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参观硅谷电脑博物馆:世界最大的电脑博物馆

(2017-11-13 06:39:01)
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参观

分类: 参观
 
前言

  我在1978年春进入华南工学院(现华南理工大学)计算机工程专业学习,1981年来美后进入加州州立大学计算机科学专业学习,毕业后在包括数家世界五百强的多家计算机设备制造企业从事软件研发工作近三十年。参观硅谷电脑博物馆后,感慨之余萌生写这篇文章的想法。试图结合自己中文,英文及计算机方面的知识及工作经验,把这个博物馆的内容以及自己学习,参与及见证计算机技术的经历与大家分享。本文有相当大的篇幅来自英文计算技术资料的翻译,对我来说是一个新的 尝试。写作过程中尽量写得通俗易懂,希望有高中毕业文化程度,具有一般电脑常识的读者能看得明白,以达到科普的目的。   

  趁Memorial Day (纪念日) 假期,我们一家人开车从洛杉矶到圣荷西及三藩市扫墓及探望亲友。儿子告诉我,圣荷西附近的山景城 (Mountain View) 有一个电脑博物馆。我在这个领域学习与工作三十多年了。退休两年后,有机会参观位于硅谷的全世界最大的计算机博物馆,许多展品都勾起我多年尘封的记忆,作为计算机领域的一个退役老兵,撫今追昔,感慨万千。儿子也是学习计算机专业的,并工作了四年,从小就开始摆弄计算机,他在成长的过程中也见证了计算机在这些年的迅猛发展。父子两人同游计算机博物馆,我给儿子讲以前的故事,儿子给我讲最新的发展,可谓相得益彰。


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停车场上的广告牌:电脑历史博物馆是全世界最大的收藏和展示电脑的发展及其对人类影响的博物馆
 
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博物馆入口的标语:计算技术革命的第一个二千年

  这个在2011年首次向公众开放的展览庆祝计算机技术壮观的历史,从古老神秘的设备到未来的技术。观众通过参观展馆19部分之旅,每部分从不同的角度展示计算机技术的一个独特的侧面。在我们的多媒体显示器,观众可以发现使您爱恨交加的小工具的研制过程中背后不为人知的故事,它们是科学家,工程师,和企业在艰辛的探索过程中取得戏剧性的突破成果。[注1]


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第一部分:计算器

  这一部分展出了数字电子计算机 (简称:计算机,俗称:电脑) 出现以前人类在历史上使用过的计算工具。这些工具包括通用的日常计算工具及使用在工程,导航,及其他科技领域的专业计算工具。

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十七至十九世纪英国及意大利科学家制作的使用在射击,测量和导航的计算工具。

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苏格兰数学家约翰·纳皮尔在十七世纪发明对数并出版了对数表

  苏格兰数学家纳皮尔(J.Napier,1550—1617)正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数。对数的发明是数学史上的重大事件,天文学界更是以近乎狂喜的心情迎接这一发明。恩格斯曾经把对数的发明和解析几何的创始、微积分的建立称为17世纪数学的三大成就,伽利略也说过:“给我空间、时间及对数,我就可以创造一个宇宙。”[注2]

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发明于十七世纪的计算尺被广泛应用至二十世纪

  漫步在这些陈列品之间,感叹计算技术的飞速发展。展品中的对数表是我在中学时代常用的,计算尺曾是工程师随身携带的计算工具,还曾是工科大学生身份的一种标志。七十年代我进入华工学习时,还学习过如何使用计算尺。我的儿子只有在博物馆里才可以看到这些不久前还在使用了几个世纪的工具,他是幸运的,从小就与计算机为伴长大,所有传统的,难以掌握的工具已经彻底淘汰。我也是幸运的,亲身参与并见证了计算机技术从专业人士,大学的实验室普及到普通人的日常生活的迅猛飞跃的时代。遗憾的是展品中遗漏了中国人发明的算盘,可能是展览的组织者认为算盘只可作四则运算,与数学后来的发展关系不大。

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  法国科学家帕斯卡(Pascal)在1645年为减轻任税务官的父亲在计算上的辛劳而研制出世界上第一台机械式数字计算机(复制品)。帕斯卡的计算机虽然只能做加减运算,却是计算技术的一大进步。这种计算机当时生产了50台,但只卖出15台。在初中物理课上记住了以他的名字命名的流体力学定律:帕斯卡定律。上世纪八十年代初在美国大学学习计算机课程,很多课程都使用以他的名字命名的 PASCAL 语言编写程序。

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  德国著名数学家,哲学家莱布尼茨 (Leibniz) 在1673年发明了第一台可作四则运算的计算机。这台机器独特的鼓形齿轮形成了以后长达两个世纪的计算机设计的基础。他先后造出了几款改进形的机器,只有一台保存至今。 莱布尼茨曾在数学,物理学,罗辑学,及哲学方面作出许多重要的贡献。莱布尼茨这个名字并不陌生,在学习高等数学的时候我就知道他与古典物理学的奠基人牛顿先后独立发明了微积分。

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计算机先驱查尔斯·巴贝奇 (Charles Babbage) ,世界上第一位软件工程师奥古斯塔·爱达·金 (Augusta Ada King)。

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博物馆展示的用“差分表”来简化数值计算的原理

  参观博物馆的一大收获是首次获知计算机技术的先驱巴贝奇及爱达。
  故事要从“差分表"讲起。博物馆展示的用“差分表”来简化数值计算的原理:二次多项式的第二级数值差为常数2,三次多项式的第三级数值差为常数12。以此类推,N次多项式的第N级数值差亦为常数。利用差分表,就可以把多项式数表的计算,化为一系列简单的加法,而满足一定条件的函数可以用多项式来近似表示,因此利用差分表可以编制许多函数的数表。
  18世纪末,法兰西发起了一项宏大的计算工程──人工编制《数学用表》,这在没有先进计算工具的当时,可是件极其艰巨的工作。法国数学界调集大批精兵强将,组成了人工手算的流水线,算得个天昏地暗,才完成了17卷大部头书稿。即便如此,计算出的数学用表仍然存在大量错误。[注3]
  受到利用差分表计算数表的启发,英国数学家巴贝奇决心制作一台能代替人工计算来完成数表编制,他成功地设计,并在1822年成功地制成了供计算数表用的小型差分机,它能打印结果,并能按照设计者的控制完成一系列的适算,这实际上是“程序设计”思想的萌牙。
  成功的喜悦激励着巴贝奇,他计划建造运算精度更高的大型差分机:差分机1号。他成功地争取到政府提供1.7万英镑的资助,自筹资金1.3万英磅。差分机一号在1821年开始动工,该机的设计是可以自动地进行一系列运算并打印结果。差分机1号是第一个完整设计的自动计算引擎。在建造的过程中巴贝奇不断地改进设计从增强机器的功能。1830年的设计显示了该机可以运算到16位数字,完成六次多项式的计算。该机的计算部分及打印部分一共有25000个零件。全部建成后估计有四吨重,八英呎高。由于和工程师约瑟夫·克莱门特 (Joseph Clement) 的纠纷,该机于1832年停止建造。政府也在1842年停止资助。[注4]
  随着差分机一号的进展受挫,巴贝奇在1834年开始构思一个通用的分析机。分析机的结构与现代计算机基本相同:独立的内存,中央处理机,及用于数据及指令输入和输出的设备。巴贝奇的划时代的构思使他无愧于“计算机先驱”的称号。随着分析机的设计在1840年基本完成,巴贝奇在1847年至1849年完成了差分机二号的设计。差分机二号能够计并31位数字,开且可作七次多项式的运算。[注4]
  在巴贝奇痛苦艰难的时刻,奥古斯塔·爱达·金(英国诗人拜伦之独生女)参加了他的工作,并为分析机编出了世界上第一批程序。为了纪念这位计算机软件的创始人,美国国防部把军方编程用语言用爱达的命字命名为 ADA 语言。
  遗憾的是,分析机到巴贝奇于1871年去世时始终也未能完成。主要原因是当时的机械技术不能满足巴布奇设计的要求,而电子技术又尚未产生。更主要的原因是当时对高速计算机的需求不很迫切,他几乎是在孤军奋斗。直到他去世之后70年的上世纪40年代,源于他的设计并使用电子技术的计算机终于向世,他的天才思想才得到验证。[注5]

