《三体》这本小说里面有一句话：给岁月以文明,而不是给文明以岁月
这句话因为饱含哲理性，因此热度颇高
在我们的生活中，对信息的储存和处理都有着巨大的需求，我们需要各种各样的方式，来记录下人类文明历史的漫长史诗
然而事实上，就存储工具的演进过程，它的本身，也是历史中的一部漫长的史诗，别的不说，就我们现在手机电脑里面最常见的部件之一，20世纪80年代诞生的闪存，从它发明往前倒推一百年，都能折射一段人类历史的传奇
让我们把时间倒回1880年，来到大洋彼岸的美国
霍列瑞斯博士正着急的如同热锅上的蚂蚁
霍列瑞斯
在美国人口调查局工作的他，天天和同事们面对着极为艰难的任务：完成美国的人口普查
这在当时是一项地狱级难度的工作，因为那个时候的美国正处在一个狂飙急进的大时代：赶上了第二次工业革命，70年代内华达发现金矿带来的第三次淘金热，西部的大规模扩展，都在使美国这个移民国家的人口发生指数级的增长
人口增长，必然带来管理难度的增长，于是人口普查也就变得非常的重要，但那个时候的人们只能纯手工记录各类信息
美国法律规定，一次人口普查必须在10年内完成，而上一次人口普查统计数据花了整整7年，最后发布完普查结果没多久，新一轮的人口普查又开始了
美国政府也认识到这种记录方式不是长久之计，于是也公开招标能提高普查效率的新方式
在沉重的工作压力，以及政府的招标号召之下，霍列瑞斯博士最终灵机一动，发明了打孔制表机
用了它，人们不再需要手工填写自己的各项信息，只需要使用特制的打孔机对号入座进行打孔，就可以完成信息的录入，现在的2B铅笔填答题卡，就是近似的原理
打完孔的纸片被收集起来，被插入制表机当中，一排探针会轻轻扫过纸面，从有孔的地方穿过，碰到下面的水银，通电形成回路，经过继电器的放大，对应的计数表刻度加一
这就是最简单的二进制计算，有孔代表1，没孔代表0
这款机器叫做打孔制表机，打孔制表机发明之后，人口调查局的数据归档效率变成了原来的5、600倍，原本7年的数据统计，如今只需要1年就完成了，而打孔纸带也就这样，在接下来的80年里，持续它的计算传奇
纸，成为了人类在快速计算领域的第一代存储介质
只不过现在它服务的不再是笔，而是机械，是科学
赚到政府钱的霍列瑞斯倍感振奋，从此走上了和穿孔卡打交道的日子，1888年他申请了穿孔卡的专利，1896年他创办了TMC公司，将自己的制表机出口到世界各国
制表机出现后，很快就因为它的高效率运算而广泛在教育（答题卡）、金融（股票债券）、保险（信息记录）等业界大展身手
制表机计算就这样，伴随着经济的发展，社会的进步，见证了美国在19世纪末成为世界第一工业大国
而同期的大英帝国，正在南非打着布尔战争，这是一场改变世界的战争，它见证了游击战的诞生，它促进了迷彩服的发明，它让英国耗费了2.2亿英镑
八国联军让中国赔款2亿多两白银，半个世纪还清，布尔战争短短几年，折合白银超过13亿两
日不落帝国的黄昏到了
过了几年，霍列瑞斯感觉自己年事已高，不想再理公司事务，就把公司卖给了下属的一位主管，1911年，TMC公司和另外两家公司合并成为C-T-R公司，1924年公司改名国际商用机器公司
也就是IBM
随着IBM公司的改名，我们的时间也已经来到了20世纪，这是人类迄今为止最疯狂，最波澜壮阔的一百年，就是在IBM完成改名的1924年，人类已经打完了一次世界大战
纸质存储的传奇还在继续，只不过现在流行的是一长条的纸带，而且为了效率，现在纸带都是机械自动进纸了，就好比子弹上弹链一般
除了纸带，打孔卡也在飞速替代传统的手工记录，即使是在大萧条的30年代初，IBM每年都要卖出几百万张打孔卡，甚至因为打孔卡的尺寸刚好够塞进西装上衣口袋，所以许多人越来越习惯用一张张的打孔卡代替笔记本
在军事方面，第一次世界大战号称是“终结了所有战争的战争”，然而它最后只成为了下一次浩劫的前哨战
20年代后期，德国换装了全新的密码机——恩尼格玛
