EDSAC计算机之父——Maurice Wilkes

1951年5月15日，在英国，BBC频道播出了三个人的演讲，其中有两位大名鼎鼎：一位是计算机科学之父艾伦·图灵，另一位是图灵的导师、剑桥数学家纽曼。那么第三个人是谁呢？谁有资格跻身如此阵容呢？

他叫Maurice Wilkes。

Wilkes，1913年出生于英国，1931年进入剑桥大学，后又进入卡文迪什实验室。1936年获得物理学博士学位，论文题目是《关于甚长无线电波在电离层中的传播特性》。二战爆发后，Wilkes为英国军方研制雷达设备，辗转于敦刻尔克、剑桥、马尔文等地，参与过10cm雷达和OBOE的研制。OBOE是一套轰炸机导航系统，可以使飞行员不需要地图和目视，只需要按照地面发来的指令飞行，即可准确到达轰炸目标。地面上有一个“猫站”和一个“鼠站”，猫站会通过信号，将飞行员引导到一个大圆弧上（轰炸目标就在这条弧上），如果飞机在弧内，猫站就发射“点”信号，如果在弧外则发射“划”，飞行员就根据这些反馈来修正方向，保持位于弧线上。当飞机位于目标上空时，鼠站就发出信号，飞行员就投弹，然后再用同样方式，由猫站引导回基地。这套系统大受盟军飞行员的欢迎。

1945年，战争结束了。Wilkes回到剑桥，主导了英国的第三个电子计算机工程。读者可能会问，前两个是什么？第一个是“巨人机”，战时诞生于布莱切利庄园，开发者是艾伦·图灵。第二个是ACE（自动计算引擎），国家物理实验室正在研制中，此时的主导者也是艾伦·图灵。Wilkes扛起了第三个，一个名为EDSAC（电子延迟存储自动计算机）的计算机工程。起初他联系了国家物理实验室，希望得到一些资料，但当时ACE还没有正式起步，而美国冯·诺伊曼的EDVAC还是秘密，所以Wilkes只得到了一些零星的见闻，以及被安排在1946年到宾夕法尼亚参加ENIAC团队主办的一系列讲座。

1946年11月，Wilkes希望参与ACE项目，他于11月27日访问了国家物理实验室，并于12月2日给图灵写信谈了许多关于ACE的设计想法，并附上了他得到的一些关于EDVAC的资料。但这封信的问题在于，Wilkes并不知道图灵已经做了7个版本的设计工作，而且EDVAC的一些特性正是受到图灵的启发。更糟糕的是，Wilkes的想法，很多是与图灵的原则相反的。图灵的设计哲学是尽可能地简化硬件，把其他的事情都留给程序。图灵在回信中表达了这些想法，所以合作并非真正展开。1947年，他们的联系彻底中断了，而此时由于ACE项目出现了一些人事上的问题，谁也不肯让步，最终图灵一气之下甩手不干了。Wilkes的EDSAC项目仍在继续，他转而与EDVAC的项目人员取得了广泛的联系，他们经常一起切磋讨论。EDSAC采用水银延迟线作为存储器，容量是512×18位，加法时间1.5毫秒，乘法时间4毫秒。威尔克斯还引入了变址、缓存、宏指令、微程序、子例程等重要概念，还设计了一个子例程库，这些都对后来的计算机设计产生了极其深远的影响（有些资料认为这些都是Wilkes发明的，但笔者认为不然，很难考证最先提出者，但至少图灵在很早之前就有微指令和子程序的想法）。在工程实施中，由于资金缺乏，项目一度岌岌可危。最终，Wilkes说服了一家面包公司来投资，终于绝处逢生。1949年5月，EDSAC首次运行，这是世界上第一台冯·诺伊曼结构的计算机。戏剧的是，之前一直作为“老师”的EDVAC项目，反而直到1952年才完成。

1967年，ACM授予威尔克斯图灵奖，以表彰其在存储程序式计算机和子程序等重要概念上的杰出贡献。 1980年，Wilkes从剑桥退休，出任DEC公司的顾问和MIT兼职教授，1986年回到英国，担任Olivetti公司的顾问。2000年，Wilkes被授予爵位。两年后他搬回剑桥，担任剑桥大学荣誉教授。2010年11月29日，一生声名卓著的Wilkes离世。

本文选自《程序员》杂志2011年03期，更多精彩内容敬请关注03期杂志

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