吕辰正准备上台汇报701工程,台下有人举手了。
是四川红光厂的常庆工程师。
他四十出头,身材微胖,眼睛很亮,一口氟斑牙非常显眼。
他声音洪亮:“夏先生,能不能让我先汇报一个事?不是正式议题,但我觉得很重要。”
夏先生点了点头:“常工,你说!”
常庆走到白板前,从帆布包里掏出一沓稿纸,放在桌上,然后拿起记号笔。
“同志们,我今天要汇报的,是一个我琢磨了很久的东西。”
他在白板上写了几个字:图形、汉字、三色。
“目前,昆仑0、昆仑1,及至国内所有计算机,用的都是字符显示器。24行80列英文字符,只能显示字母、数字、符号。弹道轨迹呢?气象云图呢?热力图呢?用字符怎么表达?”
他转过身,看着台下:“吕工、诸葛工、钱工,字符显示器的核心芯片是你们设计的,在此我说一个观点,不知道你们同意不同意。”
吕辰道:“常工请讲!”
钱兰和诸葛彪也点点头。
常庆道:“字符显示器的硬件是我们做的,我在红光厂做的是CRT显示,军用雷达、示波器、电视发射机,都做过。我有一个判断:计算机的显示技术,必须从字符走向图形,从英文走向中文,从单色走向彩色。”
他看着吕辰三人:“不知道吕工、诸葛工、钱工三位同意不同意我这个判断?”
台下安静了一瞬,所有人都看着吕辰三人。
吕辰三人对视一眼,钱兰站了起来。
“常工,您这个观点,我们同意。”
台下众人都看着钱兰,钱兰进一步解释道:“为什么我们认可这个观点?”
“第一,昆仑1机产生的弹道轨迹、气象云图、热力图,用字符无法表达。你不能用一串数字告诉指挥官‘弹道在这里’。他要看图,直观的图。”
“第二,科研报告、生产指令、人机交互,需要中文。工程师写技术文档,用英文缩写凑合。但操作员呢?工人呢?他们要看中文。”
“第三,热力图需要三色显示,红色高温、黄色中温、蓝色低温。雷达图需要多数据叠加显示,不同目标用不同颜色区分。军事指挥的大屏幕,需要彩色。”
常庆鼓掌起来:“感谢钱工的认可,在来之前,厂里一致认为,吕工、诸葛工和钱工三位肯定是支持我们的。”
钱兰一头雾水,不知道常庆葫芦里卖的是什么药,突然她像是想起了什么,两眼放光的看着常庆。
“常工,您是想做图形、汉字、三色显示器?”
常庆点了点头,他拿起记号笔,在白板上画了一张路线图。
“技术路线,分三步走。”
“第一步,随机扫描。电子束像一支笔,只扫描需要显示的位置。优点是线条光滑,缺点是只能显示线框模型,不能显示复杂图像。用在雷达、示波器上够了。”
“第二步,存储管。电子束写一次,图像保持几分钟,不需要反复刷新。优点是便宜,缺点是只有单色、不能动态刷新。用在早期图形终端上够了。”
“第三步,光栅扫描。电子束像电视机一样,逐行扫描整个屏幕。优点是可以显示复杂图像、可以动态刷新,缺点是需要帧缓存、成本高。这是终极目标,分辨率1024乘768,远期2048乘1536。”
他顿了顿,在路线图旁边写了几行字。
“关键技术。高分辨率CRT,电子束束斑要小,聚焦要准。偏转线圈,线性度要好,不能有几何失真。视频放大器,带宽要够,50兆赫兹以上。”
钱兰打开笔记本。
“常工,您这个构想,太及时了。”
她的声音有些激动。
“我们正在构想做‘星河设计系统’,平面图形设计、三维立体设计、图像设计,都需要图形显示。字符显示器根本不够用。您这个图形显示,简直就是为星河设计系统量身定做的。”
常庆工程师愣了一下:“星河设计系统?”
钱兰翻开笔记本,飞快地翻到某一页。
“我们设计的系统,工程师在计算机上画图,直接用图形界面。能画直线、画圆、画矩形。尺寸标注自动生成,三维模型可以旋转观察。没有图形显示,这一切都是空谈。”
她顿了顿,追问了一句:“常工,显示控制器、显示存储器、刷新电路,这些你们有方案吗?”
常庆工程师笑了:“钱工问得好,你们设计了字符显示器的芯片,所以这三者要请你们红星所支援。”
吕辰笑道:“那常工,您能讲讲你们的思路吗?”
