电脑“小兄弟”

计算机家族中的“小兄弟”——微型计算机系统问世较晚，至今才有21年的历史。它是计算机技术和大规模集成电路发展的产物。然而就是这迟来的“小兄弟”，却成了计算机大家族中的一代天骄，它使计算机得到极大的普及，使人们真正地感到计算机是看得见、摸得着、用得上的东西了。

1968年深秋的一天，在美国创业伊始的英特尔公司（INTEL）大门口，一场非常简单、非常诚挚、让人激动不已的欢迎仪式开始了。早已等待在门前的总经理面带微笑，忙不迭地向一位刚刚走下“的士”的年轻人迎了上去，他们热烈拥抱后，总经理又紧紧地握住年轻人的手使劲地摇了又摇。“欢迎，欢迎，太欢迎你了！你让老哥我真是望眼欲穿呀。”接着他恭恭敬敬地把来者请进INTEI公司的大门，并紧紧地抓着来者的手不放，似乎害怕一松手此人就会溜走。这位求贤若渴、礼贤下士的总经理可不是一般人，他是英特尔公司创始人、大名鼎鼎的集成电路发明者诺依斯（N.Noyce）。

要说诺依斯对集成电路作出的重大贡献，那是全世界公认的。早在1959年，在美国仙童公司任职的诺依斯研究出一种平面工艺，特别适合于制作半导体集成电路。他巧妙地利用二氧化硅对各种杂质的屏蔽作用，在硅片的二氧化硅薄层上蚀出窗口，在这些窗口中扩散具有一定特性的材料，从而形成具有不同功能的各种元器件。这一技术可以把晶体管和其他功能的电子元件压缩到一小块半导体硅晶片上。为此，诺依斯和集成电路理论创始人基尔比（K：lby）被公认为集成电路的发明人。

在仙童公司干了十几年的诺依斯可不想当一辈子“打工仔”，他早有另立大旗之意。这些年的经验积累，使诺依斯已经是胸有成竹。一天，诺依斯与仙童公司的两位“下属”说明了另立炉灶的意思，工程师奈特也有此意，点头称是。而芯片设计专家、工程师范金（F.Fagsin）颇有难色，他说：“我手头还有一个项目没有完成，另外老板对我不薄，等一等再说吧。”对范金的拒绝，诺依斯并没有灰心，他知道一流人才绝不会是轻易而得的。为此。他又从IBM公司挖来了一位布莱尔，就这样他竖起杆NTEL的大旗。开张时只有11个人。谁知开张后，奈特和布莱尔迟迟不来报到，诺依斯左等右等，望穿秋水，不见人影。打长途电话催，才知道布莱尔留恋纽约的舒适生活.打了退堂鼓。奈特由于种种考虑也不给诺依斯的面子，婉言谢绝了前任“老总”的盛情。

诺依斯心里好不焦急，他抓起电话，找到自己的老朋友斯坦福大学教授、大名鼎鼎的“硅谷之父”特曼。

“喂，我说老朋友，你得帮兄弟一把，我急需人才。”

“对，对！当然要最优秀的。”

“什么？你的学生，博士。行！”

“特德·霍夫。我记住了。”

“可千万不要出差头了，拜托了。”

不久，在INTEL公司办公室里，诺依斯与特德·霍夫（Ted.Hoff）攀谈起来，诺依斯两只眼睛不断地注视着霍夫，好像要透视一下这个年轻人的大脑里装了多少知识。特曼教授的介绍使他暗自高兴，他“收罗”到一块价值连城的“瑰宝”。

31岁的霍夫，浓眉大眼宽额头，宽边眼镜衬托出一副学者风度，他可是聪明透顶的杰出的人才。一年夏天，刚刚中学毕业的霍夫，利用暑假期间在铁路信号公司打工，为几个工程师打打下手。这些工程师们正在研制一种信号装置，想利用铁轨传导的声音，探测火车的距离。说起原理似乎很简单，不就是装个电子放大器，设法接收远处火车轮子传来的隆隆声吗？其实不然，铁路运输最担心的是安全，假如这个放大器出现一丁点儿差错，发出错误的警报，就可能酿成一场灾难。这些工程师试验过各种电子线路，均不够理想，正当一筹莫展的时候，在旁边观看的霍夫说出一个绝妙的点子。他提出的电路一反常规，不用放大元件，能大大减少误报的可能性，因为干扰信号的杂音只能是暂时的、一带而过的，而只有火车真正来了的声音才是持续的、长时间的，只要能滤去瞬间的干扰信号的装置就可以了。就这样，“打工仔”摇身一变成了课题负责人，霍夫取得了他的第一个专利。大学二年级的霍夫又利用课余时间，获得他的第三个发明专利，他用计算好的线圈包代替从空中一直到地下的避雷线，发明了另一种避雷器。斯坦福大学毕业的博士，留校担任6年助理研究员的霍夫，真可谓是“满腹经纶”、“学富五车”了。导师特曼教授力荐他去和诺依斯一起干一番事业，这样，他来到了英特尔公司，成为诺依斯的第12名雇员。

