image

Компьютерный бизнес — это всего лишь бизнес, и история, которую он пишет для себя, часто помнит в первую очередь предпринимателей — техников почти всегда забывают.
Если вы откроете или изобретете что-то действительно новое, академическая история позаботится о вас, но если вы просто создадите что-то действительно хорошо, ваше место в потомстве далеко не гарантировано.

Все мы знаем, насколько важен Apple II в развитии персональных компьютеров, но — кто его создал?
Вы, наверное, думаете, что это было как-то связано со знаменитым Стивом Джобсом, и это действительно так, но гораздо больше было связано с менее известным Стивом — Стивом Возняком.
Это история Apple II, важной машины, но это также история Воза.

image

Стив Возняк был сыном инженера, который зарабатывал себе на жизнь проектированием спутников. Электроника казалась естественным интересом, и Воз увлекся этим с энтузиазмом. Он прочитал все, что смог найти по этой теме, и с ранних лет разрабатывал и создавал свои собственные электронные устройства.

Проект научной ярмарки, который он завершил, представлял собой простой компьютер — и он победил. Он уже был очарован компьютерами, хотя компоненты, необходимые для его создания, стоили намного дороже, чем он мог себе позволить. Именно тогда он познакомился со Стивом Джобсом через общего друга Билла Фернандеса. Все трое интересовались электроникой, но Воз, будучи на пять лет старше и с природным даром к этому предмету, был наставником и учителем.

image

Воз изучал информатику три года, последний из которых — в Беркли. Пока он был там, его способность разрабатывать элегантные и замысловатые схемы стало очевидным. Телефонный фрикинг, взлом телефонной системы был в моде, и Воз был опьянен способностью звонить кому угодно и где угодно. Он разработал «синий ящик», многотональный частотный генератор, в котором использовалось микросхемы меньше и дешевле, чем в других.

Конечно, Стив Джобс участвовал в этом процессе и организовывал производство и продажу устройств — какой вклад в общее дело!

Воз планировал взять годовой перерыв в учебе, чтобы заработать денег, работая техником в Hewlett-Packard, но все пошло не так, как он и представлял. Расстояние было слишком большим, чтобы ехать обратно в Беркли, и учиться в местном университете пришлось бы начинать заново.

Как бы то ни было, ему было слишком весело в HP, чтобы бросить это дело и вернуться в Беркли. Следующие три года днем ??он работал над компоновкой микросхем, а по вечерам увлекался изучением электроники. Еще в Беркли он увлекся проектированием компьютеров. Он спроектировал более 50 различных машин — но только на бумаге. Ресурсы были настолько ограничены, что даже данные вывода машин, которые он разработал, приходилось отображать на стандартных осциллографах, а не на специальных мониторах.

Воз впервые столкнулся с началом эпохи микрокомпьютеров, когда увидел одну из игр Нолана Бушнелла в пинг-понг. Менее заинтересованный человек, чем Воз, мог бы просто увлечься игрой, но не Воз. Он увлекся внутренностями игры — и он построил свою собственную версию игры.

image

Позже Стив Джобс убедил его создать жесткую реализацию игры «Breakout» для Atari. Нолана Бушнелла беспокоило, что в большинстве новых игр задействовано более 150 чипов, и он слышал о способности Воза разрабатывать хитроумные схемы с низким количеством чипов. Сделка заключалась в том, что дизайн с 50 чипами принесет 750 долларов, а с менее 40 чипов — 1000 долларов. В первом дизайне Воза использовалось 44 чипа, и он так устал, заканчивая весь дизайн за четыре дня. А количество чипов оставалось выше магического значения 40, и они получили только 750 долларов.

Этот анекдот не может передать удивительное достижение — довести сложный дизайн видеоигры до 44 фишек. Менее вдохновенному дизайнеру потребовалось бы вдвое больше!

В то время как среднестатистический дизайнер электроники того времени использовал компоненты так, как они были предназначались, согласно примечаниям производителя к приложениям. Воз, с другой стороны, думал о том, что нужно сделать и на что способны устройства. Его схемы того времени были удивительны, потому что в них использовались компоненты таким образом, о котором другие дизайнеры даже не догадывались.

image

Затем появился персональный компьютер.

«The Altair» сделал обложку Popular Electronics, а Воз был одним из первых 32 членов компьютерного клуба Homebrew. Компоненты были теперь достаточно дешевыми, чтобы он смог реализовать свою мечту о проектировании, создании и владении компьютером.

