我国计算机的发展现状

国从1956年开始研制第1代计算机。1958年研制成功第1台电子管小型计算机103计算机。1959年研制成功运行速度为每秒1万次的104计算机，这是我国研制的第1台大型通用电子数字计算机，其主要技术指标均超过了当时日本的计算机，与英国同期已开发的运算速度最快的计算机相比，也毫不逊色。

20世纪60年代初，我国开始研制和生产第2代计算机。1965年研制成功第1台晶体管计算机DJS-5小型机，随后又研制成功并小批量生产121、108等5种晶体管计算机。

我国于1965年开始研究第3代计算机，并于 1973年研制成功了集成电路的大型计算机150计算机。150计算机字长48位，运算速度达到每秒100万次，主要用于石油、地质、气象和军事部门。1974年又研制成功了以集成电路为主要器件的DJS系列计算机。

1977年4月我国研制成功第一台微型计算机DJS-050，从此揭开了中国微型计算机的发展历史，我国的计算机发展开始进入第4代计算机时期。如今在微型计算机方面，我国已研制开发了长城系列、紫金系列、联想系列等微机并取得了迅速发展。

在国际科技竞争日益激烈的今天，高性能计算机技术及应用水平已成为展示综合国力的一种标志。1983年由国防科技大学研制成功的银河－I号亿次运算巨型计算机是我国自行研制的第1台亿次运算计算机系统，该系统的研制成功填补了国内巨型机的空白，使我国成为世界上为数不多的能研制巨型机的国家之一。1992年研制成功银河－Ⅱ号十亿次通用、并行巨型计算机。1997年研制成功银河－Ⅲ号百亿次并行巨型计算机，该机的系统综合技术达到国际先进水平，被国家选作军事装备之用。1995年5月曙光1000研制完成，这是我国独立研制的第1套大规模并行计算机系统。1998年，曙光2000-I诞生，它的峰值运算为每秒200亿次。1999年，曙光2000-Ⅱ超级服务器问世，其峰值速度达到每秒1117亿次，内存高达50GB。1999年9月神威-I号并行计算机研制成功并投入运行，其峰值运算速度达到每秒3840亿次，它是我国在巨型计算机研制和应用领域取得的重大成果，标志着我国继美国、日本之后，成为世界上第3个具备研制高性能计算机能力的国家。

近几年来我国的高性能计算机和微型计算机的发展更为迅速。曙光信息产业有限公司于2003年岁末推出了全球运算速度最快的商品化高性能计算机——曙光4000A，它采用2192个主频为24GHz的64位处理器，运算峰值达每秒10万亿次，位居世界高性能计算机的第10位，进一步缩短了我国高性能计算机与世界顶级水平的差距。2002年9月，我国首款可商业化、拥有自主知识产权的32位通用高性能CPU龙芯1号研制成功，标志我国在现代通用微处理设计方面实现了零的突破。2005年4月，我国首款64位通用高性能微处理器龙芯2号正式发布，最高频率为500MHz，功耗仅为3～5W，已达到PentiumⅢ的水平。我国的微机生产近几年基本与世界水平同步，诞生了联想、长城、方正、同创、同方、浪潮等一批国产微机品牌，它们正稳步向世界市场发展。

早在1993年在很多大的城市的柜台就已经用上了计算机。

第一代电子管计算机研制(1958-1964年)

我国从1957年开始研制通用数字电子计算机，1958年8月1日该机可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子计算机诞生。

为纪念这个日子，该机定名为八一型数字电子计算机。该机在738厂开始小量生产，改名为103型计算机(即DJS-1型)，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，以前苏联当时正在研制的БЭСМ-II计算机为蓝本，在前苏联专家的指导帮助下，中科院计算所、四机部、七机部和部队的科研人员与738厂密切配合，于1959年国庆节前完成了研制任务。

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第二代晶体管计算机研制(1965-1972年)

我国在研制第一代电子管计算机的同时，已开始研制晶体管计算机，1965年研制成功的我国第一台大型晶体管计算机（109乙机）实际上从1958年起计算所就开始酝酿启动。

在国外禁运条件下要造晶体管计算机，必须先建立一个生产晶体管的半导体厂（109厂）。经过两年努力，109厂就提供了机器所需的全部晶体管（109乙机共用2万多支晶体管，3万多支二极管）。

对109乙机加以改进，两年后又推出109丙机，为用户运行了15年，有效算题时间10万小时以上，在我国两弹试验中发挥了重要作用，被用户誉为“功勋机”。

我国工业部门在第二代晶体管计算机研制与生产中已发挥重要作用。华北计算所先后研制成功108机、108乙机(DJS-6)、121机(DJS-21)和320机(DJS-6)，并在738厂等五家工厂生产。哈军工（国防科大前身）于1965年2月成功推出了441B晶体管计算机并小批量生产了40多台。

第三代基于中小规模集成电路的计算机研制(1973-80年代初)

我国第三代计算机的研制受到文化大革命的冲击。IBM公司1964年推出360系列大型机是美国进入第三代计算机时代的标志，我国到1970年初期才陆续推出大、中、小型采用集成电路的计算机。

1973年，北京大学与北京有线电厂等单位合作研制成功运算速度每秒100万次的大型通用计算机。

进入80年代，我国高速计算机，特别是向量计算机有新的发展。1983年中国科学院计算所完成我国第一台大型向量机－757机，计算速度达到每秒1000万次。

这一记录同年就被国防科大研制的银河-I亿次巨型计算机打破。银河-I巨型机是我国高速计算机研制的一个重要里程碑，它标志着我国文革动乱时期与国外拉大的距离又缩小到7年左右（银河-I的参考机克雷-1于1976年推出）。

第四代基于超大规模集成电路的计算机研制(80年代中期至今)

