大規模集成電路品種基本配套；4K MOS 靜態存儲器進入小批量生產；▲高性能4位處理機集成電路批量生產；▲電子器件工業總公司研製成功6800八位微處理器（仿製美國Motorola公司 1974年推出的6800）；▲甘肅天光電工廠生產出64位、256位、1024位雙極型ECL存儲器；▲▲上海無線電十四廠生產出CMOS大規模集成電路（1981年）等等。▲▲另外，超大規模集成電路的關鍵設備研製工作也取得一定進展，不少基礎材料基本達到生產要求[文獻11]。
　　▲▲特別值得一提的是，上海元件五廠和上海無線電十四廠研製成功單片8080八位微處理器的時間是1979年[文獻8]。8080為美國 Intel公司1974年的產品，西德仿製出該產品是在1980年10月（Siemens SAB 8080 A-C），蘇聯是在1986年（Eastern Bloc 8080 KP580BM80A）。這標誌著我們此時與美國的差距隻有5年。
　　這個時期，國際計算機行業出現兩個新的變化。一是美國IBM公司於1981年推出了個人計算機（PC），從此計算機開始進入家庭。第二個變化是微處理器（CPU）的研發成為一個專門的行業。PC機的出現得益於CPU的價格不斷下降和速度不斷提高。PC機出現後，國外一些從事計算機研製的科研人員逐漸獨立出來，專門從事CPU設計。●▲我國注意到了第一個變化，在1983年2月召開的全國計算機協調工作會議上，把生產IBM PC兼容機定為發展方向，提出“照著IBM的PC做”（雖是注意到了，但定的是爬的調子），▲▲但對第二個變化沒有注意（莫不是又犯了“造船不如買船”病了？）。雖然我國已經可以仿造8080、6800等CPU芯片，但沒有及時將CPU芯片的研究獨立出來，專門發展，這便為日後中國微機業的發展埋下了巨大隱患。▲在對待技術引進和發展高端計算機方麵，當時也存在一些問題。以1983年的“銀河I”巨型計算機為例，這項工程耗費1億元人民幣，由於片麵追求國際先進速度，忽視了國內相關部門的協調、促進和合作，硬件大量從國外購買，沒有使我國的整體技術取得任何實質性的進步（的確是犯了“造船不如買船”病）。 ▲而此時國內一些具有實力的集成電路科研和生產單位，由於得不到足夠的經費進行技術開發和設備改進，生產的計算機硬件沒有得到一展身手的機會。▲這樣，國際上早在1978 年就已經開始出現了超大規模集成電路，而我國卻在邁向超大規模集成電路的路途中大大地慢了下來。

四. 決策上昏招疊出，中國的計算機業進入嚴冬
1984年，鄧小平再次訪問美國。這一年成為中美關係史上的一個轉折點，也為我國的大量技術引進提供了機遇。在大量進口汽車、彩電、冰箱生產線的同時，各科研、製造單位和大專院校大量引進半導體器件生產線。從1984年到“七五”末期，先後共引進33條集成電路生產線。由於當時“巴統”的禁運政策，引進設備基本上都是國外已淘汰的[文獻12]。
雖然引進技術會受製於人，容易造成“引進一代，落後一代”的被動狀態，但是如果我們能夠堅持過去的方針，用已有的技術力量實現引進技術的本土化，中國的集成電路產業邁上一個新的台階仍然是有希望的，同時這也會對中國的計算機工業的進一步發展起到促進作用。日本、韓國就是成功的例子。但是，▲▲從80年代中期開始，我們的計算機和半導體電子器件工業的發展模式從過去的“創新為主，引進為輔”和重視基礎研究，轉變為單純的引進，放棄了在通用電路方麵的追趕[文獻12]。這種對改革開放的片麵理解，造成了極為嚴重的後果。
　　▲首先，我國自廢武功，停止了半導體研發計劃，天真地幻想依靠市場能自動生成和換取技術[文獻13]。
