周興銘 -中國科學院院士

周興銘

中國科學院院士
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周興銘,中國人名。較為知名的人是電腦組織與系統結構專家。1938年12月4日生于上海(原籍寧波餘姚)。1962年畢業于軍事工程學院。國防科學技術大學教授、博士生導師、研究生院副院長,國防科工委科技委兼職委員。1993年當選為中國科學院院士(學部委員)。60年代初參加電晶體電腦研製,解決了鍺電晶體抗幹擾、抗高溫的技術難關。60年代中期從事研製潛艇射擊指揮儀用電腦,提出了整體方案,並設計定型高抗幹擾積體電路。

  • 中文名稱
    周興銘
  • 出生地
    上海市
  • 畢業院校
    軍事工程學院電子電腦專業
  • 國    籍
    中國
  • 主要成就
    電腦組織與系統結構專家
  • 職    業
    中國科學院院士

人物簡介

電腦專家,中科院院士,曾任國防科學技術大學教授,現任同濟大學軟體學院院長,博士生導師。原籍浙江餘姚,生于上海市。1961年畢業于軍事工程學院電子電腦專業。國防科技大學電腦學院和並行與分布處理國家實驗室教授。60年代初到70年代後期,先後參加電晶體電腦積體電路電腦、百萬次級大型電腦的研製,從事整體方案研究。系統邏輯設計、電路設計與研製以及系統調試等工作,在鍺電晶體電路抗高溫穩定性、TTL信號傳輸抗幹擾以及快速除法演算法等方面做出了創新性工作。70年代後期到1992年,先後研製了我國第一台巨型電腦銀河I(主機系統負責人),我國第一台全數位即時仿真電腦銀河仿I (總負責人),我國第一台面向科學/工程計算的並行巨型電腦銀河II(總設計師),主持,領導研製全過程,在整體方案、CPU結構、RAS技術方案、系統接口協定等方面都做出了創新性工作,攻克了許多技術難關。他近年的研究領域包括:高性能計算、移動計算和微處理器體系結構。1993年當選為中國科學院院士(學部委員)。

周興銘周興銘

1962年畢業于軍事工程學院。歷任軍事工程學院、長沙工學院助教,長沙工學院、國防科技大學講師、副教授、教研室主任、電腦研究所副總工程師、總工程師、研究生院副院長。現任國防科技大學教授、博士生導師國防科工委科技委兼職委員,湖南省學位委員會委員,中國電腦學會理事。 60年代初,參加電晶體電腦研製,從事數學電路設計、系統邏輯設計和系統調試,解決了鍺電晶體抗幹擾、抗高溫的技術難關,是主要完成者。該機是我國最早的電晶體電腦之一,曾批量生產裝備部隊。 60年代中期,從事潛艇射擊指揮儀用計算機的研製工作,是研製負責人之一,提出了該機的整體方案,並設計定型高抗幹擾積體電路。該機是我國最早積體電路電腦之一。 60年代末期至70年代後期,參加151百萬次級積體電路通用電腦的研製工作,任運控分系統負責人,為該機設計了高速積體電路運算控製器,解決了演算法設計、電路設計、信號傳輸等方面的一些技術難題,提高了機器主頻和程度。該機用作"遠望一號"遠洋測量船的中心電腦。

70年代後期至80年代初期,參與我國第一台巨型電腦"銀河-I"的研製工作,任整體組成員及主機系統(除主存外)研製負責人,提出了主機系統調試,並解決了許多關鍵技術問題。 1982-1985年,作為總負責人,主持"銀河-I"全數位仿真電腦的研製工作,提出系統研製方案,解決了該系統核心部分-主控部件的結構設計和接口協定等關鍵技術,為我國仿真技術發展作出了重要貢獻。 1986-1992年,主持銀河-II0並行巨型機的研製工作,任總設計師(兼工程指揮),提出4CPU多機整體方案,CPU結構方案,I/O子系統方案及RAS技術方案等,主持解決了系統設計、生產調試中許多技術難點,取得20項技術創新與上新水準,為我國高性能電腦技術的發展作出重要貢獻。 "銀河-1"巨型電腦獲中央軍委科技成果獎特等獎,是主要完成者;銀河-仿1全數位仿真電腦獲國家科技進步獎一等獎,是第一完成者;銀河-II並行巨型機獲國家科技進步獎一等獎,為第一完成者。 發表論文、研究技術報告幾十篇,專著1本。 1993年11月當選為中國科學院(技術科學部)院士。2001年任同濟大學軟體學院院長,教授。

