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从美国司法部第一次对IBM正式提起反垄断诉讼的1932年,到1952年第二次诉讼,再到IBM和司法部达成和解协议的1956年,这期间世界上发生了几件大事:
大萧条
二战
但是不管有多大的事发生,尼罗河的水依然流个不停。长江的水流个不停密西西比河的水流个不停同样停不下来的,还有技术进步。
数据处理:从机械到电子
制表机是“机械”式数据处理方式,其处理速度取决于机器齿轮的转动速度。后来,有了继电器:
制表机卡片上的“有孔”和“没孔”两种状态,现在可以用“通电”和“不通电”来替代,处理速度快多了。据说,用01表示万物的二进制idea和这个有着密切关系:
长横和短横的组合,就是典型的二进制。
继电器本质上还是机械方式,只是电动的驱动方式,叫机电式计算机。
1944年2月,哈佛大学的Mark I 计算机正式运行,它长15米,高2.4米,重31.5吨,有15万个元件,需要800公里连接电线。
Mark I有3000多个继电器,每分钟能进行200次以上的运算,比制表机的齿轮速度快得多。
电子管从继电器之后,“电”和计算机就再也分不开。
电子管是爱迪生在捣鼓电灯泡的时候偶然发明的,电子管的开关速度比继电器的机械动作由快得多,用来做计算机很合适。
1946年2月14日,一台通常被认为是“第一”(但其实不是,是第二)的电子计算机在宾夕法尼亚大学开始工作:ENIAC
ENIAC共有17468个电子管(平均每7分钟坏一个,工作时要不停的换)、7200个二极管、70000多个电阻、10000多个电容、6000多个继电器、50多万个焊点。
这台大电脑占地面积170平米,重30多吨,数据输入输出还是打孔卡片。这个怪兽本来是美国军方掏钱资助,打算用在战争中的,不想研发速度慢了些,直到二战结束了也没用上。ENIAC的运算速度为每秒5000次加法或400次乘法。
1951年,雷明顿的UNIVAC计算机交付美国人口普查局使用,
它只用了5000个电子管,比ENIAC少多了,这意味着更换频率和维护费用也大大降低。UNIVAC标志着电子管计算机的成熟,然后它就可以退休了。
晶体管
1948年,肖克利发明了晶体管:
由于体积小,耗电少,不容易坏,工作稳定这些显而易见的优势,很快就取代了电子管。
晶体管让计算机的体积从170多平米,缩小到了一间屋子就可以放下,同时减少了电子管计算机惊人的耗电量。ENIAC开动的时候,当地居民家里的灯都要为之暗淡。使用晶体管的计算机就不需要这么夸张了。
1954年,贝尔实验室用800个晶体管组装成功第一台晶体管计算机TRADIC。
1960年,IBM发布7000系列晶体管计算机,取代自己的电子管产品。
集成电路和大规模集成电路
从晶体管开始,越来越多的原件被集成在越来越小的面积中,以获得更快的运行速度、更少的能耗、更低的故障率。
1964年4月7日,IBM360系列计算机发布,共6个型号的大、中、小型机,外加44种全新的外部设备,标志着第三代集成电路电脑的诞生。IBM为此举办了声势浩大的发布会,租了一趟专列运送各界名流。
苹果的A12X芯片中有100亿个晶体管,运算速度每秒5万亿次;英特尔的i9芯片运算速度是每秒1万亿次,
很厉害哦,但是没有当年的ENIAC、UNIVAC,也就不会有现在的A12X和i9。
冰冻三尺,非一日之寒。5万亿次,非一代之功。
总要开始,永远不迟。
战场上的另一场战争
二战,是人类的噩梦,灾难。
为了战争,可以不惜一切代价,包括生命,或者说首先就是生命。
可是20世纪已经不是冷兵器的时代了,决定胜负的不是人的数量,而是武器的数量和质量。人类最高级的智慧结晶总是先用在如何快速有效杀死同类这件事上,怎么想都觉得哪里不对。
二战,给已经进入快轨的计算机技术又加了一股推动力。
弹道计算
大概所有的武器研发都离不开计算,例如火炮。
我们不仅希望炮弹能打出去,更希望它打得准,否则这炮还有什么意义?
