莫奇利与埃克特：两位计算机先驱的恩怨情仇

1983 年 1 月，“个人计算机”获评《时代》周刊“年度风云人物”。自此之后，公众对计算机的兴趣日渐增长。

然而，那一年并非计算机时代的发端，计算机也不是第一次登上《时代》的封面。33 年前的 1950 年 1 月，《时代》刊发了一篇美国哈佛大学为美国海军建造计算机的专题报道。为吸引读者的注意力，杂志选取计算机头戴海军上校军帽的拟人化图片作为封面。

世界上第一台计算机发明于战时，在硝烟的战火中，约翰·莫奇利与约翰·埃克特在弹道研究实验室相遇了，这次相遇改了历史进程，战争结果，并为人类往后几十年的生活方式做出了巨大变革。

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探索前行

诞生于 1917 年的阿伯丁试验场是美国陆军历史最悠久的兵器试验中心，试验场的研究部门称为弹道研究实验室（BRL），在第二次世界大战期间承担弹道计算和编制射表的任务。

射表是为枪支和火炮编制的数据表格，描述了仰角、射高、射程等性能诸元之间的关系。典型的射表包括 3000 条弹道数据，即便利用当时性能最强大的计算工具，编制一份完整的射表也要一个月时间。这种速度根本无法满足战时需求，实验室主管心急如焚。

弹道研究实验室与宾夕法尼亚大学莫尔学院保持了密切的合作关系，莫尔学院对实验室面临的窘境一清二楚。1942 年夏天，学院助理教授约翰·莫奇利（John W. Mauchly）提议制造一种电子计算机，以帮助进行弹道计算。莫奇利是计算机发展史上举足轻重的人物之一，他与时任莫尔学院助理研究员的约翰·埃克特（John Presper Eckert）共同研制了世界上第一台通用电子计算机 ENIAC（电子数字积分计算机），也就是通常所称的“埃尼阿克”。

1943 年 4 月，制造 ENIAC 的“PX 项目”正式启动。莫奇利提出总体设计方案，埃克特负责具体研发，项目团队还包括十几名顶尖的电气工程师。毕业于芝加哥大学的数学家赫尔曼·戈德斯坦（Herman H. Goldstine）当时负责弹道研究实验室与莫尔学院之间的联络，他在 ENIAC 的研制过程中立下汗马功劳。

“PX 项目”紧锣密鼓进行的同时，美国也在积极推进原子弹的研发工作。数据计算极其繁琐，令担任“曼哈顿计划”顾问的著名数学家冯·诺伊曼头疼不已。尽管洛斯·阿拉莫斯国家实验室雇佣了大批计算员，也竭尽所能寻找各种计算工具，但仍然无法跟上研制进度。

电子计算机与原子弹这两个原本平行的项目，由此出现交集。冯·诺伊曼对 ENIAC 颇感兴趣，答应以顾问的身份为研制小组提供咨询，这位顶尖数学家的加盟令莫奇利和埃克特信心倍增。

1946 年 2 月，ENIAC 在莫尔学院正式投入使用。这台计算机的耗电量极高，据称当它运行时，莫尔学院所在小镇的灯光都会变暗。

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分道扬镳

莫奇利和埃克特意识到 ENIAC 存在的种种不足，因此在 1944 年 8 月便提出研制 ENIAC 的后继机型——EDVAC（离散变量自动电子计算机）。与使用十进制的 ENIAC 不同，EDVAC 使用二进制，它是一种存储程序计算机，同样为弹道研究实验室开发。

冯·诺伊曼对计算机设计中的数理结构颇感兴趣，他继续担任 EDVAC 研发团队的技术顾问，并于 1945 年 6 月发表了单独署名的《EDVAC 报告书的第一份草案》（First Draft of a Report on the EDVAC）。这份通常简称为《第一份草案》的备忘录共有 101 页，详细阐述了 EDVAC 的完整逻辑构想，堪称存储程序计算机的纲领性文件。

《第一份草案》提出的计算机体系结构沿用至今，这就是著名的冯·诺伊曼体系结构。但埃克特认为“冯·诺伊曼体系结构”一词并不恰当，“埃克特体系结构”才符合事实。因为在冯·诺伊曼到访莫尔学院之前，他已酝酿并提出了存储程序的概念。

