[大话IT]重温历史——计算机简史（连载中）

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21、同时的发明
　　肖克利发明的晶体管比起电子管来，确实是小得多，但是，随着电脑功能越来越强，“个头”也就越长越大。以一台中型电脑为例，几十万只晶体管加上电阻电容器，它的电子元件数已增长到数以百万计。过去人们针对电子管列举的种种弊端和责难，现在都统统加到晶体管的身上。历史戏剧般地重演，肖克利回到大学讲坛，晶体管走向了穷途末路。电脑的元件，又一次不可避免地面临着历史性变革。
　　
　　就在仙童公司诺依斯等人还在大胆设想的时候，晶体管的集成化试验却已在德克萨斯仪器公司悄悄地进行。德克萨斯仪器公司简称TI公司，座落在美国南部德克萨斯州的达拉斯市。肖克利等人发明晶体管后，TI公司曾率先开发出第一台全晶体管收音机。
　　
　　1958年7月，达拉斯天气炎热，TI公司宣布放一次长假，绝大多数员工兴高采烈离开岗位。不一会儿，宽大的厂房里，只剩下一位名叫基尔比（J.Kilby）的青年人。基尔比那年35岁，到TI公司任职不足两个月，无权享受休假的乐趣。人去楼空，反而给他提供了思考和试验的机会。
　　
　　读中学时，基尔比的父亲期盼他能考上麻省理工学院，成为优秀的电子工程师。考试的结果，成绩一贯优秀的基尔比以3分之差落第，不得已进入伊利诺伊大学就读。然而，好学者无论在哪里都能找到智慧的源泉，工程师也不一定非得在“摇篮”里造就。酷爱电子学的基尔比，从英国科学家达默的思想里发现了“新大陆”。早在1952年，达默就曾指出，由半导体构成的晶体管，完全可以把它们组装在一块平板上而去掉之间的连线，半导体甚至也可以构成电阻器电容器等等。基尔比暗自思忖，别看晶体管很小，其中真正起作用的，只是很小的晶体，尺寸不到百分之一毫米，而无用的支架、管壳却占去多数体积。
　　
　　基尔比曾在一家小型实验室干了10年，搞过晶体管助听器和其他电子工艺，积累了丰富的实践经验。TI公司目前交给他的任务是把许多单独的晶体管挤进很小的空间，为军方制作一种“微模组件”。基尔比想，与其煞费苦心装配那些晶体管，何不动手直接在小平板上制作它们呢？现在，机会似乎来了。
　　
　　基尔比原来设想用硅材料制作电路，但TI公司没有这种合适的硅片，他只得改用锗材料进行实验。终于，他成功地在一块锗片上形成了若干个晶体管、电阻和电容，并用热焊的方法用极细的导线互连起来。世界上第一块“集成”的固体电路就诞生在这块微小的平板上，在不超过4平方毫米的面积上，基尔比大约集成了20余个元件。
　　
　　1959年2月6日， 基尔比向美国专利局申报专利， 这种由元件组合的微型固体被叫做“半导体集成电路”，是一种用于无线电设备的“振荡器”。
　　
　　巧合得很，当基尔比远在达拉斯孤军作战的时候，硅谷的“仙童”们也走到了研制集成电路的边缘。当基尔比发明集成电路的消息从达拉斯传到硅谷，诺依斯不禁惊讶万分，他当即召集众“仙童”商议对策。基尔比感到为难的问题，比如硅材料问题，在硅片上进行两次扩散和导线互相连接问题等等，正是仙童公司的拿手好戏。诺依斯提出可以用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线，这是解决元件相互连接的最佳途径。仙童公司开始奋起疾追。1959年7月30日，他们也向美国专利局申请了发明专利，时间比基尔比晚了半年。于是，两家公司为争夺集成电路的发明权打起了官司。
　　
　　其实，在集成电路的制造技术上，诺依斯与基尔比的方法并不相同。1966年，基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予巴兰丁奖章，基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”而诺依斯被誉为“提出了适合于工业生产的集成电路理论”的人。1969年，法院最后的判决下达，也从法律上实际承认了集成电路是一项同时的发明，基尔比和诺依斯的大名并列着写进了电子和电脑的发展史册。集成电路开始着手导演电脑的第三代历史。1961年，德克萨斯仪器公司与美国空军合作，仅用了不到9个月，研制成功第一台用集成电路组装的计算机。该机共有587块集成电路，重不过300克，体积不到100立方厘米，功率只有16瓦。
　　
　　有趣的是，“八个天才叛逆”创建的仙童公司，在硅谷里演出了又一出“大叛逃”的喜剧。以赫尔尼为首的4人首先出走，创办阿内尔科公司，据说，赫尔尼后来手创的新公司达12家之多；其他人也先后出走，创办过多家半导体公司。仙童公司当之无愧是硅谷的“西点军校”，硅谷里的半导体公司，半数以上是仙童公司的直接或间接后裔。

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23、巨型克雷机
　　IBM的前任董事长小沃森生前曾经感慨道，在他掌管IBM的那些年头，竞争者中有个像“咬不动的胡桃”似的电脑公司，始终让他耿耿于怀。就在巨型机的“战场”上，IBM曾败给了这家销售总额仅有其1/15的对手。
　　
