世界算力简史(下)

世界算力简史(上)

世界算力简史(中)

今天终于要完结了……

1980-1990:PC时代

  • IBM-PC和“兼容机”

上一篇,我们说到,70年代微处理器崛起,使得个人电脑开始大量出现。

这种情况,让传统巨头IBM感受到了威胁。一直以来,他们都专注于大型机,导致忽视了小型机的市场。

为了亡羊补牢,他们也决定启动个人电脑研发计划。

1980年3月,IBM召开一次高层秘密会议,设立“Chess(国际象棋)”项目,专门研发个人电脑(Personal Computer这个词,就是这时被IBM提出来的)。

负责这个项目的,是唐·埃斯特利奇(Don Estridge)。他带领了一个13人小组,蹲在弗罗里达州博卡拉顿镇的一间仓库里,进行秘密研发工作。

世界算力简史(下)_第1张图片

唐·埃斯特利奇

最开始的时候,他们打算采用自己的处理器(IBM 801)和操作系统。但考虑到时间紧迫(领导要求1年内搞定),他们还是决定与第三方合作。

1981年8月12日,他们的工作有了成果,IBM公司正式推出了IBM-PC(IBM5150),搭载的是英特尔的8088处理器(16位,4.77MHz),以及微软的PC-DOS操作系统。

世界算力简史(下)_第2张图片

IBM-PC

IBM-PC售价为1565美元,拥有16K内存(可以根据需要扩展到256K),带有5.25英寸软盘。它为扩充能力设计了总线插卡,可以让用户加装显卡,并自行选择黑白或彩色显示器。

IBM-PC推出后,很快获得了巨大的成功,第一年销售就超过20万台,1985年更是超过100万台。

它不仅被评为《时代》周刊封面的“年度人物”,还荣膺了“二十世纪最伟大产品”的称号。(可惜的是,作为IBM-PC的缔造者,唐·埃斯特利奇在1985年死于空难。)

世界算力简史(下)_第3张图片

IBM-PC的成功,吸引了很多厂商对它进行“仿制”。他们参考IBM-PC的标准,打造可以“兼容”使用IBM-PC配套软件、扩展卡和外设的产品,称为“兼容机”(电脑DIY的鼻祖)。

1982年6月,哥伦比亚数据产品公司(Columbia Data Products)推出了第一台IBM PC兼容机——MPC 1600。11月,康柏(Compaq)紧随其后,推出了与IBM PC兼容的便携式电脑——Portable(1983年3月出产)。

世界算力简史(下)_第4张图片

Compaq Portable

“兼容机”配置灵活,价格便宜,很快抢走了IBM-PC的市场份额。1983年,IBM占据PC市场份额的大约76%。到了1986年,就跌成了26%。这让IBM郁闷不已。

