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IBM 打孔卡

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也许信息时代最早的标准就是 IBM 公司简单的打孔卡,一般称为“IBM 卡片”。这种光滑的纸卡尺寸大约为 7- 3/8 英寸长,3- 1/4 英寸宽,毫无疑问,它们看起来并不起眼。但是,在近半个世纪内,IBM 卡片存储着全世界几乎所有的已知信息—即使以当前的标准衡量,这仍然称得上是一项辉煌的成就。它在大萧条时期得到普及,并且很快成为数据处理和流行文化行业中无处不在的设施。另外,打孔卡为 IBM 带来了巨大的利润,对于 IBM 在 20世纪中期的迅速壮大起到了举足轻重的作用。

1928年,IBM 推出了新版打孔卡,这种卡采用长方孔,共有 80 列。这种全新设计的“IBM 计算机卡片”是公司两个最优秀的研究小组暗地竞赛的最终结果。该项技术最后成为 IBM 最重要的技术创新,将公司推到了数据处理领域的最前沿。在近四十年时间内,打孔卡一直作为存储、分类和报告数据的主要介质,它最初通过打孔卡设备处理,而后来采用计算机处理。到 20世纪 50年代中期,打孔卡的销售额占 IBM 总收入的 20%,更是占到公司利润的 30%。

打孔卡的历史可以追溯到 18世纪末 19世纪初,当时,打孔卡用于制衣机和织布机的“编程”。在 19世纪 80年代和 90年代,Herman Hollerith 将打孔卡用在他的制表机上—这是最终促成 IBM 公司诞生的一个核心产品。在接下来三十年间,IBM 和其竞争对手重新设计了采用不同尺寸和有更多孔的打孔卡,上面的孔基本上是圆形的,其中每个孔代表一份数据(比特)。IBM 的第一张卡片有 22 列和 8 个孔位;然后增加到 24 列和 10 个孔位(1900年);直到 20世纪 20年代末,这种卡片有 45 列圆孔和 12 个孔位。但由于客户需要在每张卡片上放置更多数据,这种容量并不足以满足客户的要求。当然,挑战在于卡片上的空间已经用尽,其体积不能再增大。如果 IBM 发明全新或者更大的卡,则需要更换整个设备线,并且重新销售机器。这一问题如何解决?

当时的 IBM 公司领袖 Thomas Watson Sr. 责令两位最优秀的发明家 Clair D. Lake 和 J. Royden Peirce 分别开发出一种新型卡片。两人在开发打孔卡技术方面都拥有丰富的经验,而且他们持有的专利数量也超过 20世纪的大多数美国发明家。他让两人分别设计出独立的解决方案。每个人都建立了一个团队,并且随即开始投入工作。Peirce 希望使用现有的圆孔卡,但使每个孔能够代表不止一个数字或符号—从而使数据存储量增加一倍,而仅使用一半的字母数字字符。

Lake 的团队建议采用更小的孔,并采用长方形设计,这样使金属制表机更容易阅读,但也需要新的机器,尤其是打孔机和阅读器。本世纪内最多产的 IBM 发明家 James W. Bryce(拥有 500 多项专利)也加入到了这场竞赛中。他认识这两名同事,并且了解他们的创新提议。Watson 让他选出最佳方案。Bryce 将票投给了 Lake 的想法,因为这种方法能快速实现,而且对制表机运行方式的调整最少。Bryce 也知道市场对字幕信息的需求非常小,并且希望抛弃更常见的圆孔机器。没有人使用长方孔。

从技术和商业角度考虑,Watson 接受了 Lake 的提议。这是一种独特的方案,可以进行版权保护,而且这种方案行得通。他希望以“IBM 卡片”的名字宣传这种产品。该产品在 1928年推出,它包含 80 列(是旧卡的几乎两倍),其中 10 行用于对数字进行编码,12 行是对 1930年的卡片的修改。这种独特的设计很快得到了客户的认可,并成为 20世纪 30年代到 50年代的其它专用卡片和硬件产品的范例。到 20世纪 60年代末,大部分 IBM 打孔卡机器都已停产,而打孔卡仍然是电子计算机的主流输入输出介质。

在打孔卡领域,IBM 的主要竞争对手是 Remington Rand。1927年,Rand 收购了 Powers 财务处理机器公司,开始了与 IBM 的激烈创新之战。这场你追我赶的角逐促成了双方在速度和自动操作方面的财务机器开发。

除了用于财务目的外,打孔卡在 IBM 还有其他用途。到 20世纪 90年代初 — 在 IBM 停止销售用于时间处理的打孔卡之后很长时间 — IBM 员工经常会将打孔卡用于制作演示稿的备注,因为这些卡片正好能装在西装口袋中。同样,秘书用这些卡片记录电话留言和驾车路线。即使 IBM 高管也经常随身携带,将一天的行程安排记录在上面。

IBM 卡片将永远与现代信息时代联系在一起,成为近半个世纪内最常用的数据存储方法。打孔卡是 IBM 发展历程中的重要组成部分,并且毋庸置疑地帮助塑造了我们今天所了解的这个公司。

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