исключая несущественные слова, или те, кто платит за каждое слово, отправляя телеграмму или давая рекламу.
Двоичное представление чисел позволяет создавать калькуляторы, пользуясь преимуществами электрических цепей. Именно так и поступила во время Второй мировой войны группа математиков из Moore School of Electrical Engineering (Электроинженерной школы Мура) при Пенсильванском университете, возглавляемая Дж. Преспером Эккертом (J. Presper Eckert) и Джоном Моучли (John Mauchly), начав разработку электронно-вычислительной машины ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator – электронный числовой интегратор и калькулятор). Перед учеными поставили цель – ускорить расчеты таблиц для наведения артиллерии. ENIAC больше походил на электронный калькулятор, чем на компьютер, но двоичные числа представляли уже не примитивными колесиками, как в арифмометрах, а электронными лампами – «переключателями».
Солдаты, приписанные к этой огромной машине, постоянно носились вокруг нее, скрипя тележками, доверху набитыми электронными лампами. Стоило перегореть хотя бы одной лампе, как ENIAC тут же останавливался и начиналась суматоха: все спешно искали сгоревшую лампу. Одной из причин столь частой замены ламп считалась такая: их тепло и свечение привлекали мотыльков, которые залетали внутрь машины и вызывали короткое замыкание. Если это правда, то термин «жучки» (bugs), которым называют ошибки в программных и аппаратных средствах компьютеров, приобретает новый смысл.
Когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на какую-нибудь задачу, вручную подключив 6000 проводов. Все эти провода приходилось вновь переключать, когда ставилась другая задача. В решении этой проблемы основную заслугу приписывают Джону фон Нейману, американцу венгерского происхождения, блестящему ученому, известному многими достижениями – от разработки теории игр до вклада в создание ядерного оружия. Он придумал схему, которая до сих пор используется во всех цифровых компьютерах. «Архитектура фон Неймана», как ее теперь называют, базируется на принципах, сформулированных Нейманом в 1945 году. В их число входит и такой: в компьютере не придется изменять подключения проводов, если все инструкции будут храниться в его памяти. И как только эту идею воплотили в жизнь, родился современный компьютер.
Сегодня «мозги» большинства компьютеров – дальние потомки того микропроцессора, которым Билл с Полом так восхищались в семидесятых, а «рейтинг» персональных компьютеров зачастую определяется тем, сколько бит информации способен единовременно обрабатывать их микропроцессор и сколько у них байт (групп из восьми бит) памяти и места на диске. ENIAC весил 30 тонн и занимал большое помещение. «Вычислительные» импульсы бегали в нем по 1500 электромеханическим реле и 17 000 электронным лампам. Он потреблял 150 000 Вт электроэнергии и при этом хранил объем информации, эквивалентный всего лишь 80 символам.
К началу шестидесятых годов транзисторы начали вытеснять электронные лампы из бытовой электроники. Это произошло через десятилетие после того, как в Bell Labs открыли, что крошечный кусочек кремния способен делать то же, что и электронная лампа. Транзисторы, подобно электронным лампам, действуют как электрические переключатели, потребляя при этом намного меньше электроэнергии, выделяя гораздо меньше тепла и занимая меньше места. Несколько транзисторных схем можно объединить на одной плате, создав тем самым интегральную схему (чип). Чипы, используемые в современных компьютерах, представляют собой интегральные схемы, эквивалентные миллионам транзисторов, размещенных на кусочке кремния площадью менее пяти квадратных сантиметров.
В 1965 году Гордон Мур (Gordon Moore), впоследствии вместе с Бобом Нойсом (Bob Noyce) основавший фирму Intel, предсказал, что число транзисторов в компьютерных чипах ежегодно будет удваиваться. Его предсказание базировалось на соотношении «цена/качество» компьютерных чипов за предыдущие 3 года и предположении, что в ближайшее время эта тенденция сохранится. Правда, Мур не очень-то верил, что это продлится долго. Но прошло 10 лет, предсказание сбылось, и тогда он заявил, что теперь емкость будет удваиваться каждые 2 года. Его слова оправдываются и по сей день: число транзисторов в микропроцессорах удваивается в среднем каждые 18 месяцев. Среди инженеров эту зависимость принято называть законом Мура.