打得准这个要求就比较高了,需要一次次计算模拟炮弹在空中的飞行轨迹,比较分析实际落点的误差,然后不断调整。
炮弹从发射都落地不到一分钟时间,但需要进行至少10000多次计算,一张完整的弹道表需要计算至少4000多次弹道数据。
所以,在火炮的试射场上是这样的场景:一次试射后,几百个计算人员(他们叫“computer”)拼命摇着手里的手摇计算机,期望尽快得出结果。
大家这么拼,速度还是上不去,机械的运行速度就那样。看着天空中任性随意的炮弹轨迹,美国军方忍不了了,拍出钱来让人研发速度快的电子计算机。
结果就是ENIAC,虽然她能干活的时候已经是1946年了。虽然军方没用上,但资助推动的功劳还是不能抹杀的。
Enigma v. Colossus
信息的价值,在战场上体现得淋漓尽致。加密和破译,永远是分不出胜负的竞争。
凭着这个东西,德国人在战场上一度指哪打哪,打哪赢哪:
Enigma密码机“Enigma”字面意思就是“迷”,比“秘密”还要“神秘”的“迷”。
By the way,一个我很喜欢的New Age乐队也叫“Enigma”,也是德国的。
“Enigma”密码机看上去是一台打字机,但是你按A键,打出来的可能是B、C、Z、X……。
它内部有好几个转轮,只要转动其中一个,打出的字母就会改变。
想破解就需要推算出这一套转轮组合的规律,26个字母可以被替换成8万亿个组合,如果再改一下内部的电路接线,机械系统+电子系统的变化组合共有158962555217826360000种(请慢慢数,不要着急,反正也数不清)。
想想微积分都是德国人发明的,这么厉害的玩意也就不难理解了。德国人对Enigma很有信心,认为它是不可能被破译的,一共在军队中使用了10万多台,用来加密信息。
英国人集中了200多名专家集中攻关,破译Enigma,但依然看不到希望。
后来,波兰人从德国人的邮件截获了一台,并且仿制了出来。接着,英国召集了图灵等人到波兰继续破译(对,就是计算机之父的那个图灵),破译的关键还是在于足够快的计算能力。密钥每天都不一样,过了24小时破译不出来就前功尽弃。
图灵在哈佛大学Mark I计算机的基础上进行了改进,核心元件依旧为继电器,能以每秒2000字符的速度读取信息,算出Enigma的密钥。
战场上屡遭重创的德国人很快就明白了原因,很快更换成一套更先进的“保密电传打字机”。
一年之后,盟军又建成了一台新的计算机,用1500个电子管取代继电器,将信息读取速度提高到每秒5000字符。肚量和能力要成比例,这台为盟军立下了汗马功劳的计算机个头巨大,英国人称之为“Colossus”(巨人)。
两年的时间里,"巨人"先后破译了48000多份德国人的“超级机密“电报,并且还时不时地向德国人发送点假情报。
自己发出的情报是真的,对方知道了。
自己收到的情报是假的,对方也知道。
这谁受得了?
这谁顶得住……
小沃森登台
二战对计算机还有一个重大影响,它送来了老沃森的接班人:小沃森。
小沃森据说原本是个典型的不爱学习、游手好闲的非正经富二代,可二战时他开着轰炸机在天上长达2500个小时,最后升为空军中校。
战争把小沃森改造成了一名有勇有谋的将领。
1956年,小沃森从父亲手里接过IBM的指挥棒。
战争结束,百业待兴。
战争催生了空前发达的计算机和数据处理行业。
小沃森正摩拳擦掌,准备干一番大事业。
不过,司法部的身影又出现了,打算再次对IBM提起反垄断诉讼……
(未完待续)
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