　　巨型机又叫超级电脑、超大型机，它在电脑的家族中，以运算速度最高、系统规模最大、具有最高一级的处理能力得名。巨型机主要用于国防科研、航空航天、气象预报等需要高速处理海量数据的领域，有人戏称它们是“数据吞噬机”。巨型机虽然功能强大，但结构复杂，耗资巨大，研制起来实属不易。
　　
　　50年代末，美国原子能委员会急需一种超级电脑，要求速度比当时最好的计算机高出两个数量级，洛斯阿拉莫斯核武器实验室自然而然直奔IBM而来。IBM为这台电脑取名Stretch，意为“扩展”新技术的机器。小沃森保证说：“扩展”电脑的速度一定会比IBM现有的机器快100倍。
　　
　　然而，1961年，当第一台Stretch电脑运抵洛斯阿拉莫斯时，它没有能达到最初的设计要求，速度只有原设想的60％。IBM只得把“扩展”机价格从1350万元降低到800万，只能收回成本。“扩展”型机器共生产了5台，又造成2000多万美元亏损。蓝色巨人初次涉足巨型机领域，就陷入了进退维谷的困境，令其他电脑制造商心存余悸，踌躇不敢上前。
　　
　　1960年，一家刚成立三年的小小电脑公司，却打算从IBM手中接过美国原子能委员会的委托书，涉身于万难之险的超级电脑领域。这家名曰“控制数据公司”的电脑新秀，英文缩写CDC，由威廉•诺瑞斯发起创建。诺瑞斯本人是位学者，1957年他带着兰德公司的一拨电脑工程师出走自立门户，正是奥尔森挂出DEC招牌准备涉足小型机的同一年度。
　　
　　跟着诺瑞斯打天下的工程师之中，有一位名叫西蒙•克雷（S.Cray）的博士，毕业于明尼苏达大学，年仅31岁，领衔担任了CDC公司的总设计师。面对IBM咄咄逼人的360计划，他为CDC制定的创业韬略，是避实就虚，在蓝色巨人新近受挫的领域打开局面。
　　
　　“明知山有虎，偏向虎山行”。控制数据公司根据克雷的判断，专门建立了巨型机研究所。然而，势单力薄的CDC，能够集中的全部兵力仅有区区34人，其中15位工程师，4位程序员。他们的资历浅薄，连克雷在内，亦只有2位博士。
　　
　　克雷抱定“背水一战”的决心，带着这30余勇士“隐入”威斯康星州的密林深处。整整四载春来冬去，他们谢绝一切社交往来，夜以继日地埋头于绘制图纸，制作零件，组装机器。连著名的学术团体要为克雷颁发奖章，他也愿不抛头露面。为此，电脑界给克雷博士取了一个绰号──“密林隐士”。
　　
　　1963年8月，控制数据公司抢在IBM360之前，出人意料地宣布第一台超级电脑CDC6600研制成功。这种电脑的研制费只用了700万，功能却比IBM的“扩展”电脑强大三倍，运算速度达每秒300万次。克雷手中并没有掌握更先进的元件，他在这台机器里第一次对诺依曼机方案作出重大改进，巧妙地采用一台中央处理器和10台外围处理器“并行”工作，就像一群蚂蚁围着大骨头啃，啃出了巨型机的速度。
　　
　　IBM“朝野” 上下一片震惊。 小沃森向公司高层领导发出备忘录， 他激动地写道：“我们是一个资金、人员十分雄厚的大企业，我实在难以理解，IBM为什么不能在超级电脑中领先一步？要知道，控制数据公司的研制班子，总共才34人，还包括一位看门人。”这份后来被人加上《看门人备忘录》标题的资料，一语道破了IBM的沮丧心境。
　　
　　1969年，“密林隐士”又乘势推出改进的CDC7600巨型机，欧美各国的订单纷至沓来。于是，在整个60年代，控制数据公司独霸巨型机市场，从一无所有成长为年销售额6千万的大企业。强大的IBM很长时间都没能搞成超级电脑，最后连小沃森也不得不承认：“在这个领域里，IBM无法与CDC抗衡”，再一次“退避三舍”。
　　
　　1972年，“巨型机之父”克雷告别控制数据公司，独创一家以自己名字命名的“克雷研究公司”，专攻巨型电脑。1975年，享誉全球的超级电脑“克雷1号”（CRAY-1）在他手里完成。1985年，他又推出功能更强的“克雷2号”（CRAY-2），首次安装在美国国家航天局，模拟航天飞机的风洞实验。到了80年代，后来居上的克雷公司，售出的巨型机占到全世界巨型机总数的70％。
　　
　　克雷1号实现了当时电脑绝无仅有的超高速──它可持续保持每秒1亿次运算，相当于IBM370电脑的40倍。 克雷2号的速度更上一层，其最大能力可达每秒12亿次。相对于它们的功能而言， 克雷机是出人意外的小巧玲珑。例如克雷1号，它看上去就像一套开口的沙发圈椅，沙发靠背矗立着12个一人高的“大衣橱”，占地不到7平方米，重量不超过5吨。在那些“大衣橱”里，克雷1号总共安装了大约35万块集成电路。
　　
　　超级电脑毕竟有它“超级”的一面──克雷1号的耗电量高达115千瓦，与埃历阿克相差无几。要不是足智多谋的克雷想出了用老式冰箱冷却管道的方法解决降温，克雷1号散发的热量一准会把地板烧个大洞。克雷2号对散热的要求更高，走了三次弯路后，克雷最后把它的外壳整个充满液体氟化碳，才取得理想的冷却效果。
　　
　　1989年，由于意见分歧，克雷退出了克雷研究公司，又成立了另一家“克雷计算机公司”，集中精力研制他的“克雷4号”（Cray-4）。这型机器计划采用64台处理器并行处理，速度将达到每秒1280亿次。奇怪的是，没有克雷的克雷研究公司，反而继续保持着兴旺发达；而有克雷的克雷计算机公司，却因技术上的决策失误陷入了困境。克雷开始犯错误的年龄是60岁，在计算机领域，不要说花甲之年的老人，就连“知天命”年龄的人也可能最不知道什么是“天命”。1996年10月5日，满怀着对“克雷4号”机的期待和无奈，71岁高龄的“巨型机之父”克雷博士，逝世于车祸造成的脑外伤。
