雷·霍尔特(Ray Holt)的个人资料,他在1960年代联合开发了F-14雄猫的中央空中数据计算机,有人认为这是第一个微处理器

2020-12-26 19:07:00

您可能听说过的第一个微处理器的故事是这样的:英特尔4004于1971年末推出,用于计算器。它是四个芯片的组合,还可以编程来做其他事情,例如运行收银机或弹球游戏。 4004灵活且价格便宜,推动了整个行业的发展。这是您可能正在阅读本文的机器的概念先驱。

这就是规范的草图。但是对象,事件,人-他们有着不同的历史。他们的故事通常可以从不同的角度,以不同的方式讲述,或者可以说是这样。

这就是关于另一个第一个微处理器(一个秘密的微处理器)如何诞生的故事,以及我自己与之交织在一起的故事。该设备是由一家名为Garrett AiResearch的公司的团队设计的,该飞机是为飞机制造商Grumman分包的。它更大,由六个芯片组成,并且为F-14雄猫战斗机执行了关键功能,该机庆祝本周首飞50周年。它被称为中央航空数据计算机,它可以计算高度和马赫数。它确定了攻击角度,着陆和导弹瞄准的关键;它控制了机翼后掠,使飞机既可以在机翼处于约50度角时进行机动,又可以在机翼完全向后扫掠时非常快速地操作。

雷·霍尔特(Ray Holt)是中央航空数据计算机的工程师之一。他可能不是您所听说的人,您怎么能拥有?在1968年至1970年之间,他从事了这个项目,这是从事逻辑设计的两个人之一,他的团队包括他的弟弟比尔(Bill),工作了两年。他无法告诉任何人他们的建造物。几十年来,该项目一直被海军和加勒特(Garrett)所静默,因为其他工程师因发明了第一件发明而获得荣誉。后来,当他能够谈论该设备时,人们对此表示怀疑。也许他们对修改历史感到不舒服。

我想进一步了解他。雷一直在我生命的边缘,在我意识的边缘徘徊。我记得我很小的时候去过他父母在加利福尼亚州康普顿的房子。他的家人曾经来过我们的住所,我对追逐他的三个儿子中的一个有记忆。有一次,我二十多岁的时候,不知不觉中我妈妈在讲保健食品,在听众旁边坐在他旁边。后来我们出来打个招呼时,她很惊讶地看到我们坐在一起。

雷·霍尔特(Ray Holt)今年76岁。他住在密西西比州的乡村地区,在那里他教高中STEM课,并经营一个机器人公益组织。我,我和丈夫,一位软件工程师和两个儿子住在旧金山湾区。我已经在WIRED担任编辑十多年。我和Ray在整个夏天重新建立了联系,在他告诉我他的故事之后,我想了解更多有关Central Air Data Computer及其历史地位的信息,以及他的生活可能如何在我的身边发展。

他的工程师生涯几乎没有发生。雷在康普顿长大,赚了很多钱,用来修理自行车和旧的电子管收音机。在高中时,他是班主任,还是一位出色的棒球运动员,但他还是一名B学生,阅读困难。他的老师有时会贬低他。曾经有人对他说:“我希望你像比尔一样好。”每个人都爱比尔。他们说,数学天才。当雷在他高三的时候进行能力测试时,他被告知他的机械能力很低。他被告知:“不要进入工程领域。”

他去了爱达荷大学。比尔以棒球奖学金去了斯坦福大学。雷一直在苦苦挣扎,直到他参加了一个名为“电力物理”的课程。他a了一下。他获得微积分A学位,并入围院长名单,并最终获得了Cal Poly Pomona的电子工程学位,并从Bendix,Westinghouse和Garrett AiResearch获得了工作机会。原来,比尔也在加勒特(Garrett)面试,担任计算机程序员。他们俩都决定为加勒特工作,但也许对比尔来说,这个决定更加复杂:当时,他正在约会一个在斯坦福认识的年轻女子,名叫萨莉·韦策尔(Sally Wetzel),恰好是加勒特总统的女儿。 AiResearch。后来,她将是我的母亲萨莉·法伦。

我妈妈和比尔的故事是另类的历史,一个在脑海中轻描淡写,充满情感的故事,有些current绕。

比尔去参加聚会的新生时遇到了莎莉。 “从我上大学的第一天起,我们就在一起了。我们是一个项目,”莎莉说。除了比尔聪明,极具运动能力,好看和友善之外,“比尔还是音乐剧。他演奏单簧管,声音优美。在教堂里和他和睦相处真是太有趣了。”