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巴贝奇差分机一号演示部分(1972年以一比四分之三比例在美国复制)

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博物馆工作人员在演示在20083月于美国建成的巴布奇设计的差分机二号
     
  博物馆内还陈列了一些机械计算机的实物及图片。

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前苏联国家计算机工厂在1932年制造的 Felix 四则运算计算器
    
  引人注意的是这台机器的名字 Felix:Felix Dzerzhinsky (费利克斯·捷尔任斯基) 。捷尔任斯基是全俄肃反委员会(简称“契卡”)的创始人,也是后来闻名世界的超级情报机构克格勃(KGB)的前身。情报部门使用计算机的主要功用是破解密码。

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大企业雇用大量工人操作机械计算机的计算部门

参观硅谷电脑博物馆:世界最大的电脑博物馆 - ed_yuan - ed_yuan的博客 制造于不同时期的机械计算机

参观硅谷电脑博物馆:世界最大的电脑博物馆 - ed_yuan - ed_yuan的博客 台式电子计算器(Calculator)

  机械计算机被诞生于上世纪六十年代的台式电子计算器(Calculator)逐渐取代,直到现在,计算器仍被广泛使用。

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第二部分:存储各种数据的穿孔卡片

  穿孔卡片(punched cards) 曾被广泛应用于计算机数据与程序的输入,输出,及存储。博物馆专门为穿孔卡片设立了一个部分展示穿孔卡片以及用于制作及处理穿孔卡片的设备。

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霍尔瑞斯电动制表系统

  美国政府使用这台机器以创纪录的短时间完成了1890年的人口普查,在此过程中首次大规模使用穿孔卡片处理数据。IBM 公司以这台机器的原理作为基础开发了以后的商用计算机。[注6]

  有趣的是直到现在,美国选举用的选票仍使用穿孔卡片。前些年选民仍需要用针在选票上打孔,近年来改用圆珠笔在选票上选择。


参观圣荷西电脑博物馆:世界最大的电脑博物馆 - ed_yuan - ed_yuan的博客第三部分:模拟计算机

  模拟计算机曾是科学计算的工作母机。实际上,模拟计算设备的历史可以追溯到数百年前。典型的例子是被称为比例指南针的计算工具,以及众所周知的计算尺。数字计算机是用0和1表示数字进行运算,而模拟计算机则用电流、电压等连续变化的物理量模拟数字直接进行运算。模拟机的主要优点是:可以比较容易地通过信号发生器及集成电路的各种不同组合来模拟物理现象,而不必学习如何编写程序来达此目的。小型模拟机通常在实验室使用,而大型模拟机通常使用在电力传输或电话网络。如果沒有使用模拟机进行研究,早期的火箭和太空旅行也不可能实现。在上世纪50年代末和60年代初,数字计算机变得快速,准确,可靠,性价比高,模拟机开始被淘汰。即使在今天,在一些特殊领域使用模拟机比使用数字计算机进行研究来得容易。[注7]

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模拟计算机: Arnold Nordsieck 微分分析仪(Differential Analyzer)

     

  Arnold Nordsieck 使用价值700美元的第二次世界大战剩余物资,在上世纪五十年代装配了一台模拟计算机。他模仿了20世纪30年代以来的微分分析仪,但又有重大的差别。例如,Nordsieck 模拟计算机采用了电气传动,而不是机械轴传动。他给机器定下的设计标准是“便捷、简单、便携和经济”。 该机器体积小,结构简单满足了前三个标准,另外它仅标价700美元,满足了第四个标准。[注8]


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第四部分:现代电子计算机的诞生

     

  第二次世界大战是现代电子计算机诞生的助产士。前所未有的军事需求及庞大的战时资金投入刺激了计算机技术的发展。早期的电子计算机是为完成特定任务设计的专用计算机,但设置起来很繁琐和费时。专用计算机最终被具有可按应用修改或重新编写的内存软件的通用计算机取代。[注9]


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二战德国军队使用的 ENIGMA 密码机,信息输入到机器中进行加密后发送。


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巨人 (Colossus) 电子密码破译计算机的一个保留下来的零件

  计算机在第二次世界大战中的一项重大应用是破解敌方密码。英国政府组成了由数学家和工程师的专业团队在布莱切利公园研制成巨人 (Colossus) 电子密码破译计算机破解德国的密码。二战英国首相温斯顿·丘吉尔承认电子密码破译计算机缩短了战争,但战后他下令销毁机器以保密。[注10]

  1942年,物理学家约翰·莫齐利 (John Mauchly) 提出了一个全电子计算设备的设计方案。美国陆军当时正需要计算机来计算复杂的弹道分析表,他的方案得到了军方的赞助。从1943年开始到1945年,ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer 电子数字积分计算机的英文缩写)被建造出来了。这是第一个以电子速度运行的大规模计算机,其运算速度不会被任何机械零件降低。ENIAC使用长达10年之久,直到1955年被闪电击中报废。ENIAC 完成的计算可能比此前人类所有的计算总和都多。[注11]


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  ENIAC有1,8000个真空管,一至两天内会有一个真空管烧毁。如何找到并更换损毁的真空管是非常具有挑战性的工作。经过一段时间的经验积累,维修部门能在15分钟内解决问题。 

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摩尔电气工程学院

  ENIAC 在二战结束被解密后,引起了来自世界各地的工程师浓厚兴趣。它是怎么工作的?如何建立一个比它更好的机器?作为回应,摩尔学院在1946年举办了为期八周的系列讲座,参加这个讲座的三十多人后来成为了计算机技术的先驱。[注12]

