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一旦用做国家安全局“收获”计算机的心脏或确切地说用做其大脑，就连“延伸”都显得很小了。与计算机相连的是各种与众不同，很复杂的配件，它比计算机本身还大一倍多。一种是流水处理机，这种机器可以破译大量既累人又费时的密码。
密码破译的关键是通过对可能想到的各种各样的字母组合快速分析加密的文本。因为可能要试上几百万次才能找到正确的字母组合破译密码，所以运行速度是最重要的。“我们非常清楚，要想提高计算机能力，就要加快运行速度，”坎佩恩说。国家安全局组成的小组经过评定认为，根据其特定用途，“收获”要比市场上出售的最好的计算机功率大50到200 个系数。
第二次世界大战期间，美国海军的密码破译机名为“甜点心‘，这种机器每秒钟能分析1300个字。也就是说，它能每秒钟在”德国锁“上试1300个不同的钥匙，如找对了，锁自会打开。由于用了新的流水处理机，分析速度提高到每秒钟约300万个字一一效率提高了230000％。因此，为了开锁，国家安全局现在可以每秒试300万个新钥匙，直到找到合适的钥匙——真可谓闪电速度。
“收获”能处理7075315 份从一个外国密码系统截取的情报，每份情报约500字，通过检查每个可能的字母组合，看其是否含有在一个有7000个目标词和词组的监督项目表中所列的词或词组。表中或许有“潜水艇”，“营”或主要领导人的名字这样的词。所有这些用3 小时50分钟都能完成：平均每分钟处理30000 多份截取的情报。
“收获”不仅运算速度快，而且存储量也极大。应用这一特殊系统，可以每秒钟存储和检索近1000万字的资料。
“收获”在信息检索这一领域也颇有建树，它使用了名为“拖拉机”的装置。
“拖拉机”能在存有480 卷的磁带库中自动找到所需信息，每卷磁带都能存储约9000万个字。机器会把合适的磁带装好，卷到定好的位置，然后以每秒1128000 个字的惊人速度来传输信息。当时国家安全局的一份秘密文件称“这一速度超出了当前计算机磁带技术的水平”。尽管当时多数磁带每英寸仅能容纳100 位，但是国家安全局却设法在同样的空间容纳3000位，而且阅读磁头每秒能读235 英寸的磁带。
把世界各地监听站截获的情报不断输送到国家安全局系统分析专家手中的是一种绝对安全的信号情报通讯系统。这一系统首次使用是在“珍珠港”事件发生前夕，到20世纪60年代中期，这一系统一天能输送2500万个字。系统分析专家可以使用“收获”来进一步处理加密的情报。
另一个极为重要的情报系统可以以极快的速度把来自世界任何偏远监听站截获的情报直接送到美国总统手中。1957年苏联“人造地球卫星”的突然发射在情报界内部5 ！起很大震动。当时，一条重要的情报到达白宫平均要花8 小时35分钟，艾森豪威尔总统要求把输送时间缩短到几分钟。1958年8 月27日，艾森豪威尔参加国家安全委员会召开的会议，中央情报局局长艾伦。杜勒斯认为：“除非我们能确保情报很快送到华盛顿，否则获取海外的重要情报已无太大意义。”
一个月后，艾森豪威尔在白宫召开会议，托德拉提出建立一个名为“重要信息”
的系统。托德拉简要说明了计划所需开支和好处后，艾森豪威尔说：“干吧。”6个月后，国家安全局把传送时间从8 小时缩短到52分钟。又过了6 个月，安全局可以使一份“重要信息”系统情报，不论情报从什么地方发出，在短短13分钟之内就到达艾森豪威尔的办公桌上。最后这一时间缩短至3 到5 分钟。
最终，一个代号为“黑麦”的系统实现了对“收获”的远程接人，这样就可以使全局的系统分析专家通过许多远程终端接人主机。据当时一份密报说：“‘黑麦’使安全局找到了更多可打开的密码系统，过去许多信息靠人工识别要花费数小时甚至几天才能完成，这还得是在确实能够处理的情况下，现在用机器几分钟内就能破译密码……破译另一已被解开系统的大批信息通常也要由这一系统来完成。”