　　
　　没有克雷的克雷研究公司仍然继续着克雷博士未竟的事业，努力制造所谓“终极计算机”。1996年12月，就在“克雷1号”来到洛斯阿拉莫斯20周年之际，该公司选择了与图形电脑领域的巨头SGI公司合并的发展战略，集两家公司的技术实力，研制出一台具有256台处理器的超级电脑，并且再次安装在美国国家实验室，他们计划在1999年把这个系统的处理器提高为4096台，运算速度达到30000亿次。而美国能源部则宣布，它在下一个10年的目标，是研制出每秒钟进行1 000 000亿次的巨型计算机系统，听来让人大有不可思议的感慨。

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24、爆发超新星
　　IBM号称巨人，竟在巨型机领域败在小小的控制数据公司CDC手下。在小型机领域，“霸主”DEC公司的“后院”也曾“起火”，绝非一直风平浪静。
　　
　　本世纪60年代末，DEC公司因开发小型电脑迅速崛起，赢得“小型机的IBM”雅称。奥尔森亲手拉开小型机时代的帷幕，把PDP-8托上星空，万万想不到，一颗名叫“Nova”的星座突然爆发，成为PDP-8的“伴星”争相辉映。
　　
　　Nova是天文学的名词，中文译作“新星”。一颗肉眼看不见，谁也没有去注意的星，突然间大放光明，在一二天内亮度急剧增加几万倍到几十万倍，这就是新星。
　　
　　有一本由数字设备公司出版的介绍公司技术史的书籍写到： “PDP-8型计算机确立了小型电脑概念，为DEC带来滚滚财源。”然而，这本书没有提及PDP-8的设计师之一，当时年仅20余岁的德•卡斯特罗。
　　
　　卡斯特罗1960年从洛威尔大学毕业后应聘来到DEC公司，正好成为公司的第100名员工。他参加过早期PDP-5型电脑的研制，又提出开发新机器的主意，理所当然，应该成为PDP-8型电脑的主设计师。然而，在奥尔森眼里，卡斯特罗是个爱惹麻烦的工程师，经常不遵守工作规程办事，总喜欢标新立异。部门负责人劝奥尔森说：“让他试试吧，我们睁一只眼闭一只眼算了。”奥尔森虽然勉强同意，但还是给他派来一位顶头上司，以防这匹“野马”脱缰。
　　卡斯特罗，以及他麾下设计小组的另外几名工程师，越来越感到憋气。新电脑PDP-8经他们亲手完成后，为DEC公司创利120％，没有得到应有的赞赏和鼓励。与此相反，奥尔森又拒绝了卡斯特罗提出的另一项研究计划，着实伤透了他的心。
　　
　　卡斯特罗一气之下，愤然出走，他还带走了伯卡特、索格等三人。这些青年工程师决心自己开办公司，在DEC的后院“烧”它一把“火”。
　　
　　1968年4月，卡斯特罗一行四人来到麻省的小镇哈德逊，租下一间美容院的旧房子。哈德逊紧靠着DEC所在地梅纳德市，他们铁下心来，要与奥尔森“针尖对麦芒”大干一场。新公司注册的名字也不要有“电脑”二字，你叫“数字设备公司”，我就叫“通用数据公司”；你的英文缩写是DEC，我的英文缩写就是DGC，只差一个字母。
　　
　　通用数据公司当然也搞小型机。1969年，卡斯特罗推出了一个小型电脑系列，名字就是Nova。新星电脑融合了集成电路芯片技术的最新成果，与数字设备公司的PDP系列相比，它的电路板较大，所用的集成块多，而其他零件少。一位用户看了机器后曾评价道：“Nova机的成功在于它的结构紧凑。”于是，DGC公司第一年就卖出200颗“新星”，从而成功地打进DEC的一统天下，成为1969年最红火的新公司。
　　
　　对卡斯特罗最感恼火的还数奥尔森。在他看来，擅自离职而去唱对台戏简直就是犯罪。在他召开的大小会议上，奥尔森多次预言：“新星不过是颗盲目运行的流星，它会突然出现也会突然消失。”他要求销售经理们通知DEC的客户提防“流星”的窜入。
　　
　　哪里知道，奥尔森的用心良苦反而助长了新星的“升空” 。一位老客户跑来问道：“请告诉我，通用数据公司在哪里，要不然我们如何防范它呢？”另一位老相识也打来电话询问：“你们知道DGC的电话号码是多少，要不我们怎么才能不拨那个号码呢？”顾客们然后纷纷涌向哈德逊小镇，对卡斯特罗说：“奥尔森说你们人很坏，机器也不好，我们特地来看个究竟。”
　　
　　通用数据公司的新星Nova终于爆发了。Nova300、Nova800、Nova1000……，到1979年，卡斯特罗的小型电脑销售数超过7万台，利润每年增长45％，并挤进了美国最大的500家企业行列， 虽然刚好名列第500名。
　　
　　两家毗邻的小型电脑的企业，苦苦争斗了10多年，直到80年代初，奥尔森的DEC公司才好不容易挣出困境，再次领先于卡斯特罗的DGC公司。

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　25、王安的悲剧
　　本世纪70年代，与DEC和Nova小型机齐名的王安小型电脑，尤其是以小型电脑为基础的王安文字处理机，曾经在第三代电脑史册里写下过辉煌的一页；而王安博士，这位闻名美国电脑业界的“龙的传人”，也曾经以中国人的天才智慧，发明了电脑磁芯存储器，使自己的名字列于美国发明家纪念馆，成为继爱迪生等人之后的第69位大发明家，并获得美国“总统自由勋章”的殊荣。
　　
