Гаражи, любительская электроника и компьютерная революция. Как появился и почему стал популярным первый массовый ПК
Считается, что первый массовый персональный компьютер — IBM PC 5150 — появился 40 лет назад, 12 августа 1981 года. Это так, но не совсем. «Секрет фирмы» разобрался, почему тогда именно эта модель считается первым ПК для массового пользователя, кто стал «отцом персональных компьютеров» и ментором Билла Гейтса и как гаджеты для бизнеса и науки проникли практически в каждый дом.
Ассистент одной из американских лабораторий физики Джон Бланкенбейкер ненавидел рутинные математические расчёты, отнимающие много времени. Однажды ему пришла в голову идея: а что если вместо человека трудоёмкие расчёты будет производить машина? Бланкенбейкер слышал о существовании компьютеров. В начале 70-х это были огромные вычислительные машины. Они занимали несколько комнат и состояли из десятков тысяч деталей. Бланкенбейкер подумал, что было бы неплохо создать максимально компактный компьютер.
Так в 1971 роду появился Kenbak I. По сути это и был первый персональный компьютер. Бланкенбейкер хотел потратить на его создание не больше $150 (в итоге вышло чуть дороже), тогда как самый дешёвый компьютер в те времена стоил несколько тысяч долларов.
Самую примитивную модель HP 3000 продали в 1972 году за $95 000. В пересчёте на современные деньги это более полумиллиона долларов.
Создатель Kenbak I экономил на всём. Так, он отказался от устройств ввода и вывода данных. Вместо этого Бланкенбейкер придумал вот что: на панели Kenbak I изобретатель установил несколько кнопок, с их помощью можно было вводить машинный код. А для вывода информации использовались загорающиеся и гаснущие лампочки.
Kenbak I был способен производить несколько сотен операций в секунду, но при этом не был похож на компьютеры того времени. Внешне он напоминает старый радиоприёмник, у него нет экрана и клавиатуры. Название для своего компьютера Бланкенбейкер выбрал не случайно. Он подумал, что неплохо бы выбрать слово, созвучное его фамилии.
Жена Бланкенбейкера заметила, что Kenbak I звучит слишком сложно для покупателей, но Джон отмахнулся. В истории уже были случаи, когда продукты со сложными и совсем не звучными названия становились популярными. К примеру, Kodak: создатель этой камеры Джордж Истмен любил шарады и решил назвать свой продукт неологизмом.
Бланкенбейкер решил продавать своё изобретение за $750. В пересчёте на сегодняшние деньги это около $4500. Kenbak I стал важной вехой в развитии персональных компьютеров, но революцию на рынке не произвёл. Бланкенбейкер продал только 40 устройств. Сегодня Kenbak I — объект охоты коллекционеров, а на аукционах за него готовы заплатить более $460 000.
Этот день в истории: 1981 год — разработан первый персональный IBM PC
12 августа 1981 года в подразделении компании IBM в Бока-Ратон (штат Флорида, США) была закончена разработка модели IBM 5150 — первого в истории персонального компьютера. Мир вступил в эпоху массовой компьютеризации.
До 80-х годов производители вычислительной техники не ориентировались на массового потребителя. Первоначально IBM очень активно работала по крупным заказам. Несколько раз их делало правительство, несколько раз военные.
Поэтому весь научно-технический потенциал компании был сосредоточен на создании мэйнфреймов — дорогостоящих больших универсальных серверов, которые поставлялись, как правило, образовательным и научным заведениям, а также большим корпорациям.
Первый персональный IBM PC (модель IBM 5150) был разработан примерно за год (работа началась в июле 1980 года и была завершена 12 августа 1981 года) двенадцатью сотрудниками под техническим руководством Дона Эстриджа в рамках Project Chess («Проект Шахматы»). Работы велись в подразделении IBM, в городе Бока-Ратон, штата Флорида.
IBM PC продавался в различных конфигурациях. Самая дорогая стоила $ 3005. Она оснащалась процессором Intel 8088, работающим на частоте 4,77 МГц. Объём ОЗУ составлял 64 кбайта. В качестве устройства для постоянного хранения данных предполагалось использовать 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Жёсткий диск в IBM 5150 установить было нельзя из-за недостаточной мощности блока питания
В то время фирма IBM не придавала большого значения персональным компьютерам, что впоследствии дорого ей обошлось. Вопреки жёсткой политике компании в области интеллектуальной собственности, основные компоненты и системы нового изделия не были лицензированы. Это позволило конкурентам отобрать у IBM львиную долю этого быстро расширяющегося рынка.
Уже за первый год продаж количество реализованных компьютеров перевалило за 130 тысяч. К 2000 году во всем мире было продано 140 млн. персональных компьютеров. Сегодня в мире — около миллиарда персональных компьютеров.