和国外一样，我国第四代计算机研制也是从微机开始的。1980年初我国不少单位也开始采用Z80，X86和M6800芯片研制微机。

1983年12电子部六所研制成功与IBM PC机兼容的DJS-0520微机。10多年来我国微机产业走过了一段不平凡道路，现在以联想微机为代表的国产微机已占领一大半国内市场。

1992年国防科大研究成功银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)，总体上达到80年代中后期国际先进水平。

从90年代初开始，国际上采用主流的微处理机芯片研制高性能并行计算机已成为一种发展趋势。国家智能计算机研究开发中心于1993年研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机。

1995年，国家智能机中心又推出了国内第一台具有大规模并行处理机(MPP)结构的并行机曙光1000(含36个处理机)，峰值速度每秒25亿次浮点运算，实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。

1997年国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统，采用可扩展分布共享存储并行处理体系结构，由130多个处理结点组成，峰值性能为每秒130亿次浮点运算，系统综合技术达到90年代中期国际先进水平。

国家智能机中心与曙光公司于1997至1999年先后在市场上推出具有机群结构的曙光1000A，曙光2000-I，曙光2000-II超级服务器。

峰值计算速度已突破每秒1000亿次浮点运算，机器规模已超过160个处理机，2000年推出每秒浮点运算速度3000亿次的曙光3000超级服务器。2004年上半年推出每秒浮点运算速度1万亿次的曙光4000超级服务器。

综观40多年来我国高性能通用计算机的研制历程，从103机到曙光机，走过了一段不平凡的历程。

总的来讲，国内外标志性计算机推出的时间，其中国外的代表性机器为ENIAC，IBM 7090，IBM 360，CRAY-1，Intel Paragon，IBM SP-2，国内的代表性计算机为103，109乙，150，银河-I，曙光1000，曙光2000。

1990年在中科院半导体研究所承担的国家八五攻关重点项目《SIMI2000大规模数/摸混合集成电路测试系统》课题组工作，完成了《SIMI100中小规模数/摸混合集成电路测试系统》的开发。

1990还独立设计了《XMX100型便携式数字热电偶测温仪》，在系统的小型化和结构的合理性设计方面取得了不少经验。

1995年进入中科院计算所国家智能计算机研究开发中心，主要从事“曙光1000大规模并行计算计”的开发和系统调试工作，完成了首台曙光1000系统的产品化工作。

1996年参加了“曙光1000A超级服务器系统”的设计小组，负责硬件结构设计和系统调试，曙光1000A是中国首台出口的产品化超级计算机。

1997年开始从事PC服务器的设计定型工作。先后组织定型了十余个型号的曙光天阔产品，并投入市场，这些产品在曙光公司1997和1998年度的销售额中占有很大的比例。

1997年还承担了国家九五攻关项目“NT机群系统”的硬件设计，在国内首次设计出机群硬件性能监视器。

1999年，承担了国家863重中之重的“曙光2000超级服务器”系统硬件结构设计和智能硬件监控系统的研制任务。

1999年还担任中科院计算所服务器课题组的“PC服务器内存测试”和“PC服务器SCSI热插拔背板”课题负责人。

从103机到曙光机，中国通用高性能计算机的发展00-08-18 12:20 发表于：《军事论坛》 分类：未分类

李 国 杰

从1953年1月我国成立第一个电子计算机科研小组到今天，我国计算机科研人员已走过了40多年艰苦奋斗、开拓进取的历程。从国外封锁条件下的仿制、跟踪、自主研制到改革开放形势下的与“狼”共舞，同台竞争，从面向国防建设、为两弹一星做贡献到面向市场为产业化提供技术源泉，科研工作者为国家做出了不可磨灭的贡献，树立一个又一个永载史册的里程碑。在这一短文中，我们简要地回顾我国通用计算机研制的历程，总结历史的经验与教训，给关心我国计算机事业的人们提供一些史料性的参考。

一、 华罗庚和我国第一个计算机科研小组

华罗庚教授是我国计算技术的奠基人和最主要的开拓者之一。当冯．诺依曼开创性地提出并着手设计存储程序通用电子计算机EDVAC时，正在美国Princeton大学工作的华罗庚教授参观过他的实验室，并经常与他讨论有关学术问题，华罗庚教授1950年回国，1952年在全国大学院系调整时，他从清华大学电机系物色了闵乃大、夏培肃和王传英三位科研人员在他任所长的中国科学院数学所内建立了中国第一个电子计算机科研小组。1956年筹建中科院计算技术研究所时，华罗庚教授担任筹备委员会主任。计算机学科是应用技术和工程学科，但从世界与中国计算机研究的发源可以看出数学等基础学科与计算机研制有很深的渊源。在我国计算机事业的发展史上，除华罗庚外，冯康、吴文俊等著名数学家和其他基础研究科学家都做出过卓越贡献。

二、 第一代电子管计算机研制(1958~1964年)

1956年周恩来总理主持制定了我国十二年科学技术发展规划，发展电子计算机技术、成立中国科学院计算技术研究所被列为当时的四项紧急措施之一。在电子计算机技术刚刚萌芽时，刚从解放战争和抗美援朝的战火中走出来的年轻共和国就将可能对国家长远发展有重大影响的高技术列为“紧急措施”优先发展，充分显示了我国第一代***在发展科学技术方面的高瞻远瞩。做为制定科学技术发展计划的楷模，这一段光辉历史应永远铭记在我们心里。