这种密码机堪称是机械时代加密技术的巅峰之作，恩尼格玛一出现，对德国持续保持监听的英国和法国从此在对德情报上颗粒无收，虽然两国的情报机构使出了浑身解数，但是还是没有办法破译这套密码
甚至于德国人不仅有军用版恩尼格玛，还有民用的商业版恩尼格玛公开发售，可是英法反复研究也还是破译不了
最后两国干脆放弃了，反正《凡尔赛条约》限制了德国军备发展，怎么折腾德国也翻不了身
可是德国的另外一位邻居波兰，它没有停下脚步
英法因为强大的实力不惧德国，但是德国对波兰的威胁是极端现实的，巨大的压力之下，波兰的情报机关不惜一切代价展开破解
既然人的力量是有限的，波兰人便在机器上找到了突破口，他们用暴力运算破解的方式，建造了大型机械式密码破译机：炸弹（BOMBE）计算机
之所以叫炸弹，是因为这个计算机全力运作的时候齿轮的轰鸣声堪比炸弹在爆炸
恩尼格玛的金身终于被打破了，可是德国人后来持续对恩尼格玛进行升级，每次升级破译难度都指数级增长，机械运算走到了能力的极限
而且德国纳粹对波兰的侵略意图已经越来越明显，两国军力差距太大了，你正面战场输了，密码破的再好也没用
面对波兰即将灭亡的事实，波兰情报人员将炸弹计算机的全套技术和偷来的恩尼格玛军用版样机，全部转交给了英法两国，换取政治上的支持
炸弹计算机技术移交2个月后，波兰被纳粹灭亡
英法两国也立刻宣布了对纳粹德国宣战，这大出希特勒的预料，他原以为英法会继续绥靖，但人家来都来了，纳粹还是硬着头皮和英法开打了
1939年，第二次世界大战正式爆发，炸弹计算机确实改变了某些历史的走向
那刚才说了半天，这些和我们的纸带有什么关系？
关系这就来了，炸弹计算机的技术传到英国以后，图灵等英国科学家立刻着手开始了绝密的新一代破译机的研究工作，在了解到机械计算机有极限之后，图灵等人立刻换用了电子管来作为核心部件
最终的成品，就是1943年诞生的世界上第二台电子计算机，巨人（colossus）
（第一台是美国1942年的ABC计算机）
稍显遗憾的是，因为巨人计算机只是设计出来破译密码，其他什么工作都不能做，所以它不算通用计算机
重点在于，它就是用纸带来读取数据的，主题回来了
这款计算机一共造了12台，二战结束后拆除了10台，在70年代之前巨人计算机的保密等级甚至比核武器还高，以至于拆完了之后十几年人们才知道有这么一个东西
于是很长时间里人们都以为美国1946年的埃尼阿克才是第一款电子计算机
巨人计算机的出现，大大地改善了英国对抗纳粹的艰难处境，在纸带存储时代画下了浓墨重彩的一笔
如果说英国的巨人计算机是电子时代的曙光，那么大洋彼岸的美国，则迎来了机械计算机的最强绝唱
那就是IBM为美国海军和哈佛大学定制的MARK 1继电式计算机
如果说科技是第一生产力的话，那么或许战争，就是第一研发力
二战里最为重要的一场无声的战役，就是美国和德国在原子弹研究上的竞赛
遍观参战各国，中国一贫如洗，法国早已投降，苏联已经为反攻榨干了最后的人力，英国也是凭借着美国跨洋物资苦苦支撑，意大利拖着德国后腿，日本打美国更是缺乏物资不得已而为之
一圈下来，只有美国和德国有可能研究出原子弹
德国1937年就开启了原子弹研究，面对着落后数年的严峻形势，美国开启了曼哈顿计划，不惜一切代价开展研究
IBM作为美国的巨头，自然也参加其中
1944年，经过多年的研究和制造，IBM向哈佛大学和美国海军提供了MARK 1型计算机，这款计算机虽然还是靠纸带记录数据，但是它实现了全自动化，也就是说，使用者只需要调好参数，装上纸筒，开动电源，接着就可以看它开启疯狂的咆哮了
隔壁波兰的炸弹计算机只有几个书柜叠起来那么大，声音就已经堪比炸弹爆炸，这边MARK 1快赶上一辆卡车的尺寸了，而且纸筒运转的速度堪比印刷机，完全就是一个吃纸机器
MARK 1是机械式电脑的巅峰绝唱，也是纸带的高光时刻，这一刻，它们计算的是原子弹的研制数据，它们记录的是终战兵器的开发过程
如果说第一次世界大战只是帝国主义之间的狗咬狗，那么第二次世界大战没有歧义，就是一场正义与邪恶之间的对决，为了击败法西斯轴心国，飞速的纸带将人类与机械连接起来，存储介质在见证着历史发生的同时，本身也是历史的创造者
