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第34章 霍夫:走小道的发明家

发明“有时需要避开常走的大道,潜入森林,这样你肯定会发现前所未有的东西”。

微处理器,又叫电子数据处理机。它的体积很小,甚至只有普通打火机那么大,可它的本领并不小。一台中档的微处理器每秒钟可以完成10万次运算,约为占据6个大房间的ENIAC(世界第一台电子计算机)的20倍。它被广泛地应用于电子游戏机、电子表、个人电脑、微波炉等。

有人认为,1946年诞生的ENIAC,揭开了电子计算机发展的新纪元,是电子计算机发展史上的第一次革命;微处理器的出现,使电子计算机的应用领域得到拓展,是电子计算机发展史上的第二次革命。

有趣的是,ENIAC占地170平方米,重达30吨,装用了1.8万个电子管;微处理器的体积还不及ENIAC身上的一个电子管,它的重量也很小。这两者一大一小、一重一轻,反差极大,但都是计算机发展史上“沉甸甸”的里程碑。

微处理器是由谁发明的呢?它是由美国科学家特德·霍夫发明的。

霍夫于1937年出生于美国纽约州。他的家里有着浓厚的科学气氛,可谓书香门第。在这种氛围中,霍夫养成了良好的学风。他的叔叔是一位化学工程师,很赏识霍夫的钻研精神。他赠给霍夫一套化学实验设备,并为霍夫订了《大众科学》杂志。霍夫常常用实验设备做些小实验,从中他领略了科学探索的无比乐趣,对于《大众科学》,他每期必看,一篇篇精彩的科普文章,为他拓宽了知识的视野。

1962年,霍夫在斯坦福大学获得博士学位。数年之后,他又应聘担任英特尔公司研究部经理。他的工作任务是研制新的金属氧化物半导体存贮芯片,同时也接受其他公司委托的研制任务。

1969年6月,日本一家电子制造公司委托霍夫设计一种新型计算机的芯片,他们打算用这些芯片装备新式计算机。

日方的技术人员也提出了一套设计方案,霍夫看了直摇头:“太复杂了,应当简单些。”

霍夫决定撇开日本人设计的方案,另起炉灶。可是,设计出一个理想的方案,谈何容易!

霍夫没日没夜地工作。他的脸小了一圈,浑身觉得没劲。显然,超负荷的工作,使他的身体受到伤害。可他顾不得这些。

一天深夜,连续工作了10多个小时的霍夫,凝视着墙上写着的贝尔的格言:“有时需要避开常走的大道,潜入森林,这样你肯定就会发现前所未见的东西。”

这时,一个念头忽然闪过:在一个存贮芯片的复杂内部结构中,存贮一个控制程序。

沿着这一思路,利用当时的半导体工业先进技术,霍夫在芯片上装上了中处理器,于是就出现了微处理器。霍夫将两块存贮芯片附着到这种微处理器上,一块芯片用来向中央处理器输入和输出数据,另一芯片提供驱动中央处理器的程序。这样,就制成了一台通用计算机的雏形。

霍夫高兴万分,他立即将成功研制微处理器的消息告诉日本人。可令霍夫感到失望的是,日本人并不感兴趣。

霍夫面临着一个选择:是继续研究下去,还是中断研究?

好在英特尔公司的主要人物之——集成电路发明人之一诺伊斯坚决支持霍夫的工作。据说,诺伊斯在一次学术会议上预言:将会出现一种装在芯片上的小小计算机。

“天哪,我可不希望我的计算机丢到一个老鼠洞里。”一个持不同意见的人说道。

风趣的诺伊斯立即以予反击:“先生,你搞错了。因为你的书桌上摆了100多台计算机,因此,丢失一台没关系。”

诺伊斯的回答博得与会者如雷的掌声。

在诺伊斯的大力支持下,霍夫顺利地进行微处理器进一步的研制工作。

1971年1月,霍夫研制出了一种能运转的微处理器。它是一个大规模集成电器的半导体芯片,长不足0.43厘米,宽0.32厘米,只有指甲盖大小,但在它上面装有2250个微型化处理器。

霍夫的发明,轰动了整个计算机界。他曾被著名的英国《经济学家》杂志称为第二次世界大战以来最具影响力的7位科学家之一,还有人称霍夫为“天才”。

霍夫幽默地说:“我哪是什么‘天才’呢,我流出的汗水恐怕连微处理器也计算不出来。”

发明需要继承,更需要革命。前人的研究成果,包括思路、方法等是一条大道,走在这条大道上,同时也就可能走进了前人的阴影,对创新自设屏障。霍夫避开大道,自找一条小道,成功地实现了超越。他的实践启示我们:小道往往是发明创造的一条捷径。

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