小时候,我在无聊的下午从书架上随意摘下的书中找到比尔的签名和题词。他的草书很可爱。藏在我身上的是一本e.e.他在1967年送给莎莉的康明斯诗歌。这是题词:

无论我们之间有多远(但不能使我们对所欠的幸福视而不见),无论时间如何分隔我们(但无法使两个心灵和束缚在一个灵魂中的两颗心的火焰平静下来);我们将永远是“美好的一次”。

影子关系。也许是在提醒我,母亲比我先存在,她拥有自己的非规范性生活,可以追溯到实例化我的那一刻。

我一直对比尔有所了解,并且一直对他感到好奇。他好帅。这么聪明。富有诗意。等我长大后,有时我会在Google周围逛逛,看看还能从中找到关于他的更多信息。我知道他曾在加勒特(Garrett)工作,而我曾经找到了一些从事F-14工作的人员名单。他的名字在上面。雷·霍尔特(Ray Holt)也在名单上-我想一定是其他霍尔特。不过很奇怪,对吧?我对我丈夫说。那会是谁?我没有和曾经去过我家的那个人或会议中坐在我旁边的那个人建立联系。我本可以问萨利,但我从未问过。

我的丈夫用自己的,更有针对性的,高效的,浪漫的,合乎逻辑的谷歌搜索功能进行了一次谷歌搜索,结果发现雷·霍尔特(Ray Holt)拥有一个网站。这使我丈夫有了雷·雷·索尔(Ray)自己出版的苗条的自传,名为《偶然工程师》。他把它送给了饱经风霜的萨莉。她给Ray发了电子邮件,我们所有人都发起了Zoom呼叫:她知道Bill从事与战斗机相关的某些计算工作,但她从来不知道Ray参与其中。

以及涉及的飞机。我个人的事实是F-14是有史以来最激进,最恐怖的飞机。当我第一次在剧院看到《壮志凌云》时,我才13岁。我的录音带是盒式磁带。也许开放的场景也被刻蚀到您的神经网络中,随着雄猫在驾驶舱中的鸣叫声,上世纪80年代的合成和弦迅速上升。然后,加力燃烧器在黎明的晨曦中爆炸成生命,然后东西冲入大气。它可以说是电影的明星,甚至不嚼口香糖或脱掉衬衫。正如前海军飞行官员兼Topgun教练戴夫·巴兰内克(Dave Baranek)所说,他从1980年代初期开始就在F-14的后座上操作雷达,“我们感觉就像是火箭弹的人在飞这东西。”后排座位使F-14成为电影的特别出色的工具:小牛拥有一只鹅,您可以拥有友谊,死亡和情感。

使飞机如此革命性的事情之一是其机翼后掠能力。海军曾希望这架飞机的速度可以比2马赫快,但仍然是敏捷的战斗机,易于(有点)降落在航空母舰上,并且能够相对缓慢地飞行,因此可以在海上巡逻时咆哮。改变位置的机翼可以做到这一点。看看《壮志凌云》中的场面,小牛在打架之后转头回家。他的翅膀向外张开,他有点像在空中飘荡。然后机翼向后掠去,他放大了航母。当需要降落在那段令人痛苦的短跑道上时,机翼会摆动以降低降落速度,从而使飞行员有更多的时间做出反应。

F-14并不是首架机翼改变位置的飞机。 F-111一直受到人们的青睐,于60年代后期开始飞行,它使飞行员能够在飞行途中移动机翼,抓住左手的操纵杆,然后向后滑动。 F-14机翼可自动调节,这主要归功于Garrett AiResearch团队由包括Bill和Ray在内的20名工程师设计的中央空气数据计算机。

(我是“蓝色天使”的F-18大黄蜂的坚定辩护者,每年在“舰队周”之前,都会在旧金山办事处进行嗡嗡声。下一代超辛烷值战斗机,是的,但是仍然如此。)

在Ray在加利福尼亚州托伦斯的Garrett工作的第一天,人事经理将他带到一个盒子里,然后取下盖子。里面似乎是一个巨大的重型变速器。雷说:“齿轮,凸轮,金,银或铬非常漂亮。”他当时正在寻找一架F-4 Phantom的机械飞行计算机。那个人说,您是部门中唯一参加计算机设计课程的人。您的工作是将其转变为用于新飞机的100%电子计算机。