　　▲第二，一味地強調引進，促使集成電路企業急功近利，很少有明確的消化吸收方案，最後都虧本了，引進的33條集成電路生產線絕大多數沒有發揮作用，並對我國的原有生產線造成致命衝擊[文獻12]。
　　▲第三，一些人對洋技術、洋理論的無限美化，使國內出現了一種崇洋媚外的風氣，國產技術被貶為垃圾，科研單位和企業生存麵臨困境。在生存壓力和崇洋媚外風氣的雙重影響下，原有的計算機和微電子科研隊伍嚴重流失，很多科技人員流到國外[文獻9]。
　　在這個階段，雖然我國也仿製或研製出了幾種機型，如1984年的2780機，1985年的銀河超級小型機，1986年的HN-2730超級小型機，1987年的太極2220[文獻5]，但由於缺乏基礎理論的支撐和微電子工業的支持，加上國家戰略決策的失誤，與國外產品的差距拉大。例如，2780 機比DEC公司的原始機型VAX-II/780 32位小型機落後6年，太極2220比DEC公司的原始機型MicroVAX也落後6年。特別需要指出的是，這些計算機的主要硬件完全依靠進口，我國這個時候單憑自己的技術已經很難生產出一台計算機了。
　　這一時期又出現兩個極其錯誤的政策，給我們的計算機業和半導體集成電路業雪上加霜。
　　一個失誤是，▲▲1984年，當時的國務院總理趙紫陽聽信一些智囊和洋專家的建議，未經科學論證，在違反民主集中製組織原則的情況下貿然實行 “撥改貸”，從過去國家向企業撥款作為流動資金和設備更新改造基金，改為銀行向企業貸款，企業不僅要償還銀行貸款，還要付高額利息。而政府不僅不投一分錢，反而像從前一樣抽走企業的大部分收入。這樣一來把大部分國營企業搞虧損了，為以後的“產權”改革和公開搞私有化提供了口實。然而，“撥改貸”至今沒有被政府公開否定，趙紫陽的錯誤也一直沒有得到清算。正是由於“撥改貸”，使得我國當時的集成電路工業遭到嚴重打擊，企業隻能忙於解決生存問題，沒有精力和經費去消化引進技術和開發新產品。這就是企業急功近利的根源。當時曾有一些專家警告說：“計算機工業投資不足，資金分散的問題仍然沒有很好解決”[文獻 14]，但始終沒有引起重視。
　　另外一個失誤是，當時的決策者在進入了“科學的春天”後，並沒有真正重視科學技術。國際上，通常把科技經費中用於研究和開發的部分占國內生產總值的比例稱作“R&G/GDP”，用來衡量一個國家的科技水平，以及這個國家對科技的重視程度。整個毛澤東時代，我國用於科技研發的經費占國民生產總值的比例平均為1.28%，達到當時幾個初等發達國家的平均水平（如意大利、西班牙）。毛澤東時代的後期，隨著我國經濟實力的不斷增強，這個指標更是增加到了2.32%，達到同期幾個最發達國家英、法、西德的水平，僅比當時的美國、日本低一些（美國長期為2.8-3.0%，日本70年代以前 1.6%，進入70年代後與美國接近）[文獻15，16]。這個數字如果拿到今天，甚至比2003年全世界發達國家的平均值2.2%還要高[文獻17]，可見毛澤東時代對科學技術的重視程度。有些人指責文革時期或者毛澤東本人不重視科學技術，完全是睜眼說瞎話。
　　進入上世紀70時年代以後，特別是到了80年代，由於電子、計算機等新興產業的興起，世界各主要發達國家和新興發達國家的政府、企業等部門紛紛增加對研發經費的投入。在“科學的春天”裏，如果我國對科學技術有起碼的重視，把“科學技術是第一生產力”真正落到實處，即使我們能保持毛澤東時代後期那個據說是“不重視科學技術”、“國民經濟到了崩潰邊緣”時期的2.3%的水平，中國的微電子業和計算機業的情況也會好很多。▲▲但是從80年代開始，我們的決策者卻把R&G/GDP大幅度往下砍，到了80年代中期，我國的R&G/GDP還不到0.7%。而生產企業，1984年以後由於 “撥改貸”造成的困境，基本無力進行研發投資，R&G/GDP驟然降到0.6%以下[文獻16]。
