
出版社: 浙江人民
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折扣购买: 计算机与网络简史:从算盘到社交媒体的故事
ISBN: 9787213111099
(德)于尔根·沃尔夫,德国著名专业书籍作家,1974年出生于德国奥格斯堡,大学毕业后从事计算机编程和图形设计工作。2002年开始撰写IT方面的各类型文章,《计算机:故事与历史》是其代表作品。 译者简介 庄亦男,1985年出生于上海,2008年毕业于复旦大学德语系,后留学德国耶拿大学,2011年获得对外德语言文学硕士学位,现在同济大学留德预备部任教。
“旋风”计算机(1945—1952) 我还想简短介绍一下“旋风”计算机。二战期间,麻省理工学院(MIT)受到委托,为美国海军的飞行员开发一种飞行模拟设备,于是便产生了第一台具有实时数据处理功能的计算机。它的体积同样可以填满一个大厅,分别采用显示器(阴极射线管)和光敏输入装置作为输出、输入设备。“旋风”项目是40年代末最昂贵的计算机项目,每年的预算高达100万美元,需要投入175名工作人员。到了冷战期间,这个计划获得了更多的资助。 2.6 UNIVAC(1951年) “电子计算机在未来不会再有什么用武之地了”,二战之后持这样观点的人不在少数。市场上处于领先地位的大公司对制造办公用计算机也并没有表现出很大兴趣。但ENIAC的两位发明者,约翰·普雷斯伯·埃克特和约翰·莫奇利,却毫不怀疑,这种电子计算设备具有更为广阔和普遍的应用领域:除了科学与技术领域,这样的设备同样可以满足经济与管理方面的需求。 约翰·普雷斯伯·埃克特和约翰·莫奇利在成功地制造了ENIAC之后,宾夕法尼亚大学收回了ENIAC的所有专利权。埃克特和莫奇利离开了大学,组建了埃克特-莫奇利计算机公司,计划生产能在多个领域投入使用的计算机。直到1951年,他们的第一台UNIVAC(Universal Automatic Computer,通用自动计算机)才研发完成,可见通向美国第一台商用计算机的道路并没有那么平坦。在此期间,他们还为位于加利福尼亚的诺斯罗普航空公司建造了一台大型计算机——BINAC(Binary Automatic Computer,二进制自动计算机)。不过至今仍旧没有人确切知道,(S. 67)诺斯罗普公司用它来完成什么样的工作。多个消息来源表明,虽然这台计算机通过了各种测试,但是它在诺斯罗普公司的运转并不顺利。 “UNIVAC 1号”的第一个客户是美国人口统计局。埃克特和莫奇利受到官方委托,为美国人口普查制造一台合适的计算机,订单金额是30万美元。这台计算机由5 200个真空管和18 000个晶体二极管组成,重量为13吨。UNIVAC在技术上的革新在于,它没有使用穿孔卡片,而是首次使用磁带来存储输入和输出数据以及作为缓冲储存器。这种做法立刻成为那个年代新生计算机的标配。为了兼用传统的穿孔卡片,它借助一个转换器实现了穿孔卡片与磁带之间的互相转换。此外它还配备了一个用于磁带的备份设备及一个(对于当时来说)高速打印机。如此一来,人们就可以通过磁带的卷绕实现数据的提取或者处理。计算机就不再只是一台计算设备,而成为一个信息处理系统。在相当一段时间内,UNIVAC就是计算机的代名词。图2.4所示为UNIVAC 9400。 1952年,UNIVAC使得计算机的历史与总统选举有了交集。当时的人们预计到,在艾森豪威尔与史蒂文森之间将会有一场势均力敌的较量,所以打算先用刚刚问世的UNIVAC来预测选举结果。UNIVAC于是吸引了所有人的关注。在用了清点结果的百分之五到百分之六的数据对它进行了编程之后,它十分明确地预言,艾森豪威尔将以明显优势获胜。这与选民们猜测的恰好相反,他们相信史蒂文森会赢得选举。(S. 68)UNIVAC便成了大众眼里毫无意义的愚蠢机器,没有人再把它的预言当回事。