　　早在1948年，发明马克1号计算机的艾肯博士慧眼识英才，把研制新型存储器的任务交给了来哈佛计算机实验室工作刚三天的王安。艾肯查阅过王安的履历：年仅28岁，中国上海交通大学的高材生；1945年留学哈佛，从读硕士到获得博士学位仅用了16个月，在哈佛求学期间，时刻关注着计算机发展的王安就知道，当时存储器采用的都是效率极低的水银延迟线装置。他曾在图书馆读到过一篇介绍德国人研制软磁性材料的报道，这也许能为存储器的发展开辟新的道路。以后三周时间，王安把自己关在实验室，潜心探索磁性材料，终于用铁氧体制成了一种直径不到1毫米的小磁芯。王安发明的磁芯，引起了电脑存储器的一场革命，统治了存储器领域将近20余年。
　　
　　巨大社会反响促使着王安把自己的发明转化成科技商品。1951年6月，王安怀揣仅有的600美元积蓄，挈妻携子，坚定不移跳进了“商海”。他在波士顿南区一间租来的小房间门上挂出了手写的招牌，实验室宣告开业，内部仅有一桌、一椅、一部电话，雇了一位推销员，只有一种磁芯产品，是王安自己用电烙铁加工而成。年底一盘存，他高兴得合不拢嘴，“公司”赚了约3千美元，虽然这赢利还不及他在哈佛大学任职年薪的1/3。
　　
　　1952年，IBM公司购买了磁芯的专利使用权，使王安有了一笔启动资金。1955年，王安实验室更名为王安电脑有限公司，毅然决定下马传统产品磁芯的生产，根据用户的需要开发供科技人员使用的LOCI对数计算器和300系列可编程计算器。由于功能齐全，价格便宜，大受用户欢迎。1967年，公司股票首次上市，被股民们普遍看好，40万股票几个小时即抢购一空，使公司的资产总值升值为近8000万美元。
　　
　　不久，王安派出去考察市场的调研人员，向他汇报了一个被人忽略的事实：所有办公室的文秘人员，仅有的“固定资产”是不值几百元的打字机，其工作效率低下与任务繁重之间形成鲜明的反差。于是，“文字处理电脑”的构想在王安的头脑中逐渐成熟，他召集柯布劳、莫洛斯等高手迅速设计开发，并于1975年首次推出了世界上第一台具有编辑、检索等功能的新型文字处理机。以往称王安企业为“电脑公司”的新闻界一反常态，纷纷改口叫它“文字处理公司”，因为从白宫总统办公室到各州州长办公室都竞相使用这种机器。
　　
　　王安公司凭借文字处理机的业绩不断扩大战果，1976年，王安把他的总部搬到了罗威尔市，建造了一个现代化的计算机制造厂，设计生产VS电脑系列产品，其中，VS300小型电脑是市场畅销的抢手货。此时，他的公司已在100多个国家和地区设立制造、销售产品和售后服务的分支机构，成为一家举世瞩目的跨国电脑产业集团，员工超过3万人，营业额高达30亿美元，实力已经能够与电脑巨人IBM分庭抗礼。
　　
　　1984年2月间，美国各大商业报纸上刊登出一则电脑广告：“请让我们试一试，我们就会在阁下的订单上把IBM一风吹走！”这表明，“大胆妄为”的王安公司公开向蓝色巨人“下战表”。然而。当王安决定“兴兵讨伐”的时候，审时度势的结果，却作出“不与IBM的PC机兼容”的决策，这真是“一着不慎，满盘皆输”。
　　
　　王安的战略失误是致命的。到80年代后期，由于IBM和众多兼容机厂商众星捧月，PC机和软件标准化已成大势所趋，不可逆转。当电脑网络热潮席卷而来时，王安的微电脑却因不兼容被排斥于各种网络之外，更使他的公司欲哭无泪。此时，公司早已是危机四伏，亏损额业高达4亿美元。就在公司处于最危难的时刻，王安博士却无法继续坚持，他亲眼目睹了公司一蹶不整的全过程，终于在1990年3月24日，因癌症抢救无效，在痛苦中走完了人生最后的历程。
　　
　　还在王安病重住院期间，他的儿子王列等人曾先后接任王安公司总裁，但王列缺乏管理公司的才能，面对残局，终归无力回天。1992年8月18日，王安电脑公司正式向美国联邦法院申请破产保护，似乎走到了尽头。谁也不曾料想，破产保护后王安公司，居然卧薪尝胆第二次创业，他们重新聚集在图希、塞拉蒂等电脑精英手下，扬长避短，集中全力开发软件产品，并果断地裁减冗员2万余。经过短短一年的励精图治，几乎还清了绝大部分债务，于1993年9月21日宣布脱离破产保护。截止到1996年6月底，美国王安电脑公司的年销售额又达到了11亿美元，这家宣布破产的公司已经奇迹般地东山再起。
　　王安公司的兴衰真像一篇传奇故事，人们是不会以成败论英雄的。

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26、英特尔创业
　　1968年，集成电路发明人诺依斯站在了望山眺望硅谷，仙童公司漂亮的厂房在薄雾笼罩中越来越模糊。在这家由他亲手创建的高技术公司里，“八叛逆”们大都已经出走自立门户。诺依斯想起了激励自己奋发图新的一句箴言：“任何一次革新都必须保持乐观，没有乐观精神，就难以离开安稳，去寻求变化和冒险。”他毅然决定脱离已经无法大显身手的“仙童”，已过不惑之年的诺依斯又重新回到了创业的起点。
　　
　　红花虽好，还需绿叶扶持，诺依斯早就在仙童公司里物色了两位创业伙伴， 其中之一是名列“八叛逆”的莫尔。莫尔早年毕业于加州理工学院，是仙童公司受人尊敬的科学家，才华出众。另一位是在仙童公司从事经营管理的安迪•格罗夫（A.Grove），原籍匈牙利，初来美国时连《纽约时报》上的大标题都读不全，全凭着坚强的毅力，在三年内读完纽约城市大学，接着又拿下加州大学博士学位。
　　