当“收获”刚制造出来时，几乎没有人对其前景看好。因为错综复杂的系统甚至难倒了许多最好的系统分析专家，所以最初人们认为它是华而不实的东西。工作人员值班时，常常对这个巨大的盒状机器指指点点取笑它。官员们常嘲讽地说：“机器倒是挺漂亮，可就是没用。”但是一旦充分了解了“收获”的性能后，“收获”便取得了成功，并且一用就是14年，直到1976年安全局才转而使用一个更为先进的系统。
随着计算机在编制和破泽密码中所起的作用越来越大，再加上苏联在宇宙空间探索方面早先的领先地位，所以美国对苏联在这一领域的发展越来越担心。1959年，一个绝密的专门小组对美国与俄国间的计算机竞赛进行了调查。调查结果令人鼓舞。
当时，美国政府大约有3000台计算机，其中的300 台每台价值超过100 万美元，且性能优良。而俄国只有不到400 台计算机，其中大型计算机仅50台左右。
虽然两国计算机的运行速度在一个时期不相上下——苏联的M20 计算机和美国IBM709计算机速度几乎一样快，但随着晶体管的研制开发，美国使俄国的计算机专家望尘莫及。但秘密调查小组对这种过于自负的态度也提出忠告：“如果苏联全力以赴，那么在两到三年之内，苏联就能使计算机生产能力与美国并驾齐驱。”但调查报告中又说：“没有证据表明苏联要优先考虑此事。”报告中称苏联并没有进行类似于“闪电计划”的研究。
在制造出“收获”之后，国家安全局的大脑被分成了两部分，代号分别为“钟琴”和“天然磁石”。“钟琴”原来是由一些IBM60 组成，后来由4 台巨大IBM033连结而成，同时与3 台每分钟22000 行的IBM 页面打印机相连。
“克雷‘1 号计算机是威斯康星州奇珀瓦福尔斯的工厂制造的。这个小镇以啤酒和奇拍瓦泉水而闻名。这台价值1500万美元的计算机也许能从根本上打破”外表具有欺骗性“的说法。计算机的外壳曾被人戏称为”世界上最昂贵的双人座椅“，实际上里面是20多万个集成电路，每个集成电路都有大拇指甲大小，另外还有3400个印刷电路板，60英里长的电线。这台重达5 吨，占地70平方英尺的机器里面是如此密集，以致其每立方英寸所产生的热量如果不用一种独特的氟利昂冷却系统，足以在瞬间就把机器熔化成一堆。这种冷却系统用的是成行地装在计算机机壳内壁的铝合金冷却杆。
这个超级计算机是由西摩。克雷构想出来的。这位性格腼腆、神秘莫测的工程师几乎不接受任何采访和拍照。但在计算机科学方面，他却是最具影响的人物之一。
1988年《时代周刊》撰文说，作为“克雷”研究室的创始人，克雷“之于超级计算机就像爱迪生之于电灯泡，贝尔之于电话”。要是不在实验室，你很可能会在威斯康星他家的地底下找到他，他在慢慢挖一条通往附近森林的地道。地道高8 英尺，宽4 英尺，内衬4X4 厘米的雪松木板。
对克雷来说，挖地道既能激发灵感，又可消遣散心。“我在家时也工作，”他曾告诉一位来访的科学家，“一连干了3 个小时，突然被某个问题所难倒，停滞不前了。于是我就不干了，而去挖地道。挖4 英寸地道并放进木衬，大约要用卫个小时的时间。”克雷半开玩笑地继续说：“正如你所见，我现在是在威斯康星的森林里，这里有许多小精灵。它们一看见我离开，就去我的办公室帮我解决所有的难题。
我从地道上来后，再回到办公室接着工作。“据”克雷“研究室总裁约翰。罗外根说：”进入地道时，西摩才真正开始工作。“
20世纪50年代克雷在工程研究协会制造密码破译机，他的职业生涯就此开始，后来的国家安全局研究室主任和副局长霍华德。恩斯特龙是研究会的主管。克雷的梦想是能制造出每秒能计算1。5 亿到2 亿次的计算机，这将是所有通用计算机容量的20到100 倍，相当于6 台IBM370/195的性能。
1976年春天，第一台“克雷”1 号从位于奇珀瓦福尔斯的工厂生产出来，并被直接运到了国家安全局的地下室。第二台机器被悄悄运至国家安全局秘密智囊团一一普林斯顿大学防御分析研究所的通讯研究部门。
“克雷”具有一个随机存取的半导体存储器，每秒钟能传