ENIAC：点燃数字时代的电子巨兽

在计算机的史诗演进中，ENIAC (电子数值积分计算器) 宛如一尊横空出世的史前巨兽。它并非第一台计算设备，但却是第一台真正意义上的通用、可编程、全电子数字计算机。诞生于第二次世界大战的硝烟之中，这个由近18000个真空管驱动的庞然大物，最初的使命是为美国陆军计算火炮弹道表——一项繁琐到令人绝望的任务。然而，它笨拙身躯里每一次电流的脉动，都预示着一个新纪元的到来。ENIAC用它巨大的能耗和惊人的计算速度，向世界宣告：人类不仅创造了一个会“思考”的机器，更开启了信息革命的洪流。它是一座里程碑，是笨重而伟大的先行者，它身后，是一个由0和1构建的全新世界。

在ENIAC诞生之前，“计算”是一项属于人类的，充满汗水与疲惫的劳动。特别是在第二次世界大战期间，每一门新型火炮都需要一本厚厚的弹道表，用以指导炮手在不同环境（如温度、风速、空气密度）下如何精确命中目标。编制这样一张表，需要进行成千上万次复杂的微分方程计算。当时，这项工作由宾夕法尼亚大学摩尔电气工程学院的一支“计算员”大军承担，她们大多是女性，用机械式计算器日复一日地进行枯燥的运算。 然而，战事的紧迫性让这种人力计算方式捉襟见肘。一个熟练的计算员需要花费约20个小时才能计算出一条炮弹的轨迹，而整本弹道手册则需要数月时间。军方迫切需要一种更快的工具，一种能将计算速度提升几个数量级的革命性设备。 正是在这种背景下，物理学家约翰·莫奇利 (John Mauchly) 和年轻的电子工程师普雷斯珀·埃克特 (J. Presper Eckert) 提出了一个大胆的设想：用电子的速度取代机械的转动。他们计划用当时已在无线电和电话中广泛使用的真空管作为开关元件，构建一台前所未有的电子计算机器。这个设想在1943年获得了军方的资助，代号为“PX项目”，ENIAC的传奇就此拉开序幕。

ENIAC的建造过程本身就是一项工程奇迹，也是一场与技术极限的搏斗。它最终的形态令人敬畏：

• 庞大的身躯： 它重达27吨，占地约170平方米，几乎填满了一个巨大的房间。它由40个独立的U形机柜组成，像一排金属巨石阵。
• 惊人的核心： 它的“大脑”由17468个真空管、7200个晶体二极管、1500个继电器、70000个电阻器和10000个电容器构成。这些元件通过总长超过800公里的电线手工焊接在一起。
• 巨大的能耗： 运行时，ENIAC的功率高达150千瓦，产生的巨大热量使得机房温度经常超过50摄氏度。传说它一启动，费城部分城区的灯光都会为之黯淡。

与今天的计算机不同，ENIAC没有我们所熟知的“软件”或存储程序。它的“编程”方式更像是一种复杂的体力劳动。要为它设置一个新的计算任务，程序员（同样主要是由一群杰出的女性组成）必须手动拔插数千根电缆，并调整成百上千个开关，这个过程就像是在一个巨大无比的电话交换机上重新布线。一次复杂的“编程”可能需要花费数周时间。 尽管如此，一旦设置完成，ENIAC的计算能力是无与伦比的。它每秒可以执行约5000次加法运算，这在当时是人类计算员速度的近千倍。过去需要20小时计算的一条弹道，ENIAC只需30秒。这个电子巨兽，用纯粹的速度弥补了它操作上的笨拙。

1946年2月14日，ENIAC正式向世界揭幕。在演示中，它在短短20秒内完成了原子弹相关的复杂计算，而这本是需要顶尖科学家花费数年才能完成的任务。媒体惊呼其为“巨脑”(Giant Brain)，它的出现引发了公众对机器智能的无限遐想。 战争结束后，ENIAC并未退役。它被迁移至阿伯丁试验场，继续服役了近十年。在此期间，它的任务范围远超最初的弹道计算，涉足了人类当时最前沿的科学领域：

• 天气预报： 进行了早期的数值天气预报尝试。
• 原子能研究： 参与了氢弹的设计计算。
• 宇宙射线研究： 分析复杂的宇宙射线数据。
• 纯数学： 计算圆周率和质数。

ENIAC证明了大规模电子计算的可行性，但它的局限性也日益凸显。真空管的寿命短暂，几乎每天都有元件需要更换；而耗时费力的手动编程，也限制了它的应用灵活性。

ENIAC的诞生，几乎立刻就催生了超越它的思想。在建造过程中，其团队成员，包括伟大的数学家冯·诺依曼，就已经构想出了“存储程序”的概念——即将指令和数据一同存储在计算机的内存中。这一思想直接导致了EDVAC等更先进、更灵活的计算机的诞生，它们不再需要重新布线，而是通过加载程序来执行任务。 随着更小、更快、更可靠的晶体管计算机的出现，依赖真空管的ENIAC最终走向了宿命的终点。1955年10月2日晚上11点45分，ENIAC的电源被永久切断。这头电子巨兽结束了它不到十年的运行生命。 然而，ENIAC的物理生命虽然终结，它的精神遗产却获得了永生。它像一声惊雷，唤醒了沉睡的数字时代。从大型机到个人电脑，从智能手机到云计算，我们今天所享受的一切数字文明的便利，其源头都可以追溯到那个在费城机房里嗡嗡作响、散发着高热的庞然大物。ENIAC是数字世界的创世泰坦，它用自己笨重而强大的身躯，为人类踏入信息时代铺设了第一块基石。