计算机发展史 英文翻译

计算机发展史在电气工程师学会上颇具威望的演讲，剑桥，2004年2月5号莫里斯.威尔克斯计算机实验室剑桥大学第一个可以存储程序的计算机开始工作大概是在1950年左右，剑桥大学建造的电子延时存储自动计算器（EDSAC）在1949年首次使用。

早期的实验性的计算机是由那些像我一样有不同知识背景的人创造的，我们在电子工程学领域都有丰富的经验，而且我们相信这些经验对我们很有帮助。

事实证明确实如此，尽管我还有新东西需要学习。

最重要的是我们要正确对待这种暂态，引发电视机屏幕上一个无关紧要的闪烁可能会导致计算机上一个致命的错误。

在现有的计算电路考虑范围内，我们会发现我们遇到了困难。

举例来说，我们可以用真空电子二极管做门电路，就像我们用在电子延时存储自动计算器中一样；或者在所有网格里使用带控制信号的五极真空管，这是一种被广泛应用的系统。

这种选择在持续而且逻辑阵列也渐渐被使用，这些工作在计算机领域的人会记得晶体管晶体管逻辑电路（TTL），电子学元件实验室（ECL）和互补式金属氧化物半导体（COMS）。

它们之中，互补式金属氧化物半导体占统治地位。

在早些年的时候，能源工程仍然在电气工程师学会中占主流地位，为了使无线广播工程能跟上电子器件的迅速发展，我们不得不发起了一系列的战役。

被收入电气工程师学会的现行电子工程，它被承认是一项合理的活动。

我记得我们在组织会议的时候遇到了困难，因为能源工程做事情的方式和我们的方式不一样。

有点棘手的是发表在电气工程师学会上的文章要求在开头要有一个冗长的早期经验声明，如果没有早期经验将会变得很困难。

20世纪60年代的巩固在20世纪50年代末60年代初，史诗级开创性的舞台已经结束，而计算机领域也开始暂露锋芒。

世界计算机的数量增加了，并且比原来的计算机更可靠。

这些年的成就我们可以归因于高级程序语言和操作系统的首次运用，实验性的分时操作系统以及计算机制图也都开始得到应用。

综上所述，晶体管渐渐代替了真空管，这种变化给现在的工程师们带来了巨大的挑战。

他们必须忘掉以前对电路知识的了解并从新开始。

只能说他们鼓起勇气接受了挑战，尽管这个转变并不是那么的一帆风顺。

不久之后，人们发现在同一小块的硅片上可以集成更多的晶体管，这就是集成电路的开始。

随着时间的推移，人们有足够的集成水平使得一个芯片上可以容纳大量的晶体管来作为逻辑门或者浮点运算。

这导致产生了我们所熟知各种芯片，比如：7400系列。

逻辑门和浮点运算是相互独立的，它们有各自的引脚，它们可有芯片外部线路连接起来构成一个计算器或其它功能单位。

这些芯片使得一种新型的计算机成为可能，它就是微型计算机，它比大型计算机少了一些设备，但是它功能强大、成本低。

不像某些团体需要一台昂贵的大型计算机，企业和学校只需要一台微型计算机就可以覆盖各个专业领域。

远在微型机开始流行并变得功能强大之前，世界需要强大的计算能力，但是让人们沮丧的是工厂不能在合理的价格上提供满足规模需求的产品。

微型机就改变了这种状态。

计算的代价并不是和微机同步的，事实总是这样，这就是我在对计算机产业“走另一条路”的膨胀的抽象的引用的意思。

随着时间的推移，人们赚的钱更多了而不是更少了。

