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没有电力的计算机世界

马前卒

机械式计算机并不是世界上从未出现过的东西，在有的老电影里能看到大批的科技人员捧着手摇计算机算得天昏地暗。累是累了点，但是卡片+机械处理器的组合比起手工处理信息来，还是要先进得多，在数字运算的速度上秒杀纸笔。但机械计算机劣势不小，它用宏观的机械机构储存信息，这提高了信息存取成本；用机械运动传递信息，这降低了信息处理效率。因此，机械计算机在电子技术发展之后，很快就被淘汰了。

如果没有电力工业，我们可能需要在每个小区建立庞大的动力站，用内燃机或蒸汽机直接提供家用能源，然后通过一系列机械传动把动力传输到每座楼房。每次我们打算洗点衣服或是开动空调，都必须开动一个齿轮离合器，把洗衣机等家用机械接到本单元的驱动主轴上。杂志上会充斥着“新型离合器，结构简单，可自行维护，适合宅男……速到苏宁内燃机械店购买”之类的广告。这样的蒸汽朋克狂想虽然很荒诞，但很有助于我们理解现代工业社会的本质。现在，让我们从马前卒的笔记本里看看他的狂想：一个没有电子工业的社会上，机械计算机会如何主导“信息化”呢?

笔记一：要尽可能靠近能源

“新华社消息：1992年3月10日，我国最大的机械设计院在山西落成，这个设计院装备了多台迄今为止我国最大的计算机——齿轮5型。这种计算机每台都有8万马力的功率，每秒计算2000次。可以把2000个熟练工程师从繁重的计算工作中解脱出来，从而大大提高了我国机械工业的发展速度。为了配合设计院的工作，当地政府征地6000亩，修建了4条专用铁路线，附近有4个中型煤矿已先期开工。为设计院试车储备了大量煤炭。”

强大的机械计算机显然消耗巨大的能源，我们的大型机械计算机需要尽可能地靠近能源产地。计算机虽然耗能巨大，但其计算都是通过金属构件之间的接触来完成的，势必造成核心部件的高速离合。我们应该发挥自己丰富稀土资源和钨矿的优势，发展高精度耐磨损的计算易损件。

笔记二：集中才有效率

“1996年9月7日，走访了在太原附近的中国国家级计算中0。这里几十平方公里的厂区内烟囱林立，锅炉轰鸣，为了达到每秒千万次的计算能力，几百万张打孔卡片在一条条传送带上来回驰骋，信息主线上则是由小型火车头拖动着装满卡片的车厢在各个车间之间奔驰。几千个机械工乘坐厂内汽车，不断地赶往信息流停滞的地方解决堵塞。几百名高级工程师和上千名高级技工在一栋漂亮的大楼里研究下一次软件调整的计划，如何做得又快又省又低碳，而来自应用部门的代表则守在大楼门厅，声嘶力竭地向厂长或上级领导争取更多的上机时间。我觉得国家计算中心完全可以和苏联乌克兰盆地、美国阿巴拉契亚山的信息基地媲美。

国家计算中心的核心车间(CPU)是最重要的车间，也是最需要保卫的车间。因此和其他地面厂房不同，CPU车间设在附近的一个秘密地下基地里，所有送到这里的卡片都由传送带送来，机械自动分捡，排队处理。为了排走CPU几万个齿轮摩擦产生的废热，几十台巨大的风扇从秘密通风口以8级风的速度换气。通向车间的隧道被军队、武装警察和安全部人员分层把守，计算中心周围，驻扎有无数的高炮团和精锐截击机中队，随时准备迎接敌人的大编队轰炸，即便是重要人物的专机，如果有迹象表明它试图通过核心厂区的上空，也会被立刻击落。

厂区附近还有一个备用的地下CPU车间，通过8条传送带和主信息流相连，并及时为关键运算结果备份，随时准备投入使用，保证重要计算的连续性，这个备份车间的位置是国家的最高机密。”