  离开这部分展览时,参观者大概都会有一个问题:谁发明了计算机?历史上至少有十几位卓越的设计师为计算机作出了独特的贡献,然而争议、矛盾和阴谋蒙蔽了事实和时间,这个问题在法庭和教室分论了几十年仍未见分晓。[注13]


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第五部分:早期计算机公司

序言:第一家计算机公司


  可存储程序的计算机代表技术上的重要突破。但是,如果你想要拥有一台,你必须自己建造。当时计算机还没有实现商业化生产。随着兴趣的增长,无论是初创企业和现有企业都开始考虑:为市场制造通用计算机是否是有利可图的事业。然而没有人知道的潜在市场有多大,一个企业参与这项事业是精明还是愚蠢。[注14]


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UNIVAC(通用自动计算机)

  随着UNIVAC(通用自动计算机)的广泛使用,计算技术进入流行文化。UNIVAC 可以说是第一台成为一个家喻户晓名字的计算机。UNIVAC 是约翰·莫齐利 (John Mauchly) 和埃克特 (Presper Eckert) 在成功地建造了 ENIAC 后的心血结晶。UNIVAC 被设计成可成批生产的多功能的通用计算机。1946年他们为美国人口普查局提供了一个统计表,1951年 UNIVAC I 通过人口普查局的测试。
六年内,46台每台价值一亿美元的 UNIVAC 系统已经安装完毕,最后一台机器工作直至1970年。

  商用计算机在20世纪50年代初花在处理数据的时间只有10%,而90%的时间花在为数据存取而使用穿孔卡片或打印。埃克特和莫齐利改变了这一数据存取模式。在UNIVAC的设计上他们推出了 Uniservo 磁带驱动器。它以比传统方法快10倍的速度存取数据,尽管最初的客户们并不信任以磁带上“看不见”的信息取代有形的穿孔卡片及打印的图表。[注15]


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第六部分:实时计算

序言:对现实世界的反应

  进行人口普查,你可以等待计算机处理数据的结果。然而操控刹车、导弹飞行、装配线运行等却是刻不容缓。实时计算要求在状态发生时计算机能及时处理,早期的计算机已经能够做到这点。实时计算最早应用在军事领域,很快扩展到工业,医疗,及日常应用领域。[注16]

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美国军舰实时舰载信息系统

  出现在上世纪50年代的高速飞机和导弹加剧了对美国军舰的威胁。为了军舰的自卫必须处理和协调海量的信息。海军战术数据系统(NTDS)用电脑整合和显示雷达、声纳和通信数据。这种实时舰载信息系统的运行始于20世纪60年代初期。[注17]

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阿波罗登月计划导航计算机设计者埃尔登 (Eldon Hall)

  埃尔登领导的硬件团队在麻省理工学院实验室完成了阿波罗导航计算机 (AGC) 的设计及制造。该设计是基于北极星导弹制导计算机成功的设计,埃尔登说服了美国国家航空航天局 (NASA) 采用其制导系统集成电路。[注18]
 
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Bosch ABS-2控制器

  早期的汽车工程师们面临一个挑战: 刹车需要车轮减速。但如果轮子完全停止转动,司机将失去对汽车的控制。在20世纪20年代他们开始探讨解决方案。到了50年代,机械液压系统开始使用。在20世纪60年代,Teldix 展示了电子防锁死制动系统(ABS)。在20世纪70年代由数字电子系统提供的可靠快速的计算技术,使电子防锁死制动系统获得突破性进展。电子防锁死制动系统极大地提高了交通安全。

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第七部分:大型计算机 [注19]

序言:大企业的骨干

  随着技术的发展,人类的能力扩展了人类能从事的事业,而从事的事业逐渐扩大又反过来促进了人类的能力。在20世纪50年代企业越来越认识到计算机的广泛潜力。他们要求灵活大型的机器能够整合不同的任务。主力大型计算机能够满足这些需求反过来又重塑了企业运作的模式,从而提高了对于集中强大的大型计算机新的需求。[注19]

  对大型机的需求发生在50年代后期,当时晶体管计算机取代了真空管计算机并促进了硬件和软件的发展。制造商通常针对特定的市场小批生产特定的机型。[注20]

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日本 NEC 公司在1958年制造的 NEAC2203 计算机 - 中央处理机 (CPU),控制台和磁带驱动器

  NEAC2203,是早期的晶体管计算机,可进行定点和浮点运算,并且可处理英文和日文字符。1960年该机管理日本的第一个铁道在线实时车票预订系统。[注20]


参观硅谷电脑博物馆:世界最大的电脑博物馆 - ed_yuan - ed_yuan的博客美国IBM公司制造的 System/360 计算机

  IBM在1961年占领大约三分之二的美国计算机市场。IBM是否可以继续保住其领先地位?当时它提供的产品系列不能兼容,不能够为企业提供一个统一的,易于扩展的系统。IBM制造的 System/360,通用计算机家族的新成员,改变了这一状况。运行在System/360计算机上的程序,可以在同一系列的新型号机器上运行,让客户很容易地整合计算能力及更新机器。以后IBM生产的大型机都是 System/360计算机的后裔。[注21]

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第八部分: 计算机内部存储器&外部存储器

序言:计算机靠什么记忆

  计算机是同时完成多种任务的高手。它们为我们播放音乐,解数学方程,到网上冲浪,写小说。他们也为我们从包罗万象的数据库里搜索到需要的资料,从银行记录,百科全书,到祖母的食谱。计算机完成这些功能需要两种存储器:内部存储器(简称内存)和外部存储器(简称外存)。内存保存正在运行的程序及正在使用的数据。内存必须快速和灵活以保证计算机的运算速度,但内存的价格比较昂贵。外存保存数据和程序以备随时调用及永久保存。外存的速度较慢但以便宜的价格提供大容量的存储空间。这两种存储器至今仍在迅速地不断完善。[注22]

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1950年美国海军与工程研究协会(ERA)签约研制的可存储程序的计算机阿特拉斯 (Atlas) 使用的磁鼓存储器

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1955年制成的UNIVAC(通用自动计算机)的水银延迟线内存(Delay Line Memory)能储存1.5KB(千字节)

  早期的内存技术,如水银延迟线和磁鼓,以串行的方式工作。内存的数据在一个回路中循环,计算机要等待需要的数据到达读写位置时才能读取或写入数据。[注23]

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1955年麻省理工学院的旋风 (Whirlwind) 计算机的磁芯存储器

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对磁芯存储器的发明作出重大贡献的哈佛大学物理学家王安和麻省理工学院研究人员 Jay Forrester

  磁芯存储器是在磁环里穿进一根导线,导线中电流方向的改变可使磁环按两种不同方向磁化,从而代表“1”或“0”。1953年,麻省理工学院的旋风(Whirlwind)计算机成为使用这种技术的第一台电脑。磁芯存储器的出现淘汰了其他内存的技术,但制作磁芯存储器是一个精细的工作,细心的女工使用显微镜和灵巧的双手,把金属线穿过磁环里的直径只有铅笔芯大小的孔。[注24]

