正如許多新技術的產生一樣,計算機的誕生也與戰爭需要有密切聯係。
1943年,第二次世界大戰正如火如荼,美國陸軍軍械部阿伯丁彈道研究實驗室承擔了繁重的魚雷、炮彈軌跡計算任務。當時,該實驗室共同負責為陸軍炮彈部隊提供火力表。這項任務非常困難和緊迫。因為每張表都要計算幾百條彈道,而一個熟練的計算員用台式計算機計算一條飛行時間僅60秒的彈道要花費20小時,用大型的微分分析儀也需要15分鍾。從戰爭一開始,阿伯丁實驗室就不斷地對微分分析儀作技術上的改進,同時聘用了200多名計算員,日夜加班。即使這樣,一張火力表也往往要算上二三個月,且還不能保證計算完全無誤。浩瀚的數據海洋埋沒了大批才華橫溢的工程師,他們迫切需要強有力的計算工具。
經過多次論證,1943年6月5日,賓夕法尼亞大學莫爾學院電工係與美國陸軍軍械部正式簽訂合同,研製用於分析彈道軌跡的計算機。研究工作進行了兩年半,1945年底,人類一項偉大的發明——使用電子管製造的通用電子數字計算機誕生了:1946年2月15日在美國正式舉行了揭幕典禮。這台計算機的名稱為“埃妮婭卡”,譯成中文是“電子數值積分和計算機”。
雖然有許多許多的不足,但“埃妮婭卡”畢竟標誌了一個時代的開始,為破譯密碼和計算武器彈道立下大功,它每秒鍾可以進行5000次運算。比起在電子計算機問世之前的機械式計算機或是機電式計算機要快了上萬倍。盡管在50年後的今天,這樣的計算能力還不如在掌上使用的每台售價僅幾十元的計算器,但是50年前發明的它確確實實是人類偉大的發明之一。它的能力使許多研製它的科學家都很驚奇,至於日後計算機會有如此的巨大發展,是當年的科學家們始料未及的。
要明白“埃妮婭卡”的神奇能力,得從它的基本元器件電子管說起。20世紀初,一位名為德·福列斯特的青年發明家在家裏燒製各種各樣形狀的玻璃管,把它們抽成真空,裝上金屬線做電極,做各種實驗。這位青年人宣布,用他的發明可以把聲音傳遞到大西洋彼岸。這在當時,簡直是在說夢話。加上這位青年人窮困潦倒,甚至衣衫襤褸,所以,當時美國紐約聯邦法院竟審理了他,指控他詐騙和私辦通信。這種被糊塗的法官說成是沒有任何價值的“玻璃管”,其實就是世界上最早的電子管,是20世紀最偉大的發明之一,它的開關速度比繼電器快了1萬倍。1919年,愛克爾斯和喬丹把一對電子三極管連起來製成了第一個電子觸發器,這就是電子計算機所需要的最基本的電子線路。電子觸發器的研製成功推動了電子線路的理論和應用的蓬勃發展。
“埃妮婭卡”問世後引起了全世界的極大關注。雖然有一個靈秀的名字。但這個小嬰兒體態臃腫,由18000隻拳頭大小的電子管組成,重達30萬噸,占地200餘平萬米,且“飯量”驚人。隻啟動一小會,卻“吃掉”了上百度電。更麻煩的是,小嬰兒太嬌貴了。電子管壞了少數幾個就全身癱瘓,檢修起來非常麻煩。戰後多家研究所和大學沿著“埃妮婭卡”工作組的思路不斷前進,他們腦子裏想的,無非是如何讓體積更小、功能更強、性能更穩。辦法隻有一個——用更輕巧有效的元器件來取代電子管。