第19章 電子繪圖設備
陳堅回到1000所後,猛然想起一件因紅警基地事件衝擊而被暫時遺忘的要務——所里尚無電子繪圖設備。他立刻向林振凱主任匯報:「林主任,所里目前缺少電子繪圖設備,能否請您協調解決一下?」
林振凱聞言,猛地一拍大腿:「哎呀!要不是你提醒,這一忙起來,還真把這事給疏忽了!」隨即向陳堅保證:「放心,我一定在幾個月內把這設備給所里配齊。」
陳堅離開後,林振凱開始查找國內計算機和晶片研發廠商的信息。他很快了解到,當時國內使用範圍最廣的小型計算機是DJS-130小型計算機。該機由首都無線電三廠聯合清華大學及四機部六所共同設計研發,是中國DJS-100系列中應用最廣、產量最大的明星機型。研發過程中參考了鷹醬NOVA系列小型機的技術路線,並於1974年8月通過技術鑑定。
DJS-130充分吸收了國外的成熟技術,軟體生態相對豐富,兼容性也較好。它配備了系統管理程序RTOS/RDOS作業系統、編輯程序、檢查程序和診斷程序。外部設備也較為完善,包括磁鼓、磁碟、磁帶機、CRT顯示器、印表機、繪圖儀和紙帶閱讀機等。其字長16位,運算速度約50萬次每秒,基於國產小規模集成電路製造,無需依賴進口元器件,性價比非常適合當時的國情需求。
林振凱仔細評估後,認為當前的首要任務是以DJS-130為基礎進行深度二次研發,使其滿足運行CAD(計算機輔助設計)軟體的核心要求。
隨即,林振凱查閱了當時的CAD軟體相關資料,發現主流技術基本停留在二維製圖階段。他深知,要想讓中國未來的CAD軟體在世界上占據一席之地乃至引領潮流,必須掌握具有突破性的獨到功能。
沉思片刻,林振凱在白紙上鄭重寫下幾個字:「曲面造型」。這正是當時髪國達索公司手握的「獨門秘技」,其CATIA軟體正是憑藉此技術在短短几年內風靡全球,並在未來數十年成為全球製造業產品研發的旗艦解決方案。不過,當時達索的曲面造型技術還相當初級,僅具備最基本的曲線操作能力,連創成式曲面造型這一革命性理念的雛形都尚未出現。林振凱的構想,就是將未來的「創成式曲面造型技術」提前完善並實現出來!
然而,要實現如此複雜的功能,現有的DJS-130硬體性能是遠遠不夠的。這必然需要開發更強大的專用圖形加速晶片和更高性能的中央處理器(CPU)作為硬體支撐。為此,林振凱重點調研了位於首都的878廠——這家國內最早建立的晶圓廠之一,擁有從晶片設計、晶圓製造到封裝測試相對完整的一條龍生產能力。
林振凱隨即通過1000所的專線電話聯繫東呂部長。電話接通,傳來東呂部長的聲音:「小林,有什麼事情?」
林振凱立即說道:「東呂部長,上次您不是說有什麼需求都可以直接向您提嗎?所里現在正遇到一個關鍵瓶頸。」
東呂部長聽聞,猜到他必有想法,回應道:「沒錯,說說看,你小子有什麼想法?」
林振凱清晰闡述了構想:「目前1000所急需電子繪圖設備。我的規劃是與首都無線電三廠深度合作,對DJS-130小型計算機進行聯合升級研發,目標是使其具備運行三維CAD軟體的能力。但DJS-130的核心性能瓶頸明顯,為了實現這個目標,我們還需要與878廠同步設計專用的CAD圖形加速晶片和更高性能的CPU。」
東呂部長聽完,略感棘手:「嘖…小林啊,你這一開口就不單是咱們三機部的事了,還牽涉到四機部(電子工業部)等好幾個部委的協調。好吧,這個任務我接下了,盡力幫你協調落實。」掛斷電話後,東呂部長立刻開始著手進行跨部委的溝通。