2020年秋天,雷坐在车间里,向我解释了如何设计微处理器。他右边的黑色金属架子上摆满了箱子和盒子。扳手像钢琴键一样从他身后的木制工作台上垂下。雷恩(Ray)戴着金属丝眼镜,是一种温柔,友善,令人鼓舞,超级聪明的人,经常戴几只Ole’Miss棒球帽之一,但今天却不戴。他在威尔金森县基督教学院任教,教授计算机科学,电子学和制图等科目。房间后面的一排橙色浴缸用来盛放电阻器,电容器,电线和其他修补匠的零配件。他说:“我们正在尝试找出孩子们真正感兴趣的东西。” “有些喜欢建造,有些喜欢编程,有些喜欢电力。”

他从“缩放”屏幕上向下看了一眼,然后举起了一张看起来像是侧面的椭圆形家谱的椭圆形草图,它们之间连接并分支。这些逻辑门中的每一个都代表计算机内部的数学运算,该运算获取有关飞机机头和腹部上的探针收集的空气速度,温度和高度的信息,并将其馈送到中央空气数据计算机箱内的石英模拟传感器,然后将其转化为数字信息。

雷向我介绍了他和团队如何开发该系统。一个人会计算数学,另一个人会做大图系统设计。 Ray专注于详细的实现,并在纸上画了草图。他们建立了一个物理原型,将所有电路都放置到位。 Bill对Fortran仿真器进行了编程,以帮助检查团队的工作。在此过程中,制造商(一家名为AMI的公司)将评估原型。他对我解释说:“他们会说,嗯,我们认为设计会奏效,但芯片不会奏效,因为它们太大了,或者它们会变得太热。”他们不会可靠。因此,您将不得不更改此部分。”伙计们将返回并更改纸张设计,然后制作原型,Bill将再次运行模拟,然后反复进行迭代,直到AMI表示他们可以制造为止。

中央空气数据计算机允许进行协同处理,这意味着您可以将数学计算推到其他芯片上。 Ray告诉我,它运行了所谓的指令流水线执行-下一条指令可以在上一条指令完成时开始执行。另外,如果需要,它可能已经配置了多个CPU,并且完全是独立的。这一切都意味着它既灵活又可扩展,既强大又可靠,当时世界上还没有类似的东西。

当他们还是孩子的时候,男孩们“像兄弟一样战斗”:比尔会躲在角落里,跳出来吓scar雷。雷一扫帚就把比尔的牙齿knock掉了。雷说,但在他们在加勒特(Garrett)的时候,“那是我们在一起最好的时光。我们有很多时间可以进行思想上的分享-踢旗足球。”

当Bill和Sally于1970年5月结婚时,Ray担任伴郎。这对夫妇在圣莫尼卡第34街租了一个小平房,每月租金250美元,有时Garrett的同事和Bill的朋友,另一位工程师John停下来。一切都很好。

比尔在九月的一个星期六在办公室,与约翰一起进行抛物线反射器项目,当时他被癫痫发作发作并身亡。约翰发现他在地板上。比尔被诊断出患有棒球般大小的脑瘤。一周后,他去世了,葬礼在他和萨利结婚的教堂举行。同样的人在那里。婚礼派对担当晚会。

萨莉(Sally)在加州大学洛杉矶分校(UCLA)攻读硕士学位,而她上课的第一天就是比尔(Bill)去世的第二天。我无法想象进入汽车并在那里开车所需要的意志。她停在离课室约一英里的地方,不得不走过校园,经过啦啦队和足球场。她说:“我心想,好吧,考验是否是我能走这步,听所有这些东西,闻到草的味道,而不会泪流满面。”

我知道比尔;我知道他死了。但是Sally从来没有告诉过我这一天,那时她不得不通过自己的方式来度过可怕的悲伤,直到现在。令人震惊:为WIRED撰写有关雷的故事,这个低调的叔叔,似乎使这位闪闪发光的非父亲复活,他曾经与Sally站在门口,经历了从未有过的另一种生活。

“这将是……一个战斗机-古老的传统中的战斗机。即使在超音速下,它也能以最好的状态转动和滚动,保持它们大部分的水平和水平,并用枪,火箭和导弹超越它们中的任何一个。它会飞快,会飞很长。

简而言之,F-14是空中优势战斗机,旨在清除天空中任何可能威胁机队的东西。”

中央航空数据计算机也开始工作了。三年前,雷与一名负责F-14维修的军官交谈,她告诉他他们从未改变过这种技术。

将机械的东西变成电子设备,这是一个了不起的突破,特别是一种坚固,准确,可靠并且可以在军方要求的极端温度和压力水平下运行的电子设备。但是加勒特然后只是求助于下一份合同。它为许多客户制造了许多航空航天系统。美国宇航局甚至。

