《硅谷之火》部分简述

《硅谷之火》部分简述
4FGR《硅谷之火》部分简述
内容太多,目前只做了第一章的简述,对此感兴趣可以看看原书《硅谷之火》
尽管个人计算机问世于20世纪70年代中期、巨型计算机要回溯到20世纪50年代,我们甚至能够追溯到19世纪末对未来的幻想。
火种
上帝保佑,我真希望计算能用蒸汽运行。
——查尔斯·巴贝奇
这是火种。
诗人拜伦和雪莱注意到科学带来的变化,交流着人工生命与人工思维,雪莱夫人玛丽·雪莱由此创作了《弗兰肯斯坦》,科学怪人这一小说形象令人望而生畏。1833年,查尔斯·巴贝奇谈起利用蒸汽进行计算并真的开始实施,他认为这“分析机”将会让人们从枯燥的脑力劳动中解放出来,而拜伦女儿艾达·拜伦极力支持并提供帮助,由于她做的工作,人们视艾达为世界上第一位程序员(Ada语言的命名因此而生)。巴贝奇关于分析机的3种设计均已失败告终,他设计的差分机虽简单而显雄心,却也仍未实现。1991年,伦敦科学博物馆的一位馆长多伦·斯沃德成功用巴贝奇时代的技术、材料造出了巴贝奇的差分机。事实上,巴贝奇设计的机器是能够运行的,他梦想之所以无法实现,全是因为他无法筹集到足够的资金,这多半由于他疏离于能提供资金的人。
如果巴贝奇成功了,也许我们能见到这样一台巨大的蒸汽计算机出现在狄更斯笔下的伦敦,但正如玛丽·雪莱所预言的那样,要想制造出会思考的机器,关键是电力。
计算机将披着逻辑的嫁衣 “嫁” 给电力。
美国逻辑学家皮尔斯将符号逻辑学带到了美国,其过程从根本上重新定义并极大丰富了布尔代数,他还发现了布尔代数可用于模拟电气开关电路,意味着电力驱动的计算机和逻辑机是可以造出来的,这并非空想。第一台电力逻辑机由本杰明·布拉克设计,可用于处理三段论形式的逻辑句的真假判断。而早在皮尔斯还在研究逻辑与电力的联系之前,赫曼·霍列瑞斯就在设计一台制表机,用于1890年美国人口普查的计算。霍列瑞斯的公司最终被一家企业合并,这家企业后来更名为国际商业机器公司(IBM)。到20世纪20年代末,IBM靠向企业售卖专用计算器盈利,而这机器还不是计算机,它们不过是被过分美化的大型计算器而已。
克劳德·香农在其博士论文中解释如何利用电力开关电路模拟布尔逻辑。受这一论文鼓舞,IBM高管于20世纪30年代同意斥资给哈佛大学教授霍华德·艾肯以研制Mark I, Mark I 是一台受巴贝奇分析机的启发而设计的基于机电式继电器的大型计算机器。1944年,Mark I 问世并受到广泛赞誉。
电力驱动正在为电子驱动让路。
爱荷华州立大学的数学和物理学教授约翰·阿塔纳索夫将电气继电器换成电子元件的可能性,在美国参加第二次世界大战前不久,在克利福德·贝里的帮助下设计出来ABC,ABC是阿塔纳索夫-贝里计算机的首字母缩写,这台设备的开关设计不再是继电器,而是真空管(抽掉了空气的一种玻璃管)。
英国数学家阿兰·图灵曾设想这样一台机器,通过读取某一可描述任务的编码指令,并根据指令自行完成任务。这宏大的设想仅在10年之内,在另一位数学家约翰·冯·诺依曼的手中变成了一台通用计算机。是这样的:1943年,美国费城莫尔电气工程学院的约翰·莫奇利和约翰·埃克特踢出了一个关于计算机的想法,很快,它们就和美国军方开始合作研发电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator and Computer,简称ENIAC),莫奇利和埃克特吸引了不少才华横溢的数学家,其中包括约翰·冯·诺依曼,他为建造ENIAC做出了许多贡献,还为一台更加复杂的电子离散变量自动计算机(简称EDVAC)提供了基本设想。冯·诺依曼觉得,EDVAC应该能根据指令来编写程序,而这些指令本身是作为数据输入计算机的,这为存储程序计算机创建了标准。1945年5月之后,冯·诺依曼踢出将ENIAC改为EDVAC那样的可编程计算机的方法,阿黛尔·戈尔斯坦编写了能让机器更易操作的语言。