计算机硬件的探索我所描述的时代是人们探索计算机硬件的美好时光。

7400系列的使用者可以工作在逻辑门和浮点运算的水平上，并且总的集成水平足够使得可靠性远远超过易坏的晶体管。

大学或其它地方的探索者能够造出可产生丰富想象的任何电子设备。

在计算机实验室我们制造了剑桥CAP—一个功能齐全并且有超凡想象逻辑的微型机。

在20世纪70年代中期，7400系列仍然很流行，它被运用在剑桥环上—一个宽频带的当地局域网工程。

在对剑桥环的学习设计公布之后紧接着以太网的宣布成功。

直到这两种系统的出现，人们才对基于数字电报的当地局域网感到满意。

剑桥环需要很高的可靠性，因为随着脉冲在环内重复运行，它们必须持续放大和再生。

正是因为7400系列的高可靠性才给了我们勇气去从事剑桥环这个工程。

精简指令计算机运动及它的影响早期的计算机有简单的指令集，随着时间的推移，可商业化机器的设计者们给它添加了额外的特性，这些特性被认为可以改善性能。

很少有相当的测量值而且总的特性选择取决于设计者的直觉。

在1980年，精简指令集计算机运动就是为了改变世界上濒临破产的公司，这项运动始于patterson和ditzal的一篇名为“缩减指令集计算机的情况”。

除了导致惊人的首字母缩写，这个课题在精简指令集计算机运动中并没有传递多少有关指令的深刻见解。

精简指令集计算机运动大大受益于最近可以估算并未实施的计算机设计所预期的性能的方法，我指的是用现有的强大的计算机去模拟新的设计。

通过运用模拟技术，精简指令集计算机的拥护者就有信心预言一个好的精简指令集计算机设计可能胜过用同样电路技术的最好的传统电脑，这个预言成为了事实。

模拟技术加快了发展，不久之后便被计算机设计者们广泛使用。

结果是计算机设计更多的成为了一门科学而不是艺术。

今天，设计者们期望有一屋子可用的计算机去做他们的模拟实验而不是一台。

他们把这一屋子的计算机称作计算机农场。

X86指令集现在很少听到先前精简指令集，除了一个例外，那就是英特尔的8086以及它的子系列，统称X86系列。

它成了主要的指令集，而原本获得了巨大成功的精简指令系统需要顽强奋斗才能勉强生存。

X86占支配地位让我们这些从研究底层做起的有关计算机学术和工业的人员很失望。

毫无疑问，商业方面的因素是X86存在的主要因素，但是还有其它方面的因素。

然而大部分我们这种定向研究人员会往其它方面想。

高级编程语言并没有排斥所有机器码的使用。

我们必须提醒我们自己要多考虑一下我们曾经使用过的严格的二进制的兼容性。

不过，如果英特尔在精简指令集计算机芯片上的尝试能够取得更大的成功的话，情况可能就不一样了。

我指的是i860（不是i960，它们之间有点不同）。

在许多方面i860是一个很好的芯片，但是在工作中它的软件界面与它不是很合适。

在X86指令集明显成功之后呢有一种有趣的刺痛。

事实证明像以前一样直接实施X86指令集不可能跟上精简指令集计算机处理器的增长。

不过，设计者从精简指令集计算机的书中挑出了一页，尽管表面上不是很明显，一个现代的X86处理芯片包含了一个内部隐藏的精简指令集计算机式的处理器以及相应的精简指令集计算机代码。

