计算机历史02

电脑群英谱

本世纪三、四十年代,是计算机发展史里最重大的收获季节。群英荟萃,逐鹿中原,鹿究竟死于谁手,并不是没有争议的。除了马克1号与埃历阿克,还有一大批科学家为计算机的诞生作出过巨大的贡献,他们的英名也决不会被埋没。 

据说,最早用继电器制造计算机的人,并不是哈佛大学的艾肯。 

其一说的是1936年,20多岁的德国工程师楚泽(K.Zuse),曾在柏林他父母公寓的起居室里,搞出了一架名叫Z1的机械计算机。 

楚泽当时还是一名学土木工程的大学生,毕业后在柏林一家飞机公司从事统计工作。出于“想偷懒”才自己制作计算机。他既无经费资助,又无资料借鉴。处于笼罩着战争阴云下的德国,楚泽根本无缘得知英美科学家正在进行的工作。由于Z1速度慢,楚泽决定用继电器改造他的机器,终于在1941年,在他的好友协助下,制作成功了一台通用计算机Z3,但并没有引起德国当局的重视。然而,Z3命运好不凄惨,1944年,盟军的一次空袭把它炸得粉身碎骨,仅残存下另一台类似的机器Z4,扔在巴伐利亚乡村农舍的地窖里无人问津。 

人们只是在战后才得知,楚泽的继电器计算机要比马克1号提前3年来到人世,而且也是一种二进制方式的运算机器。楚泽不幸生在战争时期的德国,他的发明始终得不承认。希特勒战败后,楚泽辗转流落到瑞士的乡下,继而转向研究“计算机演算”理论。直到1962年,他才与美国科学家艾肯并列被肯定为计算机发明人,得到了8个荣誉博士头衔以及德国大十字勋章,并且活到85岁高龄,1995年12月才辞世。 

其二所讲的年代更早。那还是在1925年,美国麻省理工学院的布什(V.Bush)博士和他领导的小组,制造出一种模拟式的计算机。 

所谓“模拟”,指的是布什的计算机是用齿轮转动的角度来模拟计算结果。比如,最后那只轮子转动了30度角,那就意味着计算的值等于30,似乎与莱布尼茨的原始机器有些相似。如果不是这台机器上装有电动机,恐怕只能算是机械计算机。 

布什博士当然不满足。继电器出现了,他立即想到用这些嗡嗡作响的东西改造他的机器;电子管面世了,他又想到必须给这台机器装上更先进的电子元件。就这样,到了1942年,麻省理工学院的第二台模拟计算机设计制造完毕并很快投入运行。布什研制计算机的本意是帮助求解微分方程式,机器果然很听话,半个小时就解出了人工需一个星期才能算得的微分方程。这台机器也是个“大家伙”,自重达100吨,内部既有2000来个电子管,又安装了数千只继电器,密密麻麻的电线,若一根一根首尾相连起来,将要超过200英里。 

与埃历阿克的遭遇类似,模拟计算机当即被军方征用计算炮击表,列为战时的机密。军方发言人为了迷惑敌人,多次散布言论,在各种公开场合宣称“麻省的工程师根本不可能真正制造出这种机器”。以上这些资料,同样是战后才公开披露。 
更有人说道,最早使用电子管制造计算机者还大有人在。 

说的是1973年10月19日,美国一家地方法院经过135次开庭审理,当众宣布一项判决书:“莫契利和埃克特没有发明第一台计算机,只是利用了阿坦那索夫发明中的构思。”理由是阿坦那索夫早在1941年,就把他对电子计算机的初步设想告诉过莫契利博士。 

阿坦那索夫(J.V.Atanasoft)在二战期间是衣阿华州立大学的数学物理教授,保加利亚裔的美国博士。1939年冬天的一个晚上,阿坦那索夫教授心情沮丧,设想中的计算机出现了难题,始终无法找到解决办法,他只好驱车驶上高速公路,以便散心解个闷。他开着汽车一连跑了几百英里,把车停靠伊里诺伊州路旁小店前,独酌独饮起来。 

两杯酒下肚,灵感自天而降,他的脑海里突然闪现出一星火花,引燃了一连串智慧的 
思绪。“梦里寻他千百度,蓦然回首”,逻辑电路、二进制码、记忆元件……,计算机的 
结构在饭桌旁一一构思成熟。 他象阿基米德洗澡时发现浮力定律那般冲出饭馆, 大声喊 
着:“我发现了!”便匆匆发动汽车,掉头返程。 

阿坦那索夫“发现”的电子计算机,可以解出有30个未知数的方程,可他只申请到600美元的经费,仅能够造一个部件。直到1942年,他才在其研究生贝瑞(C.Berry)的协助下,装配了著名的ABC计算机,ABC是“阿坦那索夫—贝瑞—计算机”三单词的英文字头,这台机器用了300多个电子管,元件满满装了几大柜子。 

衣阿华大学没有为ABC计算机申请专利,所以到了70年代,制造商仍在为争夺发明权而打官司。美国地方法院判决的这一公案也不无道理,因为埃历阿克的发明者莫契利确实到衣阿华大学参观过ABC电子计算机,从阿坦那索夫天才的思想里受益匪浅。 

最有趣最精彩的故事发生在英国。很多人传说英国于1943年曾秘密制造出一台专用电子计算机,这台机器在曾经在第二次世界大战里建立过殊荣,有的史学家甚至认为,它至少使二次大战缩短了三年!这个传闻涉及到英国最高级别的军事机密。

“巨人”的秘密

在描写二次世界大战欧洲战事的文章里,往往可以看到“超级机密”的词语,有关它的话题常常是躲躲闪闪,隐约其词,甚至自相矛盾。 

例如,有人讲,英国当时拥有一种名叫“巨象”的秘密武器,专门用来对付德军的一种“谜”。还有人说,这头“巨象”的真名叫“巨人”,德军的“谜”名曰“爱尼格玛”(enigma,又被音译为恩尼格玛),是一种军用密码机。连严肃的史学家们也得不到多少真实的资料,英国学者温德博瑟写了本《超级机密》,法国专家贝特兰德出版的专著名曰《爱尼格玛──1939年到1945年这场战争里最大的谜》,当美国军事史学家多伊奇觉得这些书尚不足以披露真情时,曾于1970年只身闯进英国外交部,也只拿到了一纸空文,明明白白地写着:“文件到了2015年才能解密”。 

人们猜测,“巨人”或许就是一台最早的电子计算机。然而,它是英国的超级机密,英国情报部门甚至规定,在机密使命结束后30年内,任何人不得走露丝毫消息,否则将以危害国家安全罪论处。于是,史学家们只得写下许多可能涉及到“巨人”的战争故事,这里不妨选取其中的一例。 

1940年,当德军铁流突破法国马奇诺防线,英国远征军敦刻尔克大撤退后,希特勒下令着手实施入侵英伦三岛的“海狮”行动,要求德国空军首先全歼英国皇家空军。在德国空军司令戈林看来,英军的飞机只剩下不到700架,而他仅轰炸机就有1200架,加上攻击机强击机,德军飞机数量至少三倍于英军,而且飞行员大多是训练有素的“秃鹰军团”成员,英国佬肯定不是他们的对手。 