得到上級初步支持的林振凱,迅速在1000所內部成立了電子繪圖軟體專項辦公室。他通過紅警基地系統,秘密調集了一批具備電子、計算機、數學建模等通用專業基礎的人才,並賦予他們訪問紅警基地內特定技術庫的權限——尤其是那些包含了未來3D CAD軟體原理、架構及部分開原始碼的珍貴資料庫。為這支團隊專門配置了一台能夠安全連接到紅警基地數據中心的終端機。
同時,林振凱依託東呂部長的協助和1000所項目的緊急需求,向上級成功申請了一台DJS-130小型計算機。獲批後不久,設備便順利送達新成立的1000所電子繪圖軟體辦公室,成為未來研發的硬體載體。
幾天後,由紅警基地召集的核心技術骨幹團隊抵達1000所。領頭的李衛東工程師徑直走進辦公室向林振凱報到。
簡單寒暄後,林振凱即刻布置任務:「李工,時間緊任務重,你們團隊分成兩組展開攻關。
其中軟體組負責為DJS-130定製開發適配的作業系統、C語言編譯器,以及最為核心的3D CAD應用程式。
另一硬體組的任務是對現有DJS-130進行徹底的硬體解析和逆向工程,在此基礎上提出核心晶片的性能增強方案和替代升級路徑,並評估國內配套晶片設計、製程工藝及封裝能力的現實可行性。」
硬體組經過幾天的密集分析和方案預研,初步形成了幾個升級思路,軟體組也勾勒出了初步的技術架構。
李衛東將兩組的階段性報告匯總整理後,向林振凱進行詳細匯報:「林主任,硬體組這邊已經提出了幾種核心處理器和圖形輔助處理單元的升級構想。但目前最大的瓶頸在於情報不足——我們對國內,特別是878廠在晶片前端設計能力、小規模/中規模集成電路製造工藝、關鍵材料供應水平以及封裝測試技術等具體環節的極限能力缺乏紮實的摸底數據。
方案基本都是基於公開資料和理論推導的『紙上談兵』。當務之急是儘快組織團隊赴878廠及其他配套廠進行實地技術交流與生產工藝考察,拿到第一手資料,才能評估這些方案的可行性。軟體組的初步規劃也有了,主要聚焦在基礎架構搭建和關鍵算法模塊的預研上。」
林振凱專注地聽完,點頭道:「這些困難和需求我都理解。硬體能力的瓶頸確實是硬骨頭。東呂部長那邊已經在積極協調各相關部委和單位,我們先集中精力把軟體架構和核心算法的基礎打好,把方案做深做透。硬體組在考察安排落實前,繼續深化理論研究,準備多套不同性能等級、不同技術複雜度的備份方案,同時模擬測算不同方案對成本、功耗和生產周期的影響。我們要把準備工作做到最充分,一旦硬體路線明朗,就能立刻啟動。」
隨後,林振凱話鋒一轉,點出了軟體研發之外的戰略考量:「除了技術攻堅,關於CAD軟體的未來推廣策略,我們也要提前謀劃。」
他拿起筆在白板上邊寫邊闡述,「我建議將軟體產品線分層設計,基礎軟體提供完整的三維實體建模核心功能,滿足最基本的設計需求。原始碼開放,通過授權方式開放給國內研究機構和高校免費使用,只象徵性收取物理存儲介質的複製成本費。目標是快速在國內形成生態基礎,培養用戶習慣和技術人才。
專業功能包通過商業化授權,在基礎軟體之上,開發針對特定行業或複雜需求的專業模塊,例如航空領域的高精度曲線/曲面設計工具包、結構強度分析接口、複雜裝配管理等。這些功能包以商業授權形式銷售,按模塊或按年/套收費,為軟體的持續開發和維護提供資金保障。
而且可以採用軟硬體協同銷售,與我們自主研發的高性能圖形協處理器深度綁定,推出軟硬體一體的高性能工作站解決方案。利用專用晶片對特定CAD算法的硬體加速優勢,提供遠超通用平台的性能表現,面向有極限設計需求的高端工業用戶或研究機構。這不僅提升產品價值,也有助於鞏固我們在核心硬體領域的布局。」
