真空管不会想到自己会在电子计算机中大放异彩。“二战”时期,在欧洲战场与亚洲战场,不同的战场环境、相似的强计算需求,英美两国分别独立制造了最原始的电子数字计算机——Colossus与ENIAC。
这两台巨型机器及其主要牵头人艾伦·麦席森·图灵、约翰·冯·诺依曼,在战后的发展,因两国的战后形势不同,走向了截然不同的结局,却都依然持续影响着今天的计算机发展。
时至今日,我国也早已跨入超级计算机强国之列。国产计算机品牌先后崛起,在“一带一路”等政策支持下,走出国门,影响世界。
借着诺兰新片《奥本海默》的热映,我们一起回到那个已然遥远的伟大的科学年代,看看这两位“计算机之父”不同的计算机理念,从中一窥如今计算机品牌发展的新格局。
ENIAC——奠定计算机的基础构成
先说ENIAC。《奥本海默》中呈现了ENIAC发展的土壤——曼哈顿计划。1941年12月6日,美国正式制定了代号为“曼哈顿”的绝密计划,利用核裂变反应来研制原子弹。
曼哈顿计划最大的困难不是制造出核裂变反应,而是控制原子弹的威力。爆炸的冲击波将反复震荡叠加,最终的力量难以预测。如何提高计算能力成了当务之急。
参加原子弹研制工作的有约翰·冯·诺依曼,20世纪最重要的数学家之一。被计算机困扰的冯·诺依曼在一次极为偶然的机会中知道了ENIAC计算机的研制计划,并由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍,参加ENIAC机研制小组。1945年,该小组发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”——EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer的缩写)。
EDVAC方案明确了新机器由五个部分组成,包括:运算器、控制器、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系。至今,世界上的大部分电脑仍在沿用这著名的“冯·诺依曼结构”。
二战结束后,美国继续扩大核优势。1947年,冯·诺依曼在普林斯顿高等研究院开始建造的MANIAC计算机在任何意义上都远超前任ENIAC。它是世界上第一台真正的全能自动电子计算机,是后世计算机的母型。
在美国,计算机也很快由IBM等公司实现了商业运作。
而关于计算机的发展,冯·诺依曼教授曾向美国政府保证,世上只需要十五台这样的机器,全部由像他一样聪明的科学家操作,就可以用以计算最重要的问题。
Colossus——天才的陨落,AI的觉醒
与ENIAC类似,Colossus在欧洲战场因破解“哑谜机”情报而诞生。当时德国有一个名为“Enigma”(谜)的通信密码机,破译高手们绞尽脑汁也难以破解。
这个难题交到了艾伦·图灵手中。在布雷契莱庄园,他率领着大约200多名精干人员进行密码分析。分析和计算工作非常复杂,26个字母在“Enigma”机中能替代8万亿个谜文字母,变化会超过2.5千万亿亿。图灵发现,在加密文件中找规律的本质是重复搜索,而搜索是一种机器可以代替人脑的工作。
1943年,在图灵的鼓励下,布雷契莱庄园工程师Tommy Flowers设计了一台叫作Colossus的巨型机器,在战时充裕的经费支持下很快获准建造。这就是欧洲战场上产生的“世界上第一台计算机”,电子化、数字化、程序化。1944年6月1日,经过完善的Colossus二号机抵达布雷契莱庄园。离诺曼底登陆只有五天。
然而,战后,图灵没有冯·诺依曼的好运气。他被分配到国家物理实验室工作,迫不及待地想要改进Colossus。可是,战时布雷契莱庄园的高效和无节制的战争经费已经让位于战后拖拉的官僚作风和经济危机。Colossus没有获得如MANIAC般的发展机会。
1954年6月7日,图灵在家中咬了一口沾有氰化物的毒苹果自杀。
而在1950年,图灵就已提出至今仍广泛使用的“图灵测试”(Turing Test),即让测试者向两个对象——一个为机器一个为自然人——提出一系列问题,如果根据双方的回答,测试者不能辨别孰为机器,则这个机器应被视为有智能的。
现今的我们能够知道,冯·诺依曼关于世界只需要十五台计算机的断言错了。而图灵的梦想已经习以为常地被我们挂在嘴边:互联网、人工智能。
后起之秀——中国的巨大潜力与庞大市场
故事来到浴火重生的东方——新中国。曾经常与“现代计算机之父”冯·诺依曼讨论学术问题的华罗庚,回国后认识到必须要研制和发展自己的计算机。其中就将计算机发展列为了中国科学发展的重点之一。
1960年,即中苏关系破裂的第二年,夏培肃主持设计研制的“107计算机”(以下简称“107机”)调试成功。
“107机”是中国人自行研制的第一台通用计算机。该机水平与英国在1949年完成的EDSAC和美国在1951年完成的EDVAC水平相当。但“107机”的稳定性更好,开机运行后,可连续稳定工作20.5小时——当时根据苏联图纸仿制的“103机”的平均连续稳定工作时间只有半小时。而且,“107机”可以随时启动或停止,仿制机则做不到这一点。
1965年,中国自行研制成功运算速度为每秒5万次的晶体管电子计算机,一般称为中国第二代计算机。
我国计算机研制虽然起步晚,但发展非常快。20世纪70年代初,在上海,中国第一台集成电路通用数字电子计算机试制成功,每秒钟运算速度达到11万次,一般称为中国第三代计算机。
1973年8月26日,我国第一台每秒钟运算一百万次的集成电路电子计算机在北京试制成功,这是中国计算机发展史上的一个重要里程碑。
我国计算机研制从此进入飞速发展的进程。
1977年,中国首台微型计算机问世。
1983年,国防科技大学研制出了“银河”1号巨型计算机,也是中国首台运算速度高达每秒1亿次以上的计算机。
1999年9月,我国成功自主研制“神威I”计算机,这台计算机的各项性能与技术指标都已经达到国际一线水准。我国成为继美国、日本之后,全球第三个能自主研制高性能计算机的国家。
2011年,采用我国自主研发的八核“龙芯”的曙光6000计算机运行,系统峰值可达每秒3000万次。
我国已跨入超级计算机强国之列。如今,虽然完全自主研制的国产计算机发展仍面临很多困难,但可以看到的是,国产计算机制造品牌,如华为、小米、攀升科技等正强势崛起。
未来展望——“华小攀”的异军突起
2023年,在各行业消费复苏的背景下,PC市场的整体市场需求也有回暖的可能。相关数据显示,2023年Q1,天猫平台上笔记本电脑的销量将近160万,环比增长约21%,销售额将近51亿。
随着华为、小米等品牌也入局笔记本市场,这也在一定程度上冲击了戴尔、惠普、联想(DHL)等老牌笔记本厂商。
今年第一季度,华为笔记本电脑的销售额达到了3.2亿元,市场占有率也超过6%,直接超越了戴尔、惠普等老牌电脑厂商。(数据来源:鲸参谋电商大数据)
除华为、小米外,值得注意的还有“攀升科技”。据电商平台数据显示,这个新兴的国产电脑品牌,已经连续8年家用台式电脑销量全国第一,定制电脑领域销量全球第一。华为、小米、攀升科技被业内人士称作国产PC界的“蔚小理”——“华小攀”。
在计算机的研制上,中国作为后起之秀,奋起直追;在PC产业建设与发展上,中国企业同样矢志向前,以“华小攀”为代表的国产PC新势力正强势崛起,源源不断释放强大活力,破解老牌电脑品牌领先局面,构建PC产业发展新格局。
免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。