我国从1957年开始研制通用数字电子计算机，1958年8月1日该机可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子计算机诞生。为纪念这个日子，该机定名为八一型数字电子计算机。在八一型计算机进行可靠性调整和试算的同期，该机在738厂开始小量生产，改名为103型计算机(即DJS-1型)，共生产38台。八一型是根据(前)苏联提供的M-3机设计图纸经局部修改，在(前)苏联专家的指导下研制成功的，运算速度只有每秒几十次，后来安装了自行研制的磁心存储器，运算速度提高到每秒3000次。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，以(前)苏联当时正在研制的БЭСМ –II计算机为蓝本，在(前)苏联专家的指导帮助下，中科院计算所、四机部、七机部和部队的科研人员与738厂密切配合，于1959年国庆节前完成了研制任务。在研制104机同时，夏培肃院士领导的科研小组首次自行设计于1960年4月研制成功一台小型通用电子计算机－107机。1964年我国第一台自行设计的大型通用数字电子管计算机119机研制成功，平均浮点运算速度每秒5万次，参加119机研制的科研人员约有250人，有十几个单位参与协作。

我国电子计算机研制起步比美国晚一代。1959年104机问世时，IBM公司推出了该公司第一套晶体管计算机(IBM7090)。当国际上致力于第二代计算机产品时(1959~1964年)，我们正在研制第一代电子管计算机。日本几乎与我们同时起步，1958年日本NEC公司研制成功日本第一台电子管计算机NEC1101。我国建国初期启动电子计算机研制时采取了一系列正确决策，如派技术人员赴苏联学习(当时唯一可选的对外开放)、“先集中、后分散”、办学习班培训急需的人才、科研及生产单位大协作等。我国第一代计算机研制者努力钻研先进技术，忘我工作的精神是可歌可泣的，一直到90年代初，他们都是我国计算机研制的中坚力量。我国第一代电子管计算机在原子弹(104机)和氢弹(119机)研制中发挥了作用。由于帝国主义的封锁政策，我国开始研制只能采取“全部采用国产器材，依靠自己的技术力量”的技术路线，119机花了五年才研制成功说明在当时条件下一切从头做起研制大型计算机是件相当困难的事。我国第一代电子计算机研制的主要推动力是军事应用，民用计算机的需求还不很强烈。高技术往往首先在军事上得到应用，但高技术的普及推广和产业的形成要借助大量民用需求的拉动。这一点被世界各国高技术发展历史所证明，我国计算机产业发展历程也是如此。

三、 第二代晶体管计算机研制(1965～1972年)

我国在研制第一代电子管计算机的同时，已开始研制晶体管计算机。1965年研制成功的我国第一台大型晶体管计算机(109乙机)实际上从1958年起中科院计算所就开始酝酿启动。在国外禁运条件下要造晶体管计算机，必须先建立一个生产晶体管的半导体厂(109厂)。经过两年努力，109厂就提供了机器所需的全部晶体管(109乙机共用2万多支晶体管，3万多支二极管)。这种“没有条件，创造条件也上”的拼搏精神至今对我们仍有激励作用。对109乙机加以改进，两年后又推出109丙机，为用户运行了15年，有效算题时间10万小时以上，在我国两弹试验中发挥了重要作用，被用户誉为“功勋机”。我国工业部门在第二代晶体管计算机研制与生产中已发挥重要作用。华北计算所先后研制成功108机、108乙机(DJS-6)、121机(DJS-21)和320机(DJS-6)，并在738厂等五家工厂生产。1965～1975年，738厂共生产320机等第二代产品380余台。哈军工(国防科大前身)于1965年2月成功推出了441B晶体管计算机并小批量生产了40多台。

我国的第二代晶体管计算机大部分是文化大革命前夕研制的，当国外在发展第三代中小规模集成电路计算机时(1964~1972年)，我们对于以IBM 360(1964年推出)为代表的大型机系列机以及以DEC公司PDP系列为代表的小型机(1963年推出PDP-8)还没有多大反应，一直到1970年中期才开始重视与国外主流产品兼容的系列机，已经晚了10年。我国第一、二代计算机的系统软件大多是自己开发，早期以前苏联的算子法为指导思想，1962年以后转到以ALGOL 60为基础的编译技术，开发了BCY、BX119等有影响的编译系统。但总的来讲，我国从研制第一代计算机开始就有重硬件轻软件的倾向。

四、 第三代基于中小规模集成电路的计算机研制(1973~80年代初)

我国第三代计算机的研制受到文化大革命的冲击。IBM公司1964年推出360系列大型机是美国进入第三代计算机时代的标志，我国到1970年初期才陆续推出大、中、小型采用集成电路的计算机。1973年，北京大学与北京有线电厂等单位合作研制成功运算速度每秒100万次的大型通用计算机，1974年清华大学等单位联合设计，研制成功DJS-130小型计算机，以后又推DJS-140小型机，形成了100系列产品。与此同时，以华北计算所为主要基地，组织全国57个单位联合进行DJS-200系列计算机设计，同时也设计开发DJS-180系列超级小型机。70年代后期，电子部32所和国防科大分别研制成功655机和151机，速度都在百万次级。进入80年代，我国高速计算机，特别是向量计算机有新的发展。1983年中国科学院计算所完成我国第一台大型向量机－757机，计算速度达到每秒1000万次。这一记录同年就被国防科大研制的银河-I亿次巨型计算机打破。银河-I巨型机是我国高速计算机研制的一个重要里程碑，它标志着我国文革动乱时期与国外拉大的距离又缩小到7年左右（银河-I的参考机克雷-1于1976年推出）。