Он уже построил ТВ-терминал по проекту Дона Ланкастера, своего единомышленника, которому так и не посчастливилось столкнуться со Стивом Джобсом! Дон Ланкастер нашел способы генерирования видеосигнала без всех сложных стандартных компонентов, которые в то время были необходимы дисплеям. Например, ему пришла в голову идея использовать кусок провода для приема тактовых импульсов от стандартного телевизора, а не использовать длинную цепочку делителя тактовой частоты для выполнения той же работы. Его безумный, минималистичный дизайн видео почти наверняка ответственен за то, что Воз, а позже и Клайв Синклер, смогли втиснуть видео в свои компьютерные конструкции.

image

От телевизионного терминала до полноценного домашнего компьютера было бы совсем немного — если бы только он мог найти достаточно дешевый процессор. Процессор модели 6800, который он предпочитал, был слишком дорогим, поэтому единственной возможностью была модель 6502 за $25. Воз купил 6502 и приступил к разработке.

Вместо того чтобы следовать подходу с низкой стоимостью чипа / большим количеством чипов, Воз решил, что чем меньше чипов, тем лучше, но главной проблемой является память.

В то время как дисплеи использовали регистры сдвига для хранения видеоданных. Каждое местоположение экрана могло обновляться только один раз за кадр, то есть один символ каждые 1/50 секунды или около того. Воз хотел чего-то более быстрого, потому что он хотел писать программы для реализации видеоигр, которые он разработал для Atari.

Более быстрый дизайн видео предполагал использование ОЗУ, а не регистров сдвига, но в то время стандартная микросхема ОЗУ обеспечивала только 1024 бита памяти на микросхему. Стив Джобс посоветовал Возу взглянуть на новые 16-контактные динамические ОЗУ, которые только начинали становиться доступными.

Динамическую оперативную память труднее спроектировать, и в то время она вообще считалась вершиной сложного цифрового дизайна. Возу идея понравилась, потому что, хотя она была более сложной, она уменьшала количество чипов до 8 на 16 Кбайт. Другие люди проектировали с использованием динамической оперативной памяти, но они концентрировались на предоставлении плат памяти для модульных машин типа S100. Воз проектировал целый компьютер на одной печатной плате, и это был совершенно другой образ мышления.

В конце концов, ему удалось собрать всю партию на одной доске размером шесть дюймов на восемь дюймов, используя всего лишь 30 или 40 чипов.

image

Apple I, как его стали называть, был плохим по сегодняшним меркам, но это был полноценный компьютер, и для того времени это был прорыв. Он использовал процессор 6502, имел 8 КБ ОЗУ и мог запускать простой BASIC в 4 КБ. Ему понадобились клавиатура, монитор и два трансформатора на 5В и 12В. У него не было динамика, графики и цвета. Его один разъем расширения использовался для интерфейса кассеты. BASIC приходилось загружать с ленты, а до этого вручную, потому что была включена только 256-байтовая PROM с функциями загрузки и проверки памяти.

image

Стив Джобс и Воз продали около 200 экземпляров Apple I, и из этого выросла вся империя Apple, но следующим шагом был Apple II.

Воз понял, что компактная одноплатная конструкция имеет много преимуществ, но теперь ему нужно было добавить графику и цвет.

В модульных машинах S100 того времени только начинали использовать цветные дисплеи, но они были дорогими. Воз разработал схему из семи цветных чипов, которая будет работать с цветным телевизором.

Он знал, что домашние телевизоры очень неаккуратны с точки зрения синхронизации, поэтому ему удалось создать 40-символьный дисплей с очень малым количеством микросхем, который не совсем соответствовал техническим требованиям телевизионных стандартов, но в большинстве случаев работал. Не многие профессиональные дизайнеры электроники в то время могли подумать о том, чтобы срезать углы таким образом.

Он также обманул адресацию отображаемой в память графики, чтобы сэкономить два чипа ценой странно искаженной схемы памяти. В течение многих лет пользователи Apple II будут удивляться, почему соседние ячейки памяти не всегда управляют соседними ячейками экрана.

Аналогичный трюк, но на этот раз добавление двух микросхем позволило ему переместить ячейки памяти прямо в видеогенератор и таким образом получить цветную графику высокого разрешения. Если вас впечатлило внимание к деталям, удивительным фактом является то, что Воз также написал системное программное обеспечение, включая Apple Integer Basic — да, верно, им не были нужны Билл Гейтс и Microsoft.

Даже прототип Apple II был впечатляющим, но Воз все равно был недоволен. Он хотел сыграть в Breakout, игру, которую он реализовал для Atari, поэтому добавил пару игровых манипуляторов. Стандартным способом сделать это в то время было использование конвертера AtoD для оси x и одного для оси y. Пара переменных резисторов затем использовалась в сложной механической конструкции джойстика. Компьютер определил, где расположены джойстики, считывая значения сопротивления с помощью преобразователей AtoD.

Как Воз справился с работой?
Нет, он не стал возиться с преобразователем AtoD, это было бы дорого. Вместо этого он использовал микросхему, содержащую четыре (555) таймера, и использовал лопасти для управления шириной импульса, который они производили — привычку, которую IBM PC должен был уловить несколько лет спустя. С этим дополнением прорыв стал не только возможным, но и относительно простым с использованием BASIC. Когда энтузиастам показали машину, они были более чем впечатлены — они захотели ее.

