第一台电脑不是叫“个人电脑”,也不是叫"PC",它叫“冯·诺依曼计算机”(也就是咱们俗称的“冯 -n"),这事儿得从头说起。

你想象一下,在 1945 年那个炸弹劈了德国原子蘑菇云刚炸开的前后,也就是战后初期,美国曼哈顿盘算还在搞,五角大楼那边刚要拿这东西造核弹,一个疯狂的老头子喊:“把棋盘放好了!”紧接着,他把那块庞大的“图灵”板敲成了个板子。

那玩意儿是一台晶体管计算器,长啥样呢?就是个巴掌大的黑色盒子,摆在那儿就没动过一秒钟。 那时候是冬天,大家应当都在围着炉子生火取暖。

这个箱子被运到了普林斯顿大学。它有个名字:EDVAC。

这个名字到目前都被锁死了。

为啥叫这个名字?前几个字母"ED"是英语"Electrical Digital"(电码电码)的首字母,后面两个"VAC"就是"Valve Amplifier Computer Component"(管放大器电脑组件)的缩写,意思就是这玩意儿是个电子管计算机。

后来为了避开那个单位名称里带"VAC"的毛病,没人敢叫它“管子”,喊了个响亮的“冯·诺依曼计算机”,直接成了通用名。 这台机器真就在那了,直到 1966 年。

当时有个叫艾伦·图灵的大佬,他当年是搞逻辑谜题的,后来把脑子里的算盘摇成了电算机。他带着那台 8040 型的“冯 -n"走了,在一台叫"ENIAC"的老古董上装了个新玩意儿。ENIAC 那是个真正的超级计算机,可惜它忒老了,结构忒复杂,存程序还得改电路板,根本没法升级。图灵看中了这台新设备,把它当实验室用的,整日整夜地在那儿跑训练程序。 到了 1946 年,也就是这台机器刚出厂没多久,美国国务院在堪萨斯城那个叫阿灵顿的空军基地搞了个会议。

为啥要搞这个?出于阿灵顿空军基地有个庞大的扫雷场,能放几个卫星都行,但放个飞机就掉光了。地面要扫,那忒慢。他们拍板搞一台空中扫雷机,能自动识别目标,然后划掉,再填个炸弹点。 这个项目叫“通用自动化盘算”(General Automated),简称 GAO。领导层说:“别搞如此复杂,要好办的、好用的计算机。”便,他们专门招了一个叫“图灵机械工程师”的人,简称“图灵”,来负责这个。图灵是图灵计算机的创始人,后来在这家厂子里干了十年,成了个老油条。他在搞这个扫雷项目时,脑子里就装着两个名字:一个是机器名字,另一个是人。 他取了个名字叫“图灵”,那是他名字的首字母缩写,后来大家沿用。他给这台机器起了个更“高大上”的名字,叫“打孔机”(Tabulator)。

为啥叫这个?出于它是靠打孔板来操作,先把代码、程序、数据全印在纸带上的。

当时打印纸带是手工的,要几个小时才能打印好一张,人脑记不住那么多。

这台机器靠纸带就能干活,效率简直亮瞎了。 这台机器最初是 1950 年 9 月正式投入使用的。它的名字叫"DDC"(Digital Detachable Computer),后来被改成"DDC 101"。

为啥加个零?出于它是 101 型,这种型号特别流行。它一共有 1000 台,分成了两拨:400 台是 100 型,600 台是 101 型。 这台机器长啥样?它就是个摆在那里的黑色方块,上面只有几个按键和一个小显示器。它没有屏幕,没有键盘,只有贴纸上的开关。它只有 500 多瓦的功率,按正常人的标准,这忒费电了,得用发电机供电。它的主处理器是"4040",也就是 8040 型晶体管计算机,那是个贼庞大又笨重的家伙。 1950 年,图灵把它安装到了阿灵顿的一个庞大的混凝土舱里。

这个舱体就长 26 米,宽 17 米,高 6 米,相当于一个大微型建筑。它里面满是电线、变压器、冷却机器和风扇。为了散热,上面还要装个像水塔那么大的水冷散热器。 这台机器能干啥?它的名字叫"DDC 101",就是那个“打孔机”。它的最大本事就是读纸带。它把纸带一卷卷地读,然后把程序像打字机一样打出来。它能把一张 1000 行的纸带读好多遍,每行都能读几百次。它不是坐在板凳上操作,它是通过纸带一步步走动的,就像你在教机器步行,它只能一步一步挪,不能像人一样跳着走。 这台机器有个特别了得的地方:它能把程序存进去,并且还能改程序。

那会儿打仗,地图都画在地上,飞行员得盯着那画跑,错了就得重画。

这个机器不一样,它能把程序存进一个只有一百个磁孔的小盒子里,写死在机器核心里。飞行员只要告诉机器“目标在左边两千二百米,高度一千五百米”,机器就能自动算到第一架飞机在哪,再打上去。 这台机器在阿灵顿用了整整两年多的工夫。从 1950 年 9 月启动,到 1953 年 8 月,它搞定了所有的扫雷任务。它利用了一个细小的坑——一个直径只有 16 厘米的孔,叫"16 毫米孔”。

有人找专家算过,这个孔在电磁波里能留下独特的信号,能让飞机飞那会儿。 1953 年,扫雷任务终止了。机器的维修和拆卸贼麻利,出于它的结构好办,零件少,拆起来只要几分钟。在拆卸过程中,图灵发现了一个关键难题:纸带上的程序数据,是把它印在纸带上的,还是直接印在穿孔纸带上? 有人建议印在穿孔纸带上,出于那样机器能直接看数据。但图灵坚持反着来,印在纸带上。理由是:要是纸带是穿孔的,那纸带本身就不需求存程序了,它就是个单纯的媒介。并且,纸带上的字迹是黑色的,要是纸带穿孔了,字迹就在穿孔的小孔里留了个痕迹,这就叫“留痕”。留痕的益处是,万一机器坏了,要么数据丢了,你能够把纸带拿出来,看看上面有没有黑色的记号,就能知道当时机器是不是能做出对的拍板。

要是纸带没穿孔,那上面的字迹就彻底消亡了,就再也无法证明机器当时是如何想的,这忒悬了。 图灵的这个拍板,成了计算机发展史上一个永恒的注脚。它让计算机有了更坚实的数据存方式,也让后来的系统架构更清楚了。

这台机器搞定了它的使命,被搬到了阿灵顿空军基地的尽头,静静地躺在一个比人大半的混凝土盒子里,等到 1966 年图灵走后,它才在 1968 年被正式退役。 这台机器,DDC 101,是冯·诺依曼架构的诞生者,也是现代计算机真正的起点。它证明白,只要有好办的存器、能读纸带的设备,还有能存程序的核心,我们就有了打天下(或扫雷场)的武器。