人生經歷

學習經歷

1968年初夏,野蠻荒唐"大革文化命"的運動正在北國哈爾濱瘋狂地進行,在高等學府哈軍工大學裏,一個不滿30歲的年輕人突然被宣布隔離審查,"欲加之罪"的原因是他跟一個派系頭頭同住一個宿舍,且他出身于資本家的家庭。八個月後,這個年輕人又下放到柳河"五七"幹校接受"改造",整天幹起了鋸木頭的粗活兒,最終以電鋸鋸斷了他一截左手手指而宣告"改造"結束,而由此也剝奪了他近一年的科研才華。這個人就是後來脫穎而出的中國科學院院士、電腦專家、國防科技大學教授、博士生導師周興銘先生。周興銘先生1938年出生于浙江省餘姚,從小天資聰穎,在學校一直是學習尖子,是名列前茅的高材生,他14歲入少先隊,15歲入共青團。1956年,哈爾濱軍工大學到上海徐匯中學遴選人才,在幾百個學生中,周興銘這個18歲的小伙子是中選的四個學生之一。從此,聰明的天賦為他從事電腦事業奠定了堅實的基礎,插上了騰飛的翅膀。1960年,前蘇聯政府單方面撕毀同我國簽訂的數百個契約,撤走專家,年輕的共和國從此一切都靠自力更力,周興銘因為學習成績優異,被學校挑選提前到教研室工作。1962年,"901"電晶體電腦樣機研製成功,年僅24歲的周興銘作為研製組的一員,初步顯露出了非凡的才華。

周興銘周興銘

投身科研

1965年,周興銘和金士堯一起,在陳希亞教授帶領下,共同負責代號為"030"的我國最早的集成電路電腦的研製工作,設計目標是每秒運算一萬次。可惜因為本文開頭所講的原因而使他未能始終參與以竟全功。1969年11月,國防科工委決定研製"718"電腦,設計指標為每秒運算100萬次,主頻4兆,周興銘施展才華的機會終于來了。他心如烈火,主動給擔任總指揮的慈雲桂教授寫信請纓。慈教授也欣然點將,讓他擔任運控系統的負責人。該工程剛上馬,正碰上學校整體搬遷長沙,百廢待舉,加之兩個孩子正在幼年,更有小妹英年早逝,母親遠居上海,身罹絕症,真是內外交困,打擊一個接著一個。但是,周興銘卻毅然決定妻子退伍帶著孩子赴上海照顧母親,自己則孤身一人碾轉于北京、長沙,開始"718"機研製的"八年抗戰"的艱苦歷程。"十年磨一劍",功夫不負有心人,1978年10月,我國自行研製的百萬次電腦終于勝利地通過聯調和穩定性調試,順利地登上了"遠望1號"船。

銀河巨型電腦

改革開放的春風,吹開了封閉已久的國門,研製"銀河"億次巨型電腦的戰鬥也同時吹響了戰鬥號角,周興銘又充當了主將,搞巨型機的核心--主機,主頻設計指標20兆。通過1000多個日日夜夜的鑽研,"銀河"億次巨型機在1983年11月誕生了,作為主要設計者之一,周興銘興奮得熱淚盈眶。1987年,"銀河--Ⅱ"10億次運行巨型電腦的研製工作又在國防科大電腦研究所拉開帷幕,周興銘擔任總設計師,他克服重重困難,熬過無數個不眠之夜,鍥而不舍,孜孜以求,終于使"銀河--Ⅱ"10億巨型電腦于1992年11月研製成功並通過國家鑒定。面對國務院、中央軍委發來的賀電,面對江澤民、李鵬、朱鎔基、劉華清等中央領導的題詞和賀信,周興銘先生謙遜地說:"這沒什麽,到目前為止也就隻做了6隻機器,還是和大家一道。"這輕松平靜的語氣中,有誰能想象其中包含著多少代價呢?

