让我们来看看其中的一些趋势。

设备变得更小。第一代设备开始于建筑物的整个楼层,然后缩小到房间大小,而晶体管计算机则缩小到冰箱大小。集成电路开创了小型机时代(大约 4U 或 6U 服务器的尺寸,微处理器变得更小,第五代设备可以放在口袋或手腕上。在时间线中,我们包括 MOSFET 缩放以显示晶体管如何缩小随着时间的推移。

计算机的发展趋势(计算机发展的一些趋势总结)

每台设备的功耗下降。管子需要很大的功率才能启动和运行。晶体管占用较少,但它们加起来仍然产生大量热量。一旦我们将多个晶体管移动到一个集成电路封装中,微处理器就变得有些确定性了。我们可能会说第五代更多是关于片上系统而不是人工智能,因为它通常被贴上标签。转向 SoC 的功耗最低,尽管随着我们最终得到亚原子粒子大小的电阻器,我们可能会再次获得更多的屏蔽和功率。但即便如此,这似乎也是科学家正在努力解决的问题。

每一代设备都变得更加普及。第一个庞然大物的大型机主要用于科学研究、冷战时期的密码学和非常大的企业。它们在 IBM 等公司的卖家的支持下慢慢传播到第二代和第三代的小型机,将价格降低到大多数企业如果需要它们都可以负担得起的程度。但在英特尔 4004 CPU 为早期 PC 公司的微型计算机铺平道路之前,大多数公司都只有这一点。这些设备慢慢地传播到办公室和大多数家庭的每一张桌子,至少在 SoC 到来之前,然后是第五代移动时代。

标准变得更加重要。每一代设备都看到设备做得更多、存储更多、处理更多重复性任务,成功的可能性更高。所以我们开始越来越依赖他们。它们不仅可以帮助人类完成重复的科学任务,而且还可以开始取代执行这些任务的人。首先是在科学领域,解决微分方程,但随着我们进入第二代,计算机被用于导弹防御,商业用途开始出现,就像贝尔实验室的研究意图自动化以前由电话接线员完成的工作来连接电话。然后是我们进入第三代的业务自动化,进入第四代的几乎所有流程自动化,最后是我们进入第五代的知识工作。标准允许控制传播。我们放慢创新速度,以换取跨供应商的可靠性和互操作性。因此,随着二战后更大的国际市场,我们看到 ISO 成立于 1947 年,随着电气设备的快速普及,我们看到 IEEE 成立于 1963 年,随着互联网的兴起,我们看到了 1986 年的 IETF。他们帮助管理我们现代时代从重量和测量到 5G 的一切。

计算机变得更具交互性。我们通过修补电线将电子传输到电子管中,从而将信息加载到原始主机中。然后我们装入打孔卡,并在计算机进行交互时连接键盘和显示器。计算资源的交互性和有限的容量使我们开始了一次网络计算机之旅,首先是通过有线链接,然后是无线,然后是蜂窝和卫星通信,直到我们可以通过语音、文本或电子邮件或任何方式与朋友、家人和同事聊天所要求的特定通信的紧迫性。首先与计算机进行交互,然后使用计算机作为媒介相互交互。

代码变得更加可重用。打孔卡仅在它们在前两代计算中打孔的系统上运行。早期的编程语言出现在第二代,到了第三代,操作系统诞生了,像 C 这样的语言甚至可以在它们之间运行。面向对象的代码早在第四代就开始了,到了第五代,我们有了用于 Web 服务的 REST 接口,并且所有事物的公共 API 时代都已经来临了。

设备变得更加稳定并且需要更少的维护。如果我们要依赖设备,这很重要。第一代电子管在打开和关闭位置之间翻转时容易熄灭。随着几代人的发展,设备变得更加密集,移动部件更少,到了第四代,公司制造的设备不再适用于现场维修。这扩展到我们的操作系统所在的内核,然后是第五代中这些内存和文件系统存储的分段方式,因为我们必须更加小心,不要让应用程序比以往任何时候都疯狂运行(出于稳定性和安全性原因)。

设备的设计、制造和购买成本降低。想象一下,核心内存必须手动编织在一起,或者当 Seymour Cray 手工绘制他的处理器时。我们有构建工具的工具、设计工具的工具和修复工具的工具。随着工具变得更加成熟和精确,我们几乎可以快速有效地打印任何东西,甚至可以将开发与制造分开(例如,无晶圆厂芯片设计公司或离岸软件开发)。到第四代开始时,价格竞争激烈,导致 Commodore 和 Atari 等公司之间的价格战。几十年来,这种情况来来去去,这有助于设备继续大规模扩散到我们生活的方方面面。

外围设备和组件选项爆炸式增长。随着计算机变得更具交互性,我们将早期的穿孔卡片换成了纸带,然后是键盘和显示器。第三代的分时系统甚至允许多个终端,因此多任务处理需要更多的内部组件。然后我们发明了手势,用 GPU 卸载图形,连接相机,抓住鼠标,当然还有在我们拥有第四代微处理器时的旧游戏操纵杆。第五代已经看到其中大部分转向无线形式的连接,允许通过语音助手更灵活地控制设备(通常是微型计算机),因此我们取代了家里的许多电气设备(例如电灯开关)和 HVAC 控制)以及支持互联网的替代方案。

我们变得更加依赖设备。最初的计算机主要用于科学研究,并由大学的科学团队一次性制造(类似于五年前的量子计算)。但是,随着它们扩展到业务领域,人们会收到打孔的支票以供处理,或者将这些支票换成带有磁条的卡片,现在我们手机上的 NFC 芯片可以实现交易。我们需要地图来找到我们的路,依靠闹钟而不是传统的时钟在早上起床,在线购物,在线交易股票,在线银行。我们依赖这些东西有时是因为它们更有效率,有时是因为它们更容易(从而提高我们的生活质量),有时是因为它们比我们从自己的定性分析中获得的更一致地提供对我们生活各个方面的遥测.

