76歲新晉圖靈獎(jiǎng)得主：我仍然處于學(xué)習(xí)曲線的早期階段，正在努力

十三 2023-03-23 12:41:41 來源：量子位

金磊 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

今年的圖靈獎(jiǎng)，花落以太網(wǎng)（Ethernet）之父——Bob Metcalfe。

這項(xiàng)計(jì)算機(jī)界最高榮譽(yù)之所以頒給了他，正是因?yàn)镸etcalfe在50年前的工作開創(chuàng)了現(xiàn)今全球“超級(jí)互聯(lián)”的時(shí)代。

與此同時(shí)，Metcalfe還是3Com 公司創(chuàng)始人、MIT榮譽(yù)教授。

MIT計(jì)算機(jī)系另一位教授Daniela Rus對(duì)他評(píng)價(jià)說：

Metcalfe的工作對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和世界產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，這一點(diǎn)怎么強(qiáng)調(diào)都不為過。

他為我們現(xiàn)在生活中的無數(shù)應(yīng)用鋪平了道路，形成了現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)。

沒有以太網(wǎng)的出現(xiàn)，我們很難理解生活。

以太網(wǎng)是如何“煉”成的？

時(shí)間先撥回到1973年。

當(dāng)時(shí)的Metcalfe撰寫了一份著名的備忘錄（memo），叫做“廣播通信網(wǎng)絡(luò)”（broadcast communication network）。

主要內(nèi)容是提出將第一臺(tái)個(gè)人電腦（PARC的Altos）連接到一個(gè)單獨(dú)的建筑物中，第一個(gè)以太網(wǎng)的雛形就誕生了，也為設(shè)備之間相互通信和在局域網(wǎng)中共享信息鋪平了道路。

第一個(gè)以太網(wǎng)的速度為每秒2.94兆比特，比它所取代的終端網(wǎng)絡(luò)快大約1萬倍。

備忘錄還建議說：

這個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該適應(yīng)新技術(shù)，例如光纖、雙絞線、WiFi和電力網(wǎng)絡(luò)等等，并且原始的通信方式應(yīng)該被替換掉。

這一貢獻(xiàn)后來在他們1976年的ACM通信文章中被永久地紀(jì)念下來：

那么在以太網(wǎng)為什么會(huì)被提出來呢？

Metcalfe喜歡稱之為某種形式的運(yùn)氣，他說：

我在施樂（Xerox）工作時(shí)的第一個(gè)任務(wù)是把它放到阿帕網(wǎng)（ARPANET）上，這是我在MAC項(xiàng)目中已經(jīng)做過的。

后來施樂致力于打造第一臺(tái)現(xiàn)代個(gè)人電腦，還想讓每張辦公桌上在未來都有一臺(tái)。

因此，他們讓我設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，能讓這些個(gè)人電腦連接起來；我當(dāng)時(shí)還很幸運(yùn)地拿到了一張有60個(gè)芯片的網(wǎng)絡(luò)卡。

當(dāng)然，以太網(wǎng)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，但后來發(fā)現(xiàn)這是不可能的事情；于是他們就想用一根線，讓所有個(gè)人電腦連接共享。

為此，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)“三合一”的配方：Jerrold taps、曼徹斯特編碼、ALOHA隨機(jī)重傳，這就讓以太網(wǎng)煥發(fā)生機(jī)成為了可能。

簡單來說，Jerrold taps可以刺穿同軸電纜并連接到半導(dǎo)體上，而不會(huì)切斷電纜；曼徹斯特編碼允許時(shí)鐘在數(shù)據(jù)包中；ALOHA隨機(jī)重傳則允許輪流進(jìn)行。

隨后，二人建立了許多工作站并將其連接到以太網(wǎng)，還編寫了使用以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；Metcalfe也成立了3Com公司：

我們必須讓以太網(wǎng)成為標(biāo)準(zhǔn)。我充當(dāng)了所謂的“婚姻中介”，把當(dāng)時(shí)世界第二大計(jì)算機(jī)公司數(shù)字設(shè)備公司（Digital Equipment Corporation）和一家全新的半導(dǎo)體公司英特爾公司（Intel Corporation）以及一家大型系統(tǒng)供應(yīng)商施樂公司（Xerox Corporation）聯(lián)系起來。

我們創(chuàng)建了DIX以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并將其提交給IEEE。幾年之后，它被標(biāo)準(zhǔn)化了。隨后，3Com公司與IBM和通用汽車之間展開了一場(chǎng)大戰(zhàn)，這是一場(chǎng)三方的戰(zhàn)斗。通用汽車很快就失敗了，而IBM堅(jiān)持了20年。他們都希望自己的技術(shù)成為每個(gè)人用來連接電腦的標(biāo)準(zhǔn)。最后還是以太網(wǎng)贏了。

更諷刺的是，即使IBM等公司競(jìng)爭(zhēng)了那么多年，但個(gè)人電腦制造商不愿意在他們之間做選擇；所以，他們沒有把網(wǎng)絡(luò)放在主板上。這為我的公司提供了一個(gè)銷售網(wǎng)絡(luò)接口卡的機(jī)會(huì)，這些接口卡可以插入這些插槽，并賦予它們網(wǎng)絡(luò)功能。

現(xiàn)如今，以太網(wǎng)是全球有線網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)速率，出現(xiàn)了800千兆比特和每秒1.6兆比特的技術(shù)。

根據(jù)國際數(shù)據(jù)公司（International Data Corp）的數(shù)據(jù)顯示，以太網(wǎng)已成為一個(gè)巨大的市場(chǎng)，僅以太網(wǎng)交換機(jī)的收入在2021年就超過了300億美元。

一直在改變的人生

從現(xiàn)在看來，Metcalfe所做出的工作是非常成功的，但他始終是一個(gè)“在改變”的人。

1990年，Metcalfe離開3Com公司，成為一名權(quán)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后第二次變得焦躁不安，當(dāng)然這也不是最后一次——

他后來成為了一名風(fēng)險(xiǎn)投資家，后來又在德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校（University of Texas, Austin）擔(dān)任教授。

Metcalfe有一套理論來解釋為什么他會(huì)做出如此巨大的改變：

一開始你什么都不知道，然后你沿著學(xué)習(xí)曲線往上走，然后你什么都知道了。

和Metcalfe的人生一樣，以太網(wǎng)也經(jīng)歷了多年的改進(jìn)，原來的技術(shù)細(xì)節(jié)幾乎沒有保留下來。

但是，作為我們現(xiàn)在習(xí)以為常的個(gè)人電腦網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部管道，它仍然扮演著不可或缺的角色。

不到一年前，76歲的Metcalfe又一次改變了自己的職業(yè)生涯。

他現(xiàn)在是麻省理工學(xué)院的一名研究員，研究超級(jí)計(jì)算機(jī)在能源和其他領(lǐng)域的復(fù)雜問題中的應(yīng)用：

我仍然處于學(xué)習(xí)曲線的早期階段，我知道的不多，但我正在努力彌補(bǔ)。

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