结果,最后的统计结果证明,UNIVAC的预言完全正确,所有质疑的声音顿时消失。这台计算机一下子变得万众瞩目,被赋予了不可取代的重要性。 UNIVAC取得了巨大的成功,它由46个部分组成,其中1块在1956年被送往德国。1950年,埃克特-莫奇利计算机公司被武器及办公用品制造商雷明顿兰德公司接管,在其运营下继续出售UNIVAC。 计算机用磁带(1952年) 现在终于讲到了我间接经历过的技术阶段了,也就是磁带驱动器和磁带。用于UNIVAC的磁带驱动器被称作UNISERVO,凭借它,人们第一次把数据和程序储存在磁带上并通过磁带加载到计算机上。但是UNIVAC并没有为它所使用的磁带确立标准,这一点由IBM在1952年实现了,背后的功臣是机械工程师詹姆斯·魏登哈默尔与工程师瓦尔特·布斯里克。他们合作研发的磁带驱动器IBM 726作为外围设备,被用于大型计算机IBM 701。所有后续其他磁带驱动系统,都与IBM的技术相兼容。第一卷用于IBM 726的磁带有720米长,1.25厘米宽,在七个磁道上储存数据。这样一个功能强大的“储物柜”,可以存储1.4兆字节的信息。 磁带技术的源头其实可以追溯到更早的时候,即20年前录音磁带的问世。1927年,弗里茨·波弗劳姆 在一条纸带上涂抹了可磁化的金属涂层,制造出了最早的磁带。对于这种操作,他并不陌生,因为他曾受烟草公司的委托,从铜漆里提炼出一种耐久的涂层用于烟斗的烟嘴。1928年,他为此项发明申请了专利。当时他还没有制造出一台适用于播放磁带的机器,在展示发明的时候,他手动撕开纸带又重新黏合,同样成功地反复播放出了上面的录音,只在黏合处出现了轻微的咔嗒声。在此之前,人们使用的是钢丝,而扁平的磁性纸带更适合卷绕,可以明显延长播放的时间。又过了几年时间,AEG公司才对此项技术产生了兴趣,制造出了录音机以及功能更加优越的磁带。这个时候所用的材料,是涂有可磁化氧化铁涂层的赛璐珞带,它在1935年的无线电展览会上被成功地介绍给了公众。 我拥有的第一台(家用)计算机是康懋达64,由于剩下的钱不够再买一个软盘驱动器,磁带就成为我所拥有的第一个存储介质。我把我的数据和游戏都储存在了这个叫作Datasette的设备上,后面我会在第三章里更详细地介绍家用计算机的情况。 2.7 晶体管(1947年) 计算机史上的里程碑,也不总是由计算机制造者或者理论家设立的。我们不能忽略那些用于计算机的微小部件的发明者。一个非常重要的构筑部件就是晶体管。简单来说,晶体管就是一个接通、控制、增强电流的电子部件。这类晶体管如今可以在每一台计算机、电视、收音机、电话机以及许多其他电器里找到,可以说就不存在哪个电子设备里没有这个部件。把晶体管和布尔代数的法则相结合,这个部件就完全可以应用于处理器和存储系统,从而掀起一场新的计算机革命。 查尔斯·巴贝奇在他的计算机里使用了拉杆、齿轮和蒸汽动力,楚泽和艾肯使用的则是继电器,ENIAC则装备了性能上优越得多的电子真空管。而晶体管相对真空管的优势是:它的耗电量更少,相应地也就产生更少的热量;另外它的接通速度更快,对震动也不是那么敏感。更重要的是:晶体管要小得多。 晶体管的基础是由物理学家约翰·巴丁、威廉·肖克利以及沃尔特·布拉顿于1947年在茉莉山的贝尔电话实验室(今天的诺基亚)夯实的。基于对锗这种新发现材料的研究,他们发现了晶体管效应,并制造出了第一支双极型晶体管(见图2.5),促使电子器件向微型化迈出了第一步,以此宣布了电子管时代的落幕。此前电子管一直被用于放大电信号。晶体管的三位发明者在1956年因此而获得了诺贝尔物理学奖。 另一股推动晶体管发展的力量,是化学家戈登·蒂尔在1954年用更具强度和稳定性的硅替代了较为敏感的锗。1958年,美国电气工程师杰克·基尔进一步完善了晶体管,他在一块单独的芯片上集成了多个晶体管、二极管和电阻。这样的芯片,随着时间的推移,变得越来越小,性能却越来越强大。