[MicroPCS 第1期] 一臺(tái)簡單的微型計(jì)算機(jī),一個(gè)時(shí)代的開始


莫忘當(dāng)年史,過往風(fēng)云,人已去,天地猶存。
大家好,我是蘇方華。幾年前,我曾計(jì)劃著編寫一本名為《簡明微機(jī)史》的現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)歷史材料,但由于學(xué)業(yè)和時(shí)間原因,我未能完成我的這一目標(biāo)。整理移動(dòng)硬盤中的文件時(shí),我無意中發(fā)現(xiàn)了這本《簡明微機(jī)史》中僅剩下的一些手稿,想著與其讓這些激動(dòng)人心的歷史奇跡塵封在這份無人問詢的手稿中沉默,還不如將它們分享出來,讓更多人了解到計(jì)算機(jī)時(shí)代不為人知的故事。于是,我決定在 Bilibili 專欄出版這一份《MicroPCS期刊:微型計(jì)算機(jī)簡史》,將我手稿中的故事重新展現(xiàn)在各位朋友眼前。
我們將分期將手稿中的內(nèi)容整理出版,這是第一期。手稿中所有的內(nèi)容均為根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的史料(包括百科、文章、因特網(wǎng)檔案館、美國國家博物館線上網(wǎng)站等,這些史料都是我花很大精力搜羅到的)自行編寫,版權(quán)所有,使用這些材料前請征求我的意見——如果你想要把這些材料做成視頻,我還是很樂意的,可惜我現(xiàn)在沒有制作視頻的時(shí)間了。

第一期 ★ ALTRAIR-8800:世界上第一臺(tái)商業(yè)微機(jī)
(一)誕生的背景和過程
讓我們回到1969年。
美國新墨西哥州的阿爾伯克基有一家名為“微型儀器和遙測系統(tǒng)(MITS)”的公司,它成立于1969年。MITS在1971年制造了一款名為MITS-816的四功能計(jì)算器,這款計(jì)算器在技術(shù)上取得了重大突破,每月銷量可達(dá)數(shù)千臺(tái)以上。但好景不長,他們很快就碰到了競爭對手。德州儀器、鮑馬儀器公司和商業(yè)機(jī)器準(zhǔn)將公司與MITS進(jìn)行了激烈競爭,他們生產(chǎn)出了更便宜的計(jì)算器,很快就搶走了MITS的市場,MITS公司不得不退出計(jì)算器領(lǐng)域。


1974年,MITS公司已經(jīng)負(fù)債20多萬美元。為了挽回現(xiàn)狀,MITS公司的創(chuàng)始人之一,愛德華·羅伯茨先生決定孤注一擲,使用8080微處理器制造新型計(jì)算機(jī)。這意味著MITS公司將進(jìn)軍計(jì)算機(jī)市場。
開發(fā)的條件非常困難。為了解決資金問題,愛德華·羅伯茨先生好不容易費(fèi)盡心思用他的三寸不爛之舌說服銀行,貸款了6.5萬美元,然后以75美元的價(jià)格買下了原價(jià)為397美元的8080微處理器。研發(fā)的場所是一家倒閉的飯店(這也是MITS公司的駐址),旁邊是一家自動(dòng)洗衣店。在這樣簡陋的環(huán)境里,羅伯茨先生開始了他制造世界上第一臺(tái)真正意義上的微型計(jì)算機(jī)的偉大計(jì)劃。不久之后,一臺(tái)名為Altair 8800的微機(jī)就在他的手中誕生了。

Altair 8800外形像一個(gè)長方形的鐵盒子,其結(jié)構(gòu)非常簡陋,沒有顯示屏,甚至沒有鍵盤。用戶需要手動(dòng)撥動(dòng)Altair 8800面板上的開關(guān),撥動(dòng)一次相當(dāng)于輸入一個(gè)字節(jié),把“0”或“1”輸進(jìn)機(jī)器。計(jì)算完成后,面板上的幾排燈泡會(huì)不停閃爍,以此將計(jì)算的結(jié)果表示出來。Altair 8800只使用了兩塊集成電路,一塊是8080微處理器,一塊是存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器只有256B(1KB=1024B,此處換算為0.25KB)的內(nèi)存,存儲(chǔ)能力可達(dá)4096B(換算為4KB)。