常庆点点头,他拿起记号笔,在白板上画了一个框图。
“显示控制器,核心是一颗专用芯片。负责从显示存储器读取数据,转换成视频信号,送给CRT。刷新频率50赫兹以上,不能有闪烁。”
“显示存储器,用半导体存储器或者磁芯存储器。1024乘768分辨率,8位灰度,需要约800K字节存储容量。半导体存储芯片太贵,先用磁芯,等存储芯片便宜了再换。”
“刷新电路,用视频放大器和同步信号发生器。放大器带宽决定分辨率,50兆赫兹能做1024乘768。”
他放下记号笔,转过身。
“吕工、钱工、诸葛工,只要芯片解决了,电视、雷达、示波器对我们来说都不难。我们要做的,是把它们整合到计算机显示这个新领域里。”
诸葛彪道:“芯片设计我们接了,常工,汉字显示呢?汉字几千个,字形复杂,存储和显示都是难题。”
常庆点了点头:“汉字显示,我们想了两种方案。”
他在白板上画了一个16乘16的网格。
“第一种,点阵字库。每个汉字用16乘16点阵表示,需要256个比特,32个字节。一级汉字3755个,需要约120K字节存储容量。用只读存储器固化,成本不高。”
“第二种,矢量字库。每个汉字用轮廓线表示,笔画可以平滑缩放。优点是美观,缺点是计算量大、实现复杂。第一步先做点阵,第二步再做矢量。”
他顿了顿,又补了一句。
“点阵字库要标准化。16乘16点阵,每个字的编码要与国家标准的汉字编码方案对接。不能各搞各的,否则以后没法交换数据。”
诸葛彪点了点头,正要说话。
夏先生开口问道:“常工,三色显示,你打算怎么做?”
常庆转过身,在白板上画了一个CRT的剖面图。
“三枪三束穿透式彩色CRT。”
他在图上画了三支电子枪,标注了红、绿、蓝。
“三支电子枪,分别轰击三色荧光粉。红枪轰击红色荧光粉,绿枪轰击绿色荧光粉,蓝枪轰击蓝色荧光粉。三种颜色叠加,产生彩色图像。”
“关键技术。三色荧光粉,发光效率要高,寿命要长。彩色掩模版,把电子束精确对准每一色荧光粉。会聚电路,让三支电子束在屏幕上精确重合,不能有彩色镶边。”
他顿了顿,声音低了一些。
“第一步,先做8色。三种荧光粉,每个电子枪的强度分两级,2的三次方等于8色。够用了。远期做到256色,每个电子枪的强度分256级,2的8次方乘以3,256色。”
夏先生沉默了几秒,然后点了点头。
“常工,你这个构想,具有重大战略意义。图形显示、汉字显示、彩色显示,填补了国内计算机图形显示的空白。为航天、气象、军事指挥等领域的可视化奠定基础。”
他看着台下,声音提高了一些。
“我建议,四川红光厂正式立项研究。星河计划给予支持。需要的经费、设备、人员,写个报告,报上来。”
常庆工程师站在那里,嘴唇哆嗦了几下。
“夏先生,谢谢您。”
他退后一步,郑重地鞠了一躬。
台下掌声响起来。
这一次,比刚才热烈得多。
吕辰看着常庆工程师那沓稿纸,心里翻涌着一种说不清的情绪。
图形显示、汉字显示、彩色显示。
这些东西,在前世是稀松平常的。
任何一台电脑,哪怕是几百块钱的平板,都有高分辨率彩色屏幕,都能显示几万个汉字。
但在这个年代,这些东西,是革命。
要有人从零开始,攻克高分辨率CRT、点阵字库、三色荧光粉、彩色掩模版……一座又一座山。
常庆工程师退后一步,把白板上的字擦干净,回到座位上。
夏先生站起来,看着台下。
“同志们,上午的议程就到这里。下午两点,继续开会。下午的议题是,吕辰同志汇报701工程可行性方案。”
他顿了顿,又补了一句。
“散会。”
众人站起来,有的伸懒腰,有的点烟,有的端起搪瓷缸子喝水,有的三三两两聚在一起低声讨论。
吕辰坐在椅子上,翻开那个厚厚的牛皮纸文件夹,把最后一页附件又看了一遍。
确认无误,合上文件夹。
钱兰凑过来,压低声音:“吕辰,这个图形显示,对咱们的星河设计系统太重要了,这个芯片设计咱们接了。”
吕辰点了点头:“我也是这么想的,会后,邀请他她她聊聊。”
诸葛彪从兜里掏出烟,给吕辰递了一根。
“图形显示、汉字显示、彩色显示,这三样要是做成了,咱们那个设计系统就不是‘想象’了,是真的能用。”
三个人站起来,跟着人群往食堂走。
下午两点,会议室里又坐满了人。
吕辰站起来,走到主席台前。
他把那个厚厚的牛皮纸文件夹放在桌上,翻开第一页。
“同志们,我汇报701工程的可行性方案。”