  此刻,回忆把我带回1978年春天的华南工学院(现华南理工大学)计算机实验室,我和计算机专业77级的新生在老师的带领下参观磁芯存储器的研制,穿着医生服的女实验员在显微镜下操作,那一切都让我们感到新鮮和神秘。

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上世纪七十年代制造的DRAM(Dynamic Random Access Memory 动态随机存取存储器)

  在上世纪六十至七十年代发展起来的半导体存储器使内存的速度和容量都有了极大的进步。主要的半导体存储器可分为下面几大类:
  SRAM (Static Random Access Memory 静态随机存取存储器):采用排列好的触发器,计算机可直接读写任何部分,它的优点是速度快,但造价昂贵。
  DRAM (Dynamic Random Access Memory 动态随机存取存储器):它使用电容器,仅需要一个晶体管储存一位数,访问电路也比较简单。DRAM 的结构比 SRAM 更密集,但速度慢,而且存储的数据需要定时更新。
  ROM (Read-Only Memory 只读存储器):电源被切断后仍能保留数据。保留的数据可以改变,但改变的次数有限制。[注25]

  半导体存储器的高速发展已使我们日常使用的家用电器轻松地存放无数高清的图象及音乐。就在不久以前,这一切都是无法想象的。上世纪八十年代中期我在美国的第一份工作是为一部条码读入机更新固件(firmware: 存储在机器内的只读存储器的软件。现代的智能家用电器内都有控制微电脑的固件)。该机有四片容量各为1K的只读存储器,固件总容量就只有4K(4096字节),不能存放今天任何一首歌的百分之一。就在这小小的空间存放了机器的系统及应用固件。每次客户提出新的要求都是一个挑战,要把新的要求增加的固件存入这有限的空间。记得最艰难的一次我绞尽脑汁将原有的程序精简,重复的程序共用,一番努力之后将新的程序加入,最后只余下3个字节的空间!


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闪存的发明人舛冈富士雄[注26]

  在存储器发展的过程中一段被人遗忘的历史:日本人舛冈富士雄 (Fujio Masuoka) 在东芝 (Toshiba) 公司工作时首先提出了快速闪存存储器(Flash memory,简称闪存)的概念。由于对公司沒有对他的发明给予奖励不满,他辞职成为东北大学 (Tohoku University) 的教授。背叛了对公司忠诚的日本文化,他起诉前雇主要求赔偿,法庭判决东芝公司在2006年一次性赔偿他 87,000,000日元(758000美元)。闪存,以它快速更新数据的能力命名,已经成为数码相机,手机和便携式音乐播放器的重要组成部分。[注26]
  闪存技术现在广泛使用在电子产品上,我们大家熟悉的“U盘”实际上就是一个闪存。

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使用在不同机器上作为外存的磁带(Magnetic Tape)

  磁带在20世纪30年代开始在录音中使用。 1951年 UNIVAC 推出带有磁带驱动器的计算机,比第一个磁盘的出现提早了六年。磁带在外存中作为主要的手段使用了多年,至今仍在使用。磁带具有成本低,便携性,无上限的离线存储能力, 互换性良好的优点。[注27]

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第一个磁盘驱动器:350 RAMAC

  计算机的外存持有海量的数据。早期的计算机从穿孔卡片,或从磁带以顺序读取数据。这使得数据的存取过程十分缓慢,从而制约了计算机的运行速度。IBM公司认识到只有随时从任何位置存取数据的外存,才能释放计算机的处理速度,该公司的 RAMAC 磁盘驱动器应运而生。RAMAC 拥有50个转速为每分钟1200转的24英时磁盘,可以保存5万字节。这个巨大的机器只能勉强存入经过压缩的的一首歌曲!在当时是一个划时代的创造。磁盘驱动器至今仍在计算机中广泛使用。[注28]
      
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5 1/4 英吋软盘曾广泛应用在个人电脑

  磁盘的数据存储量大,但价格昂贵。早期只能应用在大型机上。个人电脑则采用较为廉价的软盘。在20世纪70年代和80年代,软盘是个人电脑主要的存储设备,并用来分发软件。[注29]

  我在上世纪八十年代第一份工作中使用的个人电脑只有两个软盘驱动器。每天上班开机时把装有系统软件的软盘插入驱动器,系统软件正常运行后,需要插入不同的软盘读取或存入需要的程序或数据。

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3 1/2 英吋软盘与Zip磁盘

  5 1/4 英吋软盘,3 1/2 英吋软盘,及Zip磁盘曾被广泛地应用在个人电脑,直到最近才被容量大,价格低的光盘(CD),数字化视频光盘(DVD)取代。

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激光视盘(LD) 及由此技术发展而成的光盘(CD),数字化视频光盘(DVD)

  激光视盘保存的高品质音乐及图象曾受到市场热捧,直到上世纪九十年代初仍卖到上百美元一张。由此发展起来的光盘,数字化视频光盘也成为个人电脑的标准配置。曾几何时,激光视盘已彻底退出人们的视野,部分个人电脑也不再配置光盘,及数字化视频光盘。

  我从事计算机工作近三十年,除了第一份工作以外,其余大部分时间都是在研发磁带,及磁盘的企业工作。亲历了磁盘的容量从兆字节 (1MB = 1024KB) 到千兆字节(1GB = 1024MB),再到百万兆字节 (1TB = 1024GB) 的飞跃发展。 数以亿计的磁盘里含有我设计的程序,想到在全世界的各个角落里都有我参与研制的磁盘在工作,我坐在美国的家中,使用设在中国的网站写这篇文章,大家从世界各地读到这篇文章,这些过程一定经过我参与研制的无数磁盘。

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第九部分:计算机软件

序言:指示计算机工作

  计算机是一台万能的机器。它几乎可以做任何事情,但如果沒有得到来自软件的指示,它不能做任何事情。我们的文明依赖于科学,工程和工艺。软件是一种文学,为计算机和人的阅读而编写。但它也是一个产业:制作,销售,并维护它是一个数十亿美元的产业。[注30]
    
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几十年来数以千计的计算机语言的关系与发展图

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IBM 软件工程师绘制的软件流程图,我在大学学习程序设计及早期工作中也绘制过许多类似的软件流程图。