写入的X86代码经适当的编译转换为内部的代码并送入到精简指令集计算机处理器严格执行。

在总结精简至令集计算机运动中，我极度依赖于轩尼诗和帕特森关于计算机设计的书的最新版本来作为我的权威支持。

见于计算机体系结构2003年第三版146页；151页第四题；157页第八题。

英特尔64位架构指令集早些年前，英特尔和惠普引入了英特尔64位架构指令集，这个主要是为了针对64位寻址空间而满足一般的辨别需要。

就这样，它跟随着有每秒百万条指令执行能力的R4000和Alpha的设计者们。

然而有人曾认为英特尔会强调与X86的兼容性，但是让人困惑的是英特尔的做法正好相反。

此外，64位寻址计算机的设计的实现有一个特征，这个特征被预言与其它指令集在某些主要方面不兼容。

尤其是它每条指令的执行都需要额外的6位地址。

这破坏了指令长度与信息内容之间的传统平衡，而且它明显改变了编译器的简易性。

尽管有一整套全新的指令，英特尔却做出令人困惑的宣称说基于64位寻址的芯片能够与早期的X86芯片兼容。

我们很难看到有这层意思。

最新的64位寻址处理器芯片，也叫安腾，它在硬件上支持兼容，即使这样X86的代码仍然运行的很慢。

因为以上缺点，64位寻址的启动实施需要更大的芯片和更多的常规指令集，这就意味着更高的成本。

这样无论如何是一种公认的智慧，而且作为一般的原则，它在高登·摩尔最近拜访剑桥并开设贝蒂和高登·摩尔图书馆的时候反复出现。

当然，我听说在英特尔内部出现了不同的问题，我对此并不是很明白，但是我承认我已经完全从我所考虑的半导体企业的经济因素中摆脱出来了。

超微半导体公司认为64位指令集与X86更具兼容性了，而且更先进。

这个芯片并不是很大。

有些人认为英特尔也应该这样做【自从那次演讲之后，英特尔就宣布将在市场上推出与超微半导体公司的产品兼容的芯片】。

晶体管越来越小的不竭动力集成的规模越来越大，这是通过缩小原来的晶体管以此在一块同样的芯片上集成更多的晶体管。

另外，物理学规律也站在制造商这一边。

晶体管变得更快更小了，这也是为什么在高密度的同时也能保证高速度的原因了。

其实还有进一步的优势，芯片是做在硅片上的，也就是著名的晶片。

每个晶片上都有大量的单独的芯片。

单独的芯片共同完成一个功能。

因为晶体管的缩小化，使得在晶片上集成更多的芯片成为可能，因此每片芯片的价格也降低了。

单价下降对于业界来说是非常重要的，因为如果最新的芯片又便宜又快话，就没有理由继续提供旧的芯片了，至少不会无限期下去。

如此，一个产品可以满足整个市场。

然而，细节花费的估计表明，为了维持超过缩小化进程的极限的优势，那么就有必要移植到更大的晶片上。

晶片尺寸的变大并不是一个小问题。

最初晶片的直径是1至2英尺，在2000年的时候已经达到了12英尺。

刚一开始，当缩小化呈现出这么多问题而产业在晶片尺寸变大的过程中遇到困难的时候，我感到很迷惑。

现在我知道降低单价对于产业来说与在一个芯片上增加晶体管数目和调整在车间以及风险方面的投资一样重要。

集成化的程度是用功能尺度测量的，对于一种特定的技术来说就是定义为密集芯片中线路之间距离的一半的大小。

到目前为止，90nm的芯片仍然还在生产。

悬停定律1997年3月，戈登·摩尔是在卡文迪什举行的庆祝发现电子100周年纪念日上的演讲嘉宾。

我第一次听到可以拥有既快速又在违反墨菲定律下廉价的硅芯片的事实就是在他的演讲过程中。

在英国又称作墨菲法则。

摩尔说如果在其它领域，经验会引导人们在速度和价格之间选择或者折中考虑。

事实上，在硅芯片的情况下两者都有可能。

在网上的一本参考书中，墨菲被认为是1949年在美国空军人类加速测试中的工程师。

然而，我们在学生时代就相当熟悉这个定律了，我们给它取了一个比以上提到过的更平凡的名字叫做一般固执定律。

我们甚至考过与定律有关的模拟题，题中的第一部分问的是一些定律和原则的定义，第二部分就是用这个定律解决特定的问题。

对于我们来说第一部分就是考墨菲定律的定义，第二部分就是用它解决问题。

一个骑自行车的人开启循环自行车之旅。

源自于在任何时候给出风的方向的方程式。

单芯片的计算机每一次缩减都伴随着芯片数量和芯片之间的线路的减少，这就额外的增加了速度，因为芯片之间的通信耗费了大量时间。

最终，缩小化进程导致了除缓存外整个处理器都集成在一个芯片上，这就使得工厂能造出比现在最快的迷你计算机更优越的产品，它的结果导致了迷你基础计算机的没落。