他的声音不大,但每个字都很清楚。
“701工程的目标,是以昆仑1机为核心,连接全国20家主要国防科研单位的午马机群,形成一张分布式计算网络。让各地的研究员坐在自己的办公室里,就能用京城的算力。”
他翻开第二页。
“方案分为七个部分。项目背景与目标、现状与约束条件、总体方案、组织实施、经费与物资估算、风险与对策、预期成果。附件包括通信科学实验室人员名单、4芯小同轴电缆技术规格书、调制解调器初步设计框图、通信规程流程图、第一阶段经费明细表等。”
他顿了顿,目光扫过全场。
“
他在白板上画了一张图。
中心是一个大圆,标注着“昆仑1机”。周围画了20个小圆,标注着“科研节点”。大圆和小圆之间用线连起来,线中间画了一个方块,标注着“国防通信网”。
“总体架构。昆仑1机作为核心,通过接口控制单元,接入国防通信网。国防通信网提供微波和电缆干线,连接全国20个科研节点。每个节点配置调制解调器组和通信前置机,与本地午马机群对接。”
他转过身,看着台下。
“这个架构,不追求一步到位的在线传输。我们分三个阶段实施。”
他在白板上写了三个数字:1、2、3。
“第一阶段,物理运输加实验专线。时间,1970年到1971年。”
“具体内容有两项。第一,建成可靠的物理运输体系。以磁带为介质,通过专人送取或机要通信渠道,进行数据转移。磁带100斤,能存多少数据?够电话线传两个月。这个办法看起来笨,但最可靠。”
“第二,建立计算机所到真空所的实验专线。直线距离约3公里,埋设4芯小同轴电缆,每1公里设置一个中继器。调制解调器采用基带传输,速率2400到4800比特每秒。接口控制单元与昆仑1机前置机对接。通信规程采用简单的停等协议,发一帧、等确认、发下一帧。误码率目标10的负6次方。”
台下有人举手了,是二十五院的专家邓声才。
“吕工,4芯小同轴电缆,国内能生产吗?”
吕辰点了点头:“能,国内有成熟的量产产品,性能指标有保障。”
邓声才又问:“中继器呢?自己做还是用现成的?”
“自己做。”吕辰翻开文件夹,抽出一张纸,举起来让台下看,“这是中继器的初步设计框图。用晶体管搭,再生放大、整形、再定时。三公里,两个中继器,够了。”
邓声才点了点头。
吕辰继续说:“第二阶段,依托国防通信网扩展。时间,1972年到1974年。”
他在白板上画了一张全国地图的简图,标注了北京、上海、沈阳、西安、成都五个点。
“依据国防通信网建设进度,优先接入这五个计算中心。每个节点配置纵横制自动交换机、调制解调器组、通信前置机。节点间采用链路加密,节点认证采用唯一标识码加固化在只读存储器中。”
台下又有人举手,是国防科委的一位同志,姓周。
“链路加密,用什么算法?”
吕辰翻开文件夹,抽出一张纸。
“异或加随机数。算法不复杂,但密钥每天换一次,专人管理。密钥分发,每个月寄一次磁带。”
周同志追问:“这个加密强度够吗?”
吕辰想了想:“对现有的技术手段,够了。以后需要更强的加密,再升级。”
周同志点了点头。
吕辰继续说:“第三阶段,分组交换预研与应用。时间,1975年以后。”
他在白板上画了几条虚线,代表数据分组在网络中独立寻找路径。
“数据分组拆装与重组、动态路由算法、流量控制与拥塞避免、与电路交换的互联。目标是实现京沪穗三节点分组交换实验网,为星河计划后续工程的全国组网打基础。”
他顿了顿,声音低了一些。
“这个阶段,技术难度大、周期长。但必须提前布局。十年后,我们一定会需要它。”
台下安静了一瞬。
有人在笔记本上飞快地记,有人皱着眉头看白板上那些虚线,有人靠在椅背上闭着眼睛思考。
吕辰合上文件夹,看着台下。
“经费。第一阶段,2800元。电缆、中继器、调制解调器、接口控制单元、通信规程开发、人员工资。规模小、风险可控。”
“第二阶段,依托国防通信网扩展,节点设备采购、加密系统开发、节点认证系统、系统集成。”
“第三阶段,分组交换技术研发、实验网建设。”
他看着台下,声音提高了一些。
“总体估算,2280万元。分六年实施。”
台下有人开始交头接耳。
2280万元,不是小数目。
但相比昆仑1机的6800万,这个数字还算合理。
而且分六年,每年不到400万。
陈光远站起来。
“吕工,我问一个问题。”
“陈厂长请讲。”
“第一阶段的实验专线,谁来做?技术力量够不够?”