  • 英特尔的崛起

PC兼容机的全面崛起,真正受益者是英特尔和微软。

IBM-PC使用的8088,是英特尔在1979年推出的。

1982年2月,英特尔搞出了和8088完全兼容的第二代PC处理器80286,用在IBM PC/AT上。

世界算力简史(下)_第5张图片

8088/80286芯片,都是16位处理器,当时在技术上并不算领先。1979年,摩托罗拉就已经率先推出了32位的处理器——MC68000,领先英特尔至少半代。

世界算力简史(下)_第6张图片

MC68000

苹果公司的Apple Lisa与Macintosh(麦金塔,1984年1月发布,是首个采用了图形界面操作系统的个人电脑),用的就是MC68000。

直到1985年7月,英特尔公司终于推出了自己姗姗来迟的32位处理器——80386。

世界算力简史(下)_第7张图片

这款处理器迎合了兼容机的需求,获得了巨大的成功。

值得一提的是,IBM公司早期比较强势,他们研发IBM-PC的时候,选择了英特尔的芯片,就强制要求英特尔将设计和代码开放给AMD公司,让AMD成为第二供应商。

后来,兼容机越来越多,都采用了英特尔的芯片,变成了英特尔掌握话语权。于是,从80386开始,英特尔就不再开放任何资料给AMD。

1987年,AMD以违约为由,一纸诉讼将英特尔告上了法庭,英特尔随即反诉。两者的垄断和侵权官司,陆陆续续打了8年。

虽然最后AMD打赢了官司,但错过了CPU发展的黄金时期,也被英特尔甩开了差距。

80年代中期,日本半导体的崛起,也给英特尔等美国公司带来了极大威胁。

后来,传奇CEO安迪·格鲁夫(Andy Grove)掌舵英特尔,砍掉了存储半导体业务,聚焦微处理器业务,才把英特尔给救了回来。

世界算力简史(下)_第8张图片

安迪·格鲁夫

1989年,英特尔推出了80486处理器,获得了市场的欢迎。

凭借80486的出色表现,英特尔的业绩超过了所有的日本半导体公司,成为世界第一的半导体生产商。

  • 微软的DOS/Windows

再来看看微软。

微软当年给IBM-PC开发的DOS,是自己买的“二手货”。

世界算力简史(下)_第9张图片

MS-DOS

1976年,美国的DR公司成功研制出一套名为CP/M(Control Program/Monitor,控制程序/监控)的操作系统,专门用于搭载了英特尔8080芯片的微型计算机(包括Altair 8800)。

IBM本来想用这套系统,但是没谈拢。

后来,SCP(西雅图计算机产品)公司有一个名叫蒂姆·帕特森(Tim Paterson)的程序员写了一个QDOS系统(Quick and Dirty Operating System,快速和肮脏的操作系统,后改名为86-DOS),是CP/M系统的变种。

世界算力简史(下)_第10张图片

蒂姆·帕特森,DOS之父

比尔盖茨眼光很准,买断了这个系统(还挖走了蒂姆·帕特森),改了改,变成PC-DOS,卖给了IBM。

IBM-PC火了以后,微软的DOS就跟着出名了。然后,微软就不断更新,出了很多新版本。

苹果的Macintosh推出图形界面操作系统后,给了比尔盖茨很大震撼。于是,就进行了“参考”,于1985年11月推出了Windows 1.0 。

世界算力简史(下)_第11张图片

Windows 1.0 界面

早期的Windows只是DOS的“外壳”,中看不中用,所以备受用户吐槽。于是,微软就开始了全新内核的开发,也就是后来的Windows NT。

微软其实还和IBM一起搞了一个OS/2操作系统,结果后来摆了IBM一道,放弃了。

80年代,因为PC兼容机的普及,造就了一个巨大的IT市场。很多新公司成立,也有很多新产品推出。

例如,1982年9月,3Com公司推出了世界上第一款网卡。1984年,英国AdlibAudio公司推出了第一款声卡——魔奇声卡。1985年,Philips和Sony合作推出CD-ROM驱动器。……

这些硬件产品,让PC变得更加强大,也给用户带来了更好的体验。

 1990-2000:互联网时代

  • Wintel联盟

进入90年代后,英特尔和微软已经成为真正的巨头,市值超过千亿美元。


英特尔的奔腾系列x86处理器,还有微软的Windows操作系统,是所有PC的标配。他们组成的Wintel联盟,牢牢掌握着PC市场的主动权。

世界算力简史(下)_第12张图片

在工作站和服务器领域,英特尔和微软面对的局面有点复杂。

在处理器方面,行业竞争异常激烈。当时,主要分为两个阵营。

一个,是以SUN、SGI、IBM、DEC、HP、摩托罗拉等厂商为代表的RISC-CPU阵营。他们主张采用RISC-CPU架构(RISC,简单指令计算机)。

世界算力简史(下)_第13张图片

另一个,是以英特尔和AMD为代表的CISC-CPU阵营。他们主张采用CISC-CPU架构(CISC,复杂指令计算机)。

虽然RISC速度更快,当时更被行业看好,但安迪·格鲁夫领导下的英特尔,依然坚持以CISC-CPU作为自己的主要方向。

最终,英特尔凭借巨大的研发投入,还有兼容性和量产速度上的优势,战胜了其它对手,成功巩固了自己的地位。(不过,英特尔应该不会想到,若干年后,他们还是在RISC上栽了大跟头。)