70年代中到80年代初是我国计算机工业初步形成的阶段。1973年元月第四机械工业部召开了“电子计算机首次专业会议”(即7301会议)，总结了60年代我国计算机研制都是为特定工程任务(主要是国防)服务，不能形成批量生产的教训，决定放弃单纯追求提高运算速度的技术政策，确定了发展系列机的方针，提出联合研制小、中、大三个系列计算机的任务，以中小型机为主，着力普及和运用。7301会议在我国计算机发展史上具有重要意义。DJS-130小型通用机生产销售了近千台，标志着我国计算机工业已走上系列化批量生产道路。60年代末，全国安装计算机约500台，到1980年全国计算机装机台数已达到6000多台。由于70年代后期国外PC机已开始起步，到1983年美国计算机容量已超过1000万台，我国在微机的研制与推广方面比国外又晚了一拍。自从1971年Intel公司推出第一片微处理器芯片4004、尤其是1974年推出8位微处理机芯片8080以后，摩尔定律(即集成电路的集成度，性能大约每18个月翻一番)就开始对计算机的发展起决定性影响，国际上已进入第四代计算机时代(即以微机为主的时代)。国外早期从事计算机研制的科研人员一部分转入微处理机设计，处理机体系结构和实现技术的进展大部分在微处理器芯片内。而我国在这一时期没有注意这一重要的技术变化，造成微电子及集成电路技术人员与计算机逻辑及电路设计科研人员的分离，集成电路企业严重缺乏计算机体系和逻辑设计人员。我国从60年代开始就研制过一些微处理机，1977年也研制成功自行设计的16位大规模集成电路微处理机，但都是用来做航天专用机，我国有不少从事专用计算机与芯片研制的研究所，但没有一个单位以研制通用微处理器为目标。今天国人都在呼吁必须要有自己的微处理机芯片，殊不知造成90年代困境的隐患我们在70年代已经留下了。

五、 第四代基于超大规模集成电路的计算机研制(80年代中期至今)

和国外一样，我国第四代计算机研制也是从微机开始的。1980年初我国不少单位也开始采用Z80，X86和M6800芯片研制微机。1983年12电子部六所研制成功与IBM PC机兼容的DJS-0520微机。10多年来我国微机产业走过了一段不平凡道路，现在以联想微机为代表的国产微机已占领一大半国内市场。由于篇幅限制，本文只侧重于高速通用计算机，有关微机研制的情况不再赘述。1992年国防科大研究成功银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)，银河-II是共享主存储器的四处理机向量机，其向量中央处理机是采用中小规模集成电路自行设计的，总体上达到80年代中后期国际先进水平。从90年代初开始，国际上采用主流的微处理机芯片研制高性能并行计算机已成为一种发展趋势。经过10多年努力，我国已面临对外开放的大好形势，与60～70年代相比，研制计算机的条件已有很大改变。根据国家863计划的部署，国家智能计算机研究开发中心经过分析，采取了符合技术发展趋势、有所为有所不为的技术路线，以较少的人力与资金投入和较短的设计开发周期，于1993年研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机，这是国内首次以基于超大规模集成电路的通用微处理器芯片和标准UNIX操作系统设计开发的并行计算机并推向了市场。曙光一号并行机的创新实践探索了一条在改革开放条件下研制高性能计算机的路子。沿着这一技术路线，1995年国家智能机中心又推出了国内第一台具有大规模并行处理机(MPP)结构的并行机曙光1000(含36个处理机)，峰值速度每秒25亿次浮点运算，实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。曙光1000与美国Intel公司1990年推出的大规模并行机体系结构与实现技术相近，与国外的差距缩小到5年左右。1997年国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统，采用可扩展分布共享存储并行处理体系结构，由130多个处理结点组成，峰值性能为每秒130亿次浮点运算，系统综合技术达到90年代中期国际先进水平。近几年来国外大力发展具有高扩展性与高可用性的机群系统(Cluster)，这已成为高性能计算机的主流发展趋势。国家智能机中心与曙光公司于1997至1999年先后在市场上推出具有机群结构的曙光1000A，曙光2000-I，曙光2000-II超级服务器，峰值计算速度已突破每秒1000亿次浮点运算，机器规模已超过160个处理机，2000年将推出每秒浮点运算速度3000亿次的曙光3000超级服务器。在超级服务器的研制中，技术突破的重点集中在高速互连和易于管理、具有单一系统映象的机群操作系统和方便用户使用的编程及运行环境。曙光机群超级服务器的起步比国际上同类产品(如IBM RS6000SP系列)晚3～4年，但目前已能做到与IBM同步推出新产品，在市场上具有较强竞争力。

综述：

综观40多年来我国高性能通用计算机的研制历程，从103机到曙光机，走过了一段不平凡的历程。总的来讲，除了文革动乱时期外，我们的研制水平与国外的差距在逐步缩小。下表列出每一代(其中第四代又分为几种典型体系结构)国内外标志性计算机推出的时间，其中国外的代表性机器为ENIAC，IBM 7090，IBM 360，CRAY-1，Intel Paragon，IBM SP-2，国内的代表性计算机为103，109乙，150，银河-I，曙光1000，曙光2000。

机型 第一代 第二代 第三代 向量机 大规模并行机 机群

美国 1946 1959 1964 1976 1990 1994

中国 1958 1965 1973 1983 1995 1998

推出时间相关年数 12 6 9 7 5 4

在计算机研制方面我国与发达国家的差距主要不是推出同类型机器比国外晚几年，而是在于以下两点：(1) 原始创新少，我们推出的计算机绝大多数都是参照国外机器做一些改进，几乎还没有一种被用户广泛接受的体系结构由我们自己创新发展出来。(2) 研制成果的商品化、产业化落后于发达国家。除了微机取得了令人自豪的产业化业绩外(但自主知识产权不多)，工作站以上的高性能计算机的产业化道路还在摸索之中。太极、华胜等公司曾做过多年努力，在小型机、工作站方面有所建树，最近几年曙光公司在发展高性能服务器(包括超级服务器)方面进行了不懈努力。我国国防科研单位曾研制成功具有当时国际领先水平的巨型机，但美国政府对我国制定高性能计算机禁运标准时还是参考我国有市场竞争力的产品。曙光超级服务器已在市场上推出的是百亿次水平，目前的禁运限制也是百亿次水平。这也说明产业化市场化能力是一个国家计算机实力的主要标志。要取得市场上成功，我国计算机领域的人员和有关企业还要进一步解放思想、转变观念、真诚合作，在竞争中开拓新局面。

