秘密机构美国国家安全局揭秘-第91部分

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“克雷”具有一个随机存取的半导体存储器，每秒钟能传送3。2　亿个字，相当于2500本300　页的书，国家安全局应该满意了。当“克雷”和计算机的输人输出子系统接通时，它就能提供48张磁盘的存储空间，这一空间可容纳大约300　亿个字。
如果某一领域其时间是以纳秒，也就是1　秒钟的10亿分之一来计算，那么7　年时间就像是无尽无休了。因此，1983年6　月安全局在地下室为从奇珀瓦福尔斯来的新成员“克雷”XMP　腾地方时，全局上下一片欢腾。这台机器的侧面印着序号102　，这是第一台送到客户手中的XMP　机，这样国家安全局就拥有了当时世界上功率最大的计算机。这台6　吨重的电脑，光电线就有45英里长，还需要一台50吨重的制冷装置来冷却，真是史无前例。X　／MI，机不是用一台更快的处理器使运行速度更快，而是用两台处理器并行计算。这样，机器可以同时进行两项不同的工作，或两台处理器同时进行一项工作。这种性能使XMP　机比当时最先进的“克雷”1　号和“克雷”
IS000　还快5　倍。
对国家安全局来说，并行处理技术的使用是一种趋势。国家安全局介人最多的是“蝶形”处理器的研制。“蝶形”处理器可以与148　个微处理器相连。它是根据“国防高级研究计划局”的战略计算计划开发的。计划连结的处理器增加到256　或512　个甚至1000个，将来计划连接100　万个处理器。
XHMP机来得真是及时。同年，国家安全局秘密建立了代号为“平台”的全世界计算机网络系统。这一系统把国家安全局、政府通信总部及世界各地的其他信号情报机构所属的窃听站连接成一个电脑网络，以国家安全局为其中枢……
两年后，也就是1985年，随着期待已久的“克雷”2　号的到来，国家安全局地下室里已塞得满满的了。“克雷”2　号的底座是由鲜红色的瑙加海德革制成，透明、蓝色的塔楼里装有冒着气泡的液体冷却剂。西摩。克雷的最新杰作看起来不像是超大破译密码机，倒像是妓院的摆设。这台绰号为“气泡”、价值1760万美元的计算机更人性化。因为它用的是凉凉的冒着气泡的氟惰性物质，就像人造血浆一样在计算机系统中运行。这种液体能防止电子在通过组装严密的电路板时所产生的热量烧毁机器。
超级计算机的运行速度是以“每秒的浮点运算”来测量的。个普通人花几分钟笔算出一道简单乘法题的正确答案，比如0。0572X8762639。8765　，而超级计算机则是以每秒能运算多少次这样的题来测量的。如果花一秒钟得出答案，包括自动进位小数点，那么就说计算机每秒运行了一个“浮点”。而“气泡”计算机运行速度惊人，每秒能进行10。2亿次数学运算。这一速度比原先机型快12倍，比当时个人电脑的运行速度快4　万到5　万倍。
到1988年，工人们又在忙着布线迎接一台来自威斯康星州的新机器——“克雷”
YMP。这台计算机的芯片密度很大，工程师可以把原来放一台处理器的地方挤进八台处理器。如果这些处理器在理想状态下工作，每秒可运行20亿到40亿次。
20世纪80年代中期到晚期，超级计算机的发展速度如此之快，以致国家安全局还没安装上这台巨大的新机器，另一台更新的机器又接踵而至。
制造最快的超级计算机的竞争有点类似国际汽车大奖赛中汽车底盘的竞争。当一台台造型优美、熠熠生辉且功率更大的机器不断疾驰到起跑线上时，工程师们又在忙于设计功率更大、更快的机型了。谁也不想落后于人。史蒂夫。陈是一位中国出生的计算机超级明星，1987年9　月，他在“克雷”研究所负责研究X4MI，和Y　—MP计算机。这种计算机造价极高且有风险，后来他离开了克雷。很快国际商用机器公司雇用了他。一位国际商用机器公司主管夸口说：“从现在起5　年时间内我们的速度将达到每秒1000亿兆浮点。一个花3　个月才能解决的问题，我们要用一天把它解决。”