而在当今的处理器里,一个芯片上可以容纳数10亿个晶体管。 2.8 第一台批量生产的IBM计算机(20世纪50年代) IBM的历史可以追溯到赫尔曼·霍尔瑞斯在1896年制造的计算机,它通过穿孔卡片来实现数据采集和统计。相关内容我在第1.18节已经做过介绍。这个公司在当时还叫作制表机器公司。1911年,制表机器公司与其他几家公司合并,成立了计算机制表记录公司,专营穿孔卡片、制表机、商用称及计时设备。1914年,托马斯·约翰·沃森在这家公司的基础上成立了IBM,并且使它一路攀上了世界顶尖的位置。 IBM很快意识到,销售计算机和销售钟表、称或者其他东西有很大的区别。比机器本身更重要的是服务。(S. 71)因此,IBM在销售和租赁计算机的同时,往往会签订一份维护合同。这项服务能够保障IBM的产品得到规律的维护从而保持令人满意的运转状态。 IBM真正把重心转向计算机是在二战之后。起初市场上一直只有计数器和加法计算器。1946年,基于打孔机的电子管计算机IBM 604问世。这款机器的后继产品就已经具备了一个运算器和1400个电子管,并且借助一块仪表盘来控制。为了满足用户对大量程序的需求,穿孔卡片被用于编程,1949年出现了卡片编程电子计算器。不过这些都还算不上现代意义上的计算机,如果先不考虑哈佛“马克1号”的话。 直到大型计算机IBM 650的问世,IBM才真正彻底转型为计算机公司,通过计算机获得的利润首次超过了销售计时设备和穿孔卡片机器带来的盈利。在1953年至1962年之间,共有2000台IBM 650面世,(S. 72)它成为世界上第一台批量生产的计算机。在这台计算机上,可以借助系统内存进行简单的编程,它使用的依旧是双五进制编码的十进制,也就是说编码由一个二进制部分一个五进制部分组成,因为那个时候人们还在使用不同的编码形式。IBM在这里使用的是IBM 650码。随着时间的推移,不同的编码才开始标准化(比如BCD码)。IBM 650不仅适用于科研领域,同时也考虑到了传统制表机用户的需。1952年底交付上市的大型计算机IBM 701,则是以科研目的为导向的。随着这台机器的面世,IBM宣布完成了向纯电子计算机的过渡。对于商业客户来说,IBM 650仍然是合适的选择。到了1953年,又出现了主要为商业用途而研发的IBM 702。 2.8.1 第一个硬盘驱动器(1956年) 由于计算设备的效率越来越高,需要处理的数据量也越来越大,通过穿孔卡片系统存储和检索数据的传统方式就显得越来越吃力,于是IBM的存储开发实验室1952年应运而生。1956年,实验室在雷诺·约翰逊(Reynold B. Johnson)指导下制造的第一个硬盘驱动器,作为计算机IBM 305 RAMAC的组成部分进入了公众的视野。磁盘存储系统RAMAC是Random Access Method of Accounting and Control(计算和控制的随机访问方法)的缩写。IBM 305是第一台配备硬盘的商用计算机。这个硬盘有两个冰箱那么大,重达1吨,大约可以储存3.75兆字节。硬盘内部含有50块直径为61厘米的铝盘,上面覆盖着一层磁性物质。磁盘以每分钟1 200转的速度旋转,存取时间为0.6秒。 2.8.2 IBM 1401(1959年) 1959年,IBM推出大型计算机IBM 1401(见图2.7),进一步巩固了自己在计算机市场的领先地位。这款机器当时被售出了12 000台,这样的数字在那个时代堪称惊人。到1964年IBM System/360大型计算机问世前,IBM 1401始终是当时最成功的数据处理系统。 IBM 1401的诞生就是为了取代IBM 407等制表机。用户很快也认识到了这种模块化系统的优势,因为它可以适应各种操作要求和应用。这款计算机几乎在每个行业都找到了用武之地,并逐渐取代了旧的穿孔卡片设备。