▲▲由於研發經費嚴重縮水，我國70年代後期至80年代初自主研製的計算機項目與集成電路、半導體研發一起，都以“沒錢”為由停掉了。這些科研隊伍解散後，除了出國的以外，有的下海經商，有的回高校教書，更有甚者竟然被調去看機房。
　　▲▲這一時期，我國的半導體領域從爭相引進、無所建樹到人財兩空，以致到後來誰都說“半導體不是好玩的”，“幾十億扔進去聽不到響”，“上頭一聽半導體就頭大”[文獻12]。由於失去了基礎，我國此時的計算機工業，隻能靠0520等舊機型、千元的中華學習機、長城286等組裝PC 機維持。

五. 一錯再錯，中國的計算機業被徹底剿滅
　　進入90年代，我國仍然延續了研發經費的低投入，除了1993年之前的幾年由於受到國際製裁的影響有了點緊迫感，R&D/GDP略微超過0.70%以外，90年代中期再次回到80年代的水平，其中1995和1996連續兩年下跌到0.60%[文獻18]。
　　1989年中美關係的蜜月期結束，美國政府嚴格限製對中國出口高性能計算機，出口中國的服務器除了要付出高額的采購費用外，還要放在一個透明的玻璃房子中，由洋人監控，以防止用於其他目的。中國因技不如人而飽受屈辱的情形可想而知。
　　痛定思痛，國人自主研發高性能計算機的激情終於被喚醒了一下。1993年，具有標誌性意義的曙光一號誕生；1995年曙光1000誕生，它與美國 Intel公司1990年產品的技術相近，標誌著我國高性能計算機與國外的差距縮小到5年左右；1997年國防科大研製成功銀河-III百億次並行巨型計算機係統，綜合技術達到90年代中期國際先進水平[文獻4]。然而，由於國內基礎科學、微電子業和有關裝備業十幾年的技術停滯，這些高性能計算機沒有實現完全國產化，技術上仍然受製於人。例如，曙光一號采用美國Motorola公司1989年底推出的M88100商業微處理器，操作係統移植了美國 IBM公司的AT&T UNIX。後來的國產計算機，也都沒有“中國芯”。
　　盡管如此，我國的高性能計算機與國外的差距並沒有被拉得太大。這要感謝國外對高性能計算機技術的封鎖，使我國不能買到相關技術，不得不自行研究。▲▲相比之下，我國的微機業由於沒有遭到封鎖，在“造船不如買船”的洋奴哲學指導下，日子反而不好過了。
　　1990年，中國大幅降低了關稅、取消了計算機產品進出口批文、開放了國內微機市場。頃刻間，國外的286、386電腦如潮水般湧入，長城、浪潮、聯想等國內公司潰不成軍；1991年由英特爾和AMD掀起的“黑色降價風暴”，更是讓中國計算機產業雪上加霜。由於絕大多數整機企業積壓了高價買進的芯片，從而背上巨額虧損的包袱，一家家整機廠商前赴後繼般悲壯地倒在了血雨腥風之中。長城、浪潮和聯想也都元氣大傷；1992年，國家實施控購，進一步使中國 PC整機製造業進入發展的低潮[文獻19]。此後，國內的計算機企業隻能從事低附加值的微機組裝。相比之下，同樣是麵對外國計算機企業的競爭，由於日本非常注意對本國企業的保護，規定進入日本市場的微機必須支持日語環境，從而使美國微機難以進入日本市場。
　　在微電子集成電路方麵，國內企業繼80年代中期陸續虧損後，90年代紛紛倒閉，國內集成電路工業逐步變為三資企業外來加公為主的局麵。據專家估計，到上世紀90年代末，我國微電子科技水平與國外的差距至少是10年[文獻20]。
　　其實我們還可以假設一下，即使沒有80年代和90年代初期的一係列失誤，即使我國的計算機和集成電路技術能做到世界一流水平，到90年代中後期，這些工業也會被龍永圖這類敗家子們賣掉，成為他們與國際接軌的政績。這樣看來，中國計算機業的提前死亡，死得幹淨，沒有落得個“苦恨年年壓金線，為他人做嫁衣裳”的結局，從某種意義上說也是一件好事