“鹰日”战斗打响了。德国轰炸机乱轰轰升空,气势汹汹扑向英吉利海峡,攻击机偷偷跟进,准备袭击英军飞机。然而,狡猾的英国佬似乎总是事先就知道德军的行动,躲在半道上出其不意地发起攻击,德军损失惨重。9月15日,总攻打响,戈林让前线的飞机倾巢而出袭击伦敦,1100架“蝗虫”遮天蔽日,还未飞出海峡,又遇英军截击,残酷的空战进行了整整一天,戈林的“秃鹰”遭到毁灭性的打击。两天后,希特勒只得决定无限期推迟“海狮行动”,处于劣势的英国军队一举扭转了败局。在这次“海狮行动”中,对战局了如指掌的,不是戈林而是英国空军司令道丁。道丁上将手里真的拽着一张“王牌”,那就是布雷契莱庄园的“超级机密”。 

距伦敦西北约70公里,有处幽静的庄园名号“布雷契莱”,一幢维多利亚式的建筑古色古香,深藏在茂密的树丛中,鸟语花香,人迹罕至。战争打破了庄园的沉寂,不知从哪天开始,这里悄悄聚集起越来越多的人,最多时竟达到万人的规模,庄园里渐渐布满了仓促修建的窝棚,又被人精心伪装成一所简易的战地医院。 

布雷契莱庄园的秘密名称叫“政府密码学校”,它的真实身份则是战时英国的情报破译中心。1万2千名志愿者,在这里夜以继日地工作,截获、整理、破译德国的军事情报,当然主要是从空中监听到的无线电通讯密码,并把破译的情报直接报送给英国最高指挥当局,甚至直接到达丘吉尔首相本人手里。 

这一大批志愿人员来自英伦三岛,三教九流,各色人等。其中不乏著名的科学家,例如英国数学家纽曼(M.Newman)教授等人;此外,还有语言学家、电器工程师、无线电行家等等,可谓人才济济。但是,更多的人则显得稀奇古怪──有博物馆长,有餐馆跑堂,有银行职员,甚至还有国际象棋冠军和猜字谜的江湖艺人。在这儿,随时都能碰到身着各色军服的军人,也经常能撞到着装不伦不类的“老百姓”。幸运的是,在布雷契莱的名册里,阿兰•图灵(A.Turing)的大名也列在其中,人们都称他“教授”,并不一定知道他的真名。 

纽曼、图灵和布雷契莱的破译高手们,最感到头痛的东西,首推德军的那个爱尼格玛。“爱尼格玛”原文“Enigma”,是希腊文名词,译成中文就是“谜”,它是德军各军兵种正在使用的通信密码机。爱尼格玛原型是荷兰人科赫发明的“秘密写作机”,柏林的一位工程师买到专利后,把它改造成专用密码机。 

爱尼格玛的结构坚固,便于携带,外表就像一台老式打字机。但是,操纵者按下某个字母,比如A,它打出的可能是另外一个字母X。它的内部装有若干只转轮,只须调节一下转轮的起点,瞬刻间输出就发生改变,比如按下A可能打出是B,或者是C,或者是D。破密的关键是找出转轮组合的规律,用术语说叫破译“密钥”。然而,据德军情报官讲,26个字母在爱尼格玛中能被替代成8万亿个密文字母,如果改动接线,它的变化将超过2.5千万亿亿!由于它的全身上下都充满着“谜”,德军不惜血本,为部队配备了10万多部爱尼格玛机,并宣称“谁也不可能把它破解”。

二战建奇勋

布雷契莱庄园当然不信德寇的邪说,他们把大约200名精干人员集中在“3号棚”,四班轮换,24小时值守,专门对付德国的“斯芬克司之谜”。图灵则带着副手、象棋冠军亚历山大,领导着“8号棚”,进行复杂的密码分析。与戈德斯坦在阿贝丁试炮场的情况相似,在图灵的麾下,除了数学家和语言学家之外,也有100多名姑娘在从事机械方式的运算,她们被图灵善意地封为“计算奴隶”。从这些棚屋里报送的情报,属于特殊的保密等级,也就是人们后来所指的“超级机密”。 

可是,“超级”小组的人当时还没有搞到“钻透”爱尼格玛的“金钢钻”。1939年7月,他们遇到了意外的惊喜。那是在德军即将占领波兰的前夜,英国秘密情报部门的军情6处处长孟希斯上校突然召见图灵等人,令他们立即随同赶赴波兰参加绝密会议。当孟希斯一行三人到达华沙市内的一间地下掩体后,迎接他们的波兰密码破译局长急匆匆揭开桌上的盖布。图灵简直不敢相信自己的眼睛──他面前放着一架真正的爱尼格玛密码机。 

波兰同行介绍说,这架爱尼格玛是波兰的仿制品。在此之前,专家已经破解了部分“谜”,并且研制出一种叫“炸弹”的机器寻找电文密钥。然而,要对付德军在爱尼格玛上进行的最新改进,至少需要60台“炸弹”同时工作10小时,才能“炸”开一份情报。面对德寇即将入侵的严重局势,波兰想继续开展这种复杂的破译显然力不从心。“英国是欧洲唯一能够抵抗法西斯的国家,”波兰局长深情地说,“我们把波兰的秘密研究转交给你们,它寄托着我们战胜爱尼格玛的最后希望!” 

有了波兰盟友的研究成果,回到布雷契莱的阿兰•图灵,向着法西斯德国的“谜”发起最后的冲刺。图灵首先用他天才的设想,使“炸弹”的威力增强了好几倍。然后,他和其他人一起,开始设计的一种马克1号很有相似之处的破译机。这台机器,主要用继电器构成,据说也用了80个电子管,由光电阅读器直接读入密码。图灵和他的战友戏称它是“罗宾逊”──英国人都知道,海斯•罗宾逊是杰出的漫画家,以专门画一些稀奇古怪的机器闻名。 

1939年底,“罗宾逊”交由英国制表机公司制造完成,它长宽均为8英尺左右,运行起来也咔嚓咔嚓地撞击。它能以每秒2000字符的速度阅读穿孔纸带上的信息。人们至今还不清楚图灵究竟如何指挥他的机器工作,只大致猜想到“罗宾逊”能够自动模拟爱尼格玛的电路,从而找出破译的密钥。 

在“海狮行动”中,德国空军遭到沉重的打击事出有因。有了“超级”的密报,德国飞机的一举一动都逃不出“炸弹”和“罗宾逊”的利眼,它们还未飞离机场,英国空军已为它们安排好了葬身之地。可惜“罗宾逊”好景不长,德军似乎很快有了警觉。与布雷契莱相应的德国密码破译机构XB在1942年搞出了另一套更先进的“保密电传打字机”,“罗宾逊”立刻变成了“聋子的耳朵”。 

面对强敌挑战,布雷契莱庄园同仇敌忾,把目光准确地投向研制先进的电子管计算机。由于图灵在1942年被派往美国工作,纽曼和邮电部研究局工程师弗劳尔斯(H.Flowers)等人勇敢地承担了设计和制造工作。1943年10月,布雷契莱庄园造出第一部样机,用1500个电子管取代继电器,阅读速度当即提高到每秒5000字符。自然,电子管装置个头肯定不会小,它的体积也占满三大衣柜,与埃历阿克相映成趣。由于它产生的热量很大,因此有人建议操作员不要戴帽子,以免热得汗流满面。英国人把这台电脑称作“克劳塞斯”(Colossus),译成中文就是“巨人”。据说,“巨人”在盟军诺曼底登陆前又造成了一台,以后的战争中还启用过多部。 

“巨人”登台亮相,德军丢盔弃甲。从1943年11月到1945年3月,布雷契莱向英国和盟军各级指挥部发出了4万8千份“超级机密”电报,平均每小时就有四、五份,而他们每小时破译的德国情报则超过了11份。在“巨人”的电报声里,德国潜艇的“海狼”行动被盟军彻底粉碎,600余舰只永远躺在海底,2万余众官兵葬身鱼腹。 

“巨人”最杰出的表现是在“霸王行动”中。盟军巧布迷魂阵,诱骗希特勒相信:盟军登陆地点将选择在加莱海峡,并非是诺曼底。“巨人”破译的情报表明,希特勒的精锐部队此时正守在加莱,严防子虚乌有的“巴顿第1集团军群”进犯。“巨人”还利用德军的密码,源源不断地向希特勒传去各种假情报。最后,当盟军的几大集团军胜利会师时,司令官们拿着“巨人”分别拍给他们的电报,伸出拇指夸奖道:“我们靠的就是它!” 