　　硅谷的人们一致公认：诺依斯—格罗夫—莫尔，真是创业班子的“天合之作”。诺依斯是公司的“脸面”，他最能吸引和团结人才，组织推动商业行销。格罗夫果断干练，具有“铁石心肠”，做事雷厉风行，擅长于管理和鞭策下属。莫尔天生一个科学家的头脑，又善于运筹帏幄，公司的技术核心非他莫属。于是，这一最佳人才组合的创业小组，构成了新公司的“三驾马车”。三位创业者精心商议，最后决定采纳莫尔的建议，把新公司取名为“英特尔”，五个英文字母INTEL寓意着“集成电子”。
　　
　　凭借诺依斯的名声，要筹集创办新企业的款项是轻而易举的。他曾经说道，他只需花半小时就能筹到资金。那一天，诺依斯来到硅谷著名风险资本家阿瑟•罗克的办公室，提出准备新办公司的设想。罗克随即拿起了电话， 连续拨通了几个号码，然后回过头说道：“250万，够了吧？”诺依斯低头看看表，时间也就是30分来钟。
　　
　　“集成电子公司”自然必须研制和生产集成电路。英特尔公司没费多少周折，就在仙童公司附近借到了一座旧楼房并租来了机器。诺依斯说：“让我们对准当今最先进的技术扫描，看看哪些技术最有成效，最行得通。”分析的结果，英特尔公司决定首先上的项目，是半导体集成电路存储器。电脑内部的存储器，即冯•诺依曼用来储存程序的记忆装置，从王安的磁芯开始，经由英特尔公司的技术创新也跨进了一个新纪元。1969年春，这家刚成立不到一年的小企业，首创了全球第一颗双极性集成电路存储芯片──64比特存储器3101；1970年，他们又研制出第一颗金属氧化物半导体（MOS）存储芯片1101，容量扩大到256比特。同年，代号为1103的动态随机存储器（DRAM）问世，宣告了老式磁芯存储器的死亡。
　　
　　英特尔公司对集成电路情有独钟的原因，除了因诺依斯等人是发明者之外，还因为莫尔博士曾作过一个天才的预言。1965年，莫尔以3页纸的短小篇幅，发表了一篇奇特的论文，这是迄今为止整个半导体发展史上意义最深远的论文。在这篇论文里，莫尔天才地预言说：集成电路上能被集成的晶体管数目，将会以每18个月翻一番的速度稳定增长，并在今后数十年内保持着这种势头。打个比方讲：50年代末，在一块芯片上可以做一个电路，好比圣克拉拉镇的一条小路。60年代，同样大小的芯片可以容纳下镇内某个街区的大片面积。70年代，圣克拉拉这座城市的市政地图都能装进这块芯片里。80年代中期，芯片里包容的面积将扩展到旧金山地区所有城镇。80年代末期，在这块芯片里描绘的已经是整个北美大陆的地图。到了90年代，如果还用地图来比喻由晶体管等元件组成的电路，则硅芯片“吞吐”的将是全世界所有乡村和城市。而这块硅芯片的大小，穿上“外套”像块指甲片，内部体积与碗豆粒儿差不多。
　　
　　莫尔博士所作的预言，因集成电路近40年的发展历史而得以证明，成为电脑界闻名遐迩的“莫尔定律”。只是到了现在，“莫尔定律”的有效性才快要走到了尽头。因为小小芯片的面积毕竟有限，一旦元件数量增加使体积小到了原子那般尺寸，就不可能再继续缩微了。1995年，莫尔本人再次发表预言说：他发现的定律最终将会失效，人们需要寻找更先进的技术方法或材料。
　　70年代初，当集成了数千个元件以上的芯片开始被称为“大规模集成电路”时，第四代电脑就快要粉墨登场了。

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27、芯片计算机
　　众所周知，所谓286、386、486个人电脑等名称的起源，在于它们采用了英特尔公司研制的微处理器X86系列芯片286、386和486。然而，这种以数字为电脑命名的奇特现象，却来源于霍夫博士等人发明的世界上第一个微处理器芯片──4004。霍夫也因此以“二次大战以来最有影响的7位科学家之一”身份，入选美国国家发明荣誉展厅，与在科学领域作出伟大贡献的爱迪生等120人同列在一起。霍夫的发明引来了浪潮滚滚的计算机革命。
　　
　　1968年，应诺依斯的恳切邀请，斯坦福大学助理研究员马西安•霍夫（M.Hoff）加盟英特尔，成为这家刚刚开张的高技术公司第12名员工，年仅31岁。他被指派为英特尔公司应用研究的经理后，莫尔交给他的第一项重任，是代表英特尔与日本一家名曰“商业通讯公司”合作研制一套可编程台式计算器。
　　
　　日本人带来了自己的设计资料，英特尔只承担芯片材料等方面的辅助任务。霍夫认真研究了图纸，发现这种简单的计算器竟然要安装约十块左右的集成电路芯片。他向合作者提议减少芯片的数目，但被日本人冷冷地拒绝了。诺依斯得知霍夫的处境，不断鼓励他，支持他按自己的想法去改进设计。
　　
　　霍夫把自己关在实验室里潜心思考，他的实验室十分狭窄，只有一台DEC公司生产的PDP-8小型电脑。三个月来，霍夫把日本人方案的优劣翻来复去地琢磨。他后来对人讲，他始终“保持孩子般的天真好奇，总对一种东西为什么会以某种方式工作，或者把两样东西放在一起会发生什么感到惊奇”。或许，就是这种“天真”使他突发奇想。霍夫猛地打开笔记本，奋笔疾书。他写道：“完全可以把日本人的设计压缩成三块集成电路芯片，其中最关键的是中央处理器芯片，把所有的逻辑电路集成在一起；另外两片则分别用作储存程序和储存数据。”