阿尔布开克“桑迪阿国家试验室”正在测试一台厚实的小蓝盒子似的机器。因其一侧有3　根支柱所以叫“超立方体”。这台计算机可谓“大规模”并行计算，它有1024个处理器，每个功率都相当于一台传统的微型计算机。在测试中，“桑迪阿”
让计算机计算大楼内部仅一端支撑的一根梁的应力。一台大功率的微机一天24小时工作要花20年才能给出答案，而用速度极快的“超立方体”一个星期就完成了。
在数据控制公司的子公司ETA　，一个黑色带有透明圆罩的盒子，即被称为ETA10的计算机终于揭开了面纱。它有一个由8　台处理器组成的动力室，机器所使用的计算机芯片比“克雷”研究室所用的要小而且密度更大。液氮带走了多余的热量。由于仅使用一个电路板，这样工程师们就能在机器运算时减少电子运行所需的空间。
这台价值3000万美元的黑盒子设计的运行速度，每秒高达100　亿次，比先前的超级计算机快30倍。
为了不落于人后，“洛斯。阿拉莫斯”国家实验室则是把一排超级计算机和一些网络连在一起，这样它一天24小时之内的计算比1962年以前全世界所有的人力计算还要多。而其他研究者还认为这一估计有些保守，他们认为从20世纪70年代末的某一天算可能更准确。
然而电子计算机运行速度并不是国家安全局最亟待解决的问题，安全局所担心的是日本方面的发展速度。日本是除美国外惟一积极发展超级计算机的国家。1988年夏，主要的计算机科学专家召开了一个会议，评估日本在超级计算机方面的进展情况。国家安全局的超级计算机研究主任也参加了，如果说他们走进会议室时还充满信心，那么他们离开会议室时已经相当紧张了。日本在这个领域才刚刚起步6　年时间，就已经赶上甚至超过了发明了计算机并一直在这一领域保持领先20多年的美国。
美国超级计算机工业的主要问题是依靠日本计算机公司来提供关键部件制造机器，比如计算机的芯片。这是20世纪80年代中期到末期美国逐渐放弃了半导体制造业的结果。比如说1986年，根据国防部研究小组的记录，国家安全局确实依靠日本公司制造196　种不同芯片中171　种的关键元件。日本公司没有事先通知就停止生产一种主要芯片一陶瓷数据包，国家安全局开始为此担忧。
更糟糕的是，日本计算机制造商可以放慢或中止向美国超级计算机的竞争对手和国家安全局供应一些主要的计算机部件。这种担心使小组成员认为“用不了几年，美国公司如果发现自己在计算机领域只落后日本一代就算是最幸运的了”。
由于担心会出现这样的局面，国家安全局在全国半导体公司的帮助下，斥资8500万美元建造了自己的微电子生产和实验厂，这就是特别处理实验室。这个实验室位于神秘城，实验大楼的设计是超现代的，没有窗户，占地60000　平方英尺，1991年开始生产芯片。现在大楼里有雇员有几百人。楼里有面积达20000　平方英尺的“10级”无污染室——这些房间的空气比一般空气要干净10000　倍。水也必须是超纯度的水，因为水中的微粒会损坏晶体管。
建造自己的工厂对于国家安全局来说还能解决另外一个问题，在按安全局具体要求制造独一无二的密码破译机时，可以对机器的组成部件绝对保密。所谓的“专用集成电路”（ASICS　）元件通常是密码破译系统的“大脑”。所以一位安全局工作人员说，到外面去采购这些元件就像是做了一场“噩梦”。由于能把100　万个甚至更多的晶体管挤到一块硅片上，这样设计者就可以在芯片上制造一个完整的规则系统，也就是说一个完整的密码系统所需的材料比1　角的硬币还小许多倍。这种芯片如果落人别有用心的人手中后果不堪设想。
于是，国家安全局在芯片上加了一个秘密自毁装置，它由劳伦斯。利弗莫尔和“桑迪阿”国家实验室共同开发研制。这样，国家安全局生产的芯片就有了一个特制的自毁涂层作为防护装置。据消息灵通人士说：“如果不怀好意的特工想知道芯片的真相，涂层就会剥去上面一层的电路。”
