第 一章 巨型計算機發(fā)展綜述 1 第 一節(jié) 國際巨型計算機發(fā)展回顧2 一、電子計算機技術(shù)發(fā)展為巨型計算機研制奠定物質(zhì)基礎(chǔ) 2 二、大科學(xué)、大工程計算為巨型計算機研制提供需求動力 5 三、美國的巨型計算機研制水平始終處于世界領(lǐng)先地位 8 四、其他國家研制巨型計算機的情況 12 第二節(jié) 中國巨型計算機發(fā)展情況14 一、中國電子計算機技術(shù)在艱辛中起步 14 二、中國巨型計算機研制：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) 國家重大戰(zhàn)略的需求牽引25 一、中國戰(zhàn)略武器發(fā)展的需求 25 二、國防科研項目的需求 27 三、國民經(jīng)濟建設(shè)的需求 28 第二節(jié) 對國外技術(shù)封鎖的突破需要31 一、美國的單邊技術(shù)封鎖 31 二、國外的多邊技術(shù)封鎖 32 三、中國突破國外技術(shù)封鎖的對策 33 第三節(jié) 研制單位的長期積累 34 一、研制中國第 一臺專用電子管計算機 35 二、研制中國第 一臺通用晶體管計算機 37 三、研制中國第 一臺軍用百萬次級大型集成電路計算機 39 四、成立中國第 一個計算機系 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)計思想的總體方案出臺經(jīng)過 47 二、創(chuàng)新采用單中央處理機雙向量陣列體系結(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) 實驗、邏輯設(shè)計、插件工程化與模型機研制階段 （1978 年10 月—1980 年3 月） 53 一、邏輯設(shè)計 53 二、模型機研制 54 第三節(jié) 主機生產(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、從國外引進小部分器件 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、全機考核 64 三、國家鑒定 65 第四章 銀河-Ⅰ的總設(shè)計師慈云桂及其團隊 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、教書育人樹典范 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、底氣過硬爭任務(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)的科研團隊 92 一、技術(shù)指揮成體系 92 二、研制團隊多貢獻 93 三、集體榮譽匯銀河 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、多模塊素數(shù)模雙總線交叉訪問存儲系統(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、改進浮點倒數(shù)近似迭代算法的硬件設(shè)計 113 三、指令鏈接與流水線化控制技術(shù) 115 四、素數(shù)模雙總線交叉訪問的存儲控制技術(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)的向量高級語言 126 四、獨立開發(fā)的數(shù)學(xué)子程序庫 127 第四節(jié) 銀河-Ⅰ技術(shù)創(chuàng)新的特點 128 一、高速度 128 二、高效簡潔 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、維護診斷技術(shù) 149 五、計算機輔助設(shè)計、生產(chǎn)、測試和調(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、超算天才的青年時代 157 二、以自己名字命名的超級計算機聞名世界 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)簡介 167 一、 Cray-1 的體系結(jié)構(gòu)特點 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 的對比分析 178 一、性能指標(biāo)比較 178 二、異同點比較 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、在國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計算機研究所的應(yīng)用情況 187 二、在石油部物探局研究院的應(yīng)用情況 188 三、在西南計算中心的應(yīng)用情況 189 第二節(jié) 銀河-Ⅰ對后續(xù)“銀河- 天河” 科研工程的影響 189 一、對“銀河” 系列巨型計算機的影響 189 二、對“天河” 系列超級計算機的影響 195 第三節(jié) 銀河-Ⅰ科研工程實踐中產(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 202 第九章 思考與啟示 205 一、國家高層的戰(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 214 參考資料 216 致 謝 221