　　这种把“两样甚至更多的东西放在一起”的设想，让霍夫萌生了微处理器的新观念。莫尔对此首先表示赞许，并给他派来麦卓尔（S.Mazor）当助手。凑巧得很，仙童公司的芯片设计专家费根（F.Faggin）“跳槽”转到英特尔，也加入到研制组，为霍夫设计的芯片画出了线路图。芯片图纸让霍夫十分满意，口口声声称赞它是一份“干净利落的蓝图”。
　　
　　1971年1月，霍夫研制小组终于制成了能够实际工作的微处理器。在大约12平方毫米的芯片上，共集成了2250个晶体管。英特尔的广告介绍说，它只比一枝铅笔尖稍大一点，在半只火柴盒面积大小的硅片上，可以容纳下48个微型的中央处理器！微处理器的体积如此之微小，但是每块芯片却包含着一台大型电脑所具有的运算功能和逻辑电路，比埃历阿克的计算能力还要强大得多。从埃历阿克到4004只有25年，在历史的长河中只是一瞬间，埃历阿克电脑占地170平方米，而微处理器仅仅占地……，它还能用“占地”来描述吗？
　　
　　1971年11月15日，英特尔公司决定在《电子新闻》杂志上刊登一则广告，向全世界公布微处理器，并据此声称“一个集成电子新纪元已经来临”。这一天，就是微处理器正式诞生的纪念日，它意味着电脑的中央处理器（CPU）已经缩微成一块集成电路，意味着“一块芯片上的计算机”诞生。
　　
　　不久，英特尔公司另一种型号的微处理器8008研制成功。紧接着，在少许改进后，又推出最成功的微处理器8080，这种芯片及其仿制品后来共卖掉数以百万计。随着销售量的增大，它的价格也从最初每块360美元迅速降低到3元钱就可以买回。对此，英特尔公司的销售部经理恢谐地提出了一个“吉尔贝克定律”，作为“莫尔定律”的补充：“每一种芯片的单价最后都要降到只有5美元，除了那些卖不到5美元的芯片之外。”在价格方面，不到5美元的8080，比起埃历阿克的40万巨资来，确实让人瞠目结舌。
　　
　　在英特尔公司的带动下，1975年，摩托罗拉公司也宣布推出8位微处理器6800。1976年，曾经为霍夫画出“干净利落芯片图纸”的费根，在硅谷组建了ZILOG公司，同时宣布研制成功8位微处理器Z-80。于是，70年代后期，8080、6800和Z-80微处理器形成了三足鼎立的局面。

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28、“牛郎星”升空
　　1974年12月，美国《大众电子》杂志一反常态，把翌年一月号的刊物提前投放在各书报摊点，用最引人注目的大字标题发布消息：“世界第一套微型电脑组件挑战所有种类的商业电脑！”这台所谓微型电脑组件名叫“Altair8800”，即银河系里那颗明亮的星座“牛郎星”。
　　
　　“牛郎星”的发明人爱德华•罗伯茨（E.Roberts）是位电脑爱好者，身高约有1米9，精力充沛，性格倔强。60年代从海军陆战队退役后，他就在新墨西哥州阿尔伯克基市开了一家小小公司，叫作“微型仪器与自动测量系统公司”，简称MITS公司，专门制作和销售台式计算器，生意做得十分红火。不料到了1974年，拥有集成电路发明权的德州仪器公司（TI），以雄厚的实力大举“进犯”计算器市场。罗伯茨哪是TI的对手，削价竞争不几天就败下阵来，直滑到破产的边缘，欠下了25万美元的债务。
　　
　　无可奈何之中，罗伯茨把目光投向了英特尔公司研制的8080微处理器，想用它来装配一种专供业余爱好者试验的计算机，以挽救濒临倒闭的公司。他以每块75美元的价格向英特尔购到8080微处理器和其他元件，一面突击组装样机，一面派员与新闻媒介联络。恰好《大众电子》在过去数月里一直在寻找独家新闻，编辑所罗门主动上门观看了罗伯茨的设计方案，感到这是一个有可能吸引读者的话题。
　　
　　回到家里，所罗门还在想着罗伯茨的计划。从报纸的角度看，这台尚在襁褓的电脑还缺乏一个响亮的名字。想着想着，他忍不住向他的女儿征求意见：“一种新的电脑叫什么名字最能引起你的注意呢？”所罗门的女儿才12岁，正在津津有味地观看电视，而电视里恰好在播放科幻片《星球大战》，她随口便答：“牛郎星。”因为电视里的宇宙飞船正向牛郎星飞去。于是，罗伯茨的电脑就这样稀里糊涂地被命了名。
　　
　　然而，好事多磨。罗伯茨好不容易装配成功的第一台样机，在邮寄给所罗门的途中莫名其妙地不知所终。杂志已经排了版，十万火急地等着封面的照片，要抢在圣诞节前发行。MITS公司已绝无可能立即重装第二台，万般无奈，罗伯茨只好把一个仅有仪表外壳的机器重新寄出，《大众电子》上刊登的正是“空壳电脑”的“玉照”，简直就是“伪劣产品广告”，把百万读者都蒙在鼓里。
　　
　　谁知“牛郎星”的反应出人意外，定货单立即像雪片般纷飞而来，随之而至的，当然还有罗伯茨日夜盼望的转帐支票。MITS公司得救了，救星正是“牛郎星”──世界上第一台用微处理器装配的微型计算机。
　　
　　根据杂志介绍，阿尔泰勉勉强强算是一台电脑。在金属制成的小盒内，罗伯茨装进两块集成电路，一块即英特尔的8080微处理器芯片，另一块是存储器芯片，最初仅有256B容量，后来才增加为4KB。既无可输入数据的键盘，也没有显示计算结果的“面孔”。插上电源后，使用者需要用手按下面板上的8个开关，把二进制数“0”或“1”输进机器。计算完成后，面板上的几排小灯泡忽明忽灭，就像军舰用灯光发信号那样表示输出的结果。
　　
　　“牛郎星”诞生时的模样实在不敢恭维，它完全无法与IBM360、PDP-8或者“新星”等大、中、小各种电脑相比，更像是简单的游戏机。然而，它也有上述所有机器不可比拟的优点──体积小，小到只能以“微型”相称；价格低，低到罗伯茨只标价每台397元。