总经理诺依斯谈到正题上来了：“我委任你为英特尔公司应用研究部经理。工资待遇吗，从优。研究部的第一个任务是与日本比西康公司合作制造一套台式计算器；日本人正在设计集成电路图纸，我方只承担芯片材料方面的辅助任务，估计明年日本人将拿出全部设计。”

日月交替，斗转星移，1969年日本人远涉重洋带来了他们的全部设计。日方工程师没想到合作者竟是如此年轻，心里生疑，嘴上还是满客气地说：“初次见面，请多关照。敝公司准备用6—8块芯片组装这种计算器，这是我们的设计方案，请先生不吝赐教。”

霍夫定睛一看，好一个复杂的设计。有控制键盘的电路、有控制打印的电路、有专管运算的、还有用来控制存储的。霍夫心想：“这些日本人，想把整个集成电路家族都搬上来吧。”可既然是合作研究，所以总得有个全面了解再说话。霍夫将日本人客客气气地送进宾馆，然后把自己关进实验里，静下心琢磨起来。

这一琢磨就是3个月，霍夫整天面对图纸沉思。控制计算、控制键盘、控制打印、控制贮存……是呀，任何电脑不都是由这些部件组成，日本人的方案无懈可击。可这些东西加在一起，有10块芯片，再加上其他辅助电路，计算器的成本和体积无论如何也降不下来，怎么办呢？

一天晚上，夜深人静。霍夫感到很累了，他揉了揉熬红的眼睛，直起身，活动一下麻木的肢体，把目光暂时从图纸上移开。墙上“电语之父”贝尔的肖像正微笑着，似乎要开口对霍夫说话，一句格言写在肖像的下边：“有时需要离开常走的大道，潜入森林，你就肯定会发现前所未有的东西。”这句话使霍夫如梦初醒，豁然开朗。日本人的方案为何搞得如此之繁琐，他们是沿用了各种控制模块独立功能，为什么不可以把它们搬搬家，来一个排列组合，把计算机的所有逻辑电路设计在一个芯片上，而将输入、输出和存储器电路放在另外的芯片上呢？真是“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。他猛地打开笔记本，奋笔疾书：

1．将日本设计的台式计算机的逻辑电路压缩成3片，即中央处理机、存储器和只读存储器；

2．利用只读存储器提供驱动中央处理机工作的程序。

通过几天通宵达旦的工作，霍夫把自己的想法变成了一个完整的设计。他感到非常满足，他是把控制电路和运算电路巧妙地组合在一起，构成一个合理的整体。由于驱动需要，中央处理机还必须包括存放指令的存储器。

8月的一天，霍夫第一次将自己的设计方案介绍给合作者。没想到日本人的反应是相当的冷淡。几位代表听完他的讲话后都默不作声，过了好一会儿，其中一个站起来，对霍夫冷冷地说道：“感谢您的好意，先生，我们懂得怎么设计计算器。”言下之意很清楚，你边上儿玩去，别在这里多事。

霍夫怏怏不乐地退了出来，找到诺依斯，把自己的想法和日本人的态度汇报给他。没等他把话讲完，诺依斯从座位上跳了起来，“太妙了，特德！别去管那些日本人的态度，我十二分支持你。”

有了头头的撑腰，霍夫再次约见合作者，讲话的口气也变了。他清了清喉咙，用坚定的语调说：“请各位仔细看一看我的方案，我们设计的东西将比计算器功能强得多。只要给它编程序，它可以成为计算器，可以成为通讯终端，也可以用来做控制……”。这一次，日本人拿走了方案，当第二天回复霍夫时说：“我们希望这东西确实有您说的那样奇妙。”