李国杰

一、 中国信息化与信息基础设施建设

“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”已确定为中国发展经济的基本战略之一。到目前为止，中国政府已确定12项重点信息化工程，称为“金字工程”，包括办公业务资源、宏观政策管理、税收、海关、财政、金融监管、社会保障等信息系统，我国的信息化工程已取得明显成效。近几年来中国的信息化程度明显提高。据世界银行发布的“2003年全球信息技术报告”统计，中国信息化综合指标在全球被统计的83个国家中排名43位，比上一年上升21位，中国的信息基础设施在全球排名35位。就信息基础设施的规模而言，中国已居世界前列。2002年中国固定与移动电话用户均超过2亿户，总用户数达42亿户，居世界第一；联网计算机达到2083万台，上网用户超过5910万户，居世界第二位。中国的信息化起点较低，但发展速度很快。五年来全国电话普及率从1997年的81%提高到337%，互联网国际出口带宽从1997年的186Mbps扩大到94Gbps。人民群众从信息化建设中得到越来越多得实惠。

中国是一个发展中国家，地广人多，按人均指标衡量，中国的信息化程度与发达国家相比仍有较大差距。中国是在工业化尚未完成的条件下实施信息化建设，所走的信息化道路不同于发达国家，我们特别重视信息化技术对传统产业的改造与提升。为了建立全国统一的信息化指标体系，2002年成立了国家信息化测评中心，并且公布了“中国企业信息化指标体系构成方案”，包括信息采集的信息化手段覆盖率、网络营销应用率、财务决算速度等21个基本指标以及若干评议指标和效能指标。这些指标都是从中国实际出发制定的，是一个面向直接效益与长远效益的信息化指标，对指导我国信息化建设有重要意义。

二、 中国信息产业现状

近五年，包括全球信息产业不景气的近两年内，中国信息产业保持了销售收入每年增长25％以上的高速度蓬勃发展。2002年电子信息产品销售收入达14万亿元，居全国工业部门之首，已成为我国第一支柱产业，其产业规模居世界第三，其中彩电、程控交换机产量居世界第一。我国信息产业增加值占国内生产总值（GDP）的比重由1997年的23%提高到57%。目前营业额超过100亿元的电子信息企业有11家，其中突破600亿元的企业有两家。在长江三角洲、珠江三角洲等地区已形成具有国际竞争力的产业聚集带。中国正在成为全球电子信息产品的重要加工基地。

中国的通信产业从上世纪90年代中期HDJ－04型大中容量程控电话交换机打破国外垄断开始，被誉为“巨大中华”的多个通信企业实现了群体性突破。局用交换机的国产比重已达到85％以上。移动通信产品制造实现了从无到有、从小到大的突破，国产移动交换机、基站和手机的国内市场占有率分别达到50％、70％和30％。华为公司已成为在全球有重要影响的通信设备供应商，亚太地区最大的光网络设备供应商，其产品已占领一定的海外市场。中国的计算机产业以联想公司位代表走出了一条符合国情的渐进式创新的道路，即“贸、工、技”发展道路。目前国产微机已经占据国内年销1000万台以上市场的绝大部分。国产服务器与笔记本的市场占有率也有明显提高。

2000年国务院颁布了“鼓励软件产业与集成电路产业发展的若干政策”（即18号文），有力地促进了软件与集成电路产业的发展。近两年软件营业额保持每年30％以上的增长速度，2002年软件产业收入达1100亿元。国家认定的软件产业基地有11家，全国经认定的软件企业超过6000家。中国的软件产品在市场上竞争力强的主要是财务、教育、杀病毒、中文处理等软件，在税务、铁道、海关等许多应用领域也开发了大量应用软件。2002年公布的“振兴软件产业行动纲领”确定我国软件产业的发展目标为：2005年软件市场销售额达到2500亿元，国产软件和服务的国内市场占有率达到60％，软件出口额达到50亿元，形成若干家销售额超过50亿元的软件企业，软件专业人才达到80万人。

近两年国内已建成若干条018微米的集成电路生产线，集成电路设计企业已从两年前的100多家增加到400多家。2002年集成电路产量已从1997年的13亿块增加到85亿块。在北京、上海、深圳、无锡、西安、成都、杭州七个城市建立了国家集成电路产业化基地，即集成电路产业的孵化器，我国集成电路的产业链已基本形成。美国、韩国及台湾地区的生产、封装、测试和设计企业纷纷在中国建立独资和合资企业，中国将逐步成为世界IC产业的设计加工中心。到2005年，我国集成电路产量将达到200亿块。预计2010年我国集成电路产量为500亿块，产值将达到2000亿元，占国内市场50％，国际市场5％左右。

三、 中国信息高技术研究的主要成果

（1）863计划在信息领域的布局

国家支持的高技术研究主要体现为1986年开始的863计划。在第十个五年计划期间（2001年―2005年），863计划在信息领域投入40多亿元，设立计算机软硬件、通信、信息获取和信息安全技术四个主题。计算机主题的主要研究方向是计算机体系结构、下一代互联网、计算机软件、智能化中文信息处理和多模式人机接口以及重大示范应用等。通信主题的主要研究方向是新一代信息网、光通信和个人通信技术等。信息获取主题的主要研究方向是光学对地观测、微波对地观测、先进地对空观测、卫星导航定位、对地观测数据处理分析与空间信息应用等。信息安全主题主要研究方向是国家信息安全基础设施关键技术、安全监管、信息安全示范工程和信息安全新技术等。各个主题主要从事具有前瞻性的关键技术研究。