(二)登報(bào)和樣機(jī)的遺失
《Popular Electronics(大眾電子)》是美國著名的電子設(shè)備雜志,擁有50多萬讀者。這些讀者大部分都是電子設(shè)備的愛好者,并且其中不乏老手。據(jù)《大眾電子》內(nèi)部調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,50%以上的訂閱者都是某方面的電子專家。他們平均在電子產(chǎn)品上花費(fèi)了470美金,并且他們大多都擁有萬用表、真空管伏特計(jì)、電子管/晶體管測試儀、射頻訊號產(chǎn)生器和示波器等設(shè)備。
當(dāng)愛德華·羅伯茨先生正在苦心折騰他的發(fā)明時(shí),《大眾電子》刊物的編輯所羅門先生正在尋找爆炸性的新聞供新一期《大眾電子》刊物作為封面使用。他聽聞了羅伯茨先生研發(fā)新型計(jì)算機(jī)的動(dòng)向,于是親自登門拜訪羅伯茨先生,并最終決定將Altair 8800放到刊物的封面上。

此時(shí)Altair 8800還沒有開發(fā)完畢,羅伯茨甚至還沒有來得及為它取名。由于《大眾電子》刊物要在樣機(jī)誕生前就事先排版,沒有名字是不行的。MITS公司的技術(shù)宣傳員建議將新產(chǎn)品取名為“小兄弟”,但羅伯茨對此不屑一顧。為了給這個(gè)新產(chǎn)品取一個(gè)合適的名字,羅伯茨和所羅門連續(xù)思考了幾天。
1974年冬天的一個(gè)晚上,所羅門的12歲女兒勞倫正在看電視上的一部名為《星際旅行》的科幻片。在電視里,探險(xiǎn)宇宙飛船正在飛向一顆名為Altair的新星(即我國神話中的牛郎星)?!盀槭裁床唤蠥ltair呢?”勞倫脫口而出。這個(gè)名字得到了羅伯茨和所羅門的一致叫好,羅伯茨先生最終決定將新產(chǎn)品命名為Altair 8800(不知為何未以微處理器8080命名為Altair 8080)。
所羅門希望羅伯茨能在圣誕節(jié)前將樣機(jī)郵寄給他。完成研發(fā)工作后,羅伯茨將唯一的一臺(tái)樣機(jī)寄往紐約。但是,這臺(tái)樣機(jī)卻遺失在了郵寄的路上。《大眾電子》已經(jīng)排版完畢,要使用Altair 8800照片的位置無法修改,剩下的時(shí)間也不夠羅伯茨再制造一臺(tái)樣機(jī)。羅伯茨急中生智,他將Altair 8800主要的部件放入金屬外殼,為其裝上開關(guān)指示燈,十萬火急地將這臺(tái)“樣機(jī)”寄往《大眾電子》。幾天后,這臺(tái)“樣機(jī)”就出現(xiàn)在了《大眾電子》的封面上。
1975年1月版(1974年12月提前發(fā)布)的《大眾電子》給讀者們帶來了前所未有的東西。在標(biāo)題 “突破性項(xiàng)目” 的下方,一臺(tái)長方形計(jì)算機(jī)赫然出現(xiàn)在刊物的封面上。它的上方,刊物用醒目的深紅色的英文寫下了這樣的一句話:“World’s First Minicomputer Kit to Rival Commercial Models… Altair 8800(世界上第一款可與商用機(jī)匹敵的小型計(jì)算機(jī)套件…… Altair 8800)!”?這一期的《大眾電子》一經(jīng)推出就得到了它的50萬讀者的熱烈追求,它激起了無數(shù)電子設(shè)備愛好者們的興趣與激情。
