百年清华

1946年，世界上第一台电子计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生，人类开始挺进信息时代，新的技术竞赛也在各国悄然展开。

中国的计算机研究虽然起步较晚，但伴随新中国的崛起，我国科学家惊人的智慧、坚韧的意志推动我国的计算机事业从无到有，逐渐缩短了与发达国家的差距，实现了我国计算机技术的跨越发展，金怡濂就是这些杰出科学家中的代表之一。早在绝大部分中国人还不知计算机为何物时，金怡濂就参与了中国第一台大型电子计算机的研制。

中国科技领域的政府最高奖励——国家最高科学技术奖仅授予过两位计算机领域的专家，一位是发明激光汉子照排系统的王选，另一位就是“神威”超级计算机系统的总设计师金怡濂。

家风与教育铸就坚实根基

1929年，金怡濂出生在天津的一个知识分子家庭，虽不算名门之后，却也称得上家学渊源。父亲是留学美国的工程师，母亲是知书达理的大家闺秀。

金怡濂成长在战乱动荡的年代，但他的父亲以茅以升、詹天佑等人作榜样告诫子女，中国虽然暂时穷困，但中国人非常聪明，只要下功夫、肯努力，开动脑筋，外国人能办到的事情，中国人也一定能做到。父亲的话长久地留在他的脑海中，对他的治学生涯产生了莫大的影响。

他至今记得，有一次父亲带他去电话局的机房，满屋子嘀嗒作响的机器让他觉得复杂又神奇。自那时起，他就朦胧地有了长大后像父亲一样当个工程师的想法。

后来，日军侵华，天津沦陷。父亲金奎不愿为日本人做事，辞职另谋了份薪酬微薄的差事，家中经济日渐拮据。读小学时，校长因反抗日本帝国主义文化侵略被暗杀，未满十岁的他经历这一事件，既震惊又悲愤。他暗暗下决心，要努力学习和工作，帮助国家和民族摆脱贫穷落后面貌，不再被外强侵略。

金怡濂想当工程师的理想逐渐转化为科学救国的志向，并一直伴随着他发奋学习、努力工作，为我国巨型计算机事业做出巨大贡献。在耀华学校的十二年间，金怡濂培养了对理科的兴趣和偏爱，为他以后事业的起飞做了良好的铺垫。

1947年，金怡濂中学毕业，同时被清华大学、北洋大学等四所学校录取。四家院校都录取了，这自然是好事，但在做选择时却遇到了麻烦。尽管金怡镰自己一心想上清华，但家里人还是希望他去燕京上学，因为燕京已经申请到公费生，可以为生活拮据的家中省下一大笔钱。

但金怡濂的父亲觉得，电机系开设的是热门尖端科学，学这个专业，不仅将来可以谋到一个可靠的饭碗，更重要的，可以实现科学救国的理想。从这个意义上讲，花点钱值得。

就这样，差点与清华失之交臂的金怡濂最终进入成绩要求最高的清华大学，并“子承父业”地选择了电机系。清华电机系届人才辈出，迄今为止，他们班已经出了4名院士和一名总理。

当时的清华电机系课程设置先进，师资力量强大，有多位世界知名教授。很多基础课都由赫赫有名的学者讲授，使他打下扎实的理论基础。而名教授们教给的学习方法，例如世界级电信网络专家闵乃大教授教给他们的“抓住概念”的方法，使他受用终身。

大学四年，金怡镰珍惜来之不易的机会，学习非常勤奋刻苦，成为一名品学兼优的高材生，为他以后在巨型机事业上的发展，奠定了坚实基础。

当时，电子计算机刚问世10年。中国没多少人知道什么是计算机，国家急缺人才，与其说他选择了计算机，不如说是计算机选择了他。

学成归国开拓中国巨型计算机事业

20世纪50年代初，世界计算机的研制刚刚起步不久。1956年，电子计算机被列入我国科学技术发展十二年远景规划重点发展学科，成为“四项紧急措施”之一。

不久后，20个年轻人被选派赴苏联学习计算机研制，时年27岁、风华正茂的金怡濂幸运入选。从此，金怡濂与计算机结下了不解之缘。

当年年底，金怡濂抵达莫斯科，被分配到苏联科学院精密机械与计算技术研究所进修学习。发展中国的巨型计算机事业，使之在世界巨型机领域中占有一席之地，这是金怡濂魂牵梦萦的追求。他非常珍惜难得的留学机会，全身心地投入学习之中。

刚到苏联时，因为语言上的障碍，他经常听不懂课，他就拿上准备好的会话手册边对照边琢磨。

他住在莫斯科南端的苏联科学院研究生宿舍，在城北端的研究所做实验，中途需换4次公共汽车和地铁，来回3个多小时。但他每天都要抱回一大堆资料，虽已精疲力竭，却仍坚持学习到深夜。虽然很辛苦，但祖国的重托与早年的愿望激励他夜以继日，苦心钻研。