史学家们在回顾二战史时讲,这是战争史上前所未有的最成功的欺骗行动。当希特勒固守海岸的最后一线希望被彻底粉碎时,说“巨人”参战改写战争进程并不过份。

璀灿双子星

人们根据冯•诺依曼创造的惊世伟业,交口赞誉他是“计算机之父”。可是他自己对此却不以为然。据担任过他助手的物理学家弗兰克尔介绍说,冯•诺依曼曾多次向别人坚决强调:如果不考虑巴贝奇、阿达和其他人早先提出的有关思想,计算机的基本概念只能属于阿兰•图灵! 

正是冯•诺依曼本人,亲手把“电脑之父”的桂冠转戴在图灵头上。这不仅表明冯•诺依曼具有谦虚的美德,而且许多史学家也都认真地讲:“图灵才是计算机之父”。直到现在,计算机界仍有个一年一度“图灵奖”,颁发给最优秀的电脑科学家,它就像“诺贝尔奖金”那样,是电脑领域的最高荣誉。阿兰•图灵究竟是怎样的一个人物,值得电脑之父冯•诺依曼如此推崇呢? 

阿兰•图灵,1912年6月23日出生于英国伦敦一个书香门第的家庭。虽然他的祖父曾获得剑桥大学数学荣誉学位,可他父亲对数学望而生畏,甚至认为要算出一个负数与负数相乘的结果,就已经超过了人类的理解能力。因此,阿兰的家庭教育,并不能对他以后在数学方面的成就有多少帮助。 

孩提时代的小阿兰性格活泼好动。他母亲回忆说,3岁那年,阿兰进行了他在实验方面的首次尝试──把一个玩具木头人的小胳膊小腿掰下来载到花园里,想让它们长成更多的木头人。8岁时,阿兰开始尝试着写一部科学著作,题名《关于一种显微镜》。这绝非天方夜谭式的神话,这个天才的小孩虽然连单词都拼错了许多,但毕竟写得还像那么回事。在书的开头和结尾,阿兰都用同一句话“首先你必须知道光是直的”前后呼应,但中间的内容很短很短,可谓短得破了科学著作的纪录。 

阿兰很早就表现出科学的探究精神,他曾对母亲讲:“我似乎总想从最普通的东西中弄出些名堂。”就连与小伙伴打足球,他也只喜欢在场外当巡边员,因为这样能够有机会计算球飞出边界的角度。他的老师认为:“阿兰的头脑可以像袋鼠般地跳跃。” 

能“跳跃”思维的图灵,1931年考入了剑桥皇家学院。大学毕业后留校任教,不到一年功夫,就发表了几篇很有份量的数学论文,被选为皇家学院的研究员,年仅22岁。为此,图灵的母校宣布放假半天以示庆贺,连当代数学泰斗罗素也来函邀请他讲学。 

1936年,伦敦权威的数学杂志又收到图灵一篇论文。这篇论文后来永远载入了计算机的发展史册,照耀着现代电脑的前进方向。外行人看来,这篇论文──《论可计算数及其在判定问题中的应用》──似乎与电脑没有什么联系,然而,它确是阐明现代电脑原理的开山之作,因此,有人把论文的名称改称为《理想计算机》。这篇论文里论述了一种“图灵机”,与巴贝奇的作法截然相反,图灵的计算机完全是纸上谈兵。“图灵机”的特点是只要为它编好程序,它就可以承担其他机器能作的任何工作。当世界上还没人提出通用计算机的概念前,图灵已经在理论上证明了它存在的可能性。 

战争爆发使图灵暂时放下理论研究工作,在布雷契莱庄园承担“超级机密”研究。1945年,“教授”带着大英帝国授予的荣誉勋章,被录用为泰丁顿国家物理研究所的高级研究员。由于有了布雷契莱的实践,阿兰•图灵提交了一份“自动计算机”的设计方案,领导一批优秀的电子工程师,着手制造一种名叫ACE的新型电脑。1950年ACE电脑的样机公开表演,被认为是世界上最快最强有力的电子计算机之一。它大约用了800个电子管,成本约为4万英镑。图灵在介绍ACE的存储装置时说:“它可以十分容易把一本小说中的10页内容记住。”显然,ACE比埃历阿克的存储器更先进。 

1950年,图灵来到曼彻斯特大学任教,并被指定为该大学自动计算机项目的负责人。就在这一年的10月,他的另一篇划时代论文《机器能思考吗》发表。这篇文章引来的惊雷,今天还在震撼着电脑的世纪,它使作者荣膺又一顶“父亲”的桂冠──“人工智能之父”。 

1954年,阿兰就要跨进他人生的第42个年头,风华正茂,年富力强,正处于生命最辉煌的创造巅峰期。6月8日清晨,阿兰的女管家走进他的卧室,台灯还亮着,床头柜上有个苹果,只吃了一小半。阿兰安祥地沉睡在床上,他永远地睡着了,再也没有醒来…… 

听了对图灵生平伟业的介绍后,一定会由衷地感到,“电脑父”冯•诺依曼认为比他更年轻的阿兰才是“电脑父”,显然是有充分理由的。好事者们纷纷传说,二战即将结束时,阿兰在美国曾亲自拜访过冯•诺依曼。两位“电脑的父亲”为共同“孩子”的成长和未来,数日彻夜长谈。阿兰讲的是“图灵机”如何工作,而冯•诺依曼则谈到“诺依曼机”的构造原理,两颗“天皇巨星”在轨道上相遇,把黑暗的宇宙星空照耀得分外光明。这听起来不像是虚构的故事,遗憾的是,当时的知情者中没有人出来证明这个传闻的真实性。

成功的预言

世界上第一台电子计算机究竟是埃历阿克、ABC还是巨人?荣誉究竟属于莫契利—埃克特、阿坦那索夫还是弗劳尔斯—纽曼?60年代初,有记者就此问题采访了埃历阿克的发明者埃克特博士。 

那一天,埃克特博士笑容可鞠地迎候在办公室门口,与来访的《数据自动化》杂志记者亲切握手。他看上去已过不惑之年,头上几乎完全谢顶,但仍显得那么风度翩翩。他不像老搭裆莫契利那样不修边幅,总是穿戴得整整齐齐,服饰分外考究。 

听了记者的关于计算机的提问,埃克特博士略加思考,随即滔滔不绝,如数家珍地 
“侃”起来。“您的问题很有趣,”埃克特笑眯眯地说,“如果不发生二次大战,如果没有军械部的资助,电子计算机究竟会不会被发明出来呢?”他从抽屉里取出一沓资料,指着其中的一页接着说:“你看,最使我感到惊奇的是,埃历阿克使用的部件,包括电子管等等,没有一件不是在十几年甚至几十年前就发明出来,它本应该更早些被人造出。” 

记者插话道:“能否请您讲得更明确些?”“完全是需要,”埃克特加重语气,“需要真是个奇怪的东西。我想,如果当年我们没有先一步造出埃历阿克,战争和科学的需要,也必定促使别人把它造出来!” 