В то время как другие машины, стоящие дороже, просто отображали символы на монохромных дисплеях или на простых светодиодных дисплеях, у Apple II была полноцветная графика, и на нем можно было играть в игры, как в Ping Pong!

Странной особенностью дизайна стало наличие слотов расширения. Внешне они выглядели как шина, но вместо этого каждый слот имел предварительно декодированную ячейку памяти и возможность включать 256-байтовый PROM и 2-килобайтное пространство памяти.

Это позволило упростить карты расширения Apple II, поскольку им не нужно было включать собственное декодирование памяти. Это не была полностью новая функция, например, машина South West Technical Products (SWTP) 6800 использовала ту же идею, но она помогла сделать Apple II великолепным.

image

Хотя у Apple II был отличный дизайн, что Воз достиг новой высоты в дизайне дисковода Apple II.

Все остальные производители создавали машины, основанные на сложной электронике чтения / записи на дисководе, а затем на еще более сложных контроллерах дисков в машине.

Воз действительно не знал, как должны работать дисковые накопители, поэтому он изобрел свой собственный способ работы. Он начал с дискового накопителя практически без электроники, а затем реализовал интегрированный контроллер и электронику чтения / записи. Однако основная часть работы была сделана в программном обеспечении, и это упростило электронику до такой степени, что в то время трудно было поверить. Дисковод Woz, должно быть, принес много денег Apple, потому что он стоил почти ничего, но продавался по цене, которую пользователи ожидали заплатить за диск!

Дизайн Воза был настолько умным, что сохранился и улучшился в Mac. IWM, Integrated Woz Machine, представляла собой индивидуальную реализацию тех же идей.

В 1981 году Воз попал в авиакатастрофу. Он получил травму головы и потерял способность формировать новые долговременные воспоминания. Он ходил на вечеринки, сбегал из больницы, играл в компьютерные игры и не мог ничего вспомнить.

В конце концов он выздоровел, но не вернулся к работе в Apple.

Авария была скорее предлогом, чем причиной ухода из Apple. К этому времени менеджеры взяли на себя управление и ответственность, и Воз был всего лишь скромным инженером.

Он ушел из Apple и решил вернуться в школу! Он снова поступил в Беркли под вымышленным именем — Рокки Кларк.

Очевидно, такой талантливый человек, как Воз, не мог принять глупости своих лекторов без аргументов — но кто такой «Рокки Кларк», чтобы указывать им, как это делать правильно!

Он вернулся в Apple в конце года, но, помимо написания и раздачи электронной таблицы, которая бросила бы вызов VisiCalc, если бы Apple не убила его, он не делал ничего важного. Раньше Воз мог творить чудеса, экономя несколько чипов и создавая действительно умную электронику. По мере того, как росла способность интегрировать больше в один чип, никого не заботила продуманная конструкция или экономия компонентов.

Это аппаратная аналогия хитроумного кода, с которым Билл Гейтс преуспел в первые дни. Вы могли смотреть на проект Воза и часами гадать, что делает тот или иной компонент — ответ заключался в том, что он обычно выполнял более одной работы!

Рост мощности оборудования, в основном низкая стоимость большого объема памяти, также устранил необходимость в этом навыке! Только один дизайнер продемонстрировал такие же навыки, как Воз, — это Клайв Синклер. Эпоха умного, элегантного и экономичного дизайна, будь то аппаратное или программное обеспечение, кажется, давно прошла.

Слава и признание

В 2015 году, когда Возу исполнилось 65 лет, он был выбран публичным голосованием в качестве следующего пионера в области технологий, который будет изображен в восковой модели мадам Тюссо. Когда его статуя будет завершена, она будет выставлена ??рядом со Стивом Джобсом и Марком Цукербергом в Сан-Франциско.

Это признание дополняет впечатляющий список наград, который включает в себя премию ACM Grace Murray Hopper в 1979 году и Национальную технологическую медаль, врученную совместно со Стивом Джобсом президентом Рональдом Рейганом в 1985 году. В 1997 году он стал научным сотрудником отдела компьютеров Исторического музея «за соучредитель Apple Computer и изобретение персонального компьютера Apple I» и был введен в Зал славы изобретателей в 2000 году.

В 2011 году он получил премию президента Армении за выдающийся вклад в развитие человечества посредством информационных технологий, а в 2014 году был награжден 66-й медалью Гувера за свои профессиональные достижения и личные усилия, которые способствовали благополучию человечества.

В 1986 году Воз получил степень в области электротехники в Калифорнийском университете в Беркли, получив имя Рокки Раккун Кларк, чтобы сохранить свою личность в секрете. Первоначально он поступил в Беркли в 1971 году, но, как он сказал Los Angeles Times:

«Я просто взял годичный отпуск, чтобы заработать денег на четвертый год обучения. А моя карьера начала расти».

image