之后,ENIAC , 世界上第一台全电子数字计算机,在1946年2月14日宣告诞生。ENIAC的运行速度比继电式计算机快1000倍,在第二次世界大战结束后,制造计算机立马成了一门生意,莫奇利和埃克特帮助了雷明顿打字公司转型为斯佩里通用自动计算机公司,随后好几年里,Univac成为了计算机的代名词,而没过多久,IBM从斯佩里手上抢到了行业领头羊的位置。
20世纪60年代出现了一款新型计算机,体积更小、价格更低,人们称之为“迷你计算机”(小型机),其中值得一提的是波士顿的DEC公司和加州帕洛阿尔托的惠普公司,他们生产的就是图灵和冯诺依曼所指的通用计算机,更小巧、高效,功能也更强大。
机械继电器被真空管取代,到1960年,真空管又被晶体管取代,晶体管是一小片惰性晶体。最初,我们发现了一些晶体既无法归为绝缘体,又无法归为导体,于是它们被称作半导体,它们可使电流只朝一个方向流动。电气工程师利用其薄片对电流进行整流,使交流电变为直流电。之后,另一种东西很快便几乎完全取代了晶体整流器,那就是李·德·福里斯特发明的三极管,它能放大通过的电流,还能利用较弱的次级电流改变从它的一极流向另一极的强电流。后来约翰·巴丁发现,晶体表面的抑制作用会干扰电流的流动,沃尔特·巴顿的实验也成功证明这一点。1947年12月23日,晶体管诞生了。
若干个晶体管的功能可以合并到一个半导体装置中,因为将大量的晶体管即成为一种更复杂的电路,所以被称作集成电路。由于它们本身是一些轻薄的硅片,人们也称它们为晶片或芯片。之后很快产生了一个专门制造芯片的产业链,较早的有一家肖克利半导体公司,其后来派生出仙童半导体公司,而硅谷就是以此发源的。
仙童成立10年后,其离职员工几乎遍及所有的半导体公司,事实上,除了RCA公司、摩托罗拉和德州仪器公司外,大多数半导体公司都在圣克拉拉谷地,由于半导体芯片几乎都是硅片,圣克拉拉谷地很快便以 “硅谷” 之名闻名于世。
1969年初,硅谷半导体制造商英特尔公司接受了日本Busicom计算器公司的委托,一名叫马西安·霍夫的工程师在工作中提出了一个大胆的方案,一块芯片上运行的计算机,只不过相比计算机少了一些关键部件,例如存储器和IO设备,其被称作微处理器,具有可编程性。莱斯利·维达斯是英特尔芯片设计组的负责人,他请来了之前在仙童的同事费德里科·费金的协助。1971年2月,费金将可以运行的样机套件交付给Busicom公司,其中包括4004微处理器,费金成功了!4004微处理器的意义十分重要,尽管它不过是集成电路芯片的衍生,但微处理器的功能太多了,这些功能彼此之间紧密集成,以至于人们运行设备时还得学会一门简单的新语言,也就是说,4004微处理器的指令集构成了一门编程语言。霍夫在1969年设计的4004芯片是他们和英特尔公司难以预料到的未来的第一步,两年后的8008芯片则是至关重要的第二步。
可用的8008微处理器于1972年便开始生产,但于此同时,德州仪器公司也为一个叫做 “单片计算机” 的东西申请了专利,出现了三款微处理器鼎立的情景。由于微处理器的复杂,英特尔让一位工程师亚当·奥斯本编写使用手册,微处理器软件则请了加州太平洋丛林镇的海军研究生院教授加里·基尔代尔,基尔代尔为其编写了一门语言和CP/M(微型计算机控制程序),后来他们在个人计算机开发领域做出了巨大贡献。
戴维·阿尔对DEC公司沮丧至极,计算机在公司高层眼中不过是要卖掉的铁,于是他像沃兹尼亚克、阿尔布莱特和许多其他人一样,走出公司,投入到革命的热潮中。在此之前,比尔·盖茨和保罗·艾伦为英特尔8008处理器编写BASIC(BASIC是一门简单而高级的编程语言,在此时的10年前常为小型计算机所用),在其中结识保罗·吉尔伯特并基于8080微处理器造出了一台机器,他们随后成立了Traf-O-Data公司,这次创业失败了,并且在TRW公司的工作项目依旧失败,后来盖茨去了哈佛大学,艾伦加入了霍尼韦尔公司。
到1974年的圣诞节,两人将再次痴狂于计算机事业,这一次他们再也无法自拔,他们将与爱德华·罗伯茨的MIST公司共同引爆一场个人计算机的革命,这是第一台个人计算机的开始,这是一场——Altair之旅。