今年的圖靈獎,花落以太網(Ethernet)之父——Bob Metcalfe。
這項計算機界最高榮譽之所以頒給了他,正是因爲 Metcalfe 在 50 年前的工作開創了現今全球 " 超級互聯 " 的時代。
與此同時,Metcalfe 還是 3Com 公司創始人、MIT 榮譽教授。
MIT 計算機系另一位教授 Daniela Rus 對他評價說:
Metcalfe 的工作對計算機科學和世界産生了深遠的影響,這一點怎麽強調都不爲過。
他爲我們現在生活中的無數應用鋪平了道路,形成了現代技術的基礎。
沒有以太網的出現,我們很難理解生活。
以太網是如何 " 煉 " 成的?
時間先撥回到 1973 年。
當時的 Metcalfe 撰寫了一份著名的備忘錄(memo),叫做 " 廣播通信網絡 "(broadcast communication network)。
主要内容是提出将第一台個人電腦(PARC 的 Altos)連接到一個單獨的建築物中,第一個以太網的雛形就誕生了,也爲設備之間相互通信和在局域網中共享信息鋪平了道路。
第一個以太網的速度爲每秒 2.94 兆比特,比它所取代的終端網絡快大約 1 萬倍。
備忘錄還建議說:
這個網絡應該适應新技術,例如光纖、雙絞線、WiFi 和電力網絡等等,并且原始的通信方式應該被替換掉。
這一貢獻後來在他們 1976 年的 ACM 通信文章中被永久地紀念下來:
那麽在以太網爲什麽會被提出來呢?
Metcalfe 喜歡稱之爲某種形式的運氣,他說:
我在施樂(Xerox)工作時的第一個任務是把它放到阿帕網(ARPANET)上,這是我在 MAC 項目中已經做過的。
後來施樂緻力于打造第一台現代個人電腦,還想讓每張辦公桌上在未來都有一台。
因此,他們讓我設計一個網絡,能讓這些個人電腦連接起來;我當時還很幸運地拿到了一張有 60 個芯片的網絡卡。
當然,以太網的 " 煉 " 成并非是靠 Metcalfe 的一己之力,與他 " 同行 " 的人還有 David Boggs(已逝世)。
他們二人最初的想法是不用電線,但後來發現這是不可能的事情;于是他們就想用一根線,讓所有個人電腦連接共享。
爲此,他們設計了一個 " 三合一 " 的配方:Jerrold taps、曼徹斯特編碼、ALOHA 随機重傳,這就讓以太網煥發生機成爲了可能。
簡單來說,Jerrold taps 可以刺穿同軸電纜并連接到半導體上,而不會切斷電纜;曼徹斯特編碼允許時鍾在數據包中;ALOHA 随機重傳則允許輪流進行。
随後,二人建立了許多工作站并将其連接到以太網,還編寫了使用以太網的網絡協議;Metcalfe 也成立了 3Com 公司:
我們必須讓以太網成爲标準。我充當了所謂的 " 婚姻中介 ",把當時世界第二大計算機公司數字設備公司(Digital Equipment Corporation)和一家全新的半導體公司英特爾公司(Intel Corporation)以及一家大型系統供應商施樂公司(Xerox Corporation)聯系起來。
我們創建了 DIX 以太網标準,并将其提交給 IEEE。幾年之後,它被标準化了。随後,3Com 公司與 IBM 和通用汽車之間展開了一場大戰,這是一場三方的戰鬥。通用汽車很快就失敗了,而 IBM 堅持了 20 年。他們都希望自己的技術成爲每個人用來連接電腦的标準。最後還是以太網赢了。
更諷刺的是,即使 IBM 等公司競争了那麽多年,但個人電腦制造商不願意在他們之間做選擇;所以,他們沒有把網絡放在主闆上。這爲我的公司提供了一個銷售網絡接口卡的機會,這些接口卡可以插入這些插槽,并賦予它們網絡功能。
現如今,以太網是全球有線網絡通信的主要管道,處理從每秒 10 兆比特到每秒 400 千兆比特(Gbps)的數據速率,出現了 800 千兆比特和每秒 1.6 兆比特的技術。
根據國際數據公司(International Data Corp)的數據顯示,以太網已成爲一個巨大的市場,僅以太網交換機的收入在 2021 年就超過了 300 億美元。
一直在改變的人生
從現在看來,Metcalfe 所做出的工作是非常成功的,但他始終是一個 " 在改變 " 的人。
990 年,Metcalfe 離開 3Com 公司,成爲一名權威人士和科技專欄作家。
這是他在同一份工作中工作了十年之後第二次變得焦躁不安,當然這也不是最後一次——
他後來成爲了一名風險投資家,後來又在德克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas, Austin)擔任教授。
Metcalfe 有一套理論來解釋爲什麽他會做出如此巨大的改變:
一開始你什麽都不知道,然後你沿着學習曲線往上走,然後你什麽都知道了。
和 Metcalfe 的人生一樣,以太網也經曆了多年的改進,原來的技術細節幾乎沒有保留下來。
但是,作爲我們現在習以爲常的個人電腦網絡的内部管道,它仍然扮演着不可或缺的角色。
不到一年前,76 歲的 Metcalfe 又一次改變了自己的職業生涯。
他現在是麻省理工學院的一名研究員,研究超級計算機在能源和其他領域的複雜問題中的應用:
我仍然處于學習曲線的早期階段,我知道的不多,但我正在努力彌補。
參考鏈接:
[ 1 ] https://awards.acm.org/about/2022-turing
[ 2 ] https://www.quantamagazine.org/bob-metcalfe-ethernet-pioneer-wins-turing-award-20230322/
[ 3 ] https://venturebeat.com/data-infrastructure/ethernet-pioneer-bob-metcalfe-named-2022-turing-award-winner/
[ 4 ] https://dl.acm.org/doi/10.1145/360248.360253