在操作系统这边,微软的竞争对手是强大的UNIX/Linux阵营。

UNIX,以及后来诞生的Linux及其发行版(例如Ubuntu、Debian、Centos、Fedora、 Redhat Linux),是服务器操作系统的主流选择。

世界算力简史(下)_第14张图片

林纳斯·托瓦兹(Linus Torvalds),Linux内核的编写者(1991年)

Windows虽然也推出了Windows NT,但因为稳定性上不如Unix/Linux,所以市场份额并没有优势。

  • 信息化

在奔腾处理器的助力下,PC的性能有了很大的提升。而Windows的不断完善,也让普通人有了操作计算机的能力。

90年代,因为半导体技术的高速迭代,存储技术也变得越来越成熟。内存和硬盘的容量越来越大,闪存和各式各样的存储卡也开始出现,让媒体的拷贝和保存变得更加方便。

如果说,80年代的PC,对用户来说只是尝鲜。那么,90年代的PC,已经是真正的生产力工具了。

世界算力简史(下)_第15张图片

人们不仅用PC来听音乐、看视频、玩游戏,还用它来编辑文档、建立表格、处理数据。

在PC的帮助下,人们充分感受到IT算力带来的生活品质改善,以及生产效率提升。

整个人类社会的信息化进程,开始加速。

  • 互联网大爆发

给信息化又添了一把火的,当然是互联网。

经过80年代的不断膨胀和扩张,ARPANET终于演变成了覆盖全球的互联网。

1991年8月6日,英国物理学家蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners-Lee),正式提出了World Wide Web,也就是如今我们非常熟悉的www万维网

世界算力简史(下)_第16张图片

蒂姆·伯纳斯·李

他还提出了HTTP(超文本传送协议)和HTML(超文本标记语言),设计了第一个网页浏览器,并建立了世界上第一个web网站。

互联网的出现,更是给人们打开了新世界的大门。互联网就是一个拥有无限资源的宝库,各种各样的网站、论坛,令人眼花缭乱。强大的即时通讯工具,也满足了人们的通信和社交需求。

互联网已经超出了技术的范畴。它构建一个线上的虚拟世界,衍生出很多新的商业模式,彻底改变了人类社会。

世界算力简史(下)_第17张图片

互联网的蓬勃发展,催生了很多的互联网公司。

这些公司购买了大量的服务器,建设了机房,为用户提供服务。例如邮箱服务、音视频下载服务、网页访问服务等。

信息科技的发展方向开始发生变化。一种新的算力服务模式,开始逐渐向我们走来。

 2000-现在:云计算时代

  • 云计算

互联网崛起之后,用户的急剧增长,以及业务的潮汐化特点(有时候人多,有时候人少),给服务商带来了很大的压力。

如何以更低的成本,更灵活地满足用户需求,成为众多企业思考的难题。

90年代中期,就有人提出了“云计算”的设想。

1996年,康柏公司的一群技术主管在讨论计算业务的发展时,首次使用了Cloud Computing这个词。他们认为,商业计算会向Cloud Computing的方向转移。

世界算力简史(下)_第18张图片

康柏公司关于cloud computing的文件

进入21世纪后,设想逐渐成为了现实。

2006年,互联网电商亚马逊(Amazon)率先推出了两款重磅产品,分别是S3(Simple Storage Service,简单存储服务)和EC2(Elastic Cloud Computer,弹性云计算),从而奠定了自家云计算服务的基石。

另一家在云计算上有所行动的公司,是谷歌(Google)。

这家诞生于1998年的年轻公司,在2003~2006年期间,连续发表了四篇重磅文章,分别关于分布式文件系统(GFS)、并行计算(MapReduce)、数据管理(Big Table)和分布式资源管理(Chubby)。