　　
　　别看《大众电子》吹得天花乱坠，当时所有的计算机企业谁都不屑一顾，这种简易的机器，充其量供大学生当玩具。如果你的公司想用电脑处理业务，捧回一台阿尔泰，便会发现它确实没有多大用途。奇怪的是，仅在1975年，阿尔泰公司就卖出了它所能生产的全部“牛郎星”，共计2000台机器，比罗伯茨最乐观估计的800台翻了一番还超过。
　　
　　2000台“牛郎星”大都走进美国一些家庭的汽车库；它们的购买者，大都是些初出校门的青年学生。就在这些汽车库里，“牛郎星”引来成群的喜鹊搭就彩桥，终于呼唤出“织女”下凡，织就了电脑世纪的万紫千红。
　　
　　人们现在普遍认为，“牛郎星”正是微型电脑的“开山鼻祖”。由于霍夫发明的微处理器必须配上存储器和其它外围设备才能组成计算机系统，或许当时正牌的电脑制造公司对它心存疑虑，直到三年后，以微处理器为心脏的微型电脑才“千呼万唤始出来”。

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29、微软树大旗
　　1975年，罗伯茨因发明第一台微电脑“牛郎星”大获成功。《大众电子》曾在宣传中说，“牛郎星”将面向普通用户，采用最简便的BASIC语言编程。然而，它的存储器只有4K，专家们都认为难以支持BASIC，罗伯茨手中根本没有这种软件。
　　
　　那一日，罗伯茨突然接到一个电话，声称自己是西雅图市的交通数据公司，可以为牛郎星电脑开发出BASIC语言，并询问他是否有兴趣。
　　
　　罗伯茨岂止是有兴趣，如果有谁真能做成这件事，那“牛郎星”就不再是件玩具，它将成为一台名符其实的个人计算机。一个星期后，罗伯茨又接到一封正式的信函，信中说他们已经做成了软件。罗伯茨当即按信里提供的地址打去电话，可对方答复说那儿是西雅图市的湖边中学。罗伯茨摇摇头，心想这一定是哪个调皮学生的恶作剧，正准备作罢时，子虚乌有的公司又打来长途。这一回，罗伯茨不客气了，他恼怒地大声嚷道：“如果你们真有BASIC软件，那就劳驾送到MITS，我保证在阿尔伯克基机场恭候！”他本想激出对方的真情，哪知电话传来肯定的答复：“完全可以，三周后，请您到机场接站。”
　　
　　三周后，罗伯茨接到的竟然是一个乳臭未干的大孩子。来者说他叫保罗•艾伦（P.Allen），全权代表他的伙伴比尔•盖茨（B.Gates）。此时此刻，比尔•盖茨正在远隔千里的波士顿哈佛大学校园，忐忑不安地等待着消息。
　　
　　这位比尔•盖茨，戴着大镜片的眼镜，一副娃娃脸，只是个不到19岁的大学生。他生于西雅图一位律师和一位教师组成的家庭，家教良好，但绝无与电脑有关的遗传因子。1969年，他就读的湖边中学引入一套PDP-10小型电脑终端，用电线连接着电传打字机，并按使用时间付费。比尔在这台电传机上做起他的“软件梦”，同时也结识了比他高两年级的保罗•艾伦。两人共同在电脑上写出一个“井字棋”游戏，玩得好不开心。小家伙们终日迷恋电脑的后果，使学校付不起昂贵的费用，不得已对他们的上机次数进行严格限制。
　　
　　无电脑可玩，比尔和保罗实在技痒难忍。翻箱倒柜凑齐360元钱，捧回一块英特尔生产的微处理器8008芯片，设想做一台记录分析交通情况的小装置。就这样，西雅图出现了一家由两个中学生组成的“交通数据公司”。这种灰色盒子里缠满电线的小玩意，不知为何被好几个州的交通部门看中，为此他们真的净赚了近2万元。直到后来，比尔•盖茨考上了哈佛大学法律专业，仍对电脑情有独钟。
　　
　　1974年12月一个寒冷的冬天，保罗在路边报亭上偶尔发现了元月号《大众电子》配发“牛郎星”照片，兴匆匆找到已经考入哈佛大学的比尔•盖茨。“千载难逢的机会到了，”他对比尔嚷道，“我们可以为它编写BASIC语言。”比尔•盖茨受到感染，灵机一动想出了好主意，他对保罗说：“我们可以用学校的PDP-10机开发一种模拟‘牛郎星’的程序，然后向BASIC冲击！”接下来，两人侃出了软件框架并初步分了工。保罗负责编写模拟程序，比尔则主攻BASIC解释程序。两个不知天高地厚的少年，当他们通过电话向罗伯茨拍胸保证三周交货的时候，所谓BASIC软件还只是凭空想象而已。
　　
　　好在无论是模拟还是解释程序，对两人都不陌生。保罗的工作必须先行，他不到两周就干完了模拟程序。比尔•盖茨面对的难题更多，他整整写了8000行的机器语言程序，又千方百计地精练压缩，设法使它能装进牛郎星电脑狭小的“身躯”。然而，越是临近完工，他们就越是紧张，毕竟没有一台真正的“牛郎星”，编写的程序能不能在微型电脑上运行，谁也不敢打包票。直到最后把保罗送上了飞机，比尔•盖茨的心仍不踏实。
　　
　　显然，跟随罗伯茨来到MITS的开发实验室的保罗更加紧张。当他终于第一次看到了真实的“牛郎星”时，立即就把带来的程序纸带送进电脑的读带装置，心已经提到了喉咙口。时间一分一秒地过去，读带机还在“咔咔”地“吃”进纸带，这几分钟就像是过了好几年。突然，电传打字机轻轻地动作了一下，打印纸上印出了“READY”，标志着电脑做好了准备。保罗猛地转过身，双手抱住罗伯茨的肩膀：“牛郎星现在有了BASIC！”他马上写了一段模拟阿波罗飞船登月的程序，交给罗伯茨打孔输入，程序果然十分准确地运行出结果。这大概是世界上第一台微电脑第一次真正的应用。
