乔布斯看了会沉默,雷军看了会流泪 - 读《硅谷之火》
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Apr 18, 2021
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微型计算机发展史
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本书几乎是一部微型计算机发展史,让读者了解整个 20 世纪中后期至 21 世纪初计算机产业从兴起到鼎盛直至今天受到平板电脑和手机等电子产品冲击的整个过程,是一本集历史故事与小说风格于一体的硅谷纪传体书籍。最新第 3 版重新修订了全书内容,增加了计算机发展史上的几位大佬退出舞台后的计算机行业现状分析。
关于本书流传着一个段子:此书乔布斯看了会沉默,雷军看了会流泪。雷军自述他正是在大学期间看到了这本书进而受到启发,埋下了胸中创业的火种。
图灵对通用计算设备的构想
英国数学家阿兰·图灵曾设想过这样一台机器,这台机器的目的只有一个,即读取某一可描述任务的编码指令,并根据指令自行完成任务。这个想法在当时可谓前所未闻。若一台机器真的能够完成指令描述的所有任务,那么它就是一台真正的通用设备。
二战、军备竞赛、冷战、太空争夺战和计算机产业
第二次世界大战结束之后,那些曾经为了战争而存在的秘密实验室开始解密他们的工作成果和设计,由此出现了一个新兴产业,计算机产业。制造计算机立马成了一门生意,而且由于计算机这种设备本身的特点,这还是一个大产业,此后成就了一大批伟大的公司。
继电器、真空管、晶体管、集成电路
20 世纪 40 年代,计算机的开关装置还在使用机械继电器,它那连续开合的声音就像货运列车那样咔咔作响。到 20 世纪 50 年代,真空管取代了机械继电器。但真空管在技术上走进了死胡同,它们不可能再小了,而且由于它们会发热,彼此之间必须间隔一定的距离。因此,早期的计算机都像患了象皮病一样,看起来臃肿无比。到 1960 年,研究固态元件的物理学家为计算机世界引入了一种全新的器件。这种使人们将真空管弃之如敝屣的东西叫作晶体管。晶体管是一小片惰性晶体,具有有趣的电气特性,一面世即被视为一项革命性技术发明。其发明者约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利因为这项技术创新,于 1956 年获得诺贝尔物理学奖。
20 世纪 40 年代,约翰·巴丁和威廉·肖克利研究的是与晶体管风马牛不相及的领域。关于锗与硅等化学元素的晶体在电场中表现出来的行为,量子力学方面的实验得出了一些奇怪的预测(后来被证实)。这些晶体无法归为绝缘体或导体,于是它们被称作半导体。半导体有一个让电气工程师欣喜若狂的特性——可使电流只朝一个方向流动而不朝另一个方向流动。电气工程师很快就利用了这一特性,他们用这种晶体的薄片对电流进行整流,使交流电变为直流电。被称作晶体管机的早期收音机是最早使用晶体整流器的商品。
晶体整流器是一件神奇的东西,虽然它只是一个没有任何活动部件的固态装置,却能做一些很有用的工作。然而,除了整流它什么也做不了。所以,另一种东西很快便几乎完全取代了晶体整流器。那就是李·德·福里斯特发明的三极管——一种让收音机大放异彩的真空管。三极管的用途比晶体整流器要多得多,它能放大通过的电流,还能利用较弱的次级电流改变从它的一极流向另一极的强电流。三极管的发明是电力与逻辑“联姻”过程中的重要一步,而这种以一种电流来改变另一种电流的能力,对 EDVAC 类计算机的设计至关重要。当时,有研究者认为,三极管的主要应用在于电话继电电路方面。
最重要的是,若干个晶体管的功能可以合并到一个半导体装置中。研究人员很快就着手制造这些复杂的半导体。因为这类装置将大量的晶体管集成为一种更复杂的电路,所以被称为集成电路。由于它们本身是一些轻薄的硅片,人们也称它们为晶片或芯片。
