《電子技術(shù)應用》
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算力簡史(四)

2023-12-14
來源:EETOP

 【1967-1979:大規(guī)模集成電路時代】

摩爾定律

時代的車輪繼續(xù)滾滾向前,。

1965年,,時任仙童半導體公司研究開發(fā)實驗室主任的戈登·摩爾,應邀為《電子學》雜志35周年專刊寫了一篇觀察評論報告,,題目是:《讓集成電路填滿更多的元件》,。

開始繪制數(shù)據(jù)圖表時,,摩爾發(fā)現(xiàn)了一個驚人的趨勢:在前一個芯片產(chǎn)生后的18-24個月內(nèi),,會誕生一個新芯片。而這個新芯片的性能(集成電路數(shù)量),,大約是前一代的兩倍,。也就是說,芯片的能力,,以固定時間(18-24個月)為周期,,在翻倍提升。

摩爾的這個偉大發(fā)現(xiàn),,就是著名的摩爾定律,。

這一定律目前已經(jīng)持續(xù)了半個多世紀,準確預測了半導體行業(yè)的發(fā)展趨勢,,成為指導計算機處理器制造的黃金準則,,也是科技行業(yè)奉為圭臬的鐵律。

微處理器

1967年,,大規(guī)模集成電路(Large Scale Integration,LSI)出現(xiàn),,真正的芯片時代到來了,。

1968年7月,羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾從仙童半導體公司辭職,,創(chuàng)立了英特爾(Intel)公司,。

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最開始,英特爾是做半導體存儲器產(chǎn)品的。后來,,因為競爭激烈,,他們轉(zhuǎn)向處理器方向。

1971年,,英特爾開發(fā)出了世界上第一個商用處理器——Intel 4004,。這款處理器片內(nèi)集成了2250個晶體管,能夠處理4bit的數(shù)據(jù),,每秒運算6萬次,,工作頻率為108KHz。

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Intel 4004的出現(xiàn),,標志著微處理器時代的開始,。1974 年,英特爾又推出了面向個人電腦開發(fā)的微處理器——Intel 8080,,其性能是4004的20倍,。

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MITS公司于1974年推出的經(jīng)典微型電腦Altair 8800,就是基于8080處理器,。

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Altair 8800在1975年1月的《大眾電子學》雜志社上發(fā)布后,,引起了計算機愛好者的廣泛關(guān)注。其中,,就包括一個哈佛大學的楞青少年,,以及他的伙伴。他倆后來一起為Altair 8800設計了Altair BASIC,,并創(chuàng)辦了一家名叫Microsoft(微型軟件)的公司,。

沒錯,這個楞青的名字叫做比爾·蓋茨,,他的伙伴叫保羅·艾倫,。

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個人電腦

Altair 8800經(jīng)常被稱為第一臺個人電腦(PC),但實際上,,這個稱謂是存在爭議的,。

1971年,美國的Kenbak公司發(fā)布了Kenbak-1計算機,。這臺計算機,,被計算機歷史博物館認為是世界上第一臺個人計算機。

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Kenbak-1由中小型集成電路組成,,沒有使用微處理器,。該系統(tǒng)最初售價為750美元,僅制造和銷售了大約40臺,。1973年,,Kenbak公司倒閉,,Kenbak-1停產(chǎn)。

1973 年,,法國R2E公司生產(chǎn)了第一臺基于微處理器的商用計算機——Micral,。Micral的說明書里,首次提到了“微機(Micro-computer)”,。

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另一個“第一臺個人電腦”的有力爭奪者,,是來自著名的施樂公司帕洛阿圖研究中心(Xerox PARC)的Alto。

1973年,,他們推出了Alto(“奧托”),。它是第一臺使用鼠標和圖形用戶界面 (GUI) 的計算機,和我們現(xiàn)在使用的計算機已經(jīng)很像了,。它的很多設計,,對喬布斯的蘋果,以及比爾蓋茨的微軟,,產(chǎn)生了深遠的影響,。

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1975年,王安公司(WANG)推出了世界上第一臺具有編輯,、檢索功能的文字處理機,,初具臺式電腦的雛形。這臺電腦的屏幕能直接顯示文字,,鍵盤可以快速修改文稿,。

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1977年,有三臺個人電腦經(jīng)典機型推出,,分別是Commodore公司的Commodore PET,、蘋果公司的APPLE II、Tandy Radio Shack的TRS-80 Model II,。

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個人電腦的大量涌現(xiàn),,意義極為重大。它標志著計算機產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式開始發(fā)生變化,,算力不再僅為少數(shù)大型企業(yè)服務(大型機),,而是開始昂首走向了普通家庭和中小企業(yè)。

技術(shù)蓄力

個人電腦想要真正發(fā)展起來,,僅靠處理器是沒用的,,還需要存儲、網(wǎng)絡以及軟件技術(shù)的配合,。

1973年,,IBM又發(fā)明了Winchester(溫徹斯特)硬盤3340。這塊磁盤使用了密封組件,、潤滑主軸和小質(zhì)量磁頭,。工作時,磁頭懸浮在高速轉(zhuǎn)動的盤片上方,,而不與盤片直接接觸,。

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Winchester 3340是現(xiàn)代硬盤的原型。換句話說,,你現(xiàn)在用的電腦磁盤(HDD),,架構(gòu)上和1973年沒有太大區(qū)別。

網(wǎng)絡方面,,1970年,,Internet的雛形ARPAnet基本完成。

1973年5月22日,,施樂公司PARC研究中心的羅伯特·梅特卡夫(Robert M. Metcalfe)正式提出了“以太網(wǎng)”的設想,,并于11月份設計實現(xiàn)。

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1978年,,在溫頓·瑟夫(Vinton G. Cerf),、羅伯特.卡恩(Robert E. Kahn)等人的努力下,TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議也誕生了,。

在軟件產(chǎn)業(yè)方面,,1970年代的成果同樣令人應接不暇。

1973年,,貝爾實驗室的肯·湯普森(Ken Thomson)和丹尼斯.里奇(Dennis Ritchie)正式發(fā)表論文,,宣告了UNIX操作系統(tǒng)的存在,引起全行業(yè)轟動,,被視為現(xiàn)代操作系統(tǒng)誕生的標志,。

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1970年和1972年,F(xiàn)orth編程語言和C語言先后開發(fā)完成,。

1970年,,IBM公司的研究員埃德加·弗蘭克·科德(Edgar Frank Codd),通過一篇名為《大型共享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的關(guān)系模型》的論文,,開啟了關(guān)系數(shù)據(jù)庫時代,。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn),為后來數(shù)據(jù)庫應用高速發(fā)展奠定了基礎,。

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1974年,,IBM公司圣何塞實驗室發(fā)起了IBM System R項目,首次實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL),。

1977年,,后來被稱為IT狂人的拉里·埃里森(Larry Ellison)與合作人共同投資了2000美元,成立了SDL公司(后來的Oracle公司),。1979年,,他們推出了Oracle數(shù)據(jù)庫,,開啟了商業(yè)數(shù)據(jù)庫的全新時代。

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1970年代是非常偉大的,,IT產(chǎn)業(yè)的真正起步,,正是始于這個時期。處理器,、存儲,、網(wǎng)絡、操作系統(tǒng),、數(shù)據(jù)庫……全都在飛速發(fā)展,。

這些從0到1的突破,最終將在1980年代掀起令人驚心動魄的IT狂潮,。算力技術(shù)的真正轉(zhuǎn)折,,即將到來。

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