这些文章不仅奠定了谷歌自家的云计算服务基础,也为全世界云计算、大数据的发展指明了方向。

2006年,谷歌工程师克里斯托夫·比希利亚第一次向董事长兼CEO埃里克·施密特(Eric Schmidt)提出了“云端计算”的想法。

8月9日,施密特在搜索引擎大会上,正式提出了“云计算(Cloud Computing)”。

世界算力简史(下)_第19张图片

埃里克·施密特

云计算的本质,是把零散的物理算力资源变成灵活的虚拟算力资源,配合分布式架构,提供理论上无限的算力服务。

  • 算力趋势

2010年至今,算力发展出现两个显著趋势。

一,泛在化。

90年代,2G移动通信普及,让很多用户用上了手机。那时候,PDA掌上电脑等设备,也开始流行。

世界算力简史(下)_第20张图片

苹果公司的Newton掌上电脑(1992年)

这类设备功能比较简单,使用的芯片对性能要求不高,但是非常在意能耗。

这让一家名叫ARM(Advanced RISC Machines)的公司找到了机会。他们高举RISC的大旗,专门走低功耗、低成本的道路,刚好迎合了移动终端的芯片需求。

前面小枣君和大家说过,英特尔是搞CISC的,在服务器市场干掉了搞RISC的几个大厂商。当时,他们根本看不上ARM,觉得RISC没前途。结果,就养虎为患了。

2008年,乔布斯的苹果公司推出iPhone,将手机带入智能时代。

世界算力简史(下)_第21张图片

乔布斯

手机、pad等移动终端彻底爆发了,ARM公司和他的ARM架构芯片也彻底爆发了,成为移动互联网时代的大赢家。

移动终端芯片的能力越来越强,不输给桌面终端芯片。人们对终端芯片的关注热度,也超过了PC芯片。

世界算力简史(下)_第22张图片

3G/4G/5G移动通信以及光纤宽带的发展,构建了强大的网络,给算力的“移动”创造了条件。

如今,算力不再只待在云端,而是可以下沉到边缘,产生了“云计算-边(边缘计算)-端计算”三层架构。运营商还提出了算力网络,想要实现算力的全面泛在化。

二,细分化。

信息化和网络化,让人们尝到了甜头。如今,技术不断升级,我们又开始提出数字经济和数字化转型。说白了,就是所有行业,都要实现数字化。

各个行业对算力有着不同的需求。于是,算力逐渐开始细分,分为通用算力、超算算力、智能算力。

世界算力简史(下)_第23张图片

不同的算力需求,也使得算力芯片产生了不同的形态。从原来的CPU单一化计算,逐渐演变为“通用计算芯片+专用计算芯片”的格局。

世界算力简史(下)_第24张图片

除了传统的CPU和GPU之外,NPU、DPU等算力单元开始出现,并成为大众关注的焦点。

世界算力简史(下)_第25张图片

在高性能计算上,算力集群成为超算和智算的新宠。2023年全面崛起的AIGC大模型,更是给算力的发展打了一针强心剂。

像GPU这样的算力芯片,在人工智能计算上,反而比CPU更强。如今,高端GPU,变得一卡难求。

换做二十年前,谁也不会想到,做显卡(GPU)的英伟达公司,市值竟然会是CPU公司英特尔的8倍。

 结语

写到这里,算力简史系列,终于要结束了。

人类的算力发展历程,真的堪称一部波澜壮阔的科技史诗。

从最早期的结绳记事,到算盘算筹,再到机械计算机,经过了数千年的漫长摸索。


而电子计算机出现后,只用了不到一百年,就让算力翻了百万亿倍。

世界算力简史(下)_第26张图片

算力的飞跃

刚刚过去的四十年,信息技术革命的浪潮,席卷了我们生活的每一个角落。整个人类社会,在算力的驱动下,发生了翻天覆地的变革。

未来,数字化和智能化还将继续向前推进。我们对算力的需求,还在疯狂增长。

在摩尔定律逐渐走向瓶颈的前提下,我们该如何实现算力的倍增?以量子计算为代表的新型算力,是否会全面崛起?

就让时间来告诉我们答案吧!

—— 全文完 ——

世界算力简史(下)_第27张图片

你可能感兴趣的:(microsoft)