它所包含的重要革新包括1个晶体管处理器、(S. 73)一个具有可变字长且容量从1 400至16 000个字符可选的磁芯存储器。数据的输出和输入则依赖快速穿孔卡片读卡器和打孔器、快速打印机、新的磁带和磁盘单元以及1965年引入的可移动磁盘存储器组。 2.8.3 题外话:计算机类型 由于这里多次使用了“大型机”一词,我想在此简要介绍一下计算机的各种类型。要把这些术语区分清楚,并不是一件容易的事。 超级计算机 性能特别强大的计算机被称为超级计算机。这类计算机通常具有大量并行工作的处理器,可以使用共享的外围设备以及共享的系统内存。超级计算机主要应用于不同领域的科学计算,例如生物学、化学、地质学、航空航天、医学、天气预报、气候研究、军事以及物理学。(S. 74)它们首先用于模拟,所需的运算性能是和任务的复杂程度成正比的。最快的超级计算机会被列入每半年更新一次的全球超级计算机TOP 500榜单。截至发稿时,日本RIKEN计算科学中心的富岳以绝对优势位居榜单之首。来自巴登符腾堡州的Hawk由惠普公司制造,是德国最快的超级计算机。这种超级计算机的性能以每秒浮点操作数(缩写为 FLOPS)为衡量标准。来自日本的富岳能够达到415.5 PFLOPS (千万亿次浮点运算每秒)。我们可以来看一个比较:1941年的楚泽Z3每秒钟可以处理两次加法,大约相当于2 FLOPS。 大型计算机 大型机(也称为主机,mainframe、host)是一种大规模的计算机系统,其功率远远超出个人计算机,通常也超出了经典的服务器系统。前文所介绍的IBM 650和IBM 1401就是这样的大型机。与超级计算机相比,它们的运算性能并不起决定性作用,更重要的是能够可靠地处理大量数据、交易或公司的关键数据。这样的大型机通常可以同时处理来自不同用户的各种访问。相比之下,超级计算机则是为单一用户设计的。大型机的典型应用领域是银行、保险公司、大型公司和公共管理部门。服务器集群是大型机的一个新兴应用领域。 小型机 小型计算机(通常被称为工作站)与个人计算机非常相似。但确切地说,工作站是一种功能特别强大的办公计算机,常用来处理音频和视频数据,也可服务于技术与科学性的目的。此类计算机在图形性能、计算能力、存储空间和多任务处理方面通常高于平均水平,并且也经常用于服务器领域。如今它还被越来越多地用来为电影和电视制作计算机动画。不过,由于今天的个人计算机同样具有相当强大的功能,工作站和PC之间的界限就变得越来越模糊。同时,“PC” 和“工作站”这两个术语被越来越频繁地混淆使用,甚至在不知不觉中被当成了同义词。一些制造商甚至试图使用“工作站”这个词来宣传他们的PC,以突显其功能强大。 (S. 75) 微型计算机 微型计算机(通常被称为个人计算机、PC、台式计算机或办公计算机)是今天最常见的计算机,已经走进了千家万户,笔记本计算机和一体机都包括在其中。这种计算机的主要用途是实现用户与应用程序的互动。典型的个人计算机包含桌面环境(操作系统)以及各种用于图形处理、编程环境、办公领域的程序,并且可以与网络连接。 单板计算机(single-board computer) 树莓派(Raspberry Pi)所代表的所谓单板计算机也很受欢迎,这款迷你计算机原本是为了让孩子们熟悉技术和编程而开发的。事实上它经常充当玩家们的媒体中心、机器人控制、NAS(network attached storage,网络附加存储)或复古游戏机。而新一代的单板计算机现在也被用作台式计算机的替代品。所以可以毫不夸张地说,在今天单板计算机纤小的体积背后,隐藏着一台真正的个人计算机。 2.9 第一台带有晶体管的计算机(1954年) 在晶体管发明之后,下一个合乎逻辑的步骤显然是用它们替代计算机里笨重的真空管。晶体管能够大幅降低耗电量,产生的热量微乎其微,而它最大的优点就是显著提高了可靠性。 20世纪50年代,有两台建立在晶体管基础上的计算机,以极高的抗干扰性、可靠性以及更快的速度,预示了计算机新时代的到来。