　　
　　不久，罗伯茨开着他那辆蓝色货车巡回美国各大城市，为牛郎星电脑摇旗呐喊。在他的手里，如今有了一件最能吸引观众的法宝──买一部“牛郎星”电脑，可配上一位“织女”──BASIC软件，引来各界人士纷纷解囊。到1980年为止，这种软件竟卖出了100万套。
　　
　　在BASIC软件成功的鼓舞下，比尔•盖茨毅然从哈佛大学退学，于1975年7月在阿尔伯克基竖起了微软公司的大旗。公司简称MS，连同保罗和他自己，一共6员大将，专门从事微型电脑的软件开发。比尔•盖茨为公司制定了奋斗目标：“每一个家庭每一张桌上都有一部微型电脑运行着微软的程序！”

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30、微电脑先锋
　　与第一台电子计算机埃历阿克的命运相似，1974年面世的“牛郎星”能否作为世界上第一台微电脑被载入史册，人们似乎也存在着分歧。
　　
　　拥有微处理器发明权的英特尔公司，难道自己不会组装微电脑，非得罗伯茨来越俎代庖吗？事实上，早在1972年，英特尔公司组建的“开发系统小组”就曾以8080作为微处理器，设计出最早的一代微电脑，比“牛郎星”的诞生提前了2年。奇怪的是，他们把这种电脑命名为“蓝箱子”，全然没有认识到自已创造了又一个“吉尼斯纪录”。
　　
　　“蓝箱子”电脑是英特尔配套于微处理器销售的一种工具。由于“开发系统小组”的工程师们大多设计过小型电脑，所以“蓝箱子”电脑使用了小型机上的许多技术，有自己特殊的总线，也有专用的操作系统软件。英特尔把这种机器定位于“帮助用户辅助开发微处理器”，价位也定得较高。当时的电脑业界谁也没有“微型电脑”的概念，因而都把“蓝箱子”看作某种新的小型电脑，英特尔也为自己能跻身于“第七大小型机公司”而沾沾自喜，错失了独占微电脑产业鳌头的良机。对于这一点，英特尔公司华裔副总裁虞有澄博士曾感叹地说：“如果当时在经营策略上略作调整，也许后来全球个人电脑产业的发展，会因此而改写。”
　　与“蓝箱子”诞生大体相同的年代，以首创复印机闻名于世的美国施乐公司，在硅谷的帕洛阿托市创办了一所帕洛阿托研究中心（PARC）。施乐公司提供了非常优厚的研究经费，吸引了100多位科学家前往工作。PARC希望自己的研究人员尽量发挥出想象力和创造力，并不限制他们的研究方向。这些世界一流的电脑专家们斜躺在铺着麻袋的地板上，四周放满了黑板，幻想着电脑未来的发展方向。他们中间的佼佼者阿伦•凯博士于1972年首创Smalltalk语言，提出了图形用户界面的新概念，为13年后微软公司的WINDOWS诞生铺平了道路。有关资料介绍说，Smalltalk语言的测试是在一台名叫阿托（Alto）的微电脑上进行的，Alto即代表着帕洛阿托研究中心。阿托电脑的操作系统以位元映射为基础，并率先采用鼠标器操作，比“牛郎星”的功能强大得多。
　　
　　遗憾的是，施乐公司没有及时把科研成果转化为商品，仅把它停留在实验室阶段。直到1977年决定推出阿托电脑时，仍把价位定在2～3万美元，无法面向广大民众。PARC的天才人物于是纷纷“跳槽”，他们带着“视窗”、“图标”、“鼠标器”等崭新的概念出走，有的成为微软公司视窗软件的设计主笔，有的为苹果公司成就了麦金塔（Mac）电脑；也有的自立门户，创立诸如3Com、Adobe等公司，成为网络系统或桌面排版印刷系统的始作俑者。
　　
　　“蓝箱子”和阿托电脑都沿袭了传统电脑的营销策略，它们没能够引起更大的反响。应该说，真正称得上拉开新时代帷幕的微型电脑只有“牛郎星”。
　　
　　罗伯茨把“牛郎星”定位在青年“电脑迷”身上，无意之中引发了一场真正的革命。自这种电脑问世后，美国出现了一个电脑业余爱好者购买散件，在家庭汽车库里组装微电脑的热潮。这些狂热的青年人还在斯坦福大学校园里，自发组织了一个“自家酿造计算机俱乐部”，相互交流在车库里组装电脑的经验。在第一次聚会后的几个月内，就有75％的会员设计出自己的微型电脑。不久后，这些电脑迷们又纷纷以汽车库为基地开始创业，把“自家酿造”的电脑推向市场。这种状况，正如1976年哈佛商学院高才生纳尔逊所概括的那样：他们发动了一场解放计算机的运动。
　　
　　“解放计算机！”纳尔逊大声疾呼，“计算机安放在有空调的房间里，只为那些高级专业人员占有的状况已不复存在。让我们去掉计算机的神秘色彩，计算机属于全人类！”当纳尔逊在亚特兰大桃树广场饭店作这场著名讲演的时候，从“电脑迷”的汽车库里走出的企业已经为市场提供了约200个品牌的微型计算机，较有名气的有克罗门科公司和柯摩多尔公司的微电脑，以及坦迪公司的微电脑TRS80。
　　
　　克罗门科公司是斯坦福大学两个毕业生梅伦和加兰创办的企业，名称源于他们居住的学生宿舍。克罗门科电脑采用的是英特尔的8085微处理器；柯摩多尔公司则倚仗为摩托罗拉公司开发出6800芯片的佩德博士之力，把它的微电脑命名为“柯摩多尔—佩特”。可笑的是，“柯摩多尔”译为“海军准将”，“佩特”则译为“宠物”。TRS80微电脑采用的是Zilog公司的Z-80芯片，据说是由一位推销员“酿造”而成。这些早期的8位机器，作为第一代微电脑的开路先锋，为推动“计算机解放”立下了汗马功劳。

adonic

非常感谢
但是能不能一次发完啊？