Altair 8800的8080微處理器的強(qiáng)勁性能完全可以與PDP-8型計(jì)算機(jī)匹敵,甚至更加強(qiáng)大。除此之外,Altair 8800的內(nèi)存最大可以擴(kuò)展到 64kb,而當(dāng)時(shí)的 PDP-8 計(jì)算機(jī)的內(nèi)存只有可憐的 4kb。對于用戶來說,一個(gè)產(chǎn)品好不好只是其次,價(jià)格才是最重要的。Altair 8800擁有媲美PDP-8的性能,但其售價(jià)卻大大低于PDP-8型計(jì)算機(jī)。PDP-8的售價(jià)高達(dá)幾千美金,而Altair 8800的標(biāo)價(jià)只有439美元,而實(shí)際售價(jià)僅為375美元。
雖然當(dāng)時(shí)的小型計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)仍然在蓬勃發(fā)展,但由于技術(shù)的更新(特別是集成電路技術(shù)的出現(xiàn)),整個(gè)電子設(shè)備行業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出了“小型化”的態(tài)勢。如果一種電子設(shè)備功能齊全,但是它擁有一個(gè)桌子那么大的體積,它是難以發(fā)揮出它的全部能力的,因?yàn)椴僮鞔篌w積的電子設(shè)備很麻煩。而且,一臺(tái)衣柜大小的機(jī)器是不能完全融合到商業(yè)領(lǐng)域和人們的生活中的,因?yàn)樗粔蚍奖?。你可以抱著一臺(tái)收音機(jī)出差辦事,但你不能扛著一臺(tái)計(jì)算機(jī)去會(huì)見客戶。計(jì)算機(jī)的體積毫無疑問的限制了計(jì)算機(jī)的發(fā)揮。這也是阿爾塔8800微型計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的間接原因之一:電子技術(shù)的發(fā)展和人們需求的不斷增加。
(三)阿爾塔8800的推廣
為了使人們相信MITS公司的偉大成就,1975年的夏天,MITS公司做了一件近乎瘋狂的事情。MITS準(zhǔn)備了一輛裝滿Altair 8800微型計(jì)算機(jī)的大貨車(它被親切的稱為“藍(lán)天鵝”),他們開著它周游了整個(gè)美國。哪里有計(jì)算機(jī)愛好者俱樂部,他們就去哪里,到處向人們展示他們的微型計(jì)算機(jī)。
愛德華·羅伯茨曾這樣回憶:“我們所以要派出大貨車,是因?yàn)槿藗兌疾幌嘈盼覀兊某删?。因此,我們認(rèn)為,如果我們開著車,帶著一批能工作的計(jì)算機(jī)設(shè)備周游全國,人們就可以親眼看看計(jì)算機(jī)怎樣工作,就會(huì)說服他們來買。我們還租了一間房子,一般都是假日飯店的房子,裝好機(jī)器,進(jìn)行展示。這是一種宣傳攻勢。人們看了之后都非常激動(dòng),他們簡直都控制不住自己。我們知道,我們正在做的有點(diǎn)像狂熱的宗教宣傳?!?/p>
事實(shí)證明,MITS公司的這個(gè)方法很有效。懷疑的人們親眼目睹了真實(shí)的微型計(jì)算機(jī),并且看見它們是正常工作著的。Altair 8800微型計(jì)算機(jī)的銷售量很快繼續(xù)上漲,不久之后就突破了羅伯茨先生最好的期望:他希望最多能賣出800臺(tái)Altair 8800,可沒過多久銷售量就突破了2000臺(tái)。他們不僅還清了債款,還賺了一大筆錢。他們接連不斷的接到來自各個(gè)地區(qū)的訂單,整個(gè)公司每天都在馬不停蹄的生產(chǎn)Altair 8800。有記錄表明,在《大眾電子》1975年1月版發(fā)行的一個(gè)月內(nèi),MITS公司幾乎每2分鐘就會(huì)接到1份訂單。