埃克特博士翻出一张旧照片,那是他与莫契利在另一台计算机前的合影。沿着这个话题,他对记者讲了又一则电子计算机的趣事。 

那还是1948年,莫契利和埃克特告别了莫尔学院的讲台,在费城一个临街的店堂里自立门户,创办了“莫契利—埃克特”公司,经营不足两年,他们的主要资助者在空难里丧生。两位发明家用光了钱,不得不任“莫—埃”公司被雷明顿•兰德公司收买,但他俩仍然密切合作,为兰德公司研制更新式的计算机。 

1952年下半年,美国朝野上下都在为翌年大选紧张地忙碌。连任两届的杜鲁门将军不再参选,共和党推举出的总统候选人是62岁的艾森豪威尔将军。将军戎马倥偬,在二战里曾指挥过盟军诺曼底登陆,立下赫赫战功,但解甲归田后能否担当总统重任,谁也拿不定把握。当时,新闻传媒普遍看好民主党的竞选人──演说家阿德莱•史蒂文森,舆论似乎很有点一边倒的意味。 

这时,不知从那里冒出一位陌生的“权威发言人”,他一口咬定,下届美国总统非“艾克将军”莫属,而且所获的选票将与史氏相差悬殊。“陌生人”的名字叫作“尤里瓦克”(UNIVAC),他的预测有凭有据,据说是用复杂的数学公式推导演算而出,非一般人的想象和估计可及也。有人刨根问底地打探,才得知这“尤里瓦克先生”的确非人,它是兰德公司制造的一架机器,与著名的埃历阿克计算机出自于相同发明人之手。 

各种民意测验的结果公布了一遍又一遍,所有的证据似乎都显示出艾、史双方势均力敌,人们都认为尤里瓦克不过是新闻界哗众取宠的把戏,因为它预测的依据不过是百分之五的选票,根本不足为据。哥伦比亚广播电台断然拒绝报导预测结果,兰德公司的头头们慌了手脚,命令工程师删改尤里瓦克中的数据,以便与电视网空谈家们保持一致。 

谁知尤里瓦克“金口电言”,一语中的。第二年大选揭晓,艾森豪威尔大获全胜,得票数超过对手五六倍。尤其奇妙的是,尤里瓦克预测艾克能获得438票,而他实际得票为442票,仅有不到百分之一的误差。 

哥伦比亚广播电台顿时来了个180度大转弯,在晚间新闻里把尤里瓦克“捧”上了天,著名节目主持人克朗凯特声称它是“无与伦比的电子大脑”。只有兰德公司那位可怜的工程师羞羞答答地走进播音室,向听众承认他对电脑搞了些“小动作”,他本想让尤里瓦克随波逐流,结果反而弄巧成拙。预测的成功把尤里阿克推向了前所未有的万众嘱目的地位,雷明顿•兰德公司亦成了美国早期计算机制造行业最有实力的公司之一。 

莫契利和埃克特再次联袂造就的尤里瓦克,全称是UNIVAC通用自动计算机,1951年6月14日正式移交给了美国人口统计局使用。这台机器使用了5000个电子管,是第一代电子管计算机趋于成熟的标志,总共服役了7万多个小时才功德圆满地引退。 

于是,6月14日,这一极其普通的日子被隆重地载入了电脑的史册,国际舆论通常认为:这一天,标志着人类社会从此进入了计算机时代!这是因为自尤里瓦克始,电脑才最终走出科学家的实验室,直接为千百万人民大众的事业服务;人类才能自豪地宣称,他们已经拥了有一件惊天地泣鬼神的神奇宝物!

父子兵上阵

国外一位资深电脑专栏作家写到:“谈电脑,不能不谈IBM。”更有人断言:“电脑的历史,就是IBM的历史。”这些议论,虽然有失偏颇,但也不无几分道理。IBM的历史的确包含着电脑史的大半部。然而,本世纪50年代初,IBM几乎被赶下电脑业的盟主宝座。 

当时电脑业界风云变换,第一代“克”字号电脑雨后春笋般出土。除了埃历阿克和尤里瓦克,还有比纳克、西雅克、强尼雅克……,至少有6台带“电子”头衔的的机器令IBM董事长沃森如坐针毡。业务经理火上添油报告说:莫契利只凭一纸书面介绍,就从IBM手里夺走了国情普查局、统计局等几家最大的用户。 

在支持艾肯完成马克1号后,沃森也曾让IBM研制过一种所谓“最好、最新、最大的超级计算机”,同样花了100万美元。这台机器属于传统与创新的“大杂烩”,万余支电子管和2万多个继电器极不协调地组装在一起,全长足有120英尺。虽然设计者叫它“程序选择式计算机”,内行们却暗地称它是“巨大的科技恐龙”,它的速度远远不能与全电子管组成的埃历阿克和尤里瓦克匹敌。 

沃森老了,他已是70多岁的高龄,变革对他来说力不从心。他手下那些高级工程师们也老了,他们中间几乎没有一人懂得电子计算机为何物,为了使“科技恐龙”梦想成真,总设计师只好跑到大学里求助,雇来几个刚毕业的小青年越俎代庖,因为他们不知道如何安装电子管这种新奇玩意。 

那一日,老沃森正在对他的工程师发怒,一位青年人悄悄地走进来,他要向老沃森面陈背水一战的韬略。这青年与沃森带一样礼帽,穿一式西装,眼角眉梢一副模子铸成,名字居然也叫托马斯•沃森(T.Watson)。此人正是老沃森的大儿子、公司执行副总裁,人们称他小沃森。 

知子莫如父,老沃森对初出茅庐的年轻人,实在有些悬心吊胆。小沃森自己也承认,他过去是典型的花花公子,四处惹祸,读中学先后换了3个学校,仍然有好几门课不及格,大学时又染上酗酒恶习……总而言之,老沃森的记忆中,总有抹不掉的阴影。 

小沃森看到父亲怒气稍退,轻声道出他的设想:“IBM应该采取断然行动了。我曾到宾州仔细地看过埃历阿克,我们要搞出类似的机器,当务之急是招兵买马,从全国招聘大量懂得电子技术的青年工程师。”老沃森问道:“你所说的是几十人吗?我呆在这里就能办到。”“不,至少要几千人,IBM的工程师必须大换血,用金属板敲成机器的时代一去不复返了。”老沃森点点头,他默默地想:也许这小子讲得有道理,让他试试看吧。 

小沃森受命于“危难”之中。他父亲或许不知道,士别三日,当刮目相看。昔日的纨绔子,早已在战争熔炉里重铸了灵魂。小沃森在二战的5年中,曾驾驶着轰炸机冒着枪林弹雨飞行长达2500小时,官至空军中校军衔。战争,使他学会了奋不顾身和勇往直前,也使他学会了运筹帏幄,学会了如何组织和团结部属。 

1950年5月,IBM开始跨越传统。小沃森首先提拔公司仅有的麻省理工学院毕业的麦克道尔担任研究主管,后者在短短数年之中,为IBM网罗到近4千余名朝气蓬勃的青年工程师和技师。青年人提出了一项大胆的计划:IBM应该制造一种具有全用途的科学计算机,仅设计和制造样机需要300万美元,整个计划费用将是这个数目的三四倍! 