除以上四个主题外，863计划信息领域一半以上的经费投入集成电路、高性能计算机和高性能宽带信息网等几个重大专项。集成电路专项包括光刻机等关键设备研制、新型半导体材料和CPU及系统芯片（SoC）设计。软件专项重点研制具有自主知识产权的安全可靠的操作系统、桌面办公系统、数据库系统以及各种中间件。高性能计算机专项主要研制面向网格的超级服务器、网格软件，建立示范性的国家网格系统。高性能宽带信息网专项的目标是建立一个适应Internet TV等流媒体实时传输的高性能、广域宽带演示验证网络，称为3Tnet，重点攻克T比特级智能光网络、T比特级WDM光传输，和T比特级路由器等系统设备的关键技术。目前，上述主题和专项研究正在顺利进行并已取得阶段性成果。

（2）近几年来通信高技术研究几项主要成果

21 第三代移动通信标准TD－SCDMA

1998年6月中国电信科学技术研究院代表中国向ITU（国际电信联盟）提出了TD-SCDMA第三代移动通信技术标准，2000年5月被ITU批准为国际标准。2001年3月该标准又被3GPP（第三代移动通信伙伴计划）接纳，真正成为全球第三代移动通信网络建设的选择方案之一。 为配合TD-SCDMA标准技术规范的提交，电信科学技术研究院及大唐集团做了大量的系统级与链路级仿真工作。

TD-SCDMA标准的成功，为世界第三代移动通信的发展做出了重要贡献，其关键技术智能天线、软件无线电等，已被ITU确定为超3G需要使用的技术。同时，TD-SCDMA作为具有自主知识产权的技术方案，也将为我国移动通信产业扭转专利技术受制于人的被动局面、实现跨越式发展提供了难得的机会。到目前为止，大唐集团等单位已就TD－SCDMA标准在二十多个国家申请了三十多项专利。与其它移动通信技术相比，TD-SCDMA具有频谱利用率高，频谱使用灵活、支持不对称业务能力强、系统成本低、前瞻性强等突出优势。预计大唐公司将于2003年底推出TD-SCDMA全套系统设备和终端产品。

22 高速互联试验网与3G系统

为了发展下一代互联网技术，中国科技工作者已进行了卓有成效的科研攻关，其中最有影响的是863计划支持的中国高速信息示范网（CAINONET）和国家自然科学基金会支持的中国高速互联研究试验网（NSFCNET）。CAINONET的主要目标是利用自行研制的光交叉连接设备、光分扦复用设备、核心路由器和网管系统，建立一个连接北京地区部分重要科研院所和著名高校（共13个试验节点）的基于IP、DWDM的示范网。此项目总投入超过16亿元，由大唐电信、巨龙通信、武汉邮电科学院、清华大学、北京邮电大学等40多家单位共同承担任务。经过两年多努力，于2001年9月底完成任务，通过验收。CAINONET是目前全球为数不多的大型宽带高速试验示范网之一，主要用自己的技术研制成功全光通信网络、高速核心路由器等关键设备和网络管理系统，研制成功16（32）×10Gbps SDH波分复用系统。此项研究共申请了50多项专利，标志着我国已全面掌握高速信息网络的关键技术。另一个中国高速互联研究试验网NSFCNET由清华大学等单位承担，于2000年9月开通试运行。NSFCNET传速率为25－10Gbps，并实现了与国际下一代互联网（Internet2）连接。

我国已于2000年6月成功开发了适应国内市场需求的实用化第三代移动通信（3G）现场实验系统，包括符合国际标准的WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000三种无线入网、核心网与终端设备，此项目共申请了近百项国际国内专利。3G系统今后若干年将在中国得到推广。近两年基于以太网技术的无线局域网（Wireless LAN）在我国迅速发展，已成为3G技术的主要竞争者。

23光电子器件

我国光电子技术具有较好基础，中国科学院在光电子领域由五个研究所，现已形成光电子研究集团。武汉邮电科学院在光纤通信技术方面具有国际竞争力。在863等国家科研计划支持下，我国光电子技术发展迅速，武汉、长春、广州等城市都在建设“光谷”。

我国同步数字序列（SDH）光收发模块已达到国际上同类产品技术指标；密集波分复用器、光环形器、光隔离器和CATV光发射/接收机已开始进入规模生产。2000年高性能量子阱GaInNAs/GaAs激光器等光电子器件研制成功，使我国进入国际上低维材料量子阱与量子点器件研究的先进行列。国产的DWDM系统已形成产业，广东、浙江等几个省已开始16×25Gb和32×25Gb DWDM系统的建设。我国已在北京、武汉、石家庄、深圳、长春和上海建立了6个光电子成果转化产业基地，已批量生产10多种光通信器件，占国内市场30％，半导体激光器已进入国际市场。

（3） 近几年来我国计算机与IC高技术研究的几项主要成果。

31高性能计算机和网格研究

中国从上世纪50年代末就开始研制计算机，40多年来一直没有间断，高性能计算机的研制已具有国际先进水平。中国科学院计算技术研究所是我国最早研制大型通用计算机的单位，被誉为我国计算机事业的摇篮。近几年中科院计算技术研究先后研制成功的曙光一号多处理机、曙光1000大规模并行机、曙光2000和曙光3000超级服务器，已通过曙光公司的销售到生物信息、石油、气象、税务、学校等许多行业，带动了我国高性能计算机产业。曙光超级服务器已累计销售200多套，总计算能力已达每秒几十万亿次。2001年初研制成功的每秒4000亿次的曙光3000主要用于水稻基因组的测序分析，为我国科学家在世界上率先绘制水稻基因组框图与精细图作出了重要贡献。2003年研制成功的曙光4000L海量信息处理系统，峰值速度超过每秒4万亿次，存储容量超过200TB。除中科院计算所外，国家并行计算机工程中心、国防科技大学是我国研制高性能计算机的主力军。国家并行计算机工程中心2000年研制的神威并行机分别安装在国家气象中心和上海国家高性能计算中心，峰值速度达每秒3840亿次。国防科技大学1997年研制成功的银河－III并行巨型机采用可扩展分布式共享存储并行处理结构，峰值速度已达到每秒130亿次浮点运算。这两个单位科研与工程水平高，都有能力研制每秒10万亿次以上的并行机。