一台是由美国空军贝尔研究实验室开发并于1954年完成的 TRADIC(Transistorized Airborne Digital Computer,晶体管化的机载数字计算机)。它有10 358个锗二极管和684个晶体管。另一台计算机是麻省理工学院林肯实验室在1955年研发的TX-0(Transistorized Experimental Computer Zero,晶体管化实验计算机零号)。它于1956年投入使用,是传奇的“旋风”计算机的继任机型。第一代“旋风”计算机还没有使用晶体管技术。 TX-0后来变得更加知名,是因为它在1958年被移交给麻省理工学院的电子研究实验室,这个实验室在20世纪60年代年对人工智能和黑客文化的兴起起到了极大的推动作用。 (S. 76) 2.10 PDP-1——第一个工作站(1960年) 1960年,IBM作为当时世界上最大的计算机制造商,面临着新的竞争对手:DEC(Digital Equipment Corporation,数字设备公司)的工程师肯·奥尔森和哈伦·安德森交付了世界上第一台“小型计算机”——配有键盘和屏幕的PDP-1(见图2.8)。 早在五年前,肯·奥尔森就制造了第一台基于晶体管的计算机,TX-0,以及继任机型TX-2。TX-2的主要特点之一是用户可以通过屏幕实现人机互动。 奥尔森和安德森创立了DEC公司,并打算制造一台带有晶体管和显示器、类似TX-2的计算机。他们的研发成果在1960年进入市场:PDP-1(Programmed Data Processor 1,程序数据处理机1号)。所谓 “小型机”,是相对于60年代的其他机器来说的,实际上PDP-1仍然有两个冰箱那么大。这台计算机虽然不如当时最新的IBM计算机那么快,但它的成本只有IBM计算机的几分之一,基础配置的售价为12万美元。到1969年为止,DEC公司一共生产了53台PDP-1。它包含2 700个晶体管和3 000个二极管。(S. 77)带有六角形外壳的圆形显示器使它的外观显得相当特别。 PDP-1的一个里程碑式的运用由史蒂夫·拉塞尔和麻省理工学院的学生们完成,他们用它开发了世界上第一款多人视频计算机游戏《太空大战》。 在PDP-1这个成功的开端之后,DEC开发了许多其他型号的机器,这些型号在市场上均占有一席之地,使DEC成为第二大计算机制造商。PDP-8是其中最成功的小型机,售出超过5万台。这个型号做了一次非常有趣的创新尝试:所有组件都通过一条总线相互连接,因此处理器与内存和各个功能部件之间的通信是通过一组公共信号线进行的。1965年,DEC凭借PDP-10进入大型机市场。到1986年,它已经拥有超过10万名员工。但是进入微型计算机和工作站的时代之后,公司很快就走了下坡路。1998年,DEC被康柏收购。而康柏自身则在2002年被惠普兼并。 2.11 IBM System/360 (1965年) IBM于1965年推出的大型机System/360,简称“S/360”,可谓在计算机的演进中向前迈进了一大步。S/360涵盖了一整个大型计算机系统家族,它具有模块化结构并且支持不同的计算机设备(见图2.9)。IBM总共提供了14种不同型号的大型计算机以及40个外围设备。而且这些计算机是可扩展的,用户以根据需求增强计算机的功能。更具开创性意义的是,用户升级计算机之后,它的程序可以与所有计算机型号兼容。而在这之前,人们必须为每台计算机重新编写新的程序。 在不同计算机上运行相同的程序,这个概念一经产生便引领了一股风潮。S/360系列的开创性还不限于此。它引入了多任务操作,即多个程序可以同时在内存中运行。这在今天并没什么特别,但在当时是十分新奇的。除了这些为即将到来的计算机时代开辟道路的创新之举,IBM显然还将大型计算机提升到了一个新的技术层面。