最终，1945年，原子弹投入实战，然而此时纳粹德国已经灭亡，最后它们就用来终结了太平洋战争
第二次世界大战，结束了
然而，20世纪的疯狂节奏没有因此停止，人们送走了二战，继而又迎来了冷战，随着核武器的出现，人类又开始面对核战
科技在发展，武器在革新，战争在进化
跑要跑的更快，飞要飞得更高，炸要炸得更响！
1946年，埃尼阿克诞生了，世界上第三个电子计算机，也是世界上第一款通用计算机，它不再是为了某一个任务而被具体设计的机器了，它要做的事就是加减乘除，就是运算！
这个时候，其实人们已经意识到了，随着运算能力的提升，纸带已经越来越跟不上计算机的存储需要了，但是由于纸带价格低廉，制造方便，大家还是凑合着又用了几十年
而早在1932年，奥地利就出现了现在机械硬盘一派的开山祖宗：磁鼓内存
这个磁鼓内存是什么原理呢？
大家都知道黑胶唱片，这个是留声机用来放歌用的，它的原理就是在黑胶盘片上刻上坑洼，当留声机的探针扫过的时候，就会还原成声音
那么黑胶之前人们用的是什么材料存储录音的呢？答案是蜜蜡，用蜜蜡做成筒，然后在筒身上记录坑洼，因为材料太软，寿命不好，后来才逐渐过渡到比较硬的黑胶
而磁鼓也就是一个大圆筒，筒身上一层磁性材料，高速旋转的过程中可以被读取和写入，这玩意就是机械硬盘的老祖宗，它的可复用性是最大的亮点，毕竟纸带打孔就此作废，磁鼓却能反复利用
但是由于价格太贵，制造太难，容量又太小，整个筒居然只有侧边一层表层能够读取，浪费空间，所以直到50年代磁鼓才短暂的商用了几年，很快就被可以两面读取的，改纵向为横向的盘片所取代了
当然我们都知道，新的领域诞生的初期，往往是群魔乱舞的，人们为了竭尽全力的提高存储容量，改革存储方法，可以说是把各种领域都往存储上面靠
就比如二十几年前大家都在用的大屁股CRT显示器，在40年代末人们甚至用过它来当成内存，因为它可以通过在荧幕上打出点来表示0和1的二进制信息，这项发明就是威廉姆斯管
50年代，核竞争最疯狂的年代，人类笼罩在核阴云之下，远程导弹的诞生更是让各国的压力增大了许多
为了显著提升导弹的射程，在先进的制导需求之下，人们很快就想到，如果把计算机塞进导弹，然后规划好目标的参数，不就能显著提升命中率了吗？
然而纸带……人们甚至都没有想过它，导弹头里面塞纸带计算机，这也太机械朋克了
可是除了纸带，目前人类发明的只读记忆体（ROM）顾名思义都只能读，它们存储的内容在制造过程中就已经写入好了，打个比方，制造ROM就好比雕版印刷，雕版制作的过程中就已经把内容刻好了
于是美国人广泛的进行招标，最后由华人周文俊发明PROM，解决了这个问题
周文俊
ROM和PROM两者都是储存了数据之后就不能再改写，
但是区别在于，ROM是在制造过程中就要把内容确定好，PROM则是由许多可以熔断的丝构成，通过熔断与否确定0和1的数值
因此PROM可以在制造完成之后再写入内容，但是熔断是不可逆的，所以机会只有一次
如今美国人就只需要在导弹发射之前给PROM写好目标，就可以即时发射了
战争，又在存储介质的进化之后，再一次改变了它的形态，而导弹的迅速发展，又影响了其他的领域，比如航天
……
冷战的脚步一刻不停，巨大的竞争使得人们将目光扫遍了整个世界，从陆地，海洋到天空，以及……太空！
太空竞赛中的美国，上来就接连吃亏
人造卫星被苏联抢先，载人航天被苏联抢先
美国领导层颜面无光，于是肯尼迪总统喊出了“抢先登月”的口号
我们选择登月，不是因为它简单，而是因为它难！
五十年前，人类的第一架飞机刚刚起飞，仅仅飞了几米高
五十年后，人类的火箭瞄准38万公里外的月球
38万公里的距离，就是光，也得跑上一秒多，于是无线电遥控鞭长莫及，登月飞船必须要有自己的一套导航和控制系统
这就是阿波罗制导计算机（AGC），这款计算机的特别之处在于它使用了集成电路和硅芯片，因此在当时绝对是超前的旗舰级配置，它的性能甚至和1977年的苹果2型计算机一个水平
AGC
真正把NASA难住的，是存储