Значительная часть населения планеты теперь просто не представляет своей жизни без умных машин. Персональные компьютеры совершили настоящую революцию в жизни человечества, не только в технологической, но и в социально-культурной сфере. Итоги этой революции подводить еще рано — она продолжается на наших глазах.
Так кто придумал первый компьютер?
Родоначальником принято называть именно Чарльза Бэббиджа, который увлекался вычислительными науками с молодого возраста. На основании многолетних трудов он изобрел механизм, способный выполнять сложения разностным методом. Его разработка состояла из множества громоздких шестеренок.
Чарльз Бэббидж
Аппарат путем применения десятичных схем счисления выдавал точный результат в течение минуты. Разработчик Чарльз Бэббидж за свои труды был вознагражден Британской субсидией, общая сумма дотаций составила 17 000 фунтов стерлингов. Эти деньги были пущены на модернизацию аппарата, однако финансирования не хватило для завершения новых проектов.
- Конрад Цузе – разработчик первого электромеханического программируемого аппарата.
- Джон Атанасов – разработал электронный непрограммируемый компьютер.
- Алан Тьюринг – создал универсальную техническую схему.
- Джон Мокли – сконструировал первую ЭВМ.
- Джон фон Нейман – описал архитектуру (устройство хранение информации), которая стала базовой для всех современных компьютеров.
Появление на свет первых электронно-вычислительных машин
В далеком 1941 году американский ученый-математик Говард Эйксн совместно с несколькими такими же энтузиастами из корпорации IBM начали работу над созданием первого компьютера – вычислительной машины на основе задумки Чарльза Бэббиджа. Процесс создания прибора продолжался три года, после чего агрегат под кодовым названием «Марк-1» официально начал свою работу.
Стоит отметить, что ничего общего с привычными нам персональными компьютерами (а уж тем более ноутбуками или планшетами) он не имел, поскольку весил 5 т, его длина составляла 17 м, высота – свыше 2,5 м. Его стоимость тоже была запредельной – полмиллиона долларов.
ЭВМ
Это была сложная конструкция, состоящая из всевозможных узлов и механизмов – их насчитывалось около 765 тыс. шт., а проводов для ее создания ушло почти 800 км.
Функционал «Марка», невзирая на внушительные габариты, был весьма скромным:
- работа с 72 числами, состоящими из 23-х десятичных разрядов.
- простейшие арифметические действия (сложение и вычитание, выполняемые в течение 3 секунд).
- умножение и деление (эти «сложные» вычисления занимали 6 и 15 секунд).
Может, кому-то такие возможности и покажутся сегодня смешными, но тогда это был истинный технологический прорыв, давший старт компьютерной эре.
Параллельно с «Марком» в США шла работа по созданию еще одного компьютера под именем «Eniac» — его разработка проходила под юрисдикцией военного ведомства. На нужды создателей машины было выделено около полумиллиона долларов, ведь страна нуждалась в новейших видах вооружения в условиях Второй мировой войны.
В процессе испытаний выяснилось, что «Eniac» просто ненасытен – ему требовалось огромное количество электроэнергии, из-за чего приходилось отключать свет во всем близлежащем населенном пункте.
Eniac
Размеры у «Eniac» тоже были весьма впечатляющими: весом 27 т при 135 кв.м занимаемой площади. При этом его память составляла всего 4 КБ, а всевозможных деталей и индикаторов в нем содержалось около 18 тысяч. Конечно же, у агрегата не было ни клавиатуры, ни дисплея – он представлял собой десятки шкафов, содержащих электродетали, и опутанные проводами.
Из-за перегрева данное чудо инженерной мысли частенько ломалось, хотя и функционировало на протяжении десяти лет, внеся свою лепту в создание водородного атомного вооружения.
Чуть позже, в пятидесятых годах прошлого столетия, усилия ученых из Советского Союза тоже увенчались успехом – на свет появился «Вихрь», у которого был монитор и оперативка 512 байт. Чтобы осознать его размеры, представьте себе двухэтажное здание – примерно таким и был первая советская ЭВМ. Примерно в это же время американцы создали «Univac» — агрегат весом 13 т и стоимостью свыше полутора миллионов долларов. Зато он был укомплектован магнитной металлической лентой для записи информации и принтером.
Univac
«Что тебе ещё надо?»
Арсений Анатольевич открывает описание изобретения, прилагаемое к авторскому свидетельству. Показывает схему: «Вот блок ввода данных. Это клавиатура. Блок графического отображения — монитор. Преобразователь — то, что сейчас называют материнской платой. Блок управления. Блок вывода программы. И запоминающий блок — то есть жёсткий диск. Не хватает только мыши».