这款计算机的速度是之前最快的IBM机器的两倍,并且首次使用了8位字节,系统内存升级到了(对于当时来说)相当惊人的500 KB。 这个项目得以成功实施,我们首先必须向当时的IBM老板小汤姆·沃森致敬。他沿着父亲的方向,走出了更宽广的道路。因为这是一个风险极高的项目,(S. 78)为此IBM不得不“全力以赴”。小沃森为该项目投资了50亿美元,而当时IBM的年营业额仅为32亿美元。所以它是有史以来最昂贵的计算机系统之一。我们完全无法想象小汤姆·沃森当时是凭借多大的魄力迎难而上的。但是他做出的决定是正确的,S/360取得了巨大的成功。在推出S/360之后,IBM不得不让计算机的生产线在接下来的两年内全天候运行,以便赶上订单的进度,要知道我们这里谈论的是大型机,每台价格在13万美元到550万美元之间。 S/360大型机系列一直生产到1977年才退出市场。 2.12 第一台“个人计算机”(1965—1968) 在这一点上应该注意的是,讨论哪台计算机可以被视为第一台个人计算机可能会很费力,我也无法百分百地保证我给出的答案的正确性。史蒂夫·乔布斯在1995年接受丹尼尔·莫尔的采访时说:“我在惠普公司看到了我的第一台台式计算机,它被称为9100A(见图2.10)。这是世界上第一台台式计算机。” HP 9100A在广告中也常被称为个人计算机,但实际上这种计算机与我们今天在日常生活中所见的个人计算机关系相对较小。(S. 79) 惠普自己并没有使用计算机这个词,而是将它称为“电子计算器”。不过,与其他只能通过穿孔卡片来实现运算的计算器相比,这台配备了一个键盘和一个小屏幕(更确切地说是示波器)的计算器已经初具个人计算机的雏形了。正如史蒂夫·乔布斯在采访中所说,这个设备也给了他相当大的启发。9100A的价格在当时并不算低,大约为4 900美元。它拥有一个内部核心存储器,即使在设备关闭后,程序和数据也不会丢失。用户可以输入程序并将它们保存在小磁卡中。这个构想其实是从好利得公司的Programma 101复制而来的,惠普因此在法庭上被判支付 90万美元给好利得。 Programma 101是好利得公司在1965年推出的,也就是说早于HP 9100A三年上市,所以它也应当被视为可编程袖珍计算器和个人计算机的先驱。 2.13 计算机鼠标(始于20世纪60年代) 连接用户和计算机的最重要工具可能就是鼠标了。虽然鼠标的雏形早在20世纪60年代就出现了,(S. 80)但直到1984年才在苹果公司的麦金塔计算机上取得了技术上的突破,此后便开始了加速进化。1961年的某个时候,美国计算机专家和发明家道格拉斯·卡尔·恩格尔巴特 一定在他的笔记本里画过某种设备的设计图,这是一种能让人与阴极射线管显示器(以及计算机)互动起来的设备。根据其他资料的记载,他曾把这个设备描述为“人类思想的延伸”,并用“指针”这个词来称呼它。类似于光笔或游戏操纵杆之类的指示设备虽然已经存在,但这些设备在日常使用中往往并不方便。请注意,我们现在谈论的仍旧是大型计算机时代。1964年,供职于恩格尔巴特增强研究中心的首席工程师比尔·英格利士制造出第一个鼠标原型。这个设备具有一个木制外壳,并安装有一个滚轮,以此控制它在屏幕上的移动。当时有一位员工表示,这个设备看起来就像一只老鼠,这个名称于是一直流传到了现在。1968年,英格利士向专业人士展示了他的鼠标,并使它作为显示系统X-Y位置指示器于1970年获得专利。当时NASA也对鼠标产生了兴趣,但他们很快就意识到,它不能在失重状态下使用。 德律风根和它的鼠标 甚至在恩格尔巴特展示他的鼠标之前,德国的德律风根公司,更准确地说是该公司的雷纳·马勒布赖恩就已经制造出了一种由滚球控制的“鼠标”。这个设备是为空中交通管制员发明的,用于在大型雷达屏幕上标记飞机位置。不过它只是大型计算机TR440的配套设备,而这款计算机由于数量相当有限(每台计算机售价1 500万德国马克),也就几乎没有人有机会看到这款鼠标。