带动世界的脚步 精选IBM百年划时代技术

IBM：带动世界的脚步

　　“无论是一大步，还是一小步，总是带动世界的脚步。”——这句简短的话语十分形象得展现出IBM百年发展经历的风风雨雨，并揭示出其在不断发展过程中为人类所作的突出贡献！

IBM 成就百年辉煌

　　自从上世纪初IBM成立以来，IBM已经取得了无数个成绩。迄今为止IBM已经拥有5万多项专利技术，这些专利涉及到社会生活的方方面面，推出的产品也十分丰富，涵盖有软盘、电动打字机、电脑、激光眼科手术器械等等。

IBM创新技术领域涉及方方面面

　　百年以来，IBM一直坚守着自己“让世界更美好”的目标和“THINK”信念，专注“转型”和“创新”。在这百年的发展历程中，IBM担当起了在商业、科学和社会转型方面扮演着领导者的角色。从螺丝钉、键盘、鼠标到CPU、硬盘、内存到大型机、服务器，它都可以制造；从软件产品到硬件产品到各类解决方案，它都可以提供。长久以来，无论是在美国还是其他世界各地，IBM都拥有极高的声誉。

IBM秉承“THINK”理念

　　作为在各项领域都有建树的公司，我们有必要从中筛选一些百年来极具影响力的创新技术，这不仅是全面了解IBM的需要，也是有重点地了解IBM技术创新和应用转型的需要。众所周知，IBM百年创新技术可谓是数不胜数，下面，我们就为大家精选一些令人难忘、对后世有深刻影响的百年划时代技术。

IBM穿孔打孔纸卡

　　利用纺织机的灵感，IBM在20世纪早期推出了可用来存储数据的打孔卡片，虽然它最终在20世纪50年代被磁存储所取代，但它却被IBM一直使用到上世纪90年代。

百年IBM logo纪念穿孔卡片的发明

　　穿孔卡片（punched card、punch card、IBM card、或者Hollerith card）是一种在硬纸板上打孔（穿孔）并以此来记录信息的工具。如图中所示，展示的20世纪使用最为广泛的一种80列穿孔卡，大小尺寸为187.325*82.55mm，该穿孔卡片所记录的是1964年的EBCDIC字符集。（为IBM于1964年推出的字元编码表，根据早期打孔机式的二进化十进数BCD，Bindary  Coded Decimal排列而成）

20世纪使用最为广泛的一种80列穿孔卡

标准的12行80列空白穿孔卡

穿孔卡片

穿孔卡片

　　在当时，由于IBM这种80列的穿孔卡变得十分盛行、被人们广泛利用，使得输入输出设备比如键盘、显示器和键盘也变得更加具有标准，几乎世界上的每一个程序设计也都接受和支持80列数据。作为早期电脑主要的数据输入输出方式——穿孔卡的出现，也就成为了IBM百年划时代技术的一个重要起点。

IBM 805计分器

　　1937年，IBM推出世界上首个能自动打分的计分器IBM 805 test-scoring machine，也就是现在使用的答题卡的原型。

百年IBM logo纪念计分器的发明

　　在当时，在使用IBM 805计分器之前，需要将答题结果填涂在由IBM开发的答题卡上，之后答题卡会被送入到805计分器，计分器通过接触板感应石墨铅笔芯的导电率从而读出铅笔标记。接触板上的打分键被分为“正确”和“错误”两组。当操作员操纵控制键时，就能显示最后分数。

805计分器早期版本

805计分器晚期版本

　　805计分器能提供比人工高10倍的计分速度和准确度，但它处理计分的速度也取决于操作员投入答题卡的速度。通常来说，一个熟练的操作员可以在1小时内记录下800张答题卡的分数。此外，如果借用某个特殊的处理单元，805计分器获取出来的数据还可以被用于加权平均数。805计分器在1963年1月退出市场。

IBM 805计分器结构

　　IBM 805计分器在历史上具有十分重要的意义，直到今天仍然被用于处理标准化计分工作。自上世纪50年代以来，全球大规模测试项目的计分，计算分数依旧以填涂机读答题卡和涂记扫描仪为主要方式。在当代，阅卷过程中答题卡系统的应用已经非常普及，为阅卷工作大幅提高了工作效率节省人力成本。可以说，IBM 805计分器在办公自动化领域是一个里程碑。

FORTRAN程序设计语言

　　FORTRAN是IBM推出的程序设计语言，它支持人们用英语和代数学而不是二进制0、1来进行编码。在1957年，FORTRAN开启了计算机编程的新时代，第一个FORTRAN编译器在IBM 704大型机上获得实现，并首次成功运行了FORTRAN程序。