这台计划中的机器就是IBM701的大型电脑。显然,IBM面临的变革是带根本性的,他们将放弃穿孔卡,代以自己完全不熟悉的东西──真空管逻辑电路、磁芯存储器和磁带机。在小沃森眼里,IBM701就像是他心爱的B-24轰炸机,他必须带着他的新“机组”,冲出眼前的“狭谷”,奋力翱翔在蓝天。 

1953年悄然而至,第一台IBM701运抵纽约,安装在总部大楼的底层。4月7日,IBM公司的历史揭开了新的一页。老沃森使出浑身解数,请到150名顶尖的美国商界领袖和科学泰斗,公司总部大楼挤得水泄不通。在隆重的揭幕仪式上,人们看到了“电脑之父”冯•诺依曼、“晶体管之父”肖克利和“原子弹之父”奥本海默。奥本海默走上了讲台,在贺词中,他把IBM701的研制成功称作是“对人类极端智慧的贡献”。 

IBM701一炮打响,小沃森带着原班人马“杀”向更广阔的市场。当年8月,他宣布研制适用于会计作业的IBM702,50台订单纷至沓来。第二年,IBM650中型电脑接踵而至,以优越的性能和便宜的价格,再次赢得了用户的青睐。这型机器,后来的销售量竟达到千台,卷起一阵阵“IBM旋风”。1956年美国大选,历史惊人地重演:艾森豪威尔连选连任,史蒂文森再次败北。可是,美国各州的选民,在电视上只看到IBM电脑报数计分,再也不见尤里瓦克的踪影。 

至此,电脑业第一轮激烈的争夺战,已让IBM“父子兵”扭转乾坤。有人恢谐地讲:“电脑产业的历史,从某种意义上讲,就是大撤退的历史。”一些早期涉足计算机的大小公司,被迫卷起铺盖打退堂鼓。大浪淘沙后,除了IBM外,美国本土只留下以雷明顿•兰德公司为首的7家小公司,实难与IBM抗衡。新闻传媒想出了一个绝妙的比喻,戏称美国电脑业是“IBM和七个小矮人”的童话故事。

圣诞献厚礼

1936年,在号称“工程师的摇篮”的美国麻省理工学院,一位不速客悄悄推开了学生宿舍的房门。客人说他来自贝尔实验室,大名叫做凯利。即将毕业的博士生肖克利(W.Shockley)吃了一惊,他久闻这位著名物理学家的大名。 

“小伙子,愿意来贝尔实验室工作吗?”凯利快人快语,毫不掩饰自己来“挖人”的意图。肖克利怦然心动,在电子学方面,贝尔实验室开展着世界上规模最大的基础研究,发明专利的注册达近万项之多。肖克利太愿意到贝尔实验室工作了。毕业之后,他毫不迟疑地打点行装,来到了新泽西州。 

贝尔实验室早就有另一位青年人,似乎在等着肖克利的到来,他的名字叫布拉顿(W.Brattain)。布拉顿先后取得过理学硕士和哲学博士学位,从1929年起就加盟贝尔实验室。两位青年志趣相投,一见如故。肖克利专攻理论物理,布拉顿则擅长实验物理,知识结构相得益彰,大有相见恨晚的感觉。工作之余,他们也常聚在一起“侃大山”。从贝尔电话上的继电器,到弗莱明、德福雷斯特发明的真空管,凡是涉及到当时电子学中的热门话题无话不谈。直到有一天,肖克利讲到一种“矿石”时,思想碰撞的火花终于引燃了“链式反应”。 

肖克利激动地对布拉顿说,“有一类晶体矿石被人们称为半导体,比如锗和硅等等,它们的导电性并不太好,但有一些很奇妙的特性,说不定哪天它们会影响到未来电子学的发展方向。”布拉顿心领神会,连连点头。 

如果不是第二次世界大战爆发,肖克利和布拉顿或许更早就“挖掘”到什么“珍宝”,然而,战争毕竟来临了,肖克利和布莱顿先后被派往美国海军部从事军事方面的研究,刚刚开始的半导体研究课题遗憾地被战火中断。 

1945年,战火硝烟刚刚消散,肖克利一路风尘赶回贝尔,并带来了另一位青年科学家巴丁(J.Bardeen)。肖克利向布拉顿介绍说,巴丁是普林斯顿大学的数学物理博士,擅长固体物理学。巴丁的到来,对肖、布的后续研究如虎添翼,他渊博的学识和固体物理学专长,恰好弥补了肖克利和布拉顿知识结构的不足。 

贝尔实验室迅速批准固体物理学项目上马,凯利作为决策者在任务书上签了名。由肖克利领头,布拉顿、巴丁等人组成的半导体小组,把目光盯住了那些特殊的“矿石”。肖克利首先提出了“场效应”半导体管实验方案,然而首战失利,他们并没有发现预期的那种放大作用。

1947年的圣诞节即将来临,一个细雨朦朦的星期二午后,布拉顿和巴丁不约而同走进实验室。在此之前,在巴丁固体表面态理论的指导下,他俩几乎接近了成功的边缘。实验表明,只要将两根金属丝的接触点尽可能地靠近,就可能引起半导体放大电流的效果。但是,如何才能在晶体表面形成这种小于0.4毫米的触点呢?布拉顿精湛的实验技艺开始大显神威。他平稳地用刀片在三角形金箔上划了一道细痕,恰到好处地将顶角一分为二,分别接上导线,随即准确地压进锗晶体表面的选定部位。 

电流表的指示清晰地显示出,他们得到了一个有放大作用的新电子器件!布拉顿和巴丁兴奋地大喊大叫起来,闻声而至的肖克利也为眼前的奇迹感到格外振奋。布拉顿在笔记本上这样写道:“电压增益100,功率增益40……,实验演示日期1947年12月23日下午。”作为见证者,肖克利在这本笔记上郑重地签了名。 

布拉顿和巴丁终于在圣诞节的前夜创造出了世界上第一只半导体放大器件,为人类电子事业的发展献上了一份丰厚的礼物。他们决定把这种器件命名为“晶体管”。1948年,美国专利局批准了贝尔实验室关于晶体管的发明专利。然而,专利书上的发明人只列着布拉顿和巴丁。肖克利看后,一笑置之,他毫不气馁。在同伴成功的激励下,肖克利快刀斩乱麻,一举攻克晶体管中的另一座“堡垒”:他发明了一种“结型晶体管”,离布拉顿和巴丁发明“点接触型晶体管”的时间仅隔一年。人们后来知道,结型晶体管才是现代晶体管的始祖,它不仅预示着半导体技术的发展方向,而且是肖克利坚韧不拔的精神体现,以致有人恢谐地给它起了个绰号叫“肖克利坚持管”。 

1948年7月1日,美国《纽约时报》用了8个句子的篇幅,简短地公开了贝尔实验室发明晶体管的消息。它就像8颗重磅炸弹,在全世界电子行业“引爆”出强烈的冲击波,电子计算机终于大步跨进了第二代的门槛。1954年,贝尔实验室乘热打铁,使用800支晶体管组装成功人类有史以来第一台晶体管计算机TRADIC。 