李衛東迅速記錄下這些關鍵要點,這些策略性思考為他理解項目的長期發展提供了清晰方向。他隨即向林振凱保證會將這些原則傳達給軟體組,並將其融入後續的產品規劃和開發中。匯報完畢後,李衛東離開了林振凱的辦公室。
幾天後,東呂部長的專線電話再次接入林振凱的辦公室。
「小林啊,」東呂部長的聲音帶著一絲欣慰,「我這邊已經把你們的聯合研發方案和困難都向上面匯報了,也跟相關部委打了招呼。上面的意思是支持這項關鍵技術的突破,原則上同意了你們的跨單位合作請求。首都無線電三廠、清華大學計算機系、四機部六所以及878廠這幾個核心單位,我也初步跟他們主要領導溝通過了,他們對這種聯合攻關、提升國產計算機應用水平的模式都表示了積極態度。接下來具體的技術路線討論、分工協作細節,就需要你親自帶隊,和他們坐下來詳談了。」
「太好了!非常感謝東呂部長的大力推動!」林振凱精神一振,鄭重致謝。
放下電話,林振凱立刻起身,帶著振奮的心情快步走向電子繪圖軟體專項辦公室。推開門,他找到正與團隊成員討論方案的李衛東,宣布了這個關鍵進展:「李工,剛剛東呂部長通知,聯合研發的通知下來了!上級和各合作單位都達成了初步共識。
我們可以實地考察878廠等單位了。這件事關係到整個項目的推進速度,從現在起,我將聯合研發的具體協調和技術談判工作全權交給你負責。你儘快組織硬體組核心成員和部分軟體骨幹,我們開個會,制定詳細的行程安排和溝通計劃。記住,這次考察和交流的目標不僅僅是看看,而是要深入了解他們的實際能力邊界、技術瓶頸以及我們可以提供的協同支持點。」
林振凱的宣布讓整個辦公室瞬間充滿了動力。
林振凱聞言,猛地一拍大腿:「哎呀!要不是你提醒,這一忙起來,還真把這事給疏忽了!」隨即向陳堅保證:「放心,我一定在幾個月內把這設備給所里配齊。」
陳堅離開後,林振凱開始查找國內計算機和晶片研發廠商的信息。他很快了解到,當時國內使用範圍最廣的小型計算機是DJS-130小型計算機。該機由首都無線電三廠聯合清華大學及四機部六所共同設計研發,是中國DJS-100系列中應用最廣、產量最大的明星機型。研發過程中參考了鷹醬NOVA系列小型機的技術路線,並於1974年8月通過技術鑑定。
DJS-130充分吸收了國外的成熟技術,軟體生態相對豐富,兼容性也較好。它配備了系統管理程序RTOS/RDOS作業系統、編輯程序、檢查程序和診斷程序。外部設備也較為完善,包括磁鼓、磁碟、磁帶機、CRT顯示器、印表機、繪圖儀和紙帶閱讀機等。其字長16位,運算速度約50萬次每秒,基於國產小規模集成電路製造,無需依賴進口元器件,性價比非常適合當時的國情需求。
林振凱仔細評估後,認為當前的首要任務是以DJS-130為基礎進行深度二次研發,使其滿足運行CAD(計算機輔助設計)軟體的核心要求。
隨即,林振凱查閱了當時的CAD軟體相關資料,發現主流技術基本停留在二維製圖階段。他深知,要想讓中國未來的CAD軟體在世界上占據一席之地乃至引領潮流,必須掌握具有突破性的獨到功能。
沉思片刻,林振凱在白紙上鄭重寫下幾個字:「曲面造型」。這正是當時髪國達索公司手握的「獨門秘技」,其CATIA軟體正是憑藉此技術在短短几年內風靡全球,並在未來數十年成為全球製造業產品研發的旗艦解決方案。不過,當時達索的曲面造型技術還相當初級,僅具備最基本的曲線操作能力,連創成式曲面造型這一革命性理念的雛形都尚未出現。林振凱的構想,就是將未來的「創成式曲面造型技術」提前完善並實現出來!