计算机公司变得更加富有。“大科技”经常出现在新闻中是有原因的。这是大生意。1986 年,Burroughs 斥资近 4.5 亿与 Sperry 合并,成为当时世界第二大计算公司。IBM 现在的市值超过 100 亿美元,但更年轻(或出生于后代)的公司甚至更富有,比如市值接近 3 万亿美元的苹果。我们在子代中看到了这一点,所以网景造就了大量的百万富翁,而谷歌则造就了亿万富翁。例如,我们在从实体店向在线的过渡中看到了这一点——因此 Barnes and Noble 的市值为 3.67 亿美元,而亚马逊的市值则为 1.7 万亿美元。

我们的工作效率更高。这些财富回报是有原因的。生产力和利润。第一代计算机使世界上一些最优秀的科学家的工作效率更高,使他们能够做诸如开发氢弹之类的事情。第二代在整个学术界传播开来,当我们翻到第三代时,它甚至蔓延到了军事-工业-大学综合体,从最大的公司到任何公司。第四代的个人计算为任何人提供了会计软件、打印和电子表格的能力,并允许我们利用计算进行休闲——游戏也是如此。因此,到了第五代,我们从共享对计算机的访问权限转变为无处不在的计算,其中我们中的许多人大部分时间平均拥有三台设备。它们使我们能够高效工作,并让我们自己遵守最严格的时间表、饮食、锻炼计划等。 考虑一下我们何时可以手动更新整本书的细胞,也许使用较旧的机电计算器而不是现在的我们只需在大约一秒钟内对一列求和。或者只是通过 Postman 从 sql 数据库或 REST 端点中提取一些数据,因为其他人可能已经完成了我们需要做的任何任务。

知识产权需要更多的保护。标准机构代表了一种保护竞争市场的方式,但对于选择自行将产品推向市场的供应商来说,我们已经看到专利和版权法的发展保护了日益昂贵的研发成本。第一代和第二代的计算机主要依赖于专利,但随着软件在第三代变得可移植,我们不得不探索版权判例法如何应用于源代码和汇编代码。随着设计变得越来越重要,我们不得不看到新的法律体系出现以保护设计元素。这些有助于奖励那些将新的和新颖的解决方案投放市场一段时间以推动进一步创新的组织。

我们将资助新公司和想法放在流水线上。有很多好主意。当它们起作用时,我们将它们视为创新。公司成立是为了将创新推向市场,并帮助将他们的利益传播到世界各地。几个世纪以来,富有的赞助人资助了研究,但随着工业时代的展开,我们有了新的资助公司的方式。二战后,风险投资出现了,因为乔治·多里奥 (Georges Doriot) 和其他人希望推动世界更快地向前发展。这有助于更快地推动计算的第二时代,因为他在数字设备方面为他的有限合伙人带来了巨大收益,因为他们从麻省理工学院完成的 TX-0 工作中引入了晶体管化计算。Arthur Rock 通过支持英特尔、Apple 和其他公司,帮助 Apple 推出了第四代产品。

我们有更多的遥测。在第三代期间,当磁存储和磁带允许我们永久存储信息时,计算机存储了越来越多的数据。银行、医院、大学和各种类型的组织都可以存储我们的记录并在以后查找。当我们进入第四代时,我们可以将自己的数据存储在软盘和 CD 上,随着网络的兴起和 2000 年 REST 的发明,我们开始能够将信息作为服务进行交换。现在我们可以在任何决定将其引入的应用程序中看到令人难以置信的详细信息(很抱歉在那里使用了一个旧的流行语)。这是数据,当然视频的进步在这里甚至不需要提及。

我们得到了更多的合作。当 Kemeny 和 Kurtz 编写 BASIC 时,他们乘坐火车前往麻省理工学院处理他们加载到系统上的穿孔卡片。当时,像约翰麦卡锡这样的人告诉他们应该考虑获得资助来建立自己的分时系统。因此,他们将其联网并将其作为服务提供给他人,就像柏拉图在 1960 年代为伊利诺伊大学的学生所做的那样。那些第三代系统演变成第四代中的 Lotus Notes 和 Microsoft Exchange 等工具,然后从电子邮件和群件到应用程序,我们今天使用的大多数工具都内置了私人和公司聊天。不同学科、不同文化和不同人群之间的合作是创新的源泉。

我们可以获得更多信息。Memex 是一个系统,在 1945 年伟大的 Vannevar Bush 的一篇名为“As We May Think”的文章中有所预示。他告诉我们未来,我们的办公桌上可以有一个设备,让我们可以访问所有书面信息世界,并让我们能够快速了解​战后时代爆炸式增长的科学分支。我们在拥有永久存储空间后立即开始对数据进行编目,但随着第四代计算机网络的出现及其在互联网上相互通信的能力,人们创造内容的人数激增,对从食谱到历史的所有内容进行编目世界,然后随着 Web 2.0 兴起的用户生成内容,当我们将页面转到第五代时,我们看到了对彼此更深入的了解。也许有时太深了。

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