В 1977 году Боб Нойс в журнале «Scientific American» сравнил трехсотдолларовый микропроцессор с ENIAC, кишащим насекомыми мастодонтом. Крошка-микропроцессор не только мощнее, но и, как заметил Нойс, «в 20 раз быстрее, обладает большей памятью, в 1000 раз надежнее, потребляет энергии столько же, сколько лампочка, а не локомотив, занимает 1/30 000 объема и стоит в 10 000 раз дешевле. Его можно заказать по почте или купить в местном магазине».
В один из летних дней 1972 года (Гейтсу было шестнадцать, а Полу Аллену девятнадцать) Пол показал Биллу небольшую статью, затерявшуюся на 143-й странице журнала «Electronics». В ней сообщалось, что молодая фирма Intel выпустила микропроцессор с названием 8008. Друзья решили, что этот первый микропроцессор весьма ограничен, но Пол уверял, что чипы станут мощнее, а компьютеры, построенные на них, будут очень быстро совершенствоваться.
В то время в компьютерной индустрии никто и не думал создавать реальные компьютеры на каких-то микропроцессорах. Например, в статье из «Electronics» микропроцессор 8008 описывался как устройство, «пригодное для арифметических вычислений, систем управления и интеллектуальных терминалов». Авторы статьи даже и не предполагали, что микропроцессор когда-нибудь «вырастет» в универсальный компьютер. Микропроцессоры тогда были медленными и могли обрабатывать очень ограниченные объемы информации. Ни один из языков, известных программистам, не был доступен 8008, что практически не позволяло разрабатывать для него сколько-нибудь сложные программы. Приложения приходилось программировать несколькими десятками простых инструкций, «понятных» этому микропроцессору. Обреченный на жизнь «рабочей лошадки», он снова и снова выполнял одни и те же простенькие задачи. Особенно часто его использовали в лифтах и калькуляторах.
Иными словами, простой микропроцессор, применяемый, скажем, в системе управления лифтом, – всего лишь отдельный инструмент, барабан или рожок, который в руках неискушенного музыканта вполне способен вывести несложную мелодию или выделить основной ритм. А мощный микропроцессор, поддерживающий языки программирования, подобен профессиональному оркестру. Под управлением нужных программ он может сыграть сложнейшие вещи.
Гейтс и Аллен заинтересовались, какие программы можно сделать на микропроцессоре 8008. Пол связался с Intel и попросил выслать документацию. Слегка удивившись, когда ее действительно прислали, друзья с головой окунулись в работу. Билл разработал версию Бейсика, «ходившую» на DEC PDP-8, и думал, что ему удастся сделать то же самое и для крошечного чипа фирмы Intel. Но, изучив документацию, понял, что не стоит и пытаться. Микропроцессор оказался слишком прост, в нем было слишком мало транзисторов.
Однако будущие миллиардеры придумали, как использовать этот маленький чип для устройства, которое анализировало информацию, снимаемую с уличных мониторов. Многие муниципалитеты, замеряя интенсивность транспортного потока, делали так: поперек улицы протягивали резиновую кишку. Когда ее переезжал автомобиль, она пробивала бумажную ленту в металлическом ящике, закрепленном на конце этой кишки. Друзья увидели, что для обработки лент можно использовать 8008 микропроцессор – чтобы с его помощью печатать диаграммы и другую статистику. Свое первое детище Гейтс и Аллен окрестили Traf- O-Data.
В декабре 1974 года Билл Гейтс увидел компьютер за 397 долларов, который, по словам его друга Пола Аллена, мог бы собрать любой. Единственное, чего не хватало машине, было программное обеспечение. Вот что писал по этому поводу сам Гейтс в своей книге «Дорога в будущее»: «На обложке журнала была помещена фотография очень маленького компьютера, размером с тостер. Назывался он чуть-чуть достойнее нашей Traf-O-Data: Altair 8800 (заимствовано из кинофильма Star Trek). Его продавали по цене 397 долларов за сборный комплект (без клавиатуры и дисплея). У него было 16 адресных переключателей и 16 световых индикаторов. Вы могли заставить индикаторы перемигиваться на передней панели, вот, собственно, и все. Основная его проблема – отсутствие программного обеспечения. Altair 8800 нельзя было программировать, что превращало его скорее в новинку-игрушку, чем в серьезный инструмент».
Дело в том, что вплоть до 1964 года каждая модель компьютера, даже от одного изготовителя, была уникальна и требовала своей операционной системы и прикладного программного обеспечения. Операционная система, иногда ее называют дисковой операционной системой (Disk-Operating System), или