На то, чтобы получить авторское свидетельство, у Горохова ушло 5 (!) лет. В Институте промышленной собственности, где рассматривают заявки изобретателей, просто не могли взять в толк, что это за прибор, и сомневались, что он вообще может существовать. «Они не могли поверить, что такое программируемое устройство можно собрать и оно будет работать», — смеётся он.
Началась переписка с сотрудниками института. «Вдумчивые люди, — говорит Горохов. — Искали зацепку, как сделать, чтобы в моём изобретении не было новизны — так положено. Открытия в СССР не регистрировали, только изобретения. А согласно патентному праву для регистрации изобретения надо провести его экспертизу, найти прототип или аналог. В моём же случае не было ни того, ни другого! Оно будто с Луны свалилось. В других странах таких патентов они тоже не нашли. Я получил от них письмо: приезжайте, побеседуем. Поехал в командировку в Москву. Женщина, которая рассматривала мою заявку, вышла со мной на лестничную клетку. И говорит: советую вам взять в качестве прототипа своего изобретения топор. При чём тут топор?! Да чтобы не было новизны!»
В конце концов заявка попала к сотруднику, с которым удалось найти общий язык. Оказался родом из Новосибирска — почти земляк. Он-то и помог изобретателю составить описание. Предложил сделать из интеллектора прибор для рисования, иначе бы авторское свидетельство вообще не дали. И название придумал — «устройство для задания программы воспроизведения контура детали».
Описание было опубликовано в бюллетене «Изобретения, открытия, промышленные образцы, товарные знаки», который доступен всем, кто работает в системе патентного права, в том числе за рубежом. В западных университетах принято отслеживать сведения о значимых открытиях и изобретениях по всему миру, и Арсений Анатольевич не исключает, что Стив Джобс и Стив Возняк, собравшие в 1976 г. первый персональный компьютер Apple I, опирались на его идею: «Пусть не они сами, а их инвестор. Полагаю, он-то ознакомился с публикацией, это было совсем нетрудно сделать».
А вот в родной стране дело не дошло даже до создания промышленного образца, что уж говорить о массовом производстве. На образец просто не дали денег. Когда молодой инженер предложил своему руководству включить эти средства в бюджет института, услышал в ответ: «Горохов, угомонись наконец! Авторские получил? На доску почёта тебя повесили? Что тебе ещё надо?» Премия за изобретение, к слову, составила 50 рублей. А чтобы наладить промышленное производство компьютеров, требовалось, по его расчётам, около 80 тысяч. По тем временам — стоимость восьми автомобилей «Волга». Такую цену должно было заплатить государство, чтобы СССР стал (или хотя бы попробовал стать) компьютерной супердержавой. По чьей-то чиновничьей воле этого не произошло…
Имя Арсения Горохова включено в книгу российских рекордов «Диво», аналог Книги рекордов Гиннесса. Он автор 60 изобретений, и интеллектор — лишь одно из многих. Так, модные нынче 3D-принтеры, способные печатать трёхмерные объекты, тоже были придуманы Гороховым. Патент № 706700 выдан в 1979 г. Изобретение называлось «построитель пространственных рельефов».
…Говорят, Альберт Эйнштейн очень любил своё фото с высунутым языком. Шутил, что он показал язык всему человечеству. А российским изобретателям, похоже, язык показывает сама судьба.
История ЭВМ: от перфокарт до персональных компьютеров
Ровно 33 года назад, 12 августа 1981 года, на свет появился первый массовый персональный компьютер IBM PC, который со временем стали называть просто PC (ПК). То, что для нас уже давно стало привычным делом, в то время было настоящей революцией. M24.ru выделило основные этапы развития электронно-вычислительных машин.
Электронные вычислительные машины того времени представляли из себя массивные конструкции весом в несколько тонн. Каждый новый этап развития ЭВМ был связан не только с техническим прогрессом, но и с программным. Взять хотя бы Windows, который пришел на смену «бездушному» DOS.
Именно IBM, годом основания которой считается 1889 год, внесла огромный вклад в развитие компьютерной техники. Ее прародительница, корпорация CTR (Computing Tabulating Recording) включала в себя сразу три компании и выпускала самое различное электрическое оборудование: весы, сырорезки, приборы учета времени. После смены директора в 1914 году компания начала специализироваться на создании табуляционных машин (для обработки информации). Спустя 10 лет CTR поменяло свое название на International Business Machines или IBM.
M24.ru выделило основные этапы развития ЭВМ и их основных представителей, давших толчок к развитию современных компьютеров.
Еще в 1888 году инженер Герман Холлерит, основатель IBM, создал первую электромеханическую счетную машину — табулятор, который мог считывать и сортировать данные, закодированные на перфокартах (бумажных карточках с отверстиями). Его даже использовали при переписи населения в 1890 году в США.