獻身科研

1961年-90年代初,周興銘院士一直在科研第一線從事電腦系統研製工作,先後研製成功六台代表國家當時先進水準的電腦。1961年至1963年研製901電晶體電腦,是系統設計和調試的主要骨幹,解決了鍺電晶體電路電腦惡劣環境下穩定可靠性的難題;1966年至1968年作為項目負責之一,完成了030積體電路電腦的整體設計與高抗幹擾積體電路設計;1969年至1977年參加151百萬次電腦的研製,是運控系統的負責人,為該機設計了全套的指令系統操作表與實現控製邏輯,提出了快速除法方案,並解決了電路睡眠效應、TTL傳輸幹擾等許多關鍵技術問題;1978年至1983年參加我國第一台巨型電腦銀河-I億次機的研製,任主機系統研製負責人,突破了系統設計、邏輯設計、工程設計與實現等方面一系列技術難關,所設計的雙向量陣列流水部件、除法倒數流水線以及調試診斷程式等為銀河-I研製成功做出了關鍵的貢獻;1982年至1985年作為總負責人,主持了我國第一台全數位仿真電腦銀河仿I(YH-F1)機研製全過程,提出了整體方案,解決了主控接口、調試診斷、可靠性等一系列關鍵技術,僅用三年便研製成功;1986年至1992年被任命為總設計師領導銀河-II並行巨型電腦的研製,提出四處理機整體方案,在整體設計、邏輯設計、輸入輸出子系統、全系統RAS技術方案以及套用開發諸方面作出了開創性的貢獻;1993年作為YH-3課題負責人成功地提出了YH-3大規模並行巨型電腦的整體技術方案與研製方案。1994年以來,周興銘院士從事高性能電腦體系結構、電腦光互連技術、高性能微處理機體系結構與設計技術、二進位代碼翻譯技術、並行與分布資料庫、移動計算技術、智慧型交通等方向的研究,取得一系列研究成果。

周興銘周興銘

四十年多年來,結合科研工作,周興銘院士在國際國內學術期刊和學術會議上發表了有影響的學術論文、技術報告一百餘篇,著書二本,培養博士生34名(畢業23名)、碩士生26名(畢業21名)。

學術梯隊

綜述

並行與分布處理國防科技重點實驗室位于中國湖南長沙市開福區,依托于國防科技大學電腦學院。1995年下半年由國家投資建設,1997年12月通過預驗收,1998年5月通過正式驗收,1998年底經上級批準正式投入運行。

實驗室簡介

實驗室的宗旨是開放、聯合、創新。主要任務是開展高端計算技術的前沿研究,為新一代高性能電腦系統的研製展開前期研究工作,提供技術儲備;培養並行與分布處理高層次研究人才;實現科研成果轉化為生產力。 實驗室設主任1人,副主任2人,學術委員會主任1人,副主任2人。目前,實驗室有在編研究人員24名,其中,中國科學院院士1名,中國工程院院士1名,教授7名(其中5人為博士生導師),副教授11名,講師3人,其中9人具有博士學位,19人具有碩士學位。至1999年6月止,已有4名博士後出站,一共培養出博士生29名,碩士生56名。目前,實驗室在站的博士後研究人員有4人,在讀博士生40餘名,碩士研究生50餘名。實驗室設有辦公室負責實驗室日常事務的運作。實驗室目前擁有一棟近3,000平方米的實驗大樓,部署MPP巨型機1台,高性能SMP伺服器2台,高級硬體仿真器1台,各種類型的高性能工作站40餘台,個人電腦120餘台。全樓採用實驗室綜合布線,所有設備通過CSICO中心交換機互聯,並接入1nternet,構成了一個能提供超級計算服務的異構網路分散式並行計算環境。

研究方向

實驗室包括並行演算法與套用。並行與分布處理系統軟體、並行與分布處理體系結構以及並行與分布處理系統性能評測4個研究方向,承擔國家自然科學基金、國防預研、國防預研基金和國家高技術研究發展計畫(863計畫)資助的項目研究。

主要研究項目

·大規模並行處理技術·千萬億次電腦關鍵技術研究

·分散式電腦系統關鍵技術

·高性能仿真電腦系統關鍵技術

·基于網路的軟體支撐平台與集成架構

·並行與分散式資料庫技術

·並行演算法技術

舉辦學術會議

實驗室每年提供100萬元人民幣的對外開放基金,吸納國內外的優秀研究人員來實驗室從事短期訪問研究。實驗室支持與國內外其他研究機構共同承擔高性能計算技術方面的重大研究項目。實驗室積極舉辦重要的國際性學術會議。1997年成功舉辦了"開放式分布與並行計算"全國學術會議,並協辦了"先進並行與分布處理(APDC'97)"國際學術會議。1999年10月19~21日,實驗室成功舉辦第三屆"高級並行處理技術"國際會議(APPT'99)。與此同時,廣泛邀請國內外知名專家來實驗室交流訪問,至1999年12月,共有來自美、澳、日、香港以及國內的50餘名專家來實驗室參觀、訪問。作學術報告或開展研究工作。