《第一份草案》最初仅在研发团队内部传阅，但戈德斯坦希望存储程序计算机的概念能尽快为人所知，因此将报告副本分发给美英两国的科研人员。这份报告很快名扬四海，却在研发团队内部引起激烈争执。

莫奇利和埃克特认为，存储程序计算机的概念是在两人前期工作基础上所做的总结和提炼。虽然冯·诺伊曼对 EDVAC 的贡献很大，但《第一份草案》上仅有他的署名并不公平。另一个关键问题是，《第一份草案》已成为公开出版物，因此 EDVAC 无法再申请专利，这对于视计算机为创业商机的莫奇利和埃克特来说难以接受。

在计算机技术专利的归属权方面，“学院派”冯·诺伊曼与“务实派”莫奇利和埃克特之间的分歧越来越大。1946 年春天，新上任的莫尔学院研究主管要求莫奇利和埃克特将所有专利成果移交给宾夕法尼亚大学，遭到两人断然拒绝。

莫奇利和埃克特坚信制造计算机是一门有利可图的生意，两人决定从莫尔学院辞职，并利用风险投资创立了全球第一家计算机公司——电子控制公司（Electronic Control Company）。

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投身商海

刚刚崭露头角的计算机主要用于科学和工程计算，利用计算机处理商业数据在当时是相当超前的想法。莫奇利和埃克特辞职创业后，首要问题就是寻找客户。他们多次前往美国人口调查局商讨利用计算机协助处理人口普查数据的可行性，最终拿到一份制造“EDVAC II”的合同。

学者出身的莫奇利和埃克特严重低估了计算机的制造成本：人口调查局同意出资 30 万美元购买这台后来称为 UNIVAC（通用自动计算机）的计算机，而 UNIVAC 的实际研发成本接近 100 万美元。

两人从莫尔学院挖来大批工程师。但 UNIVAC 项目实在过于复杂，公司资金很快捉襟见肘。如果不能拿到更多的订单和预付款，UNIVAC 项目将难以为继。莫奇利和埃克特只好与诺斯罗普公司（B-2战略轰炸机的制造商之一）签订研制小型机载计算机的合同，以维持即将断裂的资金链。

诺斯罗普的项目称为 BINAC（二进制自动计算机），这是一种科学计算机而非数据处理器。BINAC 的合同未能从根本上改善莫奇利和埃克特的财务状况，公司到 1947 年底已入不敷出，需要更多投资才能维持运转。为进行商业化运作，两人将公司正式注册为埃克特-莫奇利计算机公司（EMCC），并继续为 UNIVAC 寻找订单和客户。

好在莫奇利和埃克特总算得到幸运女神的垂青：两人的专利律师恰巧与美国赌金计算器公司副总裁亨利·斯特劳斯（Henry Strauss）相识。发明家出身的斯特劳斯很快意识到，UNIVAC 可能使自己的公司在未来竞争中抢得先机。1948 年 8 月，美国赌金计算器公司出资 50 万美元购得 EMCC 四成的股份，并通过贷款进一步提供融资。

莫奇利和埃克特利用这笔资金招兵买马，不仅向诺斯罗普交付了 BINAC，还与其他客户签订了 UNIVAC 的销售合同。公司开始步入正轨，团队规模超过 130 人。

就在两人准备大干一番时，斯特劳斯因飞机失事不幸遇难。噩耗传来，美国赌金计算器公司决定撤资，并要求莫奇利和埃克特偿还贷款。手忙脚乱的两人曾尝试将 EMCC 卖给 IBM，但未能成功。

1950 年初，钟意 UNIVAC 的雷明顿-兰德公司（Remington Rand）联系莫奇利和埃克特，承诺帮助两人偿还贷款，并出资购买 EMCC 员工持有的全部股票。从创始人再次成为打工仔的感觉当然不那么令人愉快，但两人别无选择。EMCC 被雷明顿-兰德收归旗下，成为雷明顿-兰德的 UNIVAC 事业部。

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烽烟再起

为推广 UNIVAC，雷明顿-兰德说服哥伦比亚广播公司采用 UNIVAC 预测 1952 年美国总统选举的结果。莫奇利在他人协助下编写了一套预测程序，尝试利用部分关键州的提前投票结果预测大选结果。

