《電子技術(shù)應(yīng)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(dǎo)體公司研究開發(fā)實驗室主任的戈登·摩爾,,應(yīng)邀為《電子學(xué)》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(zhǔn)確預(yù)測了半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展趨勢,成為指導(dǎo)計算機處理器制造的黃金準(zhǔn)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(dǎo)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(dǎo)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(biāo)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(xué)》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(xué)的楞青少年,以及他的伙伴,。他倆后來一起為Altair 8800設(shè)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(biāo)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(shè)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(biāo)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(wù)(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(luò)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(luò)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(shè)想,并于11月份設(shè)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(luò)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(yīng)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(biāo)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(yīng)用高速發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。

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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(luò),、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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