然而,要實現如此複雜的功能,現有的DJS-130硬體性能是遠遠不夠的。這必然需要開發更強大的專用圖形加速晶片和更高性能的中央處理器(CPU)作為硬體支撐。為此,林振凱重點調研了位於首都的878廠——這家國內最早建立的晶圓廠之一,擁有從晶片設計、晶圓製造到封裝測試相對完整的一條龍生產能力。
林振凱隨即通過1000所的專線電話聯繫東呂部長。電話接通,傳來東呂部長的聲音:「小林,有什麼事情?」
林振凱立即說道:「東呂部長,上次您不是說有什麼需求都可以直接向您提嗎?所里現在正遇到一個關鍵瓶頸。」
東呂部長聽聞,猜到他必有想法,回應道:「沒錯,說說看,你小子有什麼想法?」
林振凱清晰闡述了構想:「目前1000所急需電子繪圖設備。我的規劃是與首都無線電三廠深度合作,對DJS-130小型計算機進行聯合升級研發,目標是使其具備運行三維CAD軟體的能力。但DJS-130的核心性能瓶頸明顯,為了實現這個目標,我們還需要與878廠同步設計專用的CAD圖形加速晶片和更高性能的CPU。」
東呂部長聽完,略感棘手:「嘖…小林啊,你這一開口就不單是咱們三機部的事了,還牽涉到四機部(電子工業部)等好幾個部委的協調。好吧,這個任務我接下了,盡力幫你協調落實。」掛斷電話後,東呂部長立刻開始著手進行跨部委的溝通。
得到上級初步支持的林振凱,迅速在1000所內部成立了電子繪圖軟體專項辦公室。他通過紅警基地系統,秘密調集了一批具備電子、計算機、數學建模等通用專業基礎的人才,並賦予他們訪問紅警基地內特定技術庫的權限——尤其是那些包含了未來3D CAD軟體原理、架構及部分開原始碼的珍貴資料庫。為這支團隊專門配置了一台能夠安全連接到紅警基地數據中心的終端機。
同時,林振凱依託東呂部長的協助和1000所項目的緊急需求,向上級成功申請了一台DJS-130小型計算機。獲批後不久,設備便順利送達新成立的1000所電子繪圖軟體辦公室,成為未來研發的硬體載體。
幾天後,由紅警基地召集的核心技術骨幹團隊抵達1000所。領頭的李衛東工程師徑直走進辦公室向林振凱報到。
簡單寒暄後,林振凱即刻布置任務:「李工,時間緊任務重,你們團隊分成兩組展開攻關。
其中軟體組負責為DJS-130定製開發適配的作業系統、C語言編譯器,以及最為核心的3D CAD應用程式。
另一硬體組的任務是對現有DJS-130進行徹底的硬體解析和逆向工程,在此基礎上提出核心晶片的性能增強方案和替代升級路徑,並評估國內配套晶片設計、製程工藝及封裝能力的現實可行性。」
硬體組經過幾天的密集分析和方案預研,初步形成了幾個升級思路,軟體組也勾勒出了初步的技術架構。
李衛東將兩組的階段性報告匯總整理後,向林振凱進行詳細匯報:「林主任,硬體組這邊已經提出了幾種核心處理器和圖形輔助處理單元的升級構想。但目前最大的瓶頸在於情報不足——我們對國內,特別是878廠在晶片前端設計能力、小規模/中規模集成電路製造工藝、關鍵材料供應水平以及封裝測試技術等具體環節的極限能力缺乏紮實的摸底數據。
方案基本都是基於公開資料和理論推導的『紙上談兵』。當務之急是儘快組織團隊赴878廠及其他配套廠進行實地技術交流與生產工藝考察,拿到第一手資料,才能評估這些方案的可行性。軟體組的初步規劃也有了,主要聚焦在基礎架構搭建和關鍵算法模塊的預研上。」
