
1.1 计算机简史
计算机在诞生和发展的历程中发生了很多经典的故事,不仅具有信息产业界里程碑式的意义,且对后人具有极大的启迪、教育和鞭策作用。
1.阿贝丁火车站的邂逅
1944年仲夏的一个傍晚,在阿贝丁火车站,ENIAC(埃尼克,世界上第一台电子计算机)研制小组的军方代表高德斯坦中尉正等候去费城的火车,与事后被尊称为计算机之父的冯·诺依曼教授邂逅。高德斯坦中尉向教授请教了早已埋藏心中的几个数学难题。
正是这次邂逅,导致冯·诺依曼教授加入ENIAC的研制工作。冯·诺依曼的加盟,引导了电子计算机的研制向二进制和存储程序的方向发展,从此奠定了电子计算机的基本构成应包含运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,即经典的冯氏电子计算机的基本构成。
2.Apple的诞生
20世纪70年代初,在美国众多计算机爱好者中有一对好朋友,利德学院的大学生史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)和加州伯克利分校的大学生史蒂夫·沃兹尼亚克(Steve Wozniak),分别从各自就读的大学辍学,并参加了一个“自制电脑俱乐部”。受MITS公司Altair 8800(牛郎星)微型计算机的影响,他们希望设计制造一台为个人使用的、操作灵活的、价廉的微型计算机。
1975年6月,他们花了20美元买来6502微处理器,设计并发明制造出了一台微型计算机。随后,他们组建了苹果(Apple)公司,并为这台计算机命名“Apple I”。
1977年5月,苹果公司研制成功了“Apple II”,获得了空前的成功,一举占据了20世纪70年代美国的微型计算机市场。
今天,乔布斯创建的苹果公司所研发的iPhone和iPad风靡于全世界。
3.跳棋计划
面对微型计算机的强烈冲击,1980年下半年,IBM公司组建了一个由8名工程师和5名市场销售人员组成的13人小组,由Don Estridge(D.埃斯特利奇)负责执行开发个人计算机的“跳棋计划”。埃斯特利奇打破了IBM公司的传统,“跳棋计划”采用开放式模块型设计结构,公开了(除BIOS之外)完整的技术资料(包括系统指令代码),CPU采用Intel公司的8088微处理器,操作系统选用Microsoft(微软)公司的MS-DOS。
“跳棋计划”的成功,其开放式的战略,培植出众多兼容机厂商(除IBM生产的个人计算机外,其他厂商生产的个人计算机均为兼容机)。很快,PC(个人计算机)几乎占据整个微型计算机市场。“跳棋计划”促进了计算机的普及,加速了信息社会的到来。
4.摩尔定律(Moore's Law)
Intel公司的创始人之一,戈登·摩尔(Gordon Moore),在1965年总结存储器芯片增长规律时指出:集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番。微处理器的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一半。
摩尔定律的极限:据理论推断,当半导体生产工艺达到10nm,绝缘层厚度达分子级别,电子在量子效应下产生短路将导致摩尔定律终结。
但是,Intel公司在研制90nm、4GHz NetBurst架构的Prescott CPU时,遇到了无法解决的高功耗问题。当处理器的主频达到4GHz时,出现令人无法接受的高功耗,继续沿单CPU、高主频的道路研发,实现10GHz主频处理器的预言无法实现。为此,Intel停止了4GHz CPU的开发,与AMD一起把目光放到双核心以及多核心处理器的研发上。