  计算机软件设计是一门年轻的科学,人材主要由各大学的计算机科学专业 (Computer Science) 培养。我在上世纪八十年代在美国参加工作时,大部分软件工程师并不是科班出身,比较接近的有学习电子工程、数学、物理的,还有一个是学音乐的,有些人甚至连大学学位都没有。在缺乏正规训练,而又缺乏标准的环境下研发软件,其质量可想而知。我的第一个任务是维护条码读入机的控制固件。 首先要读懂用汇编语言 (Assembly Language:非常接近机器语言的计算机语言。早期常用的编写程序的语言) 写成的程序。而且源代码内没有任何注释。费了很大力气,再与原作者 (公司老板之一,学物理的) 讨论后才彻底弄懂。早期的软件规模不很大,在弄懂的基础上,按照在学校学到的规范,先设计好流程图,再写代码,而且代码的每一部分都有一个简介,在重要的代码旁都有注释。这种严谨的工作方法一直保持了大概十年左右(中间换了二次工作)。那时候我很严格地完成软件研发的每一个步骤,力求完成的软件条理清晰,工作可靠,並且容易维护。完成后又经过详细的测试。因为我知道这些机器将会用来存储重要的数据,银行的记录,政府的档案,科技的资料。也可能会用在重要的实时控制,交通管理,机场指挥等。我编制的软件是否正常运行将会产生无法估量的影响。这种严谨的工作作风却在后来的环境下被迫放弃了。当时我刚转到一家公司工作,到一个新环境下开始技术性强的工作很不容易, 而那家公司的软件编写得实在不敢恭维,可以看出大部分都是没有受过正规训练的人员编写的,经过多年粗放的维护,整个软件到处都变成了令人头疼的“天书”。使情况变得更恶劣的是,管理人员素质低下,沒有给新人学习的时间,只会不断加压要求完成。那是一段非常苦闷的日子。我的第一个任务是修复一个错误,苦思数日之后找到了解決的办法,但按我以前的习惯,要花多些时间全面衡量一下这个修复有无副作用,其间经理多次来施加压力催促,一个在公司做了几年的小伙子悄悄告诉我,这程序没有人能看得全懂,大概找到解决办法后就尽快交货,有什么问题以后再说。想想这里的文化就是这样,我也只好随波逐流了。把修复加到软件里,在实验室试了一下就交货了。就在这一刻,我从“正规军”被迫加入了“土匪”的行列。当时内心的负罪感很强烈,参加"土匪"久了,慢慢就习以为常。以后又陆续换了几个工作,发觉到处都是“土匪当道”。软件越来越大,参与编制的人数以百计,而且人员不断流动,往往维护人员在无法完全理解原作者软件的情况下加上修复或功能的扩充。软件使用的时间越久,改动越来越多,以致很多部分都面目全非,有的段落几乎无人能懂,无人敢碰。但重新编写一个软件是一个投入周期长,风险很大的工程。在近三十年的工作中,参加新软件编制的经历屈指可数,而且还经历过数次新软件试制失败,不得已又用回旧软件的情况。因此一个软件不到万不得已,不会重新编写,常常就是能用就凑合着用。软件的质量问题越来越突出。管理层想出种种办法来试图改善,包括办各种训练班,推行编写软件规范。但往往执行一段时间又不了了之。还有就是加派人手测试,测试工程师比设计工程师还多,但测试毕竟不能模拟真实的运行情况,不少问题还是要靠用户报告。编写软件实在是一个很人性化的工作,软件的质量取决于编写者的训练基础,对问题理解的深度,编写时的精神状态,还有编写时是否处于赶工的压力等。遗憾的是软件编写不象其他产品制作那么直观,至今也未形成一个严格的标准(软件的应用包罗万象,也很难定出什么标准)。软件编写要实现标准化, 即使在软件技术处于全球领先地位的美国,还有很长的一段路要走。

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 第十部分:超级计算机

序言:最快的大脑解决最大的问题

  超级是相对的。每一个时代都有超级计算机,但定义是随着技术的进步而转变的。今天的超级计算机的计算能力可能只相当于是明天的个人电脑。超级计算机解决最复杂的计算问题,如预测天气,破译密码,及设计核弹等。早期的超级计算机是专门设计的机器,只有政府或军队是能负担得起这些机器的客户。[注31]
  早期的计算机一次只能处理一个数据,超级计算机可以同时处理多个数据而提高处理速度。矢量超级计算机例如 Cray-1 以流水作业的方式处理在一个序列中的所有数字。并行计算机结合多个处理器到一个更大的系统,复杂的计算被分解到多个独立工作的处理器,它们的计算结果重新组装成一个单一的答案。单指令多数据的计算机所有的处理器在同一时间对不同的数据执行相同的指令。多指令多数据的计算机不同的的处理器在同一时间对不同的数据执行不同的指令。现代的超级计算机是由网络连接,并且通过软件协调的计算机群,大型的超级计算机可以包含一百万台相连的计算机。[注32]

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IBM制造的 Stretch(型号7030)控制台

  IBM制造的 Stretch 是世界上第一台最复杂的超级计算机,引入了许多突破性的硬件和软件创新。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室 (Los Alamos National Laboratory) 使用第一台 Stretch 于1961年用于设计核武器。一台完整的 Stretch 占据约2000平方英尺。[注33]

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克雷-1 (Cray-1) 超级计算机[注34]
     
  由一排屏风组成一个圆塔,克雷-1看起来不像其他计算机。从1976年至1982年,它是世界上最快的计算机。其独特的设计体现了设计师西摩·克雷 (Seymour Cray) 的创新工程解决方案和艺术天赋。采用圆塔的外形能减少导线长度,密密麻麻的集成电路和新型冷却系统反映了设计师注重“包装和管道”。克雷-1比同类机快10倍。为达到高速度,它的售价高达1000万美元,消耗115千瓦的电力,消耗的电力足以供10户家庭使用。超过60英里(1英里=1.6公里)的电线蜿蜒穿过克雷-1,为了减少信号延迟,无一根导线长度超过3英寸(1英寸=2.54厘米)。[注35]

  当我离开博物馆的这个部分时,想起了中国制造的当前全球最快超级计算机“天河二号”。计算技术后起的中国能取得如此成就,前程不可限量。

参观硅谷电脑博物馆:世界最大的电脑博物馆 - ed_yuan - ed_yuan的博客第十一部分:小型计算机

序言:少即是多:小,更简单,更便宜

  这种新类型的计算机,比大型机小和简单,与用户及外界直接互动。一个灵活廉价的工具,它把计算机的用户扩大到更大和更多样化的人群。小型计算机也催生了新一代的计算机公司。公司之间的竞争加速了创新和降低价格,刺激了计算机的广泛采用。[注36]

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不同公司生产的小型计算机

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当年我在大学学习时使用过的 PDP-11 (标价10,800美元)

  在众多展出的小型机中,数字设备公司 (Digital Equipment Corporation) 制造的 PDP-11 引起了我的注意,这正是当年我在大学学习时使用过的计算机。这机器可外接多个终端,16个人可以同时通过终端使用。当时学习计算机的各年级学生有上百人,加上其他专业的学生也要学习计算机的使用。所有的终端都设在计算机实验室,还有几个设在图书馆。大家要排队上终端,上去后一个小时后要下来重新排队。好容易才上了终端,但终端不只16个,上去后不一定能进入系统。记得第一次上终端,当时我虽然在华工学了三年计算机,但国内设备简陋,学习只是纸上谈兵,连键盘都沒有摸过,而且英文不灵光,将近一小时才学会了进入系统,马上就要下来再排队。第二次上去好歹将一部分源代码打进去,可又不知道怎样保存,再被赶下来。不断地排队,一次次上去学会了输入源代码,再通过编译器产生机器语言,克服了重重困难后,我编写的第一个程序终于可以在机器上正常运行。那一刻真是如释重负,我终于迈出了计算机编程及使用的第一步。学习的课程越来越多,需要上机的作业也越来越难。最难熬的是期未考试,又要复习功课,又要按时完成计算机作业,还要在校外工作以缴交学费和维持生活。常常是起早贪黑地到实验室排队上机,或者周末到图书馆等候(那里没有时间限制,但正在上机的学生不知何时完成)。这部把我们折磨得很惨的机器,当年安装在闲人免进的主机房。直到退休后的今天,才一睹其庐山真面目。再一看这傢伙才卖一万多元,更感叹为何当时学校沒有多买几台。

