计算机产业史:模式颠覆和技术融合
1960年代,基于计算机的数字化管理成为很多人的畅想,很多人觉得计算机可以革命传统公司管理架构和流程,传统员工对公司忠诚度之类的因素变得不再重要,而就事论事的理性元素将更加重要
(因为任何人什么贡献都可以被计算机量化),管理将进一步被去中心化。然而,这种系列在当时技术条件下被证明只是美好的幻影,就连整合一个大公司各个不同系统都是一件很难的事情。不过,来自GE 的Bachman发明了数据库的雏形,Integrated Data Store
(IDS),这样软件要使用数据,不用直接和数据打交道,而是采用IDS的指令,数据库成为系统重要基础设施,Bachman也因为这个发明获得了图灵奖。美国税务局IRS是商用计算机早期大客户,其1960年代税务升级系统预算达到6.5到8.5亿美元,1965年起针对每个美国纳税公民提供一个独特SSN号码,进一步便利了计算机进行数据处理。不过后来,针对公民隐私的指控
(白宫可以方便看到任意公民的税务情况),使得IRS系统更新一直落后时代,直到2018年还在使用1960年代编写的Cobol等程序。
1960年代末,时间共享计算机模式发展开始进入高潮,GE等大公司也开始进入了这项类似云计算雏形的业务,IBM也改造了360型号计算机适配时间共享系统。不过这些共享系统最大的难点就是应对不确定任务,以及不同任务之间切换的难度。由于需要给多名用户呈现出一种及时响应的感觉,系统必须快速在不同用户程序之间切换,程序必须在任意点停止运行,否则一个大型计算任务就会独占整个系统,这些高阶要求在当时硬件条件下都举步维艰,这也导致共享系统用户使用体验不佳,或者成本居高不下
(当时一台计算机计算能力和价格平方成正比,100万的机器计算能力是10万机器的100倍),由此时间共享市场在1970年代保持一个不大不小的市场规模,很多用户发现相较于价格和用户体验,时间共享系统还不如采购一台mini计算机来的划算。此外,当时还有多核芯片来扩充主机计算能力,不过CompuServe实践经验证明采用多台例如PDP-10mini计算机连接的效果好于一台超级计算机共享效果。
1960年代,计算机厂商擅长于做硬件,但是对软件不擅长,编译器、操作系统等产品经常延期很久才发布
(此时软件工程基本等于系统软件),而计算机系统软件开发成本占总成本占比也从1950年代早期10%提到1970中的80%,越来越重要,1968年,大学们开始建立计算机科学博士学位。实际上,早期大型软件开发主要采用的是人海战术,而由于缺乏开发经验,便经常导致开发周期延迟
(这个现象直到1980年代还很普遍,比如Windows开发),1970年代,结构化编程
(Structured programming)提供一种自上而下开发大型软件方案,不过软件工程实际上是一种组织管理方案的迭代,其需要创立更好表现评估、过程管控、评价等成熟组织管理模型。另一种解决方案就是精干的小团队
(逃开组织的熵增),这种模式催生了Unix操作系统:其诞生于Bell实验室,其开发目的是为实验室的时间共享机器
(DEC PDP-7)开发一个操作系统,由于早期经费不足,团队只能是小团队
(大团队估计还开发不出来),Unix提出一种“fork”机制,即某个进程可以直接复制初始进程在内存运行,这使得运行程序更简单,Unix针对特定功能都有单一的执行程序,且前一个程序输出可以成为后一个程序的输入。此外Unix开发过程中,也逐渐从汇编语言迁移到更高级的C语言,其同样是Bell实验室工程师发明的,其针对操作系统开发很高效。使用C语言编程很容易产生bug,一个&符号位置不对就会报错,这使得程序员很抓狂,但是正是因为基于C语言,Unix日后可以相对简单移植到不同计算机平台,Unix在大学及学术界最先普及,且其推动了DEC的Mini计算机平台的崛起——1965年DEC员工从900增长至1970年的5800,1977年增长至3.6万,1970年代,PDP-11销量达到11万。1973年DEC推出超级mini计算机VAX
(32位),其每秒能够读取100万个指令
(MIPS),前10年销量达到10万台。
实际上,这时期的计算机应该还叫微型计算机,PC这个名字是IBM的产品名称变成行业俗称。早期的PC像个玩具,而由于采用CPU的集成芯片,对于DEC等传统厂商来说接纳CPU这套标准相当于放弃他们传统自研的半导体架构
(有一个笑话,说一个工程师可以从DEC VAX半导体架构看出公司的架构,因为一个部门负责一个架构),传统厂商兴趣不大,而这无疑给与苹果、Commodore、Tandy