百年IBM logo纪念FORTRAN的推出

FORTRAN开发团队

　　第一个被广泛接受的、高层次计算机编程语言，FORTRAN已经直接或者间接地影响到当今大部分计算机语言。该图表直观地展示了当代计算机语言的发展历史。

计算机语言发展演进历程

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首个FORTRAN编译器在IBM 704大型机上获得实现

IBM 704 Fortran Manual封面

IBM 704 Fortran Manual所列的部分语句

　　FORTRAN语言的最大特性是接近数学公式的自然描述，在计算机里具有很高的执行效率。自诞生以来广泛地应用于数值计算领域，积累了大量高效而可靠的源程序，主要应用与并行计算和高性能计算领域。

全球首个在线订票系统Sabre

　　Semi-Automatic Business Research Environment，简称Sabre，是全球首个在线航空订票系统。它由IBM于1962年创建，在当时同时处理成千上万个在线交易——而现在已经能同时处理数百万的在线交易了。

百年IBM logo纪念Sabre的推出

　　1970年代中后期，Sabre系统已成为旅行代理机构使用的主要机票预订系统，Sabre系统是现代电子客票的原型，它已逐步演变为一个复杂的计算机预订系统（CRS），为我们提供日常所需的多种预订服务，包括订购机票、预订客房、租车等。

从2小时向数秒时间的转变

1964年连接到10400电话线的Sabre网络已经是当时最大的旅游预订网络

全球首个在线订票系统Sabre

全球首个在线订票系统Sabre

　　可以说，现代的旅游航空业都是建立在Sabre基础之上的。1962年，IBM计算机集成了具有革命性意义、能实时获取旅客信息的数据处理系统。以前，预订中心需要人们使用纸质问卷来跟踪获取单个旅客的信息。而现在，Sabre的影响力已经远远超过了旅游业本身，几乎对当今的所有交易技术的发展都起到了榜样作用。

划时代的DRAM内存技术

　　上世纪六十年代，IBM推出的一个独创DRAM（单晶体管动态内存单元）内存芯片，DRAM用在Apple II上的时候开始名声大噪，此后，它引领着小型化、高速化内存芯片技术的发展趋势，特别是在手机、MP3播放器等设备上应用最为广泛。

百年IBM logo纪念DRAM内存技术的发明

　　DRAM是由许多基本存储单元按照行和列组成，它利用电容内存储电荷的多少来代表0和1——也就是一个二进制位元（bit），内存的最小单位。每一个bit只需要一个晶体管和一个电容。但是电容不可避免的存在漏电现象，如果电荷不足会导致数据出错，因此电容必须被周期性的刷新（预充电）。

DRAM使用二进制元bit

1T1C DRAM 设计图

使用四个晶体管的DRAM平面图和使用单晶体管的横截面图

DRAM数据线

　　DRAM使用的电容存储，必须隔一段时间刷新一次，如果存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。DRAM解决了磁芯存储器存在的造价高昂、效率低下、容易损坏的不足，对整个计算机的发展起着十分重要的作用。

IBM 700/7000开启人工智能

　　1962年，IBM 7000系列中的一款计算机打败了跳棋大师Robert Nealey——这预示着朝向人工智能领域获得了突破性进展。

　　IBM 700/7000系列是IBM在上世纪50年代至60年代推出的大型计算机系统，它拥有多个型号，最后被IBM 360和370系列大型机所取代，并且该系列下的所有产品都采用绝对值运算，其中大部分支持BCD字符。

百年IBM logo纪念IBM 700系列计算机的推出

　　该系列下的首个产品为IBM 701，也被称为“国防部计算机”。根据应用领域，该机器被分成IBM 702 和IBM 704。前者基于字符运算，后者则是一个二进制计算机。IBM 704拥有众多荣誉——和上一代产品一样它也是一款36位的计算机，但它却采用了36位指令。

IBM 701

IBM 704

IBM 705

IBM 7090数据处理系统

IBM 7094

　　另外，它还新增了3个索引寄存器（首次使用）和浮点运算指令。增强后的IBM 704通过增加间接寻址和I/O通道，成为了后来的IBM 709。之后演变为IBM 7090和 IBM 7094。另外，IBM还开发出704的另外两个版本IBM 7040和IBM 7044。这些型号的机器处于704和709的过渡阶段。

美国国家航空航天局IBM 7090机房

IBM超级计算机“沃森”

　　此后IBM 7000系列的产品逐渐丰富起来，并最终为“沃森”挑战人类智慧的胜利奠定了基础。