制造芯片是一个复杂且费用高昂的过程,很快就产生了一个专门制造芯片的完整产业链。最早开始生产商用芯片的是当时的电子器件公司,其中较早的一家创业公司是肖克利半导体公司,由肖克利于 1955 年在他的家乡加州帕洛阿尔托创办。肖克利的公司雇用了当时半导体领域中的许多佼佼者,其中有些人没在公司干多长时间。肖克利半导体公司后来又派生出仙童半导体公司,而硅谷就是以此发源的。
仙童半导体公司成立 10 年后,其离职员工几乎遍布所有的半导体公司。甚至像 20 世纪 60 年代进入半导体产业的摩托罗拉之类的大型电子元件公司,也雇用了不少曾在仙童工作过的工程师。除了 RCA 公司、摩托罗拉和德州仪器公司之外,大多数半导体公司都在圣克拉拉谷地,距离帕洛阿尔托的肖克利的公司不过一箭之遥。由于半导体芯片几乎都是硅片,圣克拉拉谷地很快便以“硅谷”之名闻名于世。半导体产业的发展速度惊人,半导体产品的尺寸和价格也以相同的速度下降。行业竞争异常激烈。
起初,除了军事和宇航工业,其他领域几乎都不需要高度复杂的集成电路。某些类型的集成电路则多用于大型计算机和微型计算机中。其中,最为重要的是内存芯片,即那些只要通电即可存储并保存数据的集成电路。内存芯片使半导体装置成为主流。
几位重要人物的关系
- 肖克利在贝尔实验室,发明了晶体管,并获得诺贝尔奖,创办肖克利半导体公司。
- 由于肖克利不善于管理公司,公司中八名主要员工离职,创办了仙童半导体公司,这八个人也被肖克利称为「八叛徒」traitorous eight。
- 这八个人当中的戈登摩尔和罗伯特诺伊斯与安迪格鲁夫后来从仙童离职后,创办了英特尔公司。
一块芯片上的计算机
一言以蔽之,霍夫的芯片能运行程序。客户要求他们生产的是计算器芯片,霍夫设计的却是集成电路 EDVAC 类型的机器——基于一块硅片运行的、真正的通用计算机设备,即在一块芯片上运行的计算机。虽然霍夫的设计很像一台简单的计算机,但它比计算机又少了一些关键部件,如存储器和供用户输入和输出的外围设备。霍夫设计的这类设备被称为微处理器。微处理器之所以是通用设备,原因就在于它的可编程性。
英特尔早期主营业务是内存,而对于微处理器这种新事物并不感兴趣,而且也并没有看到有什么前景可言
对于将这类芯片销售给工程界这个主意,英特尔的市场部反应冷淡。英特尔成立的宗旨是生产内存芯片,这类芯片像刮胡刀那样既易用又畅销。而微处理器则需要用户学习如何使用,对英特尔这家年轻的公司来说,必然会面临大量客户支持问题。内存芯片则不会如此。
霍夫则不同意这种观点,他提出了他人从未想到的新的微处理器应用领域。比如说,升降机的控制器就能基于微处理器来做。而且,这种处理器能节约成本。如霍夫在 8008 芯片的设计方案中指出的一样,它可以取代大量的普通芯片。工程师可以想办法将这款微处理器加入到他们的产品设计中。反正霍夫自己肯定会这么干的。
霍夫的坚持终于有了成效,英特尔聘请了广告创意人瑞吉斯·麦肯纳在《电子新闻》1971 年的秋季刊上宣传了这款产品。那则广告是这么写的:“集成电子产品新纪元:一块芯片上的微型可编程计算机。”芯片上的计算机?从技术上看,这则文案确实有点儿言过其实。但就在那个秋天,许多人在一个电子产品展会上看到 4004 的说明书时,这块芯片的可编程特性给他们留下了深刻的印象。从某种意义上说,麦肯纳的广告并没有说错:4004 芯片(8008 芯片更是)包含了计算机的基本决策能力。
这一点与《创新者的窘境》中所描述的情景如出一辙,在破坏性技术到来时,企业往往会听从客户的需求而选择轻视甚至放弃这项技术改进。但英特尔则选择了尝试,通过为用户编写使用手册和开发编程语言,来帮助微处理器打开新市场。
计算设备的演进的必然,从大到小,从慢到快,从昂贵到便宜
小型计算机利用半导体装置缩小了机器的尺寸。大型计算机也使用半导体部件,但是一般不是为了缩小尺寸,而是为了使机器的功能更强大。例如,英特尔的 4004 芯片这样的半导体材料已经开始用于控制打印机和纸带机等外围设备,但是众所周知的是,芯片能用于缩小计算机尺寸,降低成本。在将计算机普及到人手一台这一方面,那些大型计算机和小型计算机公司可以说是要钱有钱,要技术有技术,要机会也是一抓一大把。完全可以想见,随着计算机不断向小型化方向发展,最终会出现那种能放在办公桌上、公文包中或是装在衬衣口袋里的个人计算机。20 世纪 60 年代末和 70 年代初,想要推出这类计算机,大型计算机和小型计算机界的主流公司似乎都是最合理的候选者。