摘自纪实文学《走近最高计算量》1997年出版

笔记三：机械式计算机遭遇病毒

今天关注了。下计算机病毒的最新发展，基本还是用无效程序占用计算能力，制造死循环等方式迫使逻辑结构崩溃；或者反复运行特定部件毁坏硬件。

“在柏林危机期间，CIA设计了一种特别的计算机程序，由在高尔基机器厂潜伏多年的间谍负责把这些特别代码送入斯大林格勒计算中心。这些代码可以反复调用CPU里的特定轴承，导致这些轴承金属疲劳、提前断裂。于是，在随后的几个月里，斯大林格勒计算中心每周都会出现死机乃至大修的情况，直接导致了上百亿卢布的损失。苏联计算机专家在材料学研究所的协助下，花了好几个星期才在高尔基机器厂工艺流程设计的程序中找到了恶意代码。苏联人根据损坏轴承的形状把这种恶意代码命名为‘蠕虫’。……‘蠕虫病毒事件’发生之后，苏联人在计算中心设置了一个专门委员会，由克格勃和计算工业部共同领导，简称卡巴斯基小组，负责代码预审，对计算中心总工程师直接负责，有权拒绝一切客观上危害机器的代码。中国人则意识到对已掌握结构的恶意代码可以通过一个小型的计算机来自动辨认，于是，中国人在计算中心的厂区附近设置了一处预审车间，专门检测下个月送入主厂的程序。为了保密。这个车间根据所处的行政村命名代号，对外称‘金山车间’……”

摘自《不战而胜》尼克松著1999年第三版。

笔记四：劳动保护与劳动安全

对于所有的计算机工程师和程序员来说，满身油污，按指令条上的单调数字来维护机器，是生活常态，程序员在工作中保护自己还是需要多读点机械原理和材料力学。

“根据国家机械信息部劳保中心提供的信息，去年，仅位于上海附近的齿轮IV型计算机的程序员工伤事故就达到了1千多起(多数都是断指事故)，引起了中央重视。尤其是输出纸带部分，一年内竟然接连有48名程序员因为超负荷工作过度疲劳，把手伸入传送带而酿成断指事故，并造成合计数百公里的纸带作废。

该中心说，有关部门应该加强监管，切实保证程序员福利，严格执行八小时工作制。而齿轮4型计算机管理部门一位不愿意透露姓名的工程师说，齿轮4型计算机设备老化，但计算任务反而越来越重，程序员队伍不堪重负，是造成事故多发的根本原因，不过，在明年的齿轮5型计算机启动之后，这种情况将会得到改善。”

摘自《东方周末》2003年4月旧第三版

笔记五：觇列舰上的计算机

由于体积太大，战列舰是唯一一种可能把本国的计算机带到国境以外的工具。而且战列舰上的计算机代表了本国计算机的最高运算精度和小型化水平，被人缴获是很严重的问题。望军方加以注意。

“第三次东亚战争中，苏联太平洋舰队第二战列舰中队的旗舰明斯克号被击沉在我国近海，这是此次战争的转折点，经此一战，中日联军终于控制了日本海的制海权。不过，这并不是我国最大的收获。上海打捞局和海军潜水员在战斗结束的当晚就赶到了沉船海域，以大无畏的革命精神打捞了苏联战列舰火控计算机的残骸……有色金属研究总院检测了苏联计算机的合金成分，一机部从残骸中学到了苏联人领先世界的小型化技术，这

使得我国第二代计算机的开发整整节省了4年时间。”

摘自《东亚战争解密》战事出版社1983年出版

“……自从苏联明斯克号战列舰火控计算机被缴获，导致中国计算机技术跨越式进步以后，各国均在战列舰的中央机房安置了自毁装置。自毁装置的核心是一个小型的燃烧弹，一旦启动就会点燃已经预先放在计算机外壳里的铝热剂，用铝热剂的高温融化整个核心计算系统，同时，铝热剂里还有随意搀杂的一些金属粉，为的是防止对方分析本国计算机耐磨部件的成分……”