對于計(jì)算機(jī)科學(xué)來說,1974年是“奇跡迭出”的一年。那一年,惠普公司制造出了世界上第一臺(tái)可編程計(jì)算器 —— HP-65;那一年,英特爾公司發(fā)布了微機(jī)歷史上有重要地位的16位微型處理器 —— intel 8080;那一年,計(jì)算機(jī)愛好者們利用8008微處理器搭建了世界上第三臺(tái)使用微型處理器的計(jì)算機(jī) —— Mark-8。Altair 8800為這個(gè)“奇跡迭出”的一年畫上了一個(gè)圓滿的句號。
阿爾塔8800并不是人類歷史上第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī),在此之前已經(jīng)有了至少五種微型計(jì)算機(jī),其中包括MCS-4微機(jī)、阿爾托Alto微機(jī)、Mark-8小型自制計(jì)算機(jī)等。然而,這些微型計(jì)算機(jī)沒有一個(gè)在市場上取得成功,大部分充其量也只能作為樣機(jī)或計(jì)算機(jī)愛好者們的玩具。阿爾塔8800是人類歷史上第一臺(tái)在商業(yè)和民用領(lǐng)域成功的微型計(jì)算機(jī)。
(三)比爾蓋茨、微軟和BASIC
比爾·蓋茨和保羅·艾倫當(dāng)時(shí)只有20來歲,其中比爾·蓋茨還是哈佛大學(xué)三年級的學(xué)生。那天,保羅·艾倫無意中在哈佛大學(xué)廣場的報(bào)刊亭看到了阿爾塔8800的報(bào)道,他連忙買下一份《大眾電子》刊物,找到了比爾·蓋茨,兩人非常激動(dòng)。比爾·蓋茨宣稱,個(gè)人計(jì)算機(jī)的革命就要開始了。比爾·蓋茨后來說,“我們當(dāng)時(shí)還不大清楚它會(huì)得到怎樣的具體應(yīng)用。但我們確信,它將會(huì)改變我們和整個(gè)計(jì)算機(jī)世界。我們的想法是對的。計(jì)算機(jī)的革命發(fā)生了,它影響了億萬人的生活,把我們引導(dǎo)到從前想都不敢想的地方。”

當(dāng)時(shí),阿爾塔8800才剛剛推出,沒有可用的解釋器。兩位青年聽到這個(gè)消息后,立即鋌而走險(xiǎn)給愛德華·羅伯茨先生打了電話。在電話里,他們說:“我們已經(jīng)制作出了可以在Altair 8800上運(yùn)行的BASIC軟件?!?/p>
編者注:BASIC中文名為“初學(xué)者通用指令符代碼”,是當(dāng)時(shí)的一種較為流行的編程語言。BASIC語言有非常多的延伸版本,如Visual BASIC、Visual BASIC .NET、Free BASIC等,有些至今仍在正常使用。
蓋茨和艾倫這兩個(gè)青年的舉動(dòng)實(shí)為大膽,因?yàn)樗麄兇螂娫挄r(shí)連一行關(guān)于在8080微處理器上運(yùn)行BASIC軟件的代碼都沒有開始寫,Altair 8800只在《大眾電子》刊物上見過,他們的手上甚至都沒有8080微型處理器。
羅伯茨先生沒有相信這兩個(gè)美國青年的話。他之前已經(jīng)接到了50來個(gè)類似這樣的“吹牛電話”了,所以他的反應(yīng)非常冷淡。他還說,“無論是誰,哪個(gè)能給我的電腦提供軟件,他就是我的合作伙伴。”言外之意就是說,空打電話是沒用的,要用事實(shí)說話。
蓋茨和艾倫決定用實(shí)際行動(dòng)證明自己。沒有8080微處理器,他們就自己在PDP-10型計(jì)算機(jī)上做了一個(gè)模擬8080的軟件。他們依靠著那份《大眾電子》上描寫Altair 8800的文章里給出的一點(diǎn)點(diǎn)資料,在一臺(tái)PDP-10小型計(jì)算機(jī)前廢寢忘食奮戰(zhàn)8周,最終成功在模擬器上為Altair 8800移植了BASIC。