1988年举行了计算机科学专题会议，6　个月之后，人们开始再度担心日本在超级计算机工业方面的快速发展。1988年12月6　日，“克雷”芯片的主要供应商日本的富士通公司宣布取得了一项重要成果，它制造了一台速度极快的计算机，理论上每秒最快能进行40亿次操作。这一速度甚至可以击败克雷最好的计算机XMP　，而XIMP计算机当时面市还不到一年时间。国家安全局感到不安的是，日本公司可以轻而易举地把这种运行速度极快的计算机卖给其他国家，而这些国家就可以利用这种机器开发密码系统，从而使国家安全局破译密码计算机望尘莫及。
正当日本公司奋起直追，甚至在速度上超过美国时，在软件开发和并行处理方面，美国超级计算机遥遥领先。富士通的计算机仅有两个处理器。克雷和ETA　的计算机都有8　个处理器，这在某种意义上也可以说是有8　个大脑，这样它们就可以同时对一个问题的不同方面进行处理。
西摩。克雷认为，16台处理器比8　台处理器强。数年来他一直想制造一台有16个处理器的“克雷”3　号计算机，以证明此说。但这样做起来，既耗时又费钱。克雷研究室由他亲手建立，但不再属于他。西摩。克雷带着200　名雇员和1　亿美元搬到科罗拉多一斯普林斯市建立了克雷计算机有限公司，它是克雷研究室下属的一家独资公司。按照计划，克雷计算机有限公司最终将独立。
像赛车选手的脚踩上了油门一样，克雷也加足马力，继续力争使计算机有更快的速度。他希望突破每秒运行160　亿次的速度。作为新计算机核心部件，成千上万块芯片不是用传统的硅片，而是用一种全新材料砷化稼制成——事情的秘密就在于此。虽然这种物质使用时难度更大，价格更高，但电子通过新材料的运行速度比通过硅片要快10倍。
作为“奇拍瓦福尔斯的隐士”，克雷在科罗拉多一斯普林斯他的新试验室里悄悄地进行他的工作，而他周围的世界已经发生了变化。冷战已经结束，武器设计者已不再购买超级计算机。里根政府耗资巨大的“星球大战”计划已由克林顿时代削减赤字的计划所代替。由少数超大功率处理器组成的华丽外壳的克雷计算机，朝由成千上万价格低廉的微处理器组成的大量并行计算机方向转变。就像赛车比赛一样，原来使用的价格昂贵、手工打造的“二级方程式”赛车被迫退出跑道，改用商店里就能买到现成的增压器和16缸化油器装配起来的廉价赛车。
在ETA　这个曾经制造出超级计算机ETA10　的公司，1989年春天的一个星期一，当800　名雇员去上班时，发现公司大门紧闭。公司已欠下了4　亿美元的巨债。
4　年后，国际商用机器公司最终停止向史蒂夫。陈的SSI　计算机项目拨款，他的新公司——超级计算机系统公司，被迫关门。国家安全局曾为陈提供部分资金，他已经花了5　年时间想建造一台比世界上任何一台计算机都快100　倍的计算机。但是由于这一发明花费过高，且成功之日又遥遥无期，最后只得停止。在公司关闭几个月后，公司先前的一名工程师开车经过一个农场时，看见一个奇怪但颇为熟悉的金属柱形物。走近一看，证实了他的担心：这个金属柱状物正是SSI　计算机的外部构架，它已经被当做废铜烂铁卖掉了。
1991年，“电脑公司”把其制造的第一台大规模并行计算机——“联机CMS　”
向国家安全局交货，安全局叫它“弗罗斯特伯格”。这台机器一直用到1997年，它的外形有些未来派的味道。黑色的立方体带有长长的闪烁红光的控制板，就好像是“星球大战”遗留下来的装置。这台造价2500万美元的计算机刚刚安装2　年，国家安全局就又给它增加256　个处理器，体积成为原来的2　倍。这样，“弗罗斯特伯格”
承担一项工作时，就可以把它分成512　个部分，每一部分都能同时工作，其运算速度每秒达655　亿次，同时令人吃惊的是其内存达5000亿个单词。
1993年，“克雷”3　号计算机终于面市。其运行速度大约每秒40亿次，但没有购买者。几乎一贫如洗的公司花了一年的时间寻找买主，终于和它的老搭档——国家安全局达成交易。1994年8　月，安全局给克雷420　万美元，用来制造“克雷”3号更专门的版本，用于信号处理和模式识别——也就是说用于窃听和破译密码。这台名为“克雷”3　号或“超级可量测系统”的计算机被称为“世界超级间谍机”。