摘自《舰艇知识》200S年第10期

笔记六：从兵棋推演而走向市场的计算机游戏

“为了模拟真正的战争，各国都开发了独立的兵棋推演软件。平时在国防部计算中心供军官演练，大型演习时用国家计算中心进行大规模模拟。由于计算工业的飞速发展，对燃油的需求上升"拿到大笔石油美元的中东国家也能够有利于自己的军事现代化。最近沙特阿拉伯从美国购买了一套677马力的军事计算机和模拟软件，名为《红色警报》，还奢侈地用15台燃油锅炉和20个油井来维系它的运转。不过，他们的军官很快厌烦了美国教官的喋喋不休，决定放弃一切烦琐的程序，把所有军事单位和地形参数都尽量简化，从而缩短了冗长的军事推演，最后，这个庞大的机器沦为年轻王储的玩物，他开心地在指挥中心模拟着北约与华约的冲突，王室认为这可以提高他以后的决策能力。”

摘自《新知客》2009年第13期

笔记七：如何给美国女孩发照片

由于打孔卡片构成的信息流无法瞬间传递到地球另一端，所以信息流的运行速度要受到车辆速度的限制。在这种情况下，如果我们大力发展互联网，首先需要大力发展“信息高速公路”，或者“信息高铁”，让装满卡片的车辆能够在道路上飞驰。

不妨想象—下，等到“信息高速公路网”全面修通，我们可以给美国的小姑娘发送一张自己的高清照片。只要在QQ上点—下“文件传送”的按钮，这个信息迅速被写到一个打孔卡片上，传到卡片信息库。然后无数的传动带转动起来，在几亿张卡片里挑出记载着你数字相片的那几万张卡片。这些卡片被取出、复制，再放回原位。复制出来的卡片被专门的打包机器按照通讯协议塞进一个标准化数据包，顶上放上一张说明卡片，运上第一辆开往上海的车皮。上海转运站在阅读了说明卡片之后，把这个数据包和其他几十万个数据包一起被塞到去美国的货轮上。到美国后，这个过程再被反向操作一番，美国的小姑娘便可以把卡片塞进一台工程绘图仪，只要花上个小半天，她就能复原一张你的照片。

不过，这期间历时十天半个月也不一定，好像还不如自己跑一趟美国来得干脆，呵呵。我又胡思乱想了。

笔记八：移动个人计算机的出现

除了大型的固定计算机，还有不少小型企业也需要处理日常信息，互联网看来遥遥无期，我们应该大力发展移动计算机。

“随着小型化技术的继续深入，计算机的移动性已经得到了很大提高，正在越来越多地进入国民生活的各个领域，车栽计算机已经成为人民喜闻乐见的一项高科技产品。而这项技术是十年前两位党员工程师罗爱德和乔思弟(女)实现的，他们在用国产东风中型卡车装载了我国第三代小型机，并实现了汽车动力和计算机动力的共享，有效地提高了计算机性能，填补了我国在MC(Mobile Computer)上的空白。

今天，已经可以见到很多个人用的MPC行驶在沿海大城市的街头，成为了一道亮丽的风景线。北方重工业公司制作的移动计算机‘红旗电脑’受到了各个国企当家人和个体业主的追捧，它的运算速度和存储能力已经能够满足这些企业经验者的日常需求，并成为他们每日出行的良好伴侣。而北重工明年推出的最新的‘红旗5号’以其1.4万次每秒计算速度以及20吨的有效卡片载重能力已经能够跻身于国际市场，显示出我国在小型计算机上的国际竞争力。虽然它的每公里油耗较大，而且所需的车载工作人员数量达6名，是美国苹果梨公司最新型号‘Drive Pad’的两倍。但在我国以及很多第三世界国家，红旗电脑一直有良好的销售记录。下面请看记者从用户现场发来的报道……”

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