适得其反的经营策略和 BASIC 的盗版
MITS 的老板罗伯茨将盖茨和艾伦编写的软件作为武器。BASIC 已经流行起来了,而 MITS 公司的4K存储器还没有。于是,MITS 公司使出了一种老式的营销策略,即将 BASIC 和存储板捆绑起来销售。顾客购买存储板后再付 150 美元就可以买到 BASIC。而没有买存储板的顾客则要花 500 美元才能买到 BASIC,这比机器本身的价格还要高。
然而,这一策略适得其反,对市场产生了戏剧性的作用。发烧友看到 4K 存储板如此不值钱,而 BASIC 又卖得那么昂贵,于是纷纷购买了 Proc Tech 公司的存储板,复制 BASIC 纸带并私自传播。到 1975 年年底,大多数 Altair 上使用的 BASIC 都是盗版的。
MITS 公司和它的 Altair 计算机对整个计算机行业具有非常大的影响
MITS 公司和 Altair 对今天个人计算机产业的存在和形成的重要性,是再夸大都不为过的。MITS 公司所做的不仅仅是创造了这一行业。它先是推出了人人都买得起的个人计算机,又首次举办了计算机展会,开创了计算机零售市场,创办了计算机公司的内部杂志,组织用户俱乐部,进行软件共享,并发明了许多硬件及软件产品。MITS 公司还无意中使得软件盗版成了普遍现象。早在微型计算机看起来还是不切实际的空想时,MITS 公司就首创了这样一个终将价值数十亿美元的产业。
计算机行业的 DNA:技术控、发烧友、非商业化的黑客
早期微型计算机的购买者和制作者之间并没有明显的界限。要想操作一台微型计算机,用户需要专心致志地投入其中,还需要许多专业知识。毫不夸张地说,熟练的计算机用户也可以成为计算机制造商。这一“产业”的亚文化由这样一群人组成:技术控、发烧友、不受商业利益驱使的黑客,以及那些比起发家致富,对探索微型计算机潜力更感兴趣的企业家。
网络就是计算机
高斯林发现,几乎所有的家用电子产品都已经计算机化了,但每个产品是用不同的远程设备来控制的。这些遥控器设备很少以相同的方式工作,因而用户必须掌握许多遥控设备的操作。
高斯林想要尝试将多台遥控设备缩减为一台。帕特里克·诺顿和迈克·谢里丹与高斯林一起进行研发工作,没过多久,他们设计了一个富有创意的手持设备,人们不需要触碰键盘或按钮,只需要在屏幕上轻轻一点就能操控电子产品了。
随着因特网和万维网的发展,这个代号为“绿色”的项目开始了波澜壮阔的发展之路。不仅产品的特性发生了演化,产品的整个设计理念也发生了变化。研发团队注重在编程中使用新的计算机语言,以便设备可以在不同的中央处理器的平台上运行。他们设计了一个技术上的世界语,这种语言通用性强、易读性强,能够在不同类型的硬件上使用。借助网络的力量,这种特性将成为一个非常宝贵的资源。
盖茨将太阳微系统公司及其新开发的这门语言视为巨大的威胁。Java 明明是编程语言,而不是操作系统,为什么能对微软构成如此巨大的威胁呢?原因很简单。编写跨平台的程序能有效地增加浏览器取代操作系统的可能性。拥有太阳工作站、IBM PC、麦金塔计算机或其他什么计算机都没关系,反正你能用浏览器运行 Java 程序就行了。
《硅谷之火》一书回顾了个人计算机的发展历程以及对未来的展望,从中可以看到很多鲜为人知的和富有传奇色彩的故事,可以看到面前的电脑是怎么一步步发展到今天的。回顾历史不难发现,人类科技的发展一直都是降本增效,用更低的成本,更快的效率,获取更多的成果。
而且就个人计算机或者叫个人计算设备而言,人机交互永远有改进的空间,随着技术的提升,交互永远会向着更易用,更友好,更符合人的操作习惯甚至是直觉的方向发展。
就像雷军第一次看到黄江吉带着人给他演示带有语音控制的设备时,雷军仿佛看到了未来居家场景人机交互的模样,通过语音控制家中的智能家居,语音音箱才是智能家居的入口!