最终，德怀特·艾森豪威尔击败阿德莱·史蒂文森当选第 34 任美国总统，两人分别获得 442 张和 89 张选举人票，这个结果与 UNIVAC 最初的预测（438 票和 93 票）相当接近。

UNIVAC 在大选之夜的出色表现令 IBM 备感震惊。公司总裁小托马斯·沃森决定，IBM 必须立即进军数据处理计算机市场。

1953 年，公司推出 IBM 650 磁鼓数据处理机，凭借出色的工程技术、可靠性与软件大获成功。精明的 IBM 将 650 系统以极低的价格出售给美国各大高校，以换取在高校中开设计算机课程。

这种营销策略不仅造就了一代程序员和计算机科学家，也为 IBM 的产品培养出一批训练有素的员工。

依靠出色的计算机研发能力以及一系列功能强大的产品，IBM 逐渐确立了业内的领先地位。面对咄咄逼人的 IBM，雷明顿-兰德致力于通过并购提升技术水平。可惜雷明顿-兰德的营销策略有误，以至于经常错失先机，最终被 IBM 抛在身后。

到 20 世纪 50 年代末，大型机赛道上仅剩 IBM 与另外 7 家公司。IBM 成为无可争议的王者，媒体将“蓝色巨人”及其竞争对手称为“IBM 与七个小矮人”。计算机行业的竞争进入新的阶段。

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影响长存

EMCC 被雷明顿-兰德收购后，莫奇利继续担任 UNIVAC 事业部应用研究主管直到 1959 年。他后来成立了自己的咨询公司，为客户提供计算机方面的咨询服务。埃克特则留在雷明顿-兰德，一直做到公司高管。

终其一生，莫奇利和埃克特都活跃在计算机领域。莫奇利协助创立了美国计算机协会（ACM），并于 1948 年至 1949 年担任主席。

ACM 是全球最大的计算机专业组织，有“计算机界诺贝尔奖”之称的图灵奖即由该协会设立并颁发。莫奇利是美国国家工程院终身院士，曾荣获 IEEE 计算机先驱奖。埃克特同样是美国国家工程院院士，1968 年获颁美国国家科学奖章。

为纪念这两位计算机先驱，ACM 和 IEEE 计算机协会于 1979 年共同设立埃克特-莫奇利奖（Eckert-Mauchly Award），以表彰在数字系统和计算机体系结构研究中做出杰出贡献的学者。业内将该奖视为计算机体系结构领域的最高奖项，历届获奖者中有多人最终获得图灵奖。

2019 年埃克特-莫奇利奖得主是马克·D. 希尔（Mark D. Hill），这位威斯康星大学麦迪逊分校的教授是计算机体系结构领域最知名的学者之一，在高速缓存、存储一致性模型、事务性存储等方面做出了开创性的贡献。

计算机发展史波澜壮阔，以上只是其中一小段插曲。这段历史写满辉煌的成功和痛心的失败，时而令人拍案叫绝，时而令人扼腕叹息。

为错综复杂的计算机史作传并非易事，兼具学术性与可读性的《计算机简史（第3版）》堪称一次有益的尝试。本书第一作者是英国华威大学荣誉退休教授马丁·坎贝尔-凯利（Martin Campbell-Kelly），这位计算机史学界的权威是英国计算机协会会士、威尔士学会会士与美国计算机协会历史委员会成员，并担任 IEEE 计算史年鉴编委、国际工程技术史杂志编委、施普林格出版集团计算史系列丛书主编等职务。

坎贝尔-凯利教授是典型的“学院派”，行文严谨，论据充分。正如东南大学信息科学与工程学院教授王桥所言，《计算机简史（第3版）》“用极富科技史专业功底的清晰文笔，还原了计算机历史的真正魅力”，想必能给读者带来不同于科普畅销书作家的阅读体验。

简史类图书既是人类对过去的记述，也蕴含着对未来的向往。前思科工程部门副总裁、Zoom 创始人兼首席执行官袁征表示：“《计算机简史（第3版）》不仅是一部简明而完整的计算机史，更可贵的是，读者可以从历史的回顾中看到未来的方向。”

对于习惯碎片化阅读的当代人来说，系统获取某一领域的知识有时已成奢望，而《计算机简史（第3版）》或许能为开启沉浸式阅读提供一个不错的契机。

这些计算机史上的珍贵时刻，都将值得被铭记！

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