林振凱專注地聽完,點頭道:「這些困難和需求我都理解。硬體能力的瓶頸確實是硬骨頭。東呂部長那邊已經在積極協調各相關部委和單位,我們先集中精力把軟體架構和核心算法的基礎打好,把方案做深做透。硬體組在考察安排落實前,繼續深化理論研究,準備多套不同性能等級、不同技術複雜度的備份方案,同時模擬測算不同方案對成本、功耗和生產周期的影響。我們要把準備工作做到最充分,一旦硬體路線明朗,就能立刻啟動。」
隨後,林振凱話鋒一轉,點出了軟體研發之外的戰略考量:「除了技術攻堅,關於CAD軟體的未來推廣策略,我們也要提前謀劃。」
他拿起筆在白板上邊寫邊闡述,「我建議將軟體產品線分層設計,基礎軟體提供完整的三維實體建模核心功能,滿足最基本的設計需求。原始碼開放,通過授權方式開放給國內研究機構和高校免費使用,只象徵性收取物理存儲介質的複製成本費。目標是快速在國內形成生態基礎,培養用戶習慣和技術人才。
專業功能包通過商業化授權,在基礎軟體之上,開發針對特定行業或複雜需求的專業模塊,例如航空領域的高精度曲線/曲面設計工具包、結構強度分析接口、複雜裝配管理等。這些功能包以商業授權形式銷售,按模塊或按年/套收費,為軟體的持續開發和維護提供資金保障。
而且可以採用軟硬體協同銷售,與我們自主研發的高性能圖形協處理器深度綁定,推出軟硬體一體的高性能工作站解決方案。利用專用晶片對特定CAD算法的硬體加速優勢,提供遠超通用平台的性能表現,面向有極限設計需求的高端工業用戶或研究機構。這不僅提升產品價值,也有助於鞏固我們在核心硬體領域的布局。」
李衛東迅速記錄下這些關鍵要點,這些策略性思考為他理解項目的長期發展提供了清晰方向。他隨即向林振凱保證會將這些原則傳達給軟體組,並將其融入後續的產品規劃和開發中。匯報完畢後,李衛東離開了林振凱的辦公室。
幾天後,東呂部長的專線電話再次接入林振凱的辦公室。
「小林啊,」東呂部長的聲音帶著一絲欣慰,「我這邊已經把你們的聯合研發方案和困難都向上面匯報了,也跟相關部委打了招呼。上面的意思是支持這項關鍵技術的突破,原則上同意了你們的跨單位合作請求。首都無線電三廠、清華大學計算機系、四機部六所以及878廠這幾個核心單位,我也初步跟他們主要領導溝通過了,他們對這種聯合攻關、提升國產計算機應用水平的模式都表示了積極態度。接下來具體的技術路線討論、分工協作細節,就需要你親自帶隊,和他們坐下來詳談了。」
「太好了!非常感謝東呂部長的大力推動!」林振凱精神一振,鄭重致謝。
放下電話,林振凱立刻起身,帶著振奮的心情快步走向電子繪圖軟體專項辦公室。推開門,他找到正與團隊成員討論方案的李衛東,宣布了這個關鍵進展:「李工,剛剛東呂部長通知,聯合研發的通知下來了!上級和各合作單位都達成了初步共識。
我們可以實地考察878廠等單位了。這件事關係到整個項目的推進速度,從現在起,我將聯合研發的具體協調和技術談判工作全權交給你負責。你儘快組織硬體組核心成員和部分軟體骨幹,我們開個會,制定詳細的行程安排和溝通計劃。記住,這次考察和交流的目標不僅僅是看看,而是要深入了解他們的實際能力邊界、技術瓶頸以及我們可以提供的協同支持點。」
林振凱的宣布讓整個辦公室瞬間充滿了動力。