留学苏联时期的金怡濂

留学的几年间，一门心思学习的金怡濂无暇娱乐。那首久唱不衰的歌曲《莫斯科郊外的晚上》，他在留学期间竟没留意去听。当他知道这首歌曲的时候，已是上个世纪的90年代，当时正是研制“神威”巨型计算机压力最大的时候，助手们想让“总师”放松一下，特意为他点唱一支他应该最熟悉的《莫斯科郊外的晚上》，结果却出现了金总师拿着话筒“不能歌”的尴尬场面。

回国后，金怡濂参加了我国第一台大型电子计算机——104机的研制。不久这台计算机研制成功向国庆10周年献上一份厚礼，为当时国家许多重大课题的研究立下了汗马功劳。

20世纪70年代初，金怡濂在国内首次提出了双处理机机制，实现了并行处理以及结构模块化和多重化等创新理念。在他与其他科学家的共同主持下我国的计算机运算速度达到350万次/秒。

老骥伏枥显“神威”

1976年，美国科学家西蒙·克雷首创巨型计算机，在当时以运算速度最高、系统规模最大、具有较强的处理能力享誉世界。

巨型计算机也叫高性能计算机，是一种超级计算机。由于超级计算机运算速度快处理数据图像的能力强，加快了科研开发速度，在科研和国民经济领域有广泛的应用。拥有高性能计算机技术及其产品．不仅是衡量一个国家计算机研制水平的重要标志，也是一个国家综合国力的重要标志之一。

20世纪90年代，正是世界巨型机快速发展时期。美、日两国先后轮番推出20余种新机型，运算速度以千亿次为基本单位迭次上升，新技术不断得到开发和应用。

与此同时，我国巨型机研制同样进入快车道，国务院决定研制“神威”高性能计算机。消息传来，科研人员激动不已。他们认为，这时我国亿次巨型机已经问世，下一步肯定要向百亿次冲击了。

此时的金怡濂已年近七旬，已退出巨型机研制第一线。多数专家认为，根据现有的技术条件和经验，百亿次机是比较可行的选择。惟有金怡镰认为，根据我们现有的研制水平，完全有能力造一台千亿次巨型机。

金怡镰提出，可以以“平面格栅网”为基础，实行“分布共享存储器大规模并行结构”，按这一思路进行研制，巨型机由亿次直接攀升至千亿次成为可能。

就这样，金怡镰在早过花甲之年，接过执掌研制千亿次巨型机的帅旗，历史给了他再创辉煌事业的机遇。

他对技术人员说“我们必须保证‘神威’出机时进人世界先进行列。”为此他先后三次调整方案，提高“神威”的关键技术指标。就在“神威”预定出机鉴定的前一年，他仍决定调整指标。他宣布把“神威”机的运算速度提高到每秒千亿次以上。

作为总设计师，金怡镰本来把把大方向、抓抓大事情就够了，但他坚持把目光关注到研制的末梢，常常亲自上阵把关。

印制电路板被称为巨型机研制中的“极限”工艺，为了达到自己提出的“零缺陷”要求，他就泡在噪音震耳、化学气味刺鼻的车间里，跟踪观察全过程，和工作人员一起用砂纸磨模具，用卡尺量尺寸，加班到深夜两、三点。大家都说“金总师不像一个大院士，更像一个老工人。”

金怡镰带领团队历时几年，呕心沥血、刻苦攻关，终于取得丰厚的回报，“神威”巨型机峰值运算速度达每秒3840亿浮点结果。

1999年9月，中国中央电视台向全世界郑重宣布：由中国国家并行计算机工程研究中心牵头研制的“神威”高性能计算机系统研制成功，并投入商业运行。

“神威”计算机

刚刚掀开“盖头”的“神威”，就因对国庆周年当天天气的准确预报而被传为佳话。国庆50周年，“神威”准确计算出当天北京的天气：清晨5时雨会停，3个小时过后将云开雾散。在天安门广场盛况空前的国庆阅兵典礼现场，当太阳如期露出笑颜，受邀参加观礼的“神威”总设计师金怡濂也笑了。

此后，金怡濂带领他的团队再次向世界最先进水平发起冲击。2001年底，“神威Ⅱ”研制完成，速度达到每秒13.1万亿次，其峰值速度和持续速度均超过了当时排名第一的高性能计算机；机器体积大为缩小，功耗也较低。

2003年2月，金怡濂在第三届国家科学技术奖励大会上获得了最高科学技术奖。作为技术顾问，他又开始积极参与国产CPU芯片的研制和开发，并指导了使用“中国芯”的“神威·蓝光”高性能计算机的研制。

2013年，中国计算机学会(CCF)将2012“CCF终身成就奖”授予金怡濂，而在金怡濂看来，这个“终身成就奖”只是一个阶段性的总结，内涵是“以资鼓励，继续努力”。

计算机是年轻人的事业。金怡濂眼光看得更远，他把培养年轻人看成计算机研制的重中之重，提出了研制一代机器造就一批人才的设想。作为总工程师，他不仅授业解惑同时教之以德。在他的研究群体中，平均年龄才28岁。

当年的小字辈今天多已成才，他们有的获得了中国青年科学家奖，有的获得了国家科技进步奖，更多的担任了各级技术负责职务，其中还有几位当选院士。他们跟金怡濂一道，共同支撑起了中国巨型机事业的未来。