縱橫百年:圖解計算機的發展簡史(上)

縱橫百年:圖解計算機的發展簡史(上)

計算機,或者說電腦,也許是20世紀人類最偉大的發明之一。今天一個城市中產階層家庭可能擁有十數個以各種形式的計算設備——臺式機,筆記本電腦,HTPC,平板電腦,智能手機,電子書,機頂盒/電視棒/智能電視,遊戲機,智能手錶/手環等等。我們用它們查找信息,閱讀,聽音樂,看視頻,玩遊戲,處理個人事務,工作,購物。我們已經沒辦法想象一個沒有它們的世界。

可是,計算機在剛被髮明出來時,卻遠遠不是這樣。第一臺計算機ENIAC的售價是今天的一臺智能手機的1萬多倍,體積是4000萬倍,功耗是40萬倍,重量是12萬倍,但計算能力卻只是後者的2000分之一。

更重要的是,早期的計算機功能十分有限,真的就只能夠“計算”,而且操作起來十分困難,只支持機器語言,使用者基本都是受過專業培訓的高學歷人員。研發ENIAC的工程師大概永遠無法想象今天的“計算機”可以被揣在口袋裡甚至是戴在手腕上,而且大部分時間都被用來休閒和娛樂。

過去70多年的計算機發展史,其實也就是計算機不斷小型化和不斷貼近生活的歷史。

而這段歷史的開端,要從小型機開始講起。

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1940-50年代的早期計算機因為使用電子管,體積比較龐大。往往都需要一整個房間來儲存,而且價格也比較昂貴,比如ENIAC的造價就高達48.7萬美元(合今天的600萬美元),而英國的Manchester Mark I(第一臺馮諾依曼機)則造價10萬英鎊(合今天的500萬美元),運營和維護都需要大量的費用。即使是後來面試的第一臺量產計算機UNIVAC,上市價格也要15.9萬美元(合今天的141萬美元),只有大型科研機構和高校才能擁有。

下圖為1951年推出的UNIVAC I,佔地面積僅為ENIAC的三分之一,總共製造了46套,開售價格15.9萬美元,後來漲價到125-150萬美元。它也是第一臺機能夠處理數字計算,也能夠進行文字處理的通用計算機,使用匯編語言編程,使用電打字機、磁帶和示波器作為輸入輸出設備,每秒鐘可以進行1905次運算,並能存儲12000位的數據(即12000個二進制字符)。

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1960年,由林肯實驗室前員工創立的DEC公司改進了TX-0的設計,推出了PDP-1,PDP系列後來發展成為歷史上最著名的小型機系列之一,而DEC後來也成為了小型機最著名的製造商。

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歷史上第一款被廣泛複製(在那個時代是由程序員自己手動將類似的代碼輸入到自己工作用的計算機中)的電子遊戲——Spacewar!,也是在PDP-1上開發的,在1962年面世,後來隨著小型機市場的成功,有上千臺機器都曾經運行過這一遊戲,在整個70年代都是最流行的電子遊戲之一。我個人也曾經在位於硅谷的計算機歷史博物館玩過這個遊戲的複製品,遊戲中兩人各控制一個飛船發射飛彈對戰,以50多年前而言,其實還挺好玩。

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PDP-8上面也有提供像WPS8這樣的文字處理程序,這個軟件在80年代發展成為DEC旗下的All-in-1辦公套件,提供了一整套的辦公功能,類似後來的MS Office。

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1969年,另一家公司Data General推出了小型機Nova,同樣採用16位處理器,但價格則要低廉得多,只要3995美元(合今天的2.6萬美元),即使包含RAM擴展(對於Nova來說幾乎是必須的),也只要7995美元。Nova十分成功,總共賣了5萬多臺。

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儘管面臨很多競爭對手,DEC仍然是小型機市場無可爭議的王者。1970年,在繼續銷售和更新PDP-8產品線的同時,更強大的採用16位處理器的PDP-11又推出了,採用了16位處理器。上市售價仍然為1.8萬美元,比Nova要貴不少,但仍然賣出了60萬臺,是當時最成功的小型機。

與此同時,成本更低廉的PDP-8系列也仍然在發揮餘熱。從1977年開始,DEC推出了以DECmate為名的一系列PDP-8兼容機。下圖則為系列的第一款產品——VT78,使用了主頻為2.2MHZ的Intersil 6100 CPU,將PDP-8的計算能力封裝到了VT-52顯示終端裡。

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這款計算機體積很緊湊,但售價仍然比較高,需要7995美元,主要還是機構用戶。

真正將計算機帶入大眾時代的,則是同一時期出現的最早的微型計算機,也就是下期要說的home computer。


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