При этом история компьютеров IBM началась спустя более полувека, в 1941 году, когда был разработан и создан первый программируемый компьютер «Марк 1» весом порядка 4,5 тонн, 17 метров в длину, 2,5 метра – в высоту. Президент IBM вложил в него 500 тысяч долларов. Впервые «Марк 1» был запущен в Гарвардском университете в 1944 году. Чтобы понять, насколько сложна была конструкция машины, достаточно сказать, что общая длина проводов составила 800 км. При этом компьютер осуществлял три операции сложения и вычитания в секунду.
Первое поколение ЭВМ
Первая ЭВМ, основанная на ламповых усилителях, под названием «Эниак» была создана в США в 1946 году. По размерам она была больше, чем «Марк 1»: 26 метров в длину, 6 метров в высоту, а ее вес составлял около 30 тонн. При этом по производительности «Эниак» в 1000 раз превышала «МАРК-1», а на ее создание ушло почти 500 тысяч долларов. Но у нее были существенные недостатки: очень мало памяти для хранения данных и долгое время перепрограммирования – от нескольких часов и до нескольких дней.
Кстати, среди создателей «Эниак» был ученый Джон фон Нейман, предложивший архитектуру ЭВМ, заложенную в компьютерах с конца 1940-х до середины 1950-х годов. Именно он осуществил переход к двоичной системе счисления и хранению полученной информации.
В 1951 году появился первый коммерческий компьютер UNIVAC, и уже в 1952 году вышел «IBM 701». Это был первый крупный ламповый научный коммерческий компьютер, причем создали его достаточно быстро – в течение двух лет. Его процессор работал значительно быстрее, чем у UNIVAC — 2200 операций в секунду против 455. В одну секунду процессор «IBM 701» мог выполнять почти 17 тысяч операций сложения и вычитания.
Второе поколение ЭВМ
Второе поколение ЭВМ использовало в своей основе транзисторы, созданные в 1947 году. Это была очередная революция, в результате которой существенно уменьшились размеры и энергопотребление компьютеров, так как сами биполярные транзисторы в разы меньше вакуумных ламп.
В 1959 году появились первые компьютеры IBM на транзисторах. Они были надежны, и ВВС США стали использовать их в системе раннего оповещения ПВО. А в 1960 году IBM разработала мощную систему Stretch или «IBM-7030». Она была и вправду сильна – создатели добились 100-кратного увеличения быстродействия. В течение трех лет он был самым быстрым компьютером в мире. Однако со временем IBM уменьшила его стоимость, а вскоре и вовсе сняла с производства.
Третье поколение ЭВМ
Третье поколение компьютеров связано с использованием интегральных схем (в которых используется от десятков до сотен миллионов транзисторов), впервые изготовленных в 1960 году американцем Робертом Нойсом.
В 1964 году IBM объявила о начале работы над целой линейкой IBM System/360.
System/360 хорошо продавалась даже спустя шесть лет после анонса системы. За 6 лет IBM выпустила более 30 тысяч машин. Однако затраты на разработку System/360 были очень велики — около пяти миллиардов долларов. Таким образом, System/360 заложила фундамент для следующих поколений, первым из которых был System/370.
Четвертое поколение ЭВМ
Четвертое поколение связано с использованием микропроцессоров. Первый такой микропроцессор под названием «Intel-4004» был создан в 1971 году компанией Intel, до сих пор остающейся в лидерах. Спустя 10 лет IBM выпустила первый персональный компьютер, который так и назывался IBM PC. Самая дорогая конфигурация стоила 3000 долларов и предназначалась для бизнеса, а конфигурация за 1500 долларов – для дома.
Процессор Intel 8088 работал на частоте 4,77 МГц (сейчас этот показатель в тысячи раз больше), а объем ОЗУ — 64 кбайта (сейчас – в миллионы раз больше). Для хранения информации использовались 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Жесткий диск нельзя было установить из-за недостаточной мощности блока питания.
Интересно, что разработкой компьютера занимались всего четыре человека. Причем IBM не запатентовала ни операционную систему DOS, ни BIOS, что породило огромное количество клонов. Уже в 1996 году IBM уступило первое место по продажам ПК на ею же основанном рынке.
Несмотря на то, что современные гаджеты сильно отличаются по характеристикам от своего предшественника, все они относятся к тому же поколению ЭВМ.
Основные толчки для развития компьютеров дала наука (появление ламп, а затем транзисторов). В настоящее время распространяется ввод информации с голоса, общения с машиной на человеческом языке (приложение Siri в iPhone) и активная работа над роботами. Основное мнение, что будущее – за квантовыми компьютерами, которые будут использовать в своей основе молекулы и нейрокомпьютерами, использующими центральную нервную систему человека и непосредственно его мозг. Однако для того, чтобы эти технологии появились, необходимо досконально изучить эти системы.