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第十二部分:数字逻辑

序言:计算机如何计算

  所有数字计算机的工作原理相同:操纵开/关信号来实现逻辑功能。产生开/关信号有许多方法,从机械装置的电磁继电器,真空管,晶体管和集成电路(IC)。这种变化带来越来越快,越来越小的组件。随着容量的显着增大和成本的大幅降低,计算机从专业人士的工具普及到普通人的日常设备。[注37]

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乔治·布尔 George Boole(1815-1864)[注38]

  英国数学家乔治·布尔奠定了以他的名字命名的逻辑系统的基础:布尔逻辑。基于简单原理的布尔逻辑是现代计算机的基础。[注39]
  自学成才的数学家乔治·布尔在1847年在他的著作《逻辑的数学分析》中指出:只需三个操作: 与 (AND),或 (OR),和非 (NOT) 就可以执行所有的逻辑功能。几十年来,布尔的想法并没有明显的实际用途。他的著作在很大程度上被遗忘,直到20世纪30年代,克劳德·香农 (Claude Shannon) 才将其理论运用于电话交换机的设计。今天,它被称为布尔代数,数字逻辑的基础。[注39]

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逻辑功能演示板

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康拉德·楚泽 (Konrad Zuse) 用滑动金属板建成的计算机的逻辑开关 (1991年的复制品)

  数字逻辑的机器看起来好象需要21世纪的技术来实施。然而,它们都有几百年的历史。最早的研制中使用的齿轮、杆、轮、或者滑动板为开关。在19世纪,查尔斯·巴贝奇 (Charles Babbage) 设计了几种机械计算器,和一台被称为“分析引擎”的计算机。在20世纪30年代的德国,康拉德·楚泽 (Konrad Zuse) 用滑动金属板建成了计算机的逻辑开关。[注40]

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 西蒙1继电器计算机,1950年

  这个简单计算机的建造计划被刊登在1950年和1951年之间的无线电电子期刊。西蒙1计算机使用继电器逻辑,建造耗资约600美元。[注41]

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  麻省理工学院的旋风计算机使用了大约5000个真空管。在50年代中期,是世界上最强大的计算机之一。[注41]

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德州仪器 (Texas Instruments ) 制造的硅生长结晶体管,这是第一个在市场上销售的硅晶体管。[注42]

  1947年基于固态物理学原理发明的半导体晶体管由于具有体积小,速度快,温度低,价格便宜的优点取代了真空管。今天,连接多个晶体管的集成电路的制造类似于印刷的过程。革命性地减少的晶体管的尺寸,使得计算机变得更细小,速度更快,而且更省电。[注43]
 
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摩尔定律 (Moore’s Law)

  在未来10年,集成电路的晶体管数量每年将增加一倍。这
仙童半导体公司 (Fairchild Semiconductor) 的研发总监戈登·摩尔 (Gordon Moore) 于1965年作出的预测,这就是著名的摩尔定律。摩尔定律的实现在某种程度上反映了摩尔准确的洞察力。摩尔还设置了一个鼓舞人心的自我实现的预言。在成本不显著增加的前提下,集成电路的复杂性倍增使计算能力随之倍增。每个集成电路上的晶体管数量从二十世纪六十年代的个位数增加到2010年代的数十亿。[注44]

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英特尔 (Intel) 1974年制造的8080微处理器

  陈列在众多展品中的英特尔8080微处理器勾起了当年用它为蓝本学习微处理器的回忆。在实验室通过键盘将写好的汇编语言用手工翻译成机器语言,再将程序输入。然后控制微处理器单步运行,再观察在地址线及数据线上的程序及数据的显示,深刻地理解了微处理器的原理。记得有一个作业是编写一个键盘控制的程序,在实验室运行时发现:只按了一次键,机器却误判为连续按了几次键。老师解释这是按键接通瞬间的过渡过程产生的现象,我改进了程序以正确处理这种现象。这一经验在我第一份工作中编写键盘控制程序中得到了实际的应用。

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  摩托罗拉(Motorola)1974年制造的6800微处理器。6800微处理器与配套的外围芯片组成的系统,在计算,通信和工业系统中得到广泛的应用。[注45]
  我在第一份工作中接触到的条码识别机,就是一个使用6800微处理器的机器。

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生活中无处不在的微处理器
 
   很多人都知道的微处理器是他们的个人计算机的“大脑”。但很少有人知道,99%的微处理器使用在其他产品上。微处理器被广泛使用在飞机,电器,汽车,移动电话,玩具,及其他产品上。微处理器不仅彻底改变了计算机的应用,它们的广泛使用已经彻底改变了一切。[注46]

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第十三部分:人工智能和机器人

序言:试图使计算机人性化

  机械仆人,自动化的员工。我们早就想到能够复制人类思想和行为的机器。计算机能提供类似人类复杂行为的功能。但是,让机器真的像人一样思考被证明是难以达到的。目前还不清楚我们可以走多远,但创造人工智能(AI)的持续努力已经取得了许多有益的产品和服务。[注47]

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玩具机器人

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工业机器人

  站在这些西方国家制造的机器人前面,联想到机器人的应用和研发已成为中国产业转型升级的一个战略性的领域。中国是目前世界上最大的工业机器人市场,然而中国与国际上的机器人制造技术还存在很大的差距。凭着中国人的聪明才智,强大的综合国力,加上国家的大力扶持,相信中国在不久的将来将成为机器人制造强国。

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第十四部分:计算机图形,音乐和艺术

序言:电脑与创造力

  计算机最初用于计算。但是,它们越来越多地用于创造。计算机已经成长成为享受、分享和创造艺术,音乐和电影的一个强大的媒介。我们也在不断探索和拓展计算机创作新的作品的潜力,重新定义创意的想法和艺术家的界限。[注48]

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马克斯·马修斯 (Max Mathews) 的 Groove 音乐演奏系统

  Groove是由马克斯·马修斯 (Max Mathews) 和理查德·穆尔 (Richard Moore) 建成的一个实时音乐演奏系统。在贝尔实验室占用两个房间,它使用的模拟合成器来产生音乐。[注49]

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AARON 计算机控制绘画系统及完成的作品

  艺术家哈罗德·科恩 (Harold Cohen) 成功地制作了一台可以按照他编写的软件绘画的机器。在绘画过程中机械手选定一支画笔,蘸到12个涂料桶中的一个,再到纸上画图。一幅图画大约四个小时可以完成。[注50]