我国从上世纪末开始就启动网格技术研究，863计划支持的在北京、上海、长沙等地建立的国家高性能计算环境是网格计算的初级实验，实现了远程登陆与某些单一印象功能。近两年网格计算越来越受到重视，863计划启动了一个网格专项，旨在建立聚合性能10万亿次左右的国家高性能计算网格示范系统，计划在生物信息、国土资源、工业设计等部门建立几个示范性的应用网格。中国科学院计算技术研究所开展的织女星网格研究在国内外已有一定影响。织女星网格不仅包括面向网格的超级服务器、网格浏览器、几种网格协议研究，还包括语义与知识网格研究，已率先在CACM等重要国际刊物上发表了十几篇有关知识网格的论文，引起国际同行重视。

32汉字识别技术

不同于由26个字母组成的英文，用计算机输入输出和识别上万个不同的汉字是在中国推广计算机应用的难题。中文的印刷体识别（OCR）和手写识别是编码输入以外的重要中文输入技术，我国在中文OCR和汉字手写体输入方面已居国际领先水平。中国科学院自动化所1985年就开发成功国内首套联机手写识别软件，随后成立了专注汉字识别技术的汉王科技公司。十多年来该软件已从10版升级到100版。目前推广的100版能完全识别手写行草体汉字和包含一万多汉字的大字符集，使手写输入轻松自如，微软、摩托罗拉等跨国达公司都采用了汉王科技的技术。印刷体汉字识别软件在大规模录入中差错率低于万分之一。

33智能化农业信息技术应用示范工程

在科技部领导下，从1990年开始863计划开展了智能化农业示范工程，以5个高水平的农业专家系统开发平台为核心，在知识获取、模型构建、知识表达、推理等关键技术突破的基础上开发了156个“高产型”、“经济型”、“优质型”实验农业专家系统，涉及粮食、果树、蔬菜、畜牧、水产等多个领域，先后在北京、吉林、安徽、云南等20个示范区示范应用。据1998年－2000年两个农业年度统计，示范面积3796万亩，辐射推广面积8504万亩，增收节支达几十亿元，取得显著的经济效益与社会效益，特别在云南等技术相对落后的地区效益十分明显。在技术落后地区如何推广高技术，我国的农业专家系统可能对第三世界国家有所借鉴。

34 CPU等核心技术研究

众所周知，我国信息领域的核心技术如CPU芯片、操作系统长期控制在Intel、微软等外国公司手里。从本世纪初开始，我国开始向CPU等核心技术进军，经过两年努力已取得一些初步成果。中国科学院计算所于2002年8月研制成功我国第一款有自主知识产权的通用CPU――龙芯一号CPU芯片。此芯片与MIPS CPU兼容，具有64位浮点部件，性能达到国外90年代中后期通用CPU水平。在设计中申请了十多项专利，特别是有防恶意攻击的硬件支持，在我国电子政务等领域有广阔应用前景。峰值速度每秒20亿次运算的龙芯2号CPU预计2004年初可研制成功。再经过几年努力，我国在CPU设计核心技术上有望达到国际先进水平。除龙芯CPU外，中芯微系统公司、北京大学已推出了方舟系列和众志系列32位嵌入式系统芯片（SoC），有望在网络终端计算机等方面占领市场。

上世纪90年代中期，中国曾开发过有自主知识产权的UNIX操作系统COSIX，但在市场推广上并不成功。近几年来，Linux的兴起为我国发展操作系统提供了难得的机遇，科技部已支持一些企业开发基于Linux的桌面办公系统。一些企业和科研机构已开发了适合不同应用的嵌入式Linux或其他嵌入式操作系统，与Linux应用兼容的高安全性服务器操作系统也正在开发之中。几年后我国缺乏自主操作系统的局面将有所改观。

四、信息科学基础研究的某些成果

我国的基础研究主要通过国家自然科学基金和科技部重点基础研究计划（973计划）支持。从1998年开始，先后有17项信息科学基础研究列入973计划，包括高性能算法，图象、语音、自然语言理解与知识挖掘，数学机械化与自动推理平台、网络环境下海量信息组织与处理，大规模科学计算，超高密度快速光信息存储，量子通信与量子信息、基于Agent的软件中间件、虚拟现实等。近几年来我国信息科学基础研究已取得不少有重大影响的成果。

（1）软件理论研究

中国最早从事软件研究的学者多数是数学家，在软件基础理论方面有较深的造诣，取得了一批有国际影响的科研成果。

11可执行的时序逻辑语言与XYZ系统

容易编程的软件往往执行效率不高，曾经风行一时的函数型语言由于效率不高在市场上未取得成功。中国科学院软件研究所20世纪90年代初开创性地提出并实现了可执行的时序逻辑语言与XYZ系统，较好地解决了易编程和执行效率的矛盾。近年来XYZ系统在实时控制、多媒体等领域的应用以及软件体系结构设计的可视化工具等方面有新的进展。XYZ系统是计算机编程理论的重大突破，受到国际同行的高度赞誉。

12 区段演算理论

实时系统的形式化是软件理论的一大难题。1991年，中国科学院软件研究所研究人员和CAR Hoare等教授提出并发表了关于作为实时系统逻辑方法的区段演算的论文，在国际上引起较大反响。区段演算是描述和推理动态系统实时行为的一种模态逻辑，它是区间时态逻辑在连续时间条件下的一种扩展，现已成为实时系统设计、应用及数学支持工具的新模型，得到国际同行的公认，已带动了国际上十几个国家的科学家参与这一方面的研究

