76歲新晉圖靈獎得主：我仍然處于學習曲線的早期階段，正在努力

十三 2023-03-23 12:41:41 來源：量子位

金磊 發自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

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

這項計算機界最高榮譽之所以頒給了他，正是因為Metcalfe在50年前的工作開創了現今全球“超級互聯”的時代。

與此同時，Metcalfe還是3Com 公司創始人、MIT榮譽教授。

MIT計算機系另一位教授Daniela Rus對他評價說：

Metcalfe的工作對計算機科學和世界產生了深遠的影響，這一點怎么強調都不為過。

他為我們現在生活中的無數應用鋪平了道路，形成了現代技術的基礎。

沒有以太網的出現，我們很難理解生活。

以太網是如何“煉”成的？

時間先撥回到1973年。

當時的Metcalfe撰寫了一份著名的備忘錄（memo），叫做“廣播通信網絡”（broadcast communication network）。

主要內容是提出將第一臺個人電腦（PARC的Altos）連接到一個單獨的建筑物中，第一個以太網的雛形就誕生了，也為設備之間相互通信和在局域網中共享信息鋪平了道路。

第一個以太網的速度為每秒2.94兆比特，比它所取代的終端網絡快大約1萬倍。

備忘錄還建議說：

這個網絡應該適應新技術，例如光纖、雙絞線、WiFi和電力網絡等等，并且原始的通信方式應該被替換掉。

這一貢獻后來在他們1976年的ACM通信文章中被永久地紀念下來：

那么在以太網為什么會被提出來呢？

Metcalfe喜歡稱之為某種形式的運氣，他說：

我在施樂（Xerox）工作時的第一個任務是把它放到阿帕網（ARPANET）上，這是我在MAC項目中已經做過的。

后來施樂致力于打造第一臺現代個人電腦，還想讓每張辦公桌上在未來都有一臺。

因此，他們讓我設計一個網絡，能讓這些個人電腦連接起來；我當時還很幸運地拿到了一張有60個芯片的網絡卡。

當然，以太網的“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，但后來發現這是不可能的事情；于是他們就想用一根線，讓所有個人電腦連接共享。

為此，他們設計了一個“三合一”的配方：Jerrold taps、曼徹斯特編碼、ALOHA隨機重傳，這就讓以太網煥發生機成為了可能。

簡單來說，Jerrold taps可以刺穿同軸電纜并連接到半導體上，而不會切斷電纜；曼徹斯特編碼允許時鐘在數據包中；ALOHA隨機重傳則允許輪流進行。

隨后，二人建立了許多工作站并將其連接到以太網，還編寫了使用以太網的網絡協議；Metcalfe也成立了3Com公司：

我們必須讓以太網成為標準。我充當了所謂的“婚姻中介”，把當時世界第二大計算機公司數字設備公司（Digital Equipment Corporation）和一家全新的半導體公司英特爾公司（Intel Corporation）以及一家大型系統供應商施樂公司（Xerox Corporation）聯系起來。

我們創建了DIX以太網標準，并將其提交給IEEE。幾年之后，它被標準化了。隨后，3Com公司與IBM和通用汽車之間展開了一場大戰，這是一場三方的戰斗。通用汽車很快就失敗了，而IBM堅持了20年。他們都希望自己的技術成為每個人用來連接電腦的標準。最后還是以太網贏了。

更諷刺的是，即使IBM等公司競爭了那么多年，但個人電腦制造商不愿意在他們之間做選擇；所以，他們沒有把網絡放在主板上。這為我的公司提供了一個銷售網絡接口卡的機會，這些接口卡可以插入這些插槽，并賦予它們網絡功能。

現如今，以太網是全球有線網絡通信的主要管道，處理從每秒10兆比特到每秒400千兆比特（Gbps）的數據速率，出現了800千兆比特和每秒1.6兆比特的技術。

根據國際數據公司（International Data Corp）的數據顯示，以太網已成為一個巨大的市場，僅以太網交換機的收入在2021年就超過了300億美元。

一直在改變的人生

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

1990年，Metcalfe離開3Com公司，成為一名權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，當然這也不是最后一次——

他后來成為了一名風險投資家，后來又在德克薩斯大學奧斯汀分校（University of Texas, Austin）擔任教授。

Metcalfe有一套理論來解釋為什么他會做出如此巨大的改變：

一開始你什么都不知道，然后你沿著學習曲線往上走，然后你什么都知道了。

和Metcalfe的人生一樣，以太網也經歷了多年的改進，原來的技術細節幾乎沒有保留下來。

但是，作為我們現在習以為常的個人電腦網絡的內部管道，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生涯。

他現在是麻省理工學院的一名研究員，研究超級計算機在能源和其他領域的復雜問題中的應用：

我仍然處于學習曲線的早期階段，我知道的不多，但我正在努力彌補。

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