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 第十五部分:输入和输出

序言:人机互动

  计算机擅长计算和数据处理。但是,从专业的设备演进到一个通用的工具需要有效的方式来与使用者沟通。早期的计算机只能按输入程序工作。近年来迅速发展的图形输入使任何人都可以使用计算机。[注51]

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各种计算机输入和输出设备。包括我们常见的显示器,键盘,和鼠标。
     
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Xerox 公司 PARC 研究中心研发的 Alto 计算机使用的第一种鼠标

  为了使计算机易于使用, Xerox 公司的 PARC 研究中心研发了一个使用户通过鼠标点击显示器上的图标来操作计算机的方法。这种新的操作方法使用户不必再熟记繁琐并容易出错的指令。[注52]

  回忆起当年在学习使用大型机及后来使用个人电脑时输入指令操作的情景,Xerox 公司的这一发明实在是“功德无量”,基于这一技术的苹果电脑,微软视窗,及后来在智能手机及平板机上广泛使用的触摸屏,使计算机的使用变得非常容易,从牙牙学语的小童到从不碰电脑的上了年纪的人都成功地脱掉了“电脑盲”的帽子。电脑从专业人士的工具变成大众几乎人手一机,使信息的传播及知识的普及以前所未有的速度和广度进行,其对人类文明发展的推动,实在难以估量。

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第十六部分:计算机游戏

序言:在计算机上玩游戏

  游戏一直是计算机的一个功能。有的游戏是为了测试或演示而研制,另外一些游戏则反映了计算机的先驱与普通人一样也需要游戏。“好玩”或“有趣”的游戏不一定意味着“简单”。不断发展的游戏需要日益复杂的硬件和软件的支持,同时也反映了计算机的复杂性,能耗和尺寸的进化和变革。[注53]

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琳琅满目的各种计算机游戏

  看到这些似曾相识的游戏,想起了在家里的第一台计算机上安装了一个开垃圾车捡垃圾的游戏,我教会五岁的儿子如何开电脑,如何输入指令开始玩游戏。儿子的计算机生涯就从此开始了,以后他又陆续玩了搭积木 (Lego) 的游戏,及一个他至今仍在玩的关于各种机械运作的游戏。这些游戏培养了他对计算机的兴趣,使他选择了学习计算机专业,现在已成长为一个计算机高级研发工程师。
 
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第十七部分:个人计算机

序言:普通人的计算机

  早期的计算机主要用于有大量预算的军事、科研、政府部门和企业用户,以及实验室、大学和大公司。随着时间的推移,成本在不断下降。同样重要的是,计算机发展出一个友好的用户界面,使普通人可以很容易地操作计算机,而无需关心它内部复杂的技术问题。个人可以买得起而且容易操作的计算机极大地改变了普通人的日常生活。[注54]

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计算机爱好者在上世纪七十年代用成套零件组装的个人电脑

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 Altair 8800

  《大众电子(Popular Electronics)》杂志在1975年1月介绍的由 MITS 公司推出的 Altair  8800 微电脑套件以低于500美元的价格使其成为领先的“自制”计算机,比尔·盖茨和保罗·艾伦为该机编写了 BASIC 解释器程序。他们创立的微软公司成为世界著名的软件公司,可惜 MITS 公司现已不存在。[注55]

参观硅谷电脑博物馆:世界最大的电脑博物馆 - ed_yuan - ed_yuan的博客IBM 在1981年推出的第一台个人电脑

  IBM 在1981年推出第一台个人电脑。尽管其他类似产品已出现了近十年,然而由于 IBM 在企业界的影响极为深远,很多公司开始大量购买 IBM 个人电脑,彻底改变了计算机在办公室的作用。同时为微软磁盘操作系统(MS-DOS)培养了一个庞大的用户群体。与大多数以前的 IBM 产品不同,IBM 个人电脑采用了其他公司制造的硬件和软件。 IBM 公布了产品的设计细节,允许其他公司接照设计仿造 IBM 个人电脑的兼容产品。[注56]
 
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康柏便携式电脑 (Compaq Portable) 的成功促使其它许多公司研制了早期的 IBM 兼容的便携式电脑

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苹果公司的 Macintosh 被图形设计师、艺术界和教育界广泛采用

  站在这些早期的个人电脑前,不禁回想起个人电脑进入美国家庭的八十年代中后期。当时我正好在一家制造 IBM 兼容个人电脑的公司工作,员工可以优惠价购买电脑。当时普通人对电脑一无所知,我为许多亲友当参谋,按他们的需要选购不同内部设置的电脑及打印机。我家的第一台个人电脑也是那时购置的。

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第十八部分:移动计算

序言:电脑与你同在

  早期的计算机是如此沉重,以至安装计算机的地板有时需要加强。如今,电脑可以装入皮包或口袋里,与钥匙一样容易放错位置。小型化和成本下降使人们有可能在任何地点使用计算机,并合并了手机和相机等设备的功能。以覆盖全球的网络为支持的无线通信技术,使我们无论走到哪里都可以使用计算机与全球联络。[注57]

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各种型号,不同用途的掌上电脑

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掌上电脑通过手机进行通讯

  儿子在上中学的时候也用过几个掌上电脑。在学校用掌上电脑记笔记,回家把资料转移到个人电脑。他在掌上电脑开始学习编程序,这以后成为了他的职业。掌上电脑已走入历史,然而其发展催生了现在普遍使用的智能手机。

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第十九部分:互联网

序言: 连接计算机

  联网把独立的计算机连结到一个前所未有的全球共通的平台。联网是一个简单的概念:让计算机能互通信息。为达此目的需要一个有线或无线连接,和一个共同的语言(协议)用于交换数据。Web信息系统就是为此建立的。[注58]

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互联网 (Internet) 连接计算机,网络 (Web) 连接使用者 [注59]

  在互联网上,你的电脑连接到世界上的其他计算机,互联网是传输信息的方式。网络 (Web)是一个软件,可让您浏览其他计算机公开的内容,或允许自己计算机的部分内容被其他计算机分享。互联网的根服务器在上世纪六十年代美国在设立。二十年后,一个在瑞士工作的英国人发明网络 (Web),虽然在此之前有许多人对此发明有过探索和贡献。为了让事情变得“有趣”,很多人用互联网 (Internet) 来统称互联网 (Internet) 和网络 (Web) 。[注59]
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互联网 (Internet) 的发明人温顿·瑟夫 (Vinton Cerf) 和罗伯特·卡恩 (Robert Kahn) [注60]

   早期的网络成功地把计算机连接起来。但是,不同类型的网络无法连接。接下来的挑战是打造“网络的网络”,以完成网络互联的过程。法国的 CYCLADES 和英国的 NPL 在20世纪70年代早期进行的互联网络的实验。施乐研究中心 (Xerox PARC) 研究以太网 (Ethernets) 与其他网络的连接。这些研究的成果影响了温顿·瑟夫和罗伯特·卡恩领导的美国高级研究计划署的 TCP/IP 网际协议计划的研发。1977年,瑟夫和卡恩成功地用一辆环游世界的面包车同时连接三个网络。在1983年,美国高级研究计划署的网络 ARPANET 采用 TCP/IP 协议。互联网诞生了。[注60]

