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工程师是这个星球上最棒的职业!

我最近读了一本介绍美国马里兰州重要支流帕塔普斯科河(Patapsco River)前史 的书,对人类前史 的缓慢进展感到十分惊奇 ──因为17世纪的农人日子 感觉跟几千年前的农耕者好像也没什么不同;对前史 上大大都 的人来说,日常日子 与曾曾祖爸爸妈妈 其实是大同小异。

直到现在。发生在18世纪中叶的工业革命,把人们从农地移往工厂,并发明 了各式各样的消费性产品;但大大都 的人们仍然很贫穷。我记得在哪本书上看过,1810年全球有94%的人口处于适当 贫困的状态,该比例在今天 只有10%。

我已故的祖母是1898年生的,她在美国纽约曼哈顿(Manhattan)长大;我早年 问她那时分 她家有没有电 话,她的答复 是她只知道有某个住在曼哈顿岛那一头的人家里有电 话。而我记得在1950、60时代 ,长途电 话是连络我爸生意上的紧迫 状况,或是告诉 亲朋 讣告。事实上,那时分 在美国是不允许私人具有 电 话的,是AT&T (编按:美国第一家电信业者,被称为“Ma Bell”)将电 话租给消费者,而现在简直 每一个 人天天都跟自己的手机形影不离。

在我家,阅历 了三代人,科技从遥不可及成为日常日子 的一部分;别说今天 的电子设备与1910、1950乃至 是1980时代 的设备底子 不可同日而语,光是那些以电池驱动的便携电脑,在几年前可能就是很多人不曾想象的。

在1930时代 我仍是 个孩子的时分 ,触摸 到的科技产品是我爸自己做的真空管Heathkit收音机与扩展 器,是我们家很多年来仅有 的音乐来历 ;我们在1960年那时有了一台电视机,是对错 的,还常常需要一直调整水平/垂直同步控制钮才干 显示画面。印象中我们有的第一台晶体管设备,是1960时代 中期我自己做的Heathkit对讲机。

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工程师细心 起来就是这么帅气

我成为工程师的前一年,英特尔(Intel)宣布 首颗成功商用的微处理器;那款革命性的8008处理器组件,从很多面向发明 了整个嵌入式体系 产业。8008芯片还需要许多其他电子组件的搭配,才干 执行有用的工作;要有一片布满逻辑组件的电路板,才干 让它具有 执行软件的能力,并且 还需要另外一 片布满芯片的板子当作RAM (通常是4KB),以及额定 的EPROM来储存 程序。

那时的EPROM是1702,是有一扇石英小窗的256byte (不要怀疑,没写错) ROM (如下图);将该芯片暴露于紫外光下15分钟,就能够 清除内部储存 进行从头 编程。

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我们有一款前期 的8008产品需要4KB的程序储存 空间(也就是说要16颗EPROM芯片!),该组件撑持浮点线性回归(floating-point linear regression),并以几十微秒(microsecond)的速率实时撷取数据。以现在的币值来算,一颗8088 (只有芯片本身)就要价约650美元。

现在,四十多年曾经 了,软件程序大小 通常是MB (megabyte)等级,单一颗微控制器芯片内就可提供完好 的运算、内存等所有必备功用 ,并且 尺寸小巧。在1970时代 初期,5MB的硬盘机一个就要5,000美元(搭配一个抽取式14吋托盘),而现在则是50美元就能够 买到TB (terabyte)容量的硬盘机。

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1970时代 的个人核算 机

科技领域的改变有多么大!但是 很多其他专业领域并不是 如此,我有个兄弟是珠宝批发商,他说他的生意跟四十年前比起来简直 没什么变化,除了实体珠宝商店的数量因为在线购物而减少;我还有另外一 个兄弟是哲学家,则是使用 现代化的东西 来论说 古老的思维 。

电子工程是一个只有“变化”是永恒不变的领域,有些人声称这个领域每两年会从头 改造一次,但这是个只考虑到我们的常识 基础有多少程度维持不变的愚蠢主见 。马克士威定律(Maxwell’s Laws)、克希荷夫定律(Kirchhoff)、笛摩根定律(De Morgan)、晶体管理论…等等许多对我们的工作来说是基础的科目,跟我们在大学里学的简直 相同。

但是 ,技能 本身是以令人目炫 撩乱的脚步 在演进,像是上面那张图片里的大型主机,现在完全可以塞进比指甲盖还小的芯片里,并且 价格不再是动辄数百万美元,今天 这些芯片的价格廉价 到能拿来作为 免费赠品。

要指出我们的技能 有哪一些是完全没变其实不 容易,就算是最不起眼的电阻,现在是0302薄膜组件;超级电容则能提供好几法拉的大电容量。而四层PCB早年 是难以想象,罕见十层结构的电路板在现在 其实不 稀有 ;更别说埋孔(buried vias)…谁在四十年前梦想过这种结构?

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