1956年,肖克利、布拉顿和巴丁共同登上诺贝尔奖领奖台。

单骑斗巨人

1956年,其貌不扬的晶体管先声夺人,大摇大摆闯进电子管的“幸福家园”,电脑业界风云突变。IBM公司小沃森高瞻远瞩,策划着IBM电脑换代的重大举措,他宣布说:“从10月1日起,我们将不再设计使用电子管的机器,所有的计算机都要实现晶体管化。” 

三年后, IBM公司在它的电脑产品700系列后加上了一个0,全面推出晶体管化的7000 系列电脑。 以晶体管为主要器件的IBM7090型电脑,换下了诞生不过一年的IBM709电子管计算机,从1960年到1964年一直统治着科学计算的领域,并作为第二代电子计算机的典型代表,被永远载入电脑的史册里。 

这是IBM的黄金季节, 它稳稳当当独占鳌头,独领风骚。它登上了美国《幸福》杂志500家企业排行榜的榜首,霸占着美国电脑三分之二以上的市场。它的企业标志和商品标志──IBM,三个英文大写字母,每个字都由八根蓝条拼成;它的销售人员,一律着深蓝色的西装,内衬雪白的衬衫。蓝色,衬托出IBM公司不可一世的轮廓,人们开始把它称做“蓝色巨人”。当“七个小矮人”唯“蓝色巨人”的马首是瞻之后,一枝独秀的IBM,就再也没有人敢站出来与之抗衡吗? 

“不! ”早在1953年的冬天,就在IBM实验室大门外,有一位与小沃森差不多年龄的工程师,坚定地发誓说道:“我要在IBM的地盘上将IBM击败。”虽然那时,他只有孤身一人,而且几乎是身无分文,他的大名叫肯•奥尔森(K.Olsen)。 

奥尔森是在麻省理工学院氛围中成长的工程师,麻省理工学院的毕业生都把冯•诺依曼当做心中的偶象,希望成为真正的电脑科学家。然而,奥尔森却偏要“下海”,他决定告别学院的研究工作,创办自己的电脑公司。 

做出这个决定需要数十万美元。1957年盛夏,31岁的奥尔森和伙伴安德森,钻进莱克星顿图书馆,从几本工商管理方面的教科书中,“抄”回了一个“经营方案”。带着刚学会的“经商知识”,他俩贸然来到一家风险投资公司申请贷款。就像当年艾肯只身闯入IBM总部,向老沃森鼓吹马克1号那样,奥尔森也必须说服ARD投资公司的总经理多里奥特,他开门见山坦陈自己的打算。 

“在我看来,您的公司编一份财务统计表或者花名册什么的,根本无需使用数百万美元的大型电脑。 我们能造出一种比IBM更便宜的,由用户们自己操作的小型计算机。我相信所有的人都可以与机器相互交流。世界上有许多非常重要的事情,其实是可以用非常简单的方式解决的。” 

多利奥特渐渐被奥尔森的设想迷住,不过他仍觉得面前两位青年锋茫太露,与蓝色巨人IBM较劲可不是好玩的。“我可以为你们筹集7万元,不过嘛,”多利奥特慢条斯理地说,“你们不能用‘计算机’做企业名称,董事会决不会相信,在通用电器公司那样的巨头都栽了跟头的电脑行业,你们能搞出什么名堂。” 

奥尔森点头答应了条件,1957年8月,他的公司──“数字设备公司”在波士顿以南一栋破烂不堪的厂房里挂牌开张,企业名称的英文缩写是DEC,D是数字,E是设备而C是公司。奥尔森恪守了诺言,DEC招牌上没有“计算机”的影子,以制造电子设备为业,奥尔森把电脑梦深深藏进心底。一年后,这家仅12人的公司站住了脚根,卖出近10万元的产品。 

当DEC的羽翼渐丰后,他们悄悄开始了电脑研制。1959年,DEC的第一台全晶体管电脑装配完成。为了不引起IBM的注意,奥尔森给它取名“程序数据处理机”,简称PDP-1。PDP-1的体积只有一台冰箱大小,用户可以从荧光屏上观察到机器处理数据的全过程,它是市场上第一台“有面孔”的计算机。 

PDP-1型电脑在夹缝中成长, 一路顺风卖出53台,它使DEC销售额直线上升,在第5个年头就创造了650万美元的奇迹。1965年,当集成电路面世后,DEC公司不失时机地向全世界宣布,它生产了一种价格最低、功能最强大的PDP-8型集成电路计算机。 

人们开始理解到PDP-8带来的信息。那一年,街上流行“迷你裙”,姑娘们争相穿上短过膝盖的裙子,活泼轻盈,显得那么妩媚动人。新闻传媒把PDP-8与IBM的大型电脑列在一起评头论足后,戏称它是“迷你机”。“迷你”(mini)即“小型”,这种机器,小巧玲珑,长61厘米,宽48厘米,高26厘米;售价也只有1万多美元。报纸和杂志一窝蜂登出评论文章,标题都是“小型计算机时代来临”。其后,PDP被成千上万家企业、学校和科研部门购买。到本世纪60年代末,DEC公司依托小型电脑正式崛起,并带动了约70多家公司生产这类机器。由此,奥尔森获得“小型机之父”的美誉。 

整个七十年代,DEC公司集中力量开发PDP-11和VAX-11/780两大系列小型机。随着集成电路的发展,小型机大规模普及推广,DEC公司的销售额以平均年增36%的速度飞速增长。1987年,该公司成立的第30个年头,它的年收入超过93亿美元,利润突破10亿,员工达到12万,成为与IBM齐名的世界第二大电脑公司,达到辉煌的顶峰。

硅谷的诞生

1939年1月1日,两位大学毕业生在一间简陋的汽车库里,以掷硬币的办法确定了创办公司的名称;50年后,这间车库被确认为美国加里福利亚州历史文物──硅谷诞生地,它极大地影响了电脑发展的进程。 

硅谷的诞生必须从斯坦福大学讲起。这所已有100多年历史的高等学府,当瑞典国王1984年访问该校时,竟有10位仍健在的诺贝尔奖金获得者与他合影。它是美国铁路大王斯坦福为纪念他早逝的独子,斥巨资创办的私立大学。 

斯坦福当年置地5万公顷,把校址选在了旧金山以南约50公里的圣克拉拉郡,以帕洛阿尔托小镇为中心,包括约20公里宽的一片狭长的谷地。那里土地肥沃,气候温暖宜人,到处栽满了果树,最负盛名的特产是梅脯。 

斯坦福大学著名教授中,人们都听说过心理学家特曼的大名,却不太清楚他有个名叫弗雷德•特曼(F.Terman)的儿子。小特曼自幼多病,在家养病时迷上了无线电,所以报考大学时顺理成章地选择了电器工程,因而没有继承父业。 

弗雷德•特曼后来到麻省理工学院攻读博士,导师就是那位发明模拟计算机的布什教授。布什一再向学生强调:大学不应该作为专修学问的象牙塔,它要成为开发和应用科技成果的大本营。毕业后的特曼回到斯坦福,被聘为无线电教授,他为人谦虚,说话低声细语。学生们都说:特曼先生可能不是什么伟大的科学发明家,但他确是天生的教书高手。 

30年代末,受人尊敬的特曼教授出任斯坦福大学副校长,决心把布什的思想付诸实施,他大胆地作出决策:批租土地、吸引投资、转让技术、开发成果;他满怀信心地幻想着:帕洛阿尔托梅树丛中将萌生出一个高科技的“斯坦福工业园”。 