吕辰翻开文件夹,抽出一张人员名单。
“两周前,红星所挂牌成立了通信科学实验室,以原邮电学院有线系30多名教师和工业监测实验室无线、微波通信团队20余人为班底,主任赵长河教授。”
他把名单举起来,让台下的人看清。
“赵长河教授,51岁,留苏,电报电话通信专家。他手下30多人,都是邮电学院有线系的骨干。电报电话通信、通信自动控制、有线电设备、长途电话、线路、电报,全链条覆盖。”
“加上工业监测实验室的无线和微波团队,有线加无线,通信全栈。三公里专线,对他们来说,不是难事。”
台下安静了一瞬。
陈光远点了点头,坐下。
吕辰继续说:“实施主体,通信科学实验室。总装电信总局业务指导。红星所提供行政和后勤保障。”
他合上文件夹,退后一步。
“结论。第一,第一阶段规模小、风险可控、技术可行,建议立即启动。第二,第二阶段和第三阶段,根据国防通信网建设进度和实际需求,滚动推进。第三,701工程是星河计划的重要组成部分,建议纳入国家重点科研项目。”
他看着台下,声音沉稳。
“我的汇报完了。”
台下沉默了两秒,然后掌声响起来。
夏先生站起来:“同志们,三个议题都汇报完了。
众人纷纷就三个议题提出意见,701工程也收到不少质询。
“吕工,我有个问题。第一阶段的目标是‘物理运输加实验专线’。物理运输,说白了就是用磁带送。那这个网络,到底算‘网络’还是算‘运输系统’?”
“林教授,您这个问题问得好。现阶段,它本质上就是一个‘运输系统’。磁带送数据,比电话线快两个数量级。但这不是终点。实验专线跑通了,我们就有了在线传输的能力。先解决‘有没有’,再解决‘好不好’。”
“实验专线的误码率目标10的负6次方。这个指标,在3公里电缆上能做到吗?”
吕辰看了看坐在台下的赵长河。
赵长河站起来,替吕辰回答。
“能做到。4芯小同轴电缆,屏蔽层足够好。中继器再生放大、整形、再定时,能把误码率控制在10的负7次方以下。我们在邮电学院做过类似的实验,用的是现成的电缆和设备。3公里,没问题。”
“吕工,节点认证用只读存储器固化标识码,这个方案安全吗?只读存储器会不会被复制?”
吕辰想了想:“理论上,只读存储器可以被复制。但我们还有第二道防线。每个节点的标识码,和它的物理位置绑定。比如,北京的节点标识码是01,上海是02。复制了01的只读存储器,拿到上海用,物理位置不对,昆仑1机不认。”
“吕工,链路加密用异或加随机数,密钥每天换一次。密钥怎么分发?每个月寄一次磁带,磁带在路上丢了怎么办?”
吕辰想了想:“密钥磁带和业务磁带分开送。不同渠道、不同时间、不同的人。丢了一卷,还有备用的。而且密钥磁带有密码保护,没有密码读不出来。”
周同志追问:“密码呢?密码怎么告诉对方?”
吕辰笑了:“电话。人工核对。”
讨论持续了将近一个小时。
有人质疑技术可行性,有人担心经费不够,有人提出更好的方案,有人建议把分组交换的预研提前。
吕辰一一作答,有些问题当场答不上来的,就记在本子上,说“回去研究后再答复”。
最后,夏先生站起来,总结。
“同志们,经过讨论,大家对三个议题基本认可,我建议,立即启动,现在举手表决!”
他看着台下:“同意的,请举手。”
台下齐刷刷地举起了手。
“不同意的,请举手。”
没有人举手。
“弃权的,请举手。”
也没有人举手。
夏先生点了点头。
“散会!”
吕辰收拾好文件夹,站起来。
赵长河走过来:“吕工,第一阶段要启动了,我们是建设主体,谢谢你。”
吕辰握住他的手:“赵老师,谢什么?701工程是大家的事。”
赵长河摇了摇头,没说话,只是用力握了握他的手。
这时,诸葛彪走过来:“吕辰,常工约吃饭,走吧。”
吕辰点了点头,告别赵和河,跟着钱兰、诸葛彪往外走。
走到门口的时候,他回过头,看了一眼会议室。
白板上还留着他画的那些图,昆仑2的技术指标、汇编语言的设计规则、图形显示的路线图、701工程的总体架构。