周興銘周興銘

除面向國防需要之外,實驗室積極探索與國內外高技術企業合作開展前沿技術的開發和高技術成果轉化,部分研究成果已經成功地推向市場,並產生了積極的套用效果。

實驗室在重要的學術機構和研究計畫中發揮了重要作用。目前,實驗室是中國電腦學會體系結構專業委員會的掛靠單位,周興銘院士任專業委員會主任委員,盧錫城院士任副主任委員。

院士成果

901電子管電腦

1958年在軍事工程學院慈雲桂教授、柳克俊教授的領導下,研製成我國最早的電腦之一:901電子管電腦,周興銘作為學生參加過部分工作。1961年在柳克俊教授領導下,決定做901電晶體機。周參加了樣機研製全過程(1961-1965),包括:整體設計、電路定型、邏輯設計、生產、調試。周在鍺電晶體電路設計定型及抗高溫抗幹擾穩定性方面作出了創新工作,在邏輯設計及系統調試中起了骨幹作用。該機每秒運算幾千次,主存2千位元組,能抗惡劣環境,可用作專用機。該機定型後小批量生產,是我國最早的電晶體電腦之一。1978年該成果獲全國科學大會獎。

030積體電路電腦

1965-1969年,周作為項目負責人之一,研製成了030積體電路電腦。該機是哈爾濱軍事工程學院和中國科學院半導體研究所(王守覺院士)合作的研究項目,是我國最早的積體電路電腦之一。周負責完成了系統整體設計及高抗幹擾DTL積體電路的研製,作了創新工作。該機每秒運算幾千次,體積小,穩定可靠。樣機研製獲得成功,1978年獲項目湖南省科學大會獎。

151通用大型機

1970-1977年在長沙工學院,周參加慈雲桂教授(中國科學院學部委員)主持的151通用大型機的研製,是運控分系統的負責人。該機是每秒運算100萬次的通用大型機,成功地用于"遠洋一號"遠洋測量船上作為中心處理機。完成多次航天發射遠洋測量任務。周和中國科學院109廠合作,設計定型了一套高速抗飽和TTL積體電路,成為國家的標準產品,成功用于151機。周負責運控分系統的設計與調試,解決了傳輸幹擾及TTL電路休眠等關鍵技術,確保了機器的整體指標。該成果獲解放軍科技成果一等獎,周是主要完成者。

周興銘周興銘

YH-1銀河億次巨型電腦

1978-1983年,在長沙工學院/國防科學大學,在慈雲桂教授(學部委員)領導下,周參加了YH-1銀河機的研製,負責主機(除主存外)系統的研製。該機是我國第一台巨型電腦,每秒運算一億次,適合大型科學計算。它的研製成功使我國躋身于國際上能研製巨型機的少數國家之列。周負責指控、運控、存控、輸入/輸出四個主機中分系統的研製全過程,解決了整體方案、邏輯設計、工程化設計、分系統調試、主機系統調試等方面許多關鍵技術,在調試診斷手段方面成功地創新了一套辦法,使系統調試破記錄地又快又好。該項成果獲中央軍委科技成果特等獎,並生產多台投入使用,周是主要研製骨幹,獲個人一等獎(最高獎)。

YH-F1銀河仿真電腦

1982-1985年,周主持研製YH一F1仿真機,該機是即時要求苛刻的控製系統閉環即時數位仿真系統專用電腦,每秒運算1.8億次/秒,有很強的接實物能力。周在整體研製方案、主控製器方案、調試方案、生產、系統調試等方面均起了主導作用,解決了許多技術難關。該機研製成功,打破了國外的封鎖,開創了我國全數位仿真的新局面,小批量生產,成功套用于多個領域。該成果獲國家科技進步一等獎,周為第一主要完成者。