这个输入设备的价格在当时是1 500德国马克。 不过计算机鼠标这个设计很快就无人问津了,直到施乐帕克研究中心为施乐奥托计算机开发图形用户界面时才再次被采用。施乐奥托成为第一个采用图形界面的工作站,它的界面可以通过一个计算机鼠标(三键鼠标,见图2.11)控制。施乐奥托的价格对于普通人来说显然过高,但它包含的许多创意对于未来的个人计算机和史蒂夫·乔布斯未来的苹果麦塔金计算机都具有很大的启发性。乔布斯在1984年使用鼠标作为输入设备,与图形界面“丽莎”结合,实了新的突破。我将在第2.15节和第3.6节分别讲述施乐奥托以及苹果麦塔金计算机、苹果“丽莎”的故事。(S. 81) 2.14 批量生产的第一个微处理器(1971年) 第一个投入批量生产的处理器是英特尔公司于1971年推出的英特尔4004。这是一个4 位微处理器,所有组件都集成在一个芯片上。当时的英特尔还是一家小公司,它从日本Busicom公司得到了4004的订单,打算制造一种复杂但灵活的计算机芯片组。第一台配备4004的电子计算机是1971年的Busicom 141-PF型号,售价大约为1 600德国马克。除此之外,这种芯片还计划用于自动取款机和收银机。 起初,订单中并没有要求将微芯片连同所有组件都集成在一个芯片上,只是要求制造计算机芯片。正是英特尔的工程师马尔西安·霍夫提出了“把一台计算机浓缩在一块芯片上”的构想。这样的芯片还应该是普遍适用的,不再只针对一种应用目的进行定制。Busicom当时同意了这个提议,并积极参与了微芯片的开发。最后他们成功研制出一种极小的芯片,可以容纳2 300个晶体管,时钟频率为108 kHz。突然之间,原来必须用能填满房间的计算机才能完成的运算,现在只需要一枚指甲大小的芯片! 当时,英特尔已从Busicom公司争取到了向其他不与之竞争的客户提供微处理器的权利。不过,在那个时候还没有人能预计英特尔的微芯片在计算机历史上会扮演什么样的角色。Busicom在1973年宣布破产。(S. 82)这在之前,英特尔已经从Busicom手中买回了4004的专利权。 2.15 施乐奥托(1973年) 在向个人计算机过渡的过程中,施乐奥托可以算是最重要的计算机型号之一了(见图2.12)。1973年,它诞生在施乐帕克研究中心。它本质上还不是个人计算机,而是工作站,零售价为4万美元,目标群体也并非普通消费者。尽管如此,这台计算机还是为下一代个人计算机在许多方面奠定了基础。 图2.12 施乐奥托 (S. 83) 这款计算机的技术配备着实令人眼前一亮。由德州仪器开发的处理器主频为5.8 MHz,主存为128 kB,可扩展至512 kB。此外,它还包含一个2.5 MB的可移动硬盘驱动器,在当时堪称容量惊人。直立显示器的设计也相当有趣,可惜这种设计没有在之后的个人计算机中保留下来,整台设备大约与一台小型冰箱大小相当。 不过,真正为未来个人计算机的发展指明方向的,是由计算机鼠标(见图2.11)控制的图形用户界面,可以将多台计算机联网的以太网网络接口,以及面向对象的编程技术。这些新技术都被史蒂夫·乔布斯用在了他的苹果麦金塔计算机上。他在个人计算机占领市场且Apple Ⅱ销量暴跌之后,曾亲自带着他的员工一起访问施乐帕克研究中心,为技术革新寻找灵感。比尔·盖茨之后也同样试图在这个孕育了众多重要构想的地方寻求启示。 从这个角度来看,施乐本可以凭借其创新成为下一个IBM。但是苹果的史蒂夫·乔布斯和微软的比尔·盖茨显然更快地采取了行动,也更清楚如何营销他们的概念。尽管施乐后来曾起诉苹果公司,而同时苹果也起诉了微软,但这些诉讼都在法庭上被驳回。 1. 国内首部全景描写计算机及网络从无到有的简史。 2. 德国殿堂级科普作家于尔根·沃尔夫历时两年作品,上市引发轰动,被外媒誉为“全面、准确反映计算机史的科普经典”。 3. 近200幅计算机各时期经典配图,均为首次披露。