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图形革命
编程天才
普里姆在青少年时期就通过在高中学校的计算机实验室编写游戏而自学了编程,这所高中位于俄亥俄州费尔维尤帕克,也就是克利夫兰的郊区。学校里有一台型号为Model 33 ASR Coupler的电传打印终端,这台终端与大约10英里[1]外的一台主机连接,并通过电话线以每秒大约10个字符的速度进行数据传输。普里姆使用BASIC语言编程,将指令转移到打孔纸带上,然后将纸带放入电传打印机的纸带阅读器中,从而可以在主机上远程运行他的程序。
普里姆最有野心的项目是一个台球游戏。该程序通过使用文本字符来展示台球桌上球的布局,玩家轮流指定击打主球的角度和速度。随后,主机会计算碰撞情况以及台球的最终位置。这个程序非常庞大,其打孔纸带卷直径接近9英寸[2],普里姆每次编写新版本程序时,打印过程几乎长达1个小时。当他将这个游戏作品提交给当地的一个科学展时,他获得了一等奖。
普里姆的编程天赋引起了费尔维尤帕克一所高中的数学系系主任埃尔默·克雷斯的注意。克雷斯成了普里姆的导师,并允许他在其他学生完成学业任务后,任意使用学校唯一的主机终端。随着编程水平的提高,普里姆学会了使用单色轮手动将图像进行数字化,并编写了一个程序从而可以在计算机上操作这些数字化图像。普里姆在计算机图形领域的旅程,开始于对克雷斯的一张数码照片进行缩放和旋转的简单操作。
在考虑大学时,普里姆关注了3所学校:麻省理工学院、凯斯西储大学和伦斯勒理工学院(RPI)。两个因素让他更倾向于选择RPI:在RPI,由教授而不是助教负责教授新生课程,而且学校最近宣布将购置一台先进的IBM 3033大型机,并允许新生使用。虽然这3所学校都向普里姆递来了橄榄枝,但IBM大型机的消息传来时,普里姆会去哪里就已经毫无疑问了。
在RPI,普里姆全身心投入计算机领域。他亲手组装了一台自己的多总线计算机,将一个Intel 8080处理器连接到两个8英寸的软盘驱动器和一台显示器上。当然,他还花费了大量时间使用学校的IBM 3033。这台占据了整个房间的大型机位于RPI的沃里斯计算机中心,冬天时它产生的热量足以为整栋大楼供暖。
普里姆的人生轨迹似乎在他大二那年发生了变化,因为他的父亲失业了。失去了稳定的收入来源后,他的父母再也无法负担他的学费。尽管他们向RPI寻求帮助,但除了校园工程实验室的一个岗位,学校没有提供任何直接的经济援助,而普里姆在实验室的工资远远不足以支付学费。为了筹集最后2年的学费,普里姆参加了由通用汽车赞助的实习项目,该项目旨在快