保羅·艾倫乘坐飛機(jī)飛往了MITS公司所在的阿爾伯克基。在飛機(jī)降落的那一刻,艾倫剛好補(bǔ)上一節(jié)忘記帶上的導(dǎo)入程序。羅伯茨先生穿著簡樸的衣服,親自駕駛著一輛大貨車來迎接他。艾倫非常驚訝,在他的設(shè)想里MITS公司應(yīng)該是一家氣派的大公司,沒想到如此寒酸。羅伯茨先生也把一身紳士打扮的艾倫當(dāng)成人物,把他送到了當(dāng)?shù)刈钯F的旅館。由于身上根本沒有那么多錢,保羅·艾倫只好向別人借了一點(diǎn)來滿足食宿需求。
來到MITS公司,保羅·艾倫終于見到了他日日夜夜所思念著的Altair 8800微型計(jì)算機(jī)。MITS公司內(nèi)用來演示的Altair 8800已經(jīng)經(jīng)過羅伯茨先生的改進(jìn),有7K的存儲(chǔ)容量和4K的可用內(nèi)存,并且可以使用打印機(jī)將Altair 8800運(yùn)算完畢后的信息打印出來。關(guān)于BASIC軟件到底能不能跑起來,艾倫心里沒有底,因?yàn)樗麄兏緵]有真正在8080微處理器上試過它。艾倫非常緊張的將BASIC軟件輸入到了Altair 8800計(jì)算機(jī)中?,F(xiàn)在,成功與失敗,就要看他們的努力與運(yùn)氣了。
當(dāng)艾倫開始運(yùn)行BASIC軟件時(shí),奇跡發(fā)生了,BASIC軟件真的在Altair 8800計(jì)算機(jī)上運(yùn)行起來了,盡管他們根本沒有摸過真正的8080處理器,所有的開發(fā)工作都在8080的模擬器上完成。
對這個(gè)具有歷史性意義的時(shí)刻,愛德華·羅伯茨曾這樣回憶:“我們的機(jī)器終于成了一臺(tái)有用的計(jì)算機(jī),我為此高興得頭腦暈眩。那情景令人永遠(yuǎn)難忘。他們所完成的工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們對他們的正常期望,我自己也曾經(jīng)參加過許多次計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序的研究,但從沒有像這一天那么偉大?!?/p>
MITS公司將比爾·蓋茨等人留在了MITS公司。MITS公司將保羅·艾倫任用為他們的軟件部經(jīng)理(雖然當(dāng)時(shí)軟件部只有他一個(gè)人),年薪3萬美元(這在當(dāng)時(shí)是一筆巨款)。隨著Altair 8800計(jì)算機(jī)的普及,BASIC為比爾·蓋茨等人贏得了巨大的財(cái)富。為了更好的銷售 BASIC軟件,比爾·蓋茨與保羅·艾倫在1975年創(chuàng)建了“微型計(jì)算機(jī)軟件”公司(Micro-Computer-Software,簡稱Micro-Soft,后改稱Microsoft),這就是后來計(jì)算機(jī)軟件業(yè)著名的“微軟”公司。
(四)歷史地位
Altair 8800微型計(jì)算機(jī)盡管十分簡陋,然而它的歷史意義卻是無可比擬的,它開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)代,為日后其他微機(jī)的誕生打下了基礎(chǔ)。最重要的是,它點(diǎn)燃了比爾·蓋茨、喬布斯等日后在計(jì)算機(jī)界有巨大影響的人物的靈感,推動(dòng)了微軟公司的成立,從這一層面上來看,其對于微機(jī)發(fā)展歷程乃至整個(gè)人類社會(huì)的發(fā)展歷程的影響是史無前例的。

感謝您花時(shí)間聽我講述這些故事,這一期的《MicroPCS期刊》就到此結(jié)束了。通常情況下,下一周會(huì)發(fā)布第二期,想要繼續(xù)往下看的朋友可以關(guān)注我,我們下次再見!