说干就干，霍夫要动手实施自己的设计了，可是，英特尔公司不太懂如何制造芯片。还是总经理诺依斯有能耐，他把仙童公司芯片设计专家范金在关键时刻“挖”了过来。范金马上投入工作，他为霍夫的方案画出了线路图。当线路简捷、条理清晰、布局合理的图纸送到霍夫面前时，霍夫高兴地抱着范金跳了起来，大声称赞是一份“干净利落的蓝图”。有了线路图纸，以后的工作就是使用平面工艺制造集成电路了，这是INTEL公司从总经理到众多员工的拿手好戏。

当日历刚刚翻到1971年的元月，以霍夫为首的英特尔研制小组，完成了世界上第一个“芯片上的计算机”——微处理器。微处理器是“冯·诺依曼机”五大部分中控制器和运算器的总称，也叫中央处理机（Central ProcessingUnit），缩写CPU。它把计算机的所有控制功能、运算功能集于一身，实际上也就是把计算机的功能融于一身，说它是处理器一点都不过分。因为“冯·诺依曼机”剩下的三大块存储器、输入装置、输出装置也由它来管理。对于任意外部设备，只要存在连接它的接口电路，微处理器就会成为它们的大脑，控制它们，指挥它们。另外，微处理器本身是“裸机”，仅当根据不同需要在微处理器内部的存储器中放入程序时，微处理器才变成相应功能的大脑，而程序是固化在微处理器中的，由生产厂家放入，这就大大地增强了它的通用性和实用性。

霍夫在第一块微处理器上，总共集成了2250个晶体管，只有1.27厘米宽和大约2厘米长，比当年的“埃尼阿克”的计算能力还要强。“埃尼阿克”占地170平方米，而微处理器小到几乎不用占地。英特尔公司命名它为004。从此英特尔成为世界上生产微处理器的巨头，差不多每隔两三年就更新换代一次，垄断了世界上的几乎所有微处理器市场。微处理器被广泛用于电子游戏机、家用电器、汽车仪表、袖珍计算器、电子秤、军事装备。

以微处理器为主，做成一个独立的微型计算机系统——个人计算机，还得说这是一个19岁的青年人沃尼亚克的杰作。

1975年，惠普公司年仅19岁的职员沃尼亚克玩微处理器，玩出了一个高招来。沃尼亚克不甘心计算机总是站在实验室里，为什么不能把它们搬到家里去，为什么不能像游戏机那样使其计算结果是可以看得见的。他找来一个微处理器、一个输入键盘和一个屏幕显示器，设计了一个连接它们的接口电路，然后用程序来控制屏幕上的图画，微处理器很乖巧地听从沃尼亚克的指挥，不断地改变屏幕上画面和深浅度。沃尼亚克玩得很开心。为了保留动态画面，沃尼亚克又加上一个外部存储器，以存储自己编好的程序。正当沃尼亚克玩得过瘾时，他突然发现，这不就是微处理器（运算器、控制器）、存储器、输入装置、输出装置这计算机系统必不可缺的五大部分吗？何不把它们组成一个小系统，使这小得多的装置可以很轻松地搬来搬去。这样由主机（微处理器、接口电路、存储器）、输入键盘及输出显示器构成的微型计算机系统就造出来了。但是惠普公司当时对这种“小玩意儿”不屑一顾。于是沃尼亚克和他的一个朋友一起创办了另一家计算机公司，取名苹果（APPLE）计算机公司，造出了外形美观，使用彩色显示的苹果—Ⅱ个人计算机。苹果机获得前所未有的成功，它被认为是微型计算机发展的第一座里程碑。苹果—Ⅱ销售量之大，使起初的“两人小作坊”，在短短的6年中就发展成为有4000多雇员的大公司，一跃挤进全美国500家大公司之列。从微型计算机的出现开始，它就显示了强大的生命力，它使得计算机的应用领域大为扩展，打破了过去计算机只安装在机房内使用这样一个狭小的范围，使之几乎渗透到各个领域。微型计算机之所以能在计算机应用中独占鳌头，扮演一个非常重要的角色，最根本的一点就是它的体积小，功耗低，可靠性高，价格便宜，特别便于普及，所以迅速占领了军事、工业、交通运输、通信、医疗、出版印刷及日常生活等各个领域。微型计算机的普及也带来了它的飞速发展，微型计算机差不多2—3年就更新换代一次。现在微型计算机已经跨入第五代，它的处理能力已达到64位，速度在每秒百万条指令以上，而且还在继续发展中。

这一辉煌的前景，早就被发明微处理器的特德·霍夫博士言中了。他预测：我们正处在一场大革命的前夜，天下大势，浩浩荡荡，顺之者昌，逆之者亡。这场革命将持续至少50至100年。