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网络 (Web) 发明人蒂姆·伯纳斯 - 李 [注61]

  在世界上最大的物理实验室,位于瑞士的欧洲核子研究中心,英国程序员和物理学家蒂姆·伯纳斯 - 李提交了后来成为网络标准的两个提案。尽管两个提案都沒有被批准,他仍旧继续研发。凭着他的上司非官方的默许和感兴趣的同事们的支持,1990年他在一台电脑上研发了“WorldWideWeb”。该机器是一台服务器,在这台机器上他发明了超级文本标记语言(HTML),统一资源定位符 (URL) 和第一个浏览器。[注61]

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微软 Windows 95 互联网浏览器曾被广泛使用 [注62]

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谷歌 (Google) 的服务器组件  [注63]

  我们通过浏览器看到网页,在浏览器幕后支持系统运作的是服务器和联网计算机。这个1999年制造的谷歌服务器机柜采用了许多技术。[注63]

  互联网技术使我们的生活发生了巨大的变化。我也经历了这一技术的发展进程。回顾我在美八十年代工作的两间公司,电脑都是单机运行。电脑之间要交换资料只能通过软磁盘。完成的软件需要存在软磁盘上分门别类目放进不同的文件柜。九十年代初工作的第三家公司有了内部的以太网,电脑之间可以联网交换资料,完成的软件可以通过 Source Control 存入服务器。然而公司内部还没有建立电子邮件系统,文件要打印出来,再分发给有关人员,每人办公室内都堆放着大量的文件,既浪费空间,而且查找也很困难。接下来的第四家公司建立了内部的电子邮件系统,我们可以和公司各分部,包括在新加坡的分部互通电邮。有同事跳槽到另一公司,我收到了第一封从公司以外发来的电邮。第一封从中国发来的电子邮件是在工作的第五家公司收到的,在这家公司我也第一次使用浏览器上网,我清楚地记得我是上网查我的退休帐户,当我看到投资公司的商标:一只威武的狮子出现在电脑屏幕上时,感受到新技术的惊喜至今难以忘怀。九十年代未至本世纪初,互联网技术大举进入千家万户。互联网技术赋予普通人搜寻海量信息的能力,基于互联网的云计算技术提供的强大计算能力,在未来一定会加速人类社会各方面技术及研究的进程。
  没有互联网,撰写本文需要的资料可能无法找到,也不可能让本文跟全球的读者见面。

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第二十部分:展望未来

序言:

  仅仅经过两代人的时间,全世界的家庭从沒有计算机发展到几乎每个家庭从电话到烤面包机里都装有微型计算机。
  下一步是什么?这是一个棘手的问题。
  技术上的重大突破有赖于科学的预见,坚持不懈的实验,和运气的难以捉摸的组合。但是,预测未来的难度决不能阻止我们停止探索。这个领域将继续充满了预测,预感,和希望的挑战组合。

结束语

  博物馆展现了在数学、物理学、电子工程、计算机科学领城内作出杰出贡献的科学家和工程师,经过一代代人的理论探索和工程实践,把计算机技术推进到前所未有的高度。在过去的几十年,我有幸见证并参与了我们的前辈几千年间所经历的技术发展总和还要大的发展。李鸿章曾感叹他所处的时代为“数千年未有之大变局”,我们所处的时代又何尝不是另一个数千年未有之大变局。期待着以加速发展的计算机技术为基础的现代科技为人类社会创造出更多的神奇。


2015年5月25日初稿于美国圣荷西
2015年9月7日(美国劳工节)完稿于美国洛杉矶

本文微信公众号《科工力量》上发表:


[注1] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/visit/
[注2] 来自:http://baike.baidu.com/link?url=6wL96YM3KyblcdYD2PBIXNc4nmrTsInXSDiTXHYhAI0tqlwF86qlruAJn7Iwgrgp2-Z-_Lo4i7DjFuA6SyJf-K
[注3] 来自:http://baike.baidu.com/view/301371.htm
[注4] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/babbage/engines/
[注5] 内容参考:http://www.doc88.com/p-98939602286.html
[注6] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/planvisit/media/docs/chm-1hr-tour.pdf
[注7] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/brochures/categories.php?category=thm-42b97ea7a3884&sortBy=&s=0&category=thm-42b97ea7a3884&sortBy=
[注8] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/analog-computers/3/138
[注9] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/birth-of-the-computer/4
[注10] 内容参考英文原文:http://www.computerhistory.org/revolution/birth-of-the-computer/4/82
[注11] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/birth-of-the-computer/4/78
[注12] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/birth-of-the-computer/4/88
[注13] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/birth-of-the-computer/4/91
[注14] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/early-computer-companies/5/intro
[注15] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/early-computer-companies/5/100
[注16] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/real-time-computing/6
[注17] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/real-time-computing/6/125
[注18] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/real-time-computing/6/129
[注19] 图片及序言英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/mainframe-computers/7
[注20] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/mainframe-computers/7/166
[注21] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/mainframe-computers/7/161
[注22] 内容参考英文原文:http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8
[注23] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8/251
[注24] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8/253
[注25] 内容参考英文原文:http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8/311
[注26] 图片及英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8/256
[注27] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8/258
[注28] 内容参考英文原文:http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8/233
[注29] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/memory-storage/8/261
[注30] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/the-art-of-programming/9
[注31] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/supercomputers/10/intro
[注32] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/supercomputers/10/23
[注33] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/supercomputers/10/30
[注34] 图片来自:http://www.computerhistory.org/revolution/supercomputers/10/7/68
[注35] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/supercomputers/10/7
[注36] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/minicomputers/11
[注37] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12
[注38] 图片来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/269/1330
[注39] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/269
[注40] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/271
[注41] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/271
[注42] 图片及英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/274
[注43] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/272
[注44] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/267
[注45] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/284
[注46] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/342
[注47] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/artificial-intelligence-robotics/13
[注48] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/computer-graphics-music-and-art/15
[注49] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/computer-graphics-music-and-art/15/222
[注50] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/computer-graphics-music-and-art/15/231
[注51] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/input-output/14
[注52] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/input-output/14/347
[注53] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/computer-games/16
[注54] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/personal-computers/17
[注55] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/personal-computers/17/312
[注56] 内容参考英文原文:http://www.computerhistory.org/revolution/personal-computers/17/301
[注57] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/mobile-computing/18
[注58] 英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/networking/19/intro
[注59] 图片及英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/networking/19/314
[注60] 图片及英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/networking/19/375
[注61] 图片及英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/the-web/20/385
[注62] 图片来自:http://www.computerhistory.org/revolution/the-web/20/389
[注63] 图片及英文原文来自:http://www.computerhistory.org/revolution/the-web/20/391/2074?position=0

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