计算机硬件发展简介

Posted 2022-10-08

x86 架构

1978年6月8日，Intel发布了新款16位微处理器“8086”，也同时开创了一个新时代：x86架构诞生了。X86指令集是美国Intel公司为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的，美国IBM公司1981年推出的世 界第一台 PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令，同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加的X87芯片系列数学协处理器则另外使用X87指令，以后就将X86指令集和X87 指令集统称为 X86指令集。虽然随着CPU技术的不断发展，Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium 4(以下简为P4)系列，但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源， 所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集，所以它的CPU仍属于X86系列。

Altair 8800

世界上的第一台个人电脑--“牵牛星”　　

爱德·罗伯兹（Ed Roberts）的梦想是做一名儿科医生。但是命运却让他加入了美国空军，做一名工程师。退伍后，他在新墨西哥州的阿伯克基市机场附近的荒漠上创办了一家称为米兹（MITS）的公司，生产各种电子部件和设备。公司有一段时间的经营还算顺利。当市场上的手持计算器卖到395美元时，米兹公司推出了 不到100美元的同类产品。但是不久之后，德州仪器等大公司迅速进入手持计算器的市场，产品价格大幅度下降，低到了米兹公司的成本价以下。米兹公司的其他产品销售情况也很糟。到了1974年，米兹公司已濒临破产边缘。　　

罗伯兹绞尽脑汁思考如何扭转公司的困境。他有了一个想法：能不能创造一种很便宜、能让个人使用的电脑呢？全国已经有很多电脑爱好者，他们都急切希望自己能拥有一台电脑，供个人玩弄，就像很多人在鼓捣自制的无线电收音机一样。市面上现在还没有这样的东西。带着这个想法，他去说服本地银行再给他的公司贷 一笔款。米兹公司必须至少再贷将近7万美元才能不致于破产。银行对罗伯兹的想法很怀疑。双方一直谈到深夜。不过，银行面临一个两难的选择：要么不再贷款给米兹公司，让它倒闭，银行以前的投资也就全完了。 要么再放一笔贷款，但这笔新贷款很可能又会打水漂。最后，银行再次让罗伯兹确切告诉他们，这种个人电脑什么时候能开发出来，第一年能卖多少套。罗伯兹对什么时候能做出来是有把握的，只要几个月的时间。 能卖多少套他就完全没有谱了。于是他说了一个非常乐观的数字：第一年能卖800套，这样销售收入可以有30万美元。拿到贷款后，米兹公司全力开发个人电脑产品。公司必须在最短时间内把产品开发出来并且卖出 去，不然破产就难以避免。为了缩短开发时间和降低成本，罗伯兹决定尽量采用现成的部件，做出来产品不是一台现成的计算机，而是一套零部件，需要用户自己装配。所有并非必需的产品特征都被去掉了。产品根 本没有今天的微机不可忽缺的键盘、鼠标、显示器、软盘等等设备。产品也没有软件，所有软件(包括所谓的系统软件)都需要用户用设置开关的方式一条指令一条指令地手工输入计算机。 　　 不管多么简陋，这毕竟是世界上的第一台个人电脑，又称微机。米兹公司的微机产品有两个在当时无可比拟的优点。它很便宜，售价只有不到500美元，而当时一些大公司的实验室也做了类似微机的系统，成本在5 万美元左右。另外，米兹的微机设计具有所谓的可扩展能力。用户可以将米兹的微机买回来后，自己再想法配上更多的内存板子和外部设备。有一个用户花了近500美元买了一台微机，再花了3000美元把内存扩展 到12KB。《电子科普》（Popular Electronics）杂志听到这个消息后，敏锐地感觉到这是一个历史性的事件，马上决定在1975年1月期作为封面文章报道。但这个个人电脑产品却连名字都还没有。罗伯兹在 杂志的责任编辑家里讨论了各种名字。刚好，编辑的家人正在看《星际旅行》的电视节目。那一节刚好讲到了牵牛星座。于是，世界上第一台微机就被命名为“牵牛星”，全称是“牵牛星8800（Altair 8800）”。

罗伯兹做梦也没想到的是，全美有这么多的电脑爱好者，人人都想拥有一台微机。《电子科普》杂志的报道发表后一个月，米兹公司每天都要收到200多台“牵牛星”电脑的订单。生产线根本来不及满足销售需求。有 些用户干脆住到公司外面的荒漠上，等着自己的微机生产出来。大多数用户只是购买基本系统。也有用户愿意出495美元，让米兹公司生产一台已经装配好的系统。　　

今天，罗伯兹已经离开了电脑界。他回到乔治亚的老家，获得了医学博士学位，为儿童治病。他为自己创造了计算机领域的一个革命而自豪，但一点也不后悔放弃电脑业，放弃了成为大富翁的机会。他觉得为儿童治病更有意义。爱德·罗伯兹是个很幸福的人，他实现了儿时的梦想。

IBM5150

IBM推出世界上第一台个人电脑

1981年8月12日，总部设在美国纽约州阿蒙克的国际商用机器公司（IBM）推出5150的新款电脑，“个人电脑”这个新生市场随之诞生。IBM5150看起来像个米色的“大盒子”，售价1565美元，只有16K字节的内存，可以使用盒式录音磁带来下载和存储数据，此外也可配备5.25英寸的软件盘驱动器。

MOS Technology 6502

当一个满脸横肉的怪人将这个微芯片装在电脑上，并启动电脑时，整个宇宙都震惊了。这个怪人就是苹果公司创始人之一——斯蒂芬·沃兹尼克，那台电脑就是Apple I，处理器用的是由摩斯太克公司研发的8位微处理器6502。

这一处理器同时也是Apple II、the Commodore PET、BBC Micro等经典电脑以及诸如任天堂和Atari等游戏系统的大脑。该处理器的设计者之一Chuck Peddle回忆称，他们是在1975年的一个贸易展示会上推出这款处理器的。他称：“我们用芯片装满了两个玻璃。我和我的妻子就坐在那里卖这些芯片。”摩斯太克公司6502微处理器终于脱颖而出，其原因是，6502的速度并不比它的竞争对手快多少，但是它的价格便宜，每部售价为25美元，而英特尔的8080和摩托罗拉的6800售价大约在200美元。