YH-2銀河並行巨型電腦

1988一1992年,周作為總設計師,領導YH-2並行機的研製,該機每秒運算十億次,基于中/小規模通用集成電路來製作,技術難度很高。在周的領導下,突破了18項關鍵技術,終于獲得成攻,得到學術界的高度評價。周在系統整體方案、接口設計、動態冗餘可靠性技術、技術協調、系統調試等方面均起了主導作用,提出了許多關鍵技術方案,作了許多重要的技術決策。該機生產多台並投入實用。該成果獲國家科技進步一等獎,周是第一主要完成者。

基礎研究成果

1993年至今,周主要從事基礎研究與博士生培養,主要研究方向是:並行與分布處理、高性能電腦體系結構、光互連電腦、並行分布移動資料庫技術、分布移動電腦協同工作等。培養博士生20餘名,發表論文幾十篇。

電腦之父

周興銘從23歲起就跟隨慈教授一個項目一個項目做電腦,從電子管、電晶體直到積體電路,走過了電腦發展的全過程。70年代初,在東北"五七幹校"下放勞動的周興銘隨學校遷往長沙,正好趕上參與"遠望1號"高性能電腦的研製。年輕的周興銘負責感控分機項目。從此,他便與我國大型、巨型電腦結下了不解之緣。慈教授領導他們向中國億次機發起沖刺,周興銘已經成為獨當一面的技術達人,因而擔當了億次機的主機研製負責人;慈教授的其他助手,則分別承擔存儲器、軟體和工藝方面的研製重任。

億次巨型機是世界級的尖端技術,慈雲桂和他的弟子們沒有經過千萬次機器試驗基礎,就大膽進行艱難的跨越。經過查閱大量資料,他們決定採用同步並行演算法來設計這台機器。所謂同步並行演算法,指的是中央處理器能夠同時控製多組資料進行同一種運算操作,用閒散的計算空間換取寶貴的計算時間,旨在大幅度提高運算處理速度。

周興銘周興銘

整整5年春去冬來,中國第一台每秒運算速度達到1億次的巨型電腦,終于在1983年研製成功。雖然在體系結構上參照了"克雷1號",但慈雲桂也進行了許多創新,例如採用向量多流水陣列等等。他們把這台機器命名為"銀河-Ⅰ"電腦。

令人嘆息的是,1990年,為"銀河-Ⅰ"機嘔心瀝血的一代宗師慈雲桂教授告別了人世。年近半百的周興銘教授繼承恩師遺志,出任10億次巨型機"銀河-Ⅱ"總設計師兼總工程師的重任。周教授深知肩上擔子的分量。要在短時間內把我國的電腦高技術搞上去,隻有瞄準國際先進水準,迎頭趕上去。他高瞻遠矚地提出,採用當時世界上最先進的設計方案,為"銀河-Ⅱ"裝備4個中央處理器機。僅這個大膽的方案,就使中國巨型機技術和世界先進水準拉近了一大步。

周興銘教授把自己的全部心血傾註于這台機器,重新過上單身漢生活,不知熬過了多少個不眠之夜。他把機房當成了家,靠著開水和餅幹速食麵度日。在研製撘?印?驍巨型機最緊張的階段,突然接到妹妹去世的電報,不久,70多歲的老母親又一病不起。周興銘強壓著內心的焦慮,不知如何處理。還是妻子理解丈夫的心情,毅然告別自己心愛的事業,回到上海老家,挑起照顧母親、撫養女兒的重擔。周興銘集中精力攻克一道道難關,就在"銀河-Ⅱ"即將組織鑒定前,他"創下"三天三夜不合眼連軸轉的"紀錄"。

1993年,"銀河-Ⅱ"巨型機在長沙通過了技術鑒定,每秒速度達到10億次。周興銘的研究隊伍還與國家氣象局等第一批急需使用者合作開發軟體,中期天氣預報軟體系統在"銀河-Ⅱ"上運行後,獲得令人滿意的結果。1997年6月,周興銘領導研製組再次推出"銀河-Ⅲ"巨型機,運算速度達到100億次,系統綜合技術達到國際先進水準,從而使我國躋身于世界上少數幾個掌握了巨型機技術國家的行列。

慈雲桂教授曾任中國科學院技術科學部學部委員,相當于現在的中科院院士;他的弟子周興銘教授,現在也是中國科學院院士和博士生導師。"銀河"系列巨型電腦,真實地記錄了中國院士的豐功偉績

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