雷为《计算机设计》杂志撰写了一篇名为“微处理器的体系结构”的论文,但海军和加勒特不希望将其发表。安全原因。确实,比尔去世后,对于雷而言,最难的事情之一就是F-14计划是秘密的。这意味着比尔的参与是秘密的。雷说:“我没有机会自夸比尔的贡献。”

这些年来,我的母亲一直与Bill和Ray的父母保持联系。比尔去世后的几个月,他们的父亲马克与萨莉一起园艺。马克是切诺基的一分子,他为此感到非常自豪。 “他永远不会说自己来自俄克拉荷马州,”雷说。 “他会说,'我来自切诺基国家。'”在俄克拉荷马州成为州之前,向成员国提供了一块土地,通常为80到160英亩,这其中很大一部分是政府收回来的。几十年。马克是针对政府的集体诉讼的一部分,当雷在读高中时,马克得到了一张支票。一英亩一英亩。他撕毁了它。 “他再也没有谈论俄克拉荷马州。”

雷为其他公司设计了其他微处理器;在70年代初,他和他的商业伙伴与英特尔签约,教其他工程师如何使用4004和8008,这有点奇怪。这是一件很酷的事情:他还设计了一种灵活且易于编程的单板计算机,称为Sym。最终成为太平洋航天和海军作战系统中心太平洋地区机器人技术总监的巴特·埃弗里特(Bart Everett)在他所建造的两个哨兵机器人中使用了该机器人,这两个哨兵机器人分别是Robart I和Robart II。他说,下一代Robart III是“世界上最重要的自治系统之一”。较早的先驱(如果您着眼睛而又不刻意追踪家谱)则是更著名的和先进的机器,例如Boston Dynamics机器人。雷曾在霍尼韦尔(Honeywell)担任副总裁一段时间。他做了一些咨询。当他退休时,他去了俄克拉荷马州看他家人的土地。他在那里呆了八年,参观了他家人住过的房屋,当他发现了他家人最初的住所事迹时,也去了那里。现在是某种陆军训练中心,所以他不能继续。他只是看着篱笆,看看应该是他的土地。

Ray即将离开俄克拉荷马州时,他接到了一位老朋友Dolphus Weary的电话,Dolphus Weary是一位牧师兼种族正义倡导者。他问雷,也许早在1977年就成立了一个名为“基督教运动协会”的组织,他会否下来一段时间,并帮助当地的基督教部建立网站。 (疲倦的告诉方式,雷是打电话给他的人-历史被告知了许多不同的方式。)

因此,雷搬到了密西西比州。他应该在那里呆一年;那是十年前。他获得了硕士学位,并成立了密西西比机器人技术公司,该公司为全州的孩子们提供课后计划,每年举行两次机器人比赛。他教授工程课。经常与雷合作的老师利兹·帕汀(Liz Patin)告诉我,雷对失败者最热衷,并确保孩子们不会被打折和落伍。 “只要找到一个孩子可以做得好的事情,并加以推广,并确保孩子意识到这一点。您认为与他交谈后就可以征服世界。”她称这些孩子为“小雷·霍尔茨”。我喜欢那个。

中央空气数据计算机是第一个微处理器吗?好吧,历史很复杂。 1998年,雷终于从海军上获通行证,向人们讲述了这件事,《华尔街日报》发表了一篇题为《又一个父亲》的文章。微处理器部门希望获得芯片行业的认可。”共享标题的英特尔工程师告诉该报纸,中央航空数据计算机体积庞大,价格昂贵,而且不是通用设备。一位专家说,这不是微处理器,因为处理是如何在芯片之间分配的。另一位拉塞尔·菲什(Russell Fish)表示,他指出:“拥有这项技术的公司可能会成为英特尔。它可能在当时将微处理器行业加速了五年。"但是那时其他人也想声称微处理器的父亲的头衔。发生了一些专利大战,但并不是所有人都首先同意微处理器的确切定义。

如今经营着一家名为Venray的IP许可公司的Fish表示:“这种讨论不是技术性的,而是哲学性的。” Fish一时写道,4位4004可能“计数为16”,而20位CADC“正在迅速评估六阶多项式表达式,以使格斗式摆动翼超音速战斗机的控制面移动。”当我最近与他交谈时,他说他已经回去阅读了文档。他说:“雷·霍尔特(Ray Holt)的所作所为绝对出色。” “特别给出了时间表。 Ray在算法和计算上都领先于下一代。”

官方历史有

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