在大学园区创办企业,第一个“吃螃蟹”者是需要胆识的。特曼想到了自己的两位得意门生,立即把他们叫到办公室。 

先进门的这位,瘦高的个子,紧接着进来的另一位,身高却不到前者的肩膀。特曼对学生非常熟悉:矮个休利特(W.Hewllet),读中学时就对无线电特别痴迷,曾把家里的阁楼改装成一座电台;高个帕卡德(D.Packard),与休利特相识在斯坦福大学的橄榄球场,由于对无线电和体育的共同爱好,他们成了形影不离的挚友。目前,两位好友都在边干研究边读硕士,是特曼为他们安排的奖学金,他们也都选修了教授开设的电子学课程。 

特曼对休利特说:“我记得你的硕士论文是《可变频率振荡器的研究》,你能把它做出来吗?”休利特回答道:“我早就制成了一台样机,成本只需55元……”帕卡德抢着过话头说:“我到商店看过价格,类似的东西要卖到500元。我们正想找您商量,能否帮助推荐给某个厂家。” 

特曼摇摇头,意味深长地问道:“你们难道没想过另外的出路?” 休利特看了看帕卡德,大着胆子对教授讲:“我们是很想自己办公司,但是,没有开办经费,也不知道您的意见。”特曼听到此话,不禁大喜过望:“我就是想让你俩带头闯路!至于钱嘛,我这里还有一点,今后再想办法。”
 
特曼教授支援的开办经费是538元。两位青年回到帕卡特家,清理出一间汽车库,挂出了“休利特—帕卡德”公司的招牌。公司名称的英文缩写,是两人姓氏的第一个字母“HP”,中文译作“惠普”。帕卡德新婚妻子露西尔不得不外出打工,为这家“企业”提供微薄的生活费用。惠普公司制造的第一个产品──用电子管制作的音频振荡器,恰好碰到迪斯尼公司拍摄动画片急等着使用这种仪器,一下就卖出8台。此后,他们又研制出电子计算器和其他产品,一发而不可收:1940年搬出了汽车库;1942年建造公司第一座大楼;1951年销售额即达到了550万元。 

特曼教授显得比学生还要高兴,他逢人便讲惠普崛起的“神话”,向人们宣传靠近大学办企业的种种优势。“去找休利特或者帕卡德谈谈吧,”特曼由衷地说,“以惠普为榜样,你们一定能迅速成功。” 

功夫不负有心人,特曼精心播下的种子,不断地发芽、开花、结果。1955年,已有7家公司前来办厂,1960年增加到32家,到1965年斯坦福工业园区正式建立时,这里已经集中了近70家高新技术企业,象众星捧月般簇拥着斯坦福大学。 

圣克拉拉谷的果园消失了,代之而起的,是一排排由玻璃和钢铁建造的不冒烟的工厂。现代化的建筑群依偎在青山之间,蛛网般的高速路连接着鸟语花香的群山峡谷。到了本世纪80年代,这里竟云集了近3000家电子电脑企业,如果把诸如营销、咨询、公关、投资等行业算在内,这条狭长地带的公司总数超过8000多个。 

新闻记者兴奋地写道:“这里的人远远不只是把沙子变成黄金,他们是在把沙子变成智能。”圣克拉拉谷成了举世瞩目的神奇土地,成了电脑发展的基地。由于这里的企业,大都与硅晶体管和硅芯片关系密切,自1971年始,人们为圣克拉拉谷换了一个响彻云霄的美名──“硅谷”。 

以538元起家的惠普公司,如今已是员工10万、产品数千种、产值数十亿的电子电脑跨国集团。80年代初,惠普曾以勇敢的姿态,第一个进军中国大陆,率先建立起中国第一家合资企业。休利特和帕卡特没有忘记恩师的提携,他们向斯坦福大学捐款数百万,一座现代化的“特曼大楼”拔地而起,人们都尊敬地称特曼是“硅谷之父”。

天才“八叛逆”

1955年,发明晶体管的肖克利博士回到了故乡圣克拉拉,正中特曼教授为硅谷网罗天下英才之下怀:有了肖克利这棵“梧桐树”,何愁引不到成群的“凤凰”来? 

全世界电子科学界都焦急地关注着肖克利的行踪。据说,300年前当牛顿宣布准备在他的故乡建一所工厂时,全世界的物理学界也是如此心态。果然,从硅谷的了望山传来消息:肖克利半导体实验室宣告成立。不久,因仰慕“晶体管之父”的大名,求职信像雪片般飞到肖克利办公桌上。 

第二年,以诺依斯(N.Noyce)、莫尔(G.Moore)为首的八位青年科学家,陆续加盟肖克利实验室,他们年龄全都在30岁以下,风华正茂,学有所成,正处在创造能力的巅峰。这八个人分别是:罗伯特·诺伊斯(N. Noyce,后来的仙童创始人)、戈登·摩尔(Gordon Moore,Intel创始人,摩尔定律提出者)、布兰克(J.Blank)、克莱尔(E.Kliner)、赫尔尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、罗伯茨(S.Roberts)和格里尼克(V.Grinich)。八个人中有获得双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著名大学的教授。肖克利慧眼识英才,青年人也都由衷地感到,今后要与肖克利一起,去改写人类电子世纪的历史。 

这种感觉不久就得到验证:当年11月,斯德哥尔摩打来长途电话,肖克利博士荣获诺 
贝尔物理奖。年轻人簇拥着科学巨匠来到帕洛阿托,在该市最庄重的“黛娜木屋”酒家举行庆典,用香槟酒为他们的“领航员”庆贺。 

29岁的诺依斯恭敬地向肖克利博士敬酒,他是八人之中的“长者”。在麻省理工学院取得固体物理学博士学位后,曾选择了一家很小的公司任职,因为只有在小公司里,他才可能独当一面,既当科学家,又当企业家,从而得到了充分的锻炼。诺依斯可算是最坚定的“投奔者”。飞抵旧金山后所做的第一件事,就是倾囊为自己购下住所,断然决定永久定居,然后才去晋见肖克利。什么工作环境啊,条件啊,待遇啊,一概全不知晓。 

其他七位青年,来硅谷的经历与诺依斯大抵相似。招齐员工后,肖克利下令实验室大量生产晶体管,要把成本降到每只5分钱。然而,肖克利虽然雄心勃勃,但对管理却一窍不通,把实验室的生产指挥得一塌糊涂,全然听不进别人的善意规劝。特曼后来评论说:“肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。” 

年轻人彻底地失望了:一年之中,实验室没有任何拿得出手的产品问世。1957年,八位青年中的七人偷偷聚在一起,瞒着肖克利商量“叛逃”的办法。想来想去,决定自己创办一家公司。可他们也都不懂生产管理,大家一致同意“策反”诺依斯,他看起来是唯一有点儿领导才能的人。没料到诺依斯也早就萌生了“外心”。当八位青年联名递上辞职书的时候,肖克利不由得火冒三丈。

“你们简直是一群叛徒!”肖克利指着诺依斯的鼻子,怒不可遏。年轻人面面相觑,但还是义无反顾离开了他们的“伯乐”。这就是电脑史里人所共知的有关“八大叛徒”的趣谈,不过,肖克利本人后来也改口把他们称为“八个天才的叛逆”。 