13形式语义学

进程代数是研究计算机网络、远程通信等并发现象的形式化方法，现已成为计算机科学基础研究的一个热点。科学院软件所设计并实现了通用进程代数验证工具PAM，1993年在此基础上研制成功迄今世界上唯一能直接对消息传送进程进行推理的工具VPAM，在十几个国家得到应用。该所与英国Hennessy教授合作提出并独立发展了“符号互模拟理论”推动了模态逻辑和实时进程的研究。清华大学利用拓扑学工具,引入近似互模拟与互模拟极限的概念，初步建立了并发程序的近似正确性与无限进化的理论。北京航空航天大学在并发计算模型的翻译理论方面做出了开创性工作，提出并开发了基于语法制导的翻译技术和证明翻译程序正确性的方法，还提出了关于形式系统序列、序列的极限以及过程模式的理论，建立了软件规约的修正演算技术。

（2）人工智能研究

21问题求解与人工神经网络理论

清华大学在人工智能问题求解理论中，在传统符号主义建模方法的基础上，提出了不同粒度的商空间求解模型和分层递阶的求解方法，在此基础上提出了不同层次信息的合成技术；根据神经网络学习新的几何表示，提出一种从上而下的构造性学习方法，与多粒度计算的商空间理论结合，能有效地处理大数据量、复杂问题的学习与分类。中科院半导体研究所独辟蹊径，创造了采用高维几何学来描述和设计人工神经网络，在神经网络计算机理论研究、设计和转化等各个方面都获得了很大成功。北京系统工程研究所近几年在计算智能（包括模糊逻辑、进化计算和神经计算）研究方面获得了较大进展，提出了“过程神经元网络”概念，理论和应用都取得了较出色成果

22知识处理理论

自然语言理解是是人工智能的主要困难之一。中国科学院数学研究所在知识工程和基于知识的软件工程方面作了系统的、原创性的工作，设计并主持研制了知识工程语言TUILI系统和大型专家系统开发环境《天马》, 并首次把异构型分布式人工智能和机器辩论引进人工智能领域；研制出基于类自然语言理解的知识自动获取方法，在只对书本语言作很少改动的情况下由计算机自动获取并整理含于资料中的知识，最后自动生成所需的应用软件，从而形成了一条基于知识自动获取的软件快速生成新技术路线；另一个有趣的成果是研究出能把中文童话故事自动转换成动画片的计算机动画全过程自动生成技术，在艺术创造领域内推进了人工智能。总参61研究所开展了“知识发现的机理研究”，提出了“控制流/数据流图对”方法和能够统一表示、处理随机不定性和模糊不定性的“云模型”，并把这一创新的模型应用于数据挖掘和知识发现等新领域，取得了出色的效果。中国科学院计算技术研究所率先提出建立“国家知识基础设施”，并已构建包含300多万条知识的多领域专业知识库，在自然语言处理、农业信息系统等方面开始应用。

（3）算法研究

算法和计算复杂性是计算机科学的核心。国内有一批学者为寻求NP困难问题（计算时间随问题规模按指数函数增长的一类难解问题）的有效算法（包括近似算法）付出了艰苦努力。高性能算法973项目在集成电路设计、电力调度、交通、证券和信息查询等多个领域，提出一批既有世界先进水平又有较高实用价值的高性能算法，其研究成果正在一些重点工程领域推广应用。

中国科学院计算技术研究所先后投入约400人年的科研力量，历时六年，在数字视频广播关键技术上取得了全面的突破性进展。该研究组提出的"快速鲁棒的静态Sprite生成算法"被国际MPEG-4标准采纳，2002年7月该研究组提出的"结合率失真优化理论的码率控制算法又被国际JVT（Joint Video Team）标准接受；在中国手语识别方面，该研究组首次研究了大词汇表(达1000以上的汉语词汇)的手语识别问题，正确识别率达92%-95%。在手语合成方面，利用虚拟人合成技术合成了3163个基本中国手语词汇的手势，在全世界首次实现正常人与聋哑人的实时交流系统。

中国科学院软件研究所开发成功并行数学软件库、广义本征值问题并行解法包PQR等，这些软件产品已在美国、欧洲、日本等20家大学和科研机构应用。他们还开发了大型油藏数值模拟并行解法器及并行软件PRIS，在国产高性能计算机上研制了百万结点精细油藏模拟等分布式并行数值软件，具有重大经济效益

（4）量子计算与量子通信研究

量子信息技术可实现经典信息技术无法做到的新信息功能，是当代信息科学的前沿。中国科技大学在解决量子信息技术的若干关键性问题上取得重要进展。该校科研人员首创概率量子克隆原理，即以某概率精确地克隆线性无关的量子态集，推导出最大克隆概率，为有效提取量子信息提供新途径，并采用线性光学方法在实验上研制成功量子普适克隆机。他们还首创量子避错编码，其原理已被美国学者在实验上证实，为克服量子信息技术实际应用的主要障碍――消相干问题开辟了新的方法；提出新的量子信息处理器，有希望成为实用量子处理器。清华大学的学者提出了基于量子逻辑的自动机理论，证明了自动机的一些基本性质依赖于所基于的逻辑的分配律，从而揭示了基于量子逻辑的自动机理论与经典自动机理论之间的一些本质区别。

（5）信息安全理论研究

我国科技工作者完全自主地研究实现了我国的信息密码算法与体系，密码学研究已进入国际前列。信息安全国家重点实验室等单位在信息安全、密码学研究等方面已取得一系列重大成果。代数方法是研究现代密码系统的重要方法之一，我国学者主要利用代数方法对密码问题进行了深刻刻画，这些成果对认证码、序列密码和公钥的设计和分析提供了重要的理论。我国在网络入侵检测、防病毒软