(Radio shack的子公司)等新进入者机会,Tandy的TRS-80售价400美元,采用Zilog Z-80,用户购买它用来体验计算机或者玩游戏
(比较类似学习机)。苹果成功产品是Apple II,沃兹尼亚克是核心产品研发者,其整合市面上其他产品的优势,但是采用更少的芯片,性能更强,且首次提供了彩色界面功能
(当时主要通过电视机显示),售价495美元,Apple II的崛起也依赖于VisiCals
(Excel雏形)这个Killer App,而教育市场则是其最成功市场,苹果公司对大学有专门折扣价格。如上文所言,1980年代类互联网服务开始普及,BBS等互联网产品雏形开始普及,到1989年,美国统计局数据显示PC在美国家庭渗透率为6%。
PC开启办公时代
1987年,IBM准备发布PS/2新产品,且其初始期就具备完善专利保护,准备把那些克隆厂商都踢出去,就像当年IBM 360主机横扫行业一样。当然,想要不被横扫也可以,那就交保护费,上交收入的5%给IBM,IBM甚至想追溯过去的PC系列克隆收入。IBM还为新产品定制新一代操作系统OS/2,其由IBM和微软联合开发,功能比DOS更强大,包括多线程、支持更大内存。1988年10月,OS/2发布,但是当时内存价格猛涨,3MB内存售价高达1000美元,这使得OS/2普及较预期更慢
(不得其时)。此时,克隆厂商并没有坐以待毙,他们联合起来对抗IBM,Compaq等不及慢吞吞的IBM,自己发布了Deskpro 386,结果其销量很成功,Compaq最终收购了DEC增强技术能力,并且开始提升销售能力。Dell开始直接ToC销售计算机,并且凭借高效销售渠道获胜,用户先下订单,后交付产品
(现金流也很好)。在IBM和其他克隆厂商决裂这波浪潮中,受益最大的是微软,其成为真正行业标准,其指数级别增长一直到2001年才结束。
。
1984年,ATT反垄断诉讼取得突破性进展,其分拆了地区电话公司,也因此获得了商业化非电信业务的自由,其首先准备商业化就是基于Unix操作系统。基于此背景,来自MIT的极客Stallman开发了Unix兼容的GNU系统,GNU代码开源,且用户协议中要求未来任何基于此系统更新也必须免费开源,这一要求是具有革命性的,Stallman认为free software不仅是免费软件,而且是任何用户都可以自由使用的软件。基于GNU操作系统,Linux系统推出,1999年Linux成功在IBM 390大型机上运行,虽然销售Linux基本无法赚钱
(协议要求),但是销售配套服务可以,相关公司如Red Hat于1999年上市,股价涨得很高。类似软件还有数据库领域的MySQL,其于1995年发布,且在未来15年里逐步缩小和Oracle数据库功能差距,2010年Oracle通过收购Sun间接收购了MySQL。PHP是当时最流行的网络编程语言,Apache则是世界流行服务器软件。Linux,Apache,MySQL,PHP并称为LAMP,是计算机开源软件发展的四大典范。
产品创新无法规划,但技术投入总会值得。正如IBM早期进入超算计算机失败,但是其技术却成为后一代360系列基座,而后者则横扫整个计算机行业。 同样还有时间共享系统,虽然其自身发展不及预期,但是其一方面孵化了互联网前身(基于一台核心计算机用户互相沟通),另一方面孵化了开源软件生态,Unix操作系统,以至于后来LAMP四大开源软件王者都和时间共享系统离不开。而从软件行业发展历史来看,闭源和开源就是事物的阴阳两面,正如当下AI大模型开源VS闭源发展路径一样。 根据《创新者窘境》,我们看到PC计算机以ToC商业模式对于ToB模式产生很大颠覆效应,PC颠覆了大型机,mini计算机,工作站等,微软、Intel也颠覆了IBM等传统企业服务巨头,这是从商业模式角度来看。然而,从技术发展角度却是融合的,正如Windows NT成为Windows 2000以后基座、RISC芯片架构融入了Intel芯片一样,mini计算机的技术基础成为PC计算机核心基础架构。 互联网之所以能够大而统一,发挥最大网络效应,与其去中心化的基础定位有很大关系:数据包发送方式和发送内容无关,任何设备都可以加入互联网,唯一中心化的域名管理机构获得了独立且非营利地位,互联网治理更多依赖社交机制,而不是靠特定机构来管理。
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