肖克利实验室因主要骨干出走一蹶不整,1960年被收买,1968年彻底关门。实验楼经过改造后,变成一家电子音响商店,出售着由肖克利发明却不能由他制造的晶体管设备。肖克利博士本人“下海”未果,掉头“上岸”,被斯坦福大学请去当荣誉教授。 

诺依斯和另外七个“叛逆”并没有“亡命天涯”,他们铁了心,一定要在硅谷干出个名堂。一家照相器材公司愿意为他们在硅谷投资办实业,从事半导体的研究与开发。由于公司老板名叫费尔柴尔德(Fairchild),中文直译为“仙童”,“八叛逆”新开张的这家公司被命名为仙童半导体公司。 

1957年10月,仙童公司也在了望山租下一间小屋,距离肖克利实验室和惠普公司发迹的汽车库差不多远。“仙童”们商议要制造一种双扩散基型晶体管,以便用硅来取代传统的锗材料,这是他们在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。诺依斯给伙伴们分了工,由赫尔尼和莫尔负责搞“扩散工艺”,而他自己带着拉斯特专攻“平面照相技术”,其他的人也都各司其职。 

在诺依斯精心运筹下,公司业务迅速发展,员工增加到了100多人。同时,一整套制造硅晶体管的平面处理技术也日趋成熟。赫尔尼是众“仙童”中的佼佼者,他像变魔术一般把硅表面的氧化层挤压到最大限度。诺依斯等人首创的晶体管制造方法也与众不同,他们先在透明材料上绘好晶体管结构,然后用拍照片的办法,把结构显影在硅片表面氧化层上,腐蚀去掉不需要的图形后,再把那些具有半导体性质的微粒扩散到硅片上。 

氧化、照相、刻蚀、扩散,半导体平面处理技术仿佛为“仙童”们打开了一扇奇妙的大门,他们突然看到了一个广阔的空间:用这种方法既然能做一个晶体管,为什么不能在硅片上集成几十个,几百个,乃至成千上万呢?1959年1月23日,诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的设想。

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。

五十亿“赌注”

1995年,美国奖金额最高的科学奖──鲍尔科学奖,首次授予一位计算机科学家,北卡罗莱纳大学的布鲁克斯教授,自60年代起,他就被人们称为“IBM360之父”。然而,史书上记载“IBM360之父”,还有另一位电脑专家阿姆达尔(J.Amdahl)。用集成电路制作的IBM360大型电脑系统,在电脑发展史上的确有其特殊的地位。 

本世纪60年代初,IBM公司总裁小沃森已接近“知天命”的年龄,驾驶IBM这艘巨大的航船,责任心和使命感沉重地压在心头。面对电脑业界激烈的竞争,一个新的设想在他脑海里酝酿成熟,他让秘书召来公司的副总裁利尔森。 

小沃森下达的指令是研制由集成电路组成的系列电脑,尽早淘汰过时的晶体管机器。利尔森马上组建了一个工程师委员会研究新机器方案。几经研讨,委员会无法取得共识,两个月过去后,方案还没有理出头绪。利尔森对委员们发火了:“你们统统给我搬进旅馆,搞不出方案谁也不许回家!” 

利尔森派车把工程师们送到康涅狄克州,“关进”一家汽车旅店里。1961年12月28日,一份长达8页纸的报告完成,黑体标题醒目地写着“IBM360系统电子计算机”。新电脑系统用360为名,表示一圈360度。既代表着360电脑从工商业到科学界的全方位应用,也表示IBM的宗旨:为用户全方位服务。利尔森粗略估算出需要的费用:研制经费5亿,生产设备投资10亿,推销和租赁垫支35亿──360计划总共需要投资50个亿!要知道,美国研制第一颗原子弹的“曼哈顿工程”也才用了20亿美元。 

美国的新闻界惊呆了。《幸福》杂志的通栏标题是:“IBM的50亿元大赌博!”小沃森自己也承认,这是他一生中所做的“一项最大、最富冒险的决策”。下一步是为360物色技术设计的主帅。主管设计工程的总负责人正是布鲁克斯,他曾在超级计算机上开发出第一个交互式操作的系统,使用户在击键时就能同时看到屏幕显示,他还提出过许多现代电脑体系结构新概念。布鲁克斯负责协调4个小组的工作,其中3个小组都由阿姆达尔博士领导。阿姆达尔博士当时年方40岁,IBM公司的最后一种电子管计算机IBM709就出自他的手笔;其后,他又受命担任过第一台全晶体管电脑IBM7030的设计师。 

利尔森、布鲁克斯和阿姆达尔等人,多次就360系统技术问题进行商讨。最后,他们提出了一种全新的思路──IBM360必须是一种“兼容性”的产品。兼容性将意味着,尽管360系统电脑在型号上有巨大区别,但它们都必须能够用相同的方式处理相同的指令,享用相同的软件,配置相同的磁盘机、磁带机和打印机,而且能够相互连接在一起工作。当时,仅IBM公司的晶体管电脑就有7个种类20多个型号,软件和外部设备都不能互换使用,给用户带来极大的不便。“兼容性”是一个伟大的观念变革,它给现代电脑发展带来的技术进步,至今还在发挥巨大作用。 

研制360电脑的第一个难题,是IBM必须自己制造集成电路,因为他们买不到现成的芯片。以前建造一所新工厂,对IBM来说根本不在话下。但是,新建一个集成电路制造厂,生产环境要求极为苛刻,车间里不能有一点灰尘,简直就像建造一间大型的外科手术室,成本超过普通厂房的四、五倍。研制360电脑最大的障碍还是软件。为了让软件能适用于所有的电脑,必须编制几百万条电脑指令。投入编写程序的软件工程师越来越多,最后多达2000人,使软件开发的费用超过了硬件即电脑机器本身。巨大的开支,连小沃森也感到震惊。他在一次晚间会议上开玩笑说道: 
“几个月前,IBM在360软件上的预算是4000万。昨天我问利尔森,你究竟需要多少钱?他告诉我要花5000万。今天下午,就在这个会议室里,我又问到软件开发负责人,他回答说至少要6000万才够。看来,只要我不停地问下去,IBM就太不可能为诸位发工资了。” 
玩笑归玩笑,IBM花在360电脑软件上的巨额费用,总共超过了5亿之巨! 

1964年4月7日,历经4个年头的风风雨雨,就在老沃森创建公司的50周年之际,IBM公司50亿元的“大赌博”为它赢到了360系统电脑。IBM360,共有6个型号的大、中、小型电脑和44种新式的配套设备,整整齐齐排放在宽大的厅堂里。从功能较弱的360/51型小型机,到功能超过51型500倍的360/91型大型机,都是清一色的“兼容机”。 

又是一个新时代的来临,IBM360标志着第三代电脑正式登上了历史舞台。为了庆祝它的诞生,IBM公司分别在美国63个城市和14个国家举行记者招待会,全世界有近万人莅临盛会。在纽约,小沃森亲自租用一辆专列火车,率领着200多名记者,浩浩荡荡开往IBM波基普西的实验室。他向全世界庄重宣布:“这是本公司自成立以来最重要的划时代产品。” 

5年之内,IBM360共售出32300台,创造了电子计算机销售中的奇迹。不久后,与360电脑兼容的IBM370机接踵而至,其中最高档的370/168机型,运算速度已达到每秒250万次。


©lalalla,© 1999-2020。
网站备案号:京ICP备09042134号 京公网安备号:11010802013896