60年代，人们总算告别了纸带，换上了硬盘和磁带来存储，但是它们都有致命的问题，那就是它们工作起来太娇贵了，飞船起飞时候的震动估计就能把它们搞坏
为导弹服务的PROM呢？
PROM那些可熔断的丝或许可以撑住一个小时的导弹打击，但是能否撑住几个星期的探月任务，没人能担保
NASA需要一款完全安静，足够可靠的电子化设备来完成目标
在那个连“编程”的概念都没有的年代，没人敢冒险
最终NASA选择了磁芯记忆体，这是一种编织出来的ROM，电线从磁铁环中纵横穿过，通过铁芯磁化的方向，判定0和1的数据，一个环，就是1个字节
最终AGC上的磁芯记忆体ROM，长这个样子，一块ROM容量297字节，AGC的总容量是72KB，73728字节
顺带一提，最后AGC的RAM内存也是用磁芯记忆体做的
1969年，美国阿波罗11号成功登月，AGC让宇航员做出准确计算，最终在仅有30秒燃料余量的极限条件下，登陆成功
阿姆斯特朗喊出了名言：这是我的一小步，却是人类的一大步
如果阿波罗11号用的还是打孔纸带的话，或许这句话就会被笔记下来吧
很遗憾，此刻AGC里的磁芯记忆体，已经承载不了人类的笔墨了
不过没有关系
它自己已经变成了史诗里的主角，它已经成为传奇
……
时间倒回1年前，1968年
三个年轻人从仙童半导体出走，创办了自己的企业
这就是英特尔
那么英特尔这家CPU巨头和我们存储界有什么联系呢？
那就在于，英特尔是做存储起家的，CPU反而是半路出家的产物
做了几年内存之后，英特尔在实验中发现意外收获，半导体的工作状况会受到外来电子的干扰，于是英特尔反其道而行之，发明了可以擦写的ROM芯片，EPROM
EPROM的特点就是芯片直接裸露出来，在写入数据之后，可以通过照射紫外线把储存的数据抹消掉，然后再重新写入新的东西，平常的时候，就需要用贴纸遮光
EPROM虽然面世之初因为接受度的原因，没有收获太大的成功，但这依旧是存储历史上的一次飞跃
ROM/PROM/EPROM三者之间的关系，就类似于隔壁光碟里的CD/CD-R/CD-RW
因为存储，英特尔的技术从蹒跚起步，到日益丰满，半个世纪过去，今天我们的生活已经被半导体工业所彻底改变
太平洋的对岸，日本
二战给日本带来毁灭性的打击，但又因为冷战的现实需要，日本被美国重新扶了起来
几十年过去，日本成为了美国在亚洲最大的驻军基地之一，但也成为了经济起飞的亚洲四小龙之首
因为美国支持以色列，惹怒了中东产油国，产油国联手提高油价，引发石油危机，导致美国工业受挫，也给了日本工业进入美国市场的天赐良机
日本产品在美国的流行引发了美国的恐慌，美日贸易战开始了
美日贸易战打击了日本的工业，但也成功促进了日本产业的升级和转型
日本的半导体工业就这样意外的崛起了
1984年，东芝的工程师提出了闪存的概念
闪存的概念得到了英特尔的响应，它们积极行动，于1988年造出了首款商用的闪存芯片
闪存芯片的诞生，意味着存储介质翻开了新的一页，从此开启了它的传奇
让我们在这里回首，从霍列瑞斯博士1888年申请打孔制表机的专利，将其商用化，到闪存芯片1988年商用
正好一百年
THE END
如果喜欢求支持求鼓励求关注，如果不喜欢欢迎私信我提意见
这期是这个样子的，我本来想做一个关于固态硬盘科普的Q&A
但是写着写着文案我就感觉写崩了，写不下去了
于是开始漫无目的的查着固态硬盘的资料，看着看着就在想，固态硬盘发明之前，是怎么样的故事？
顺着这条路线下去，我试着把这些一个个的发明与我们波澜壮阔的现代史串联起来，忽然整个故事就变得特别热血了起来，于是便有了这期视频
事物的发展是有迹可循的，这些年互联网的爆炸发展也让我们习惯了从数字去直接看事物的发展，但是光从参数论发展，不免太过无趣，将历史稍作结合，原本不起眼的角落，都能变得跌宕起伏
讲究历史，这或许是中华文明流传至今的制胜法宝，也或许是咱们科技杂谈系列动人心弦的缘故吧
我们下期不见不散
閱讀更多 紅酒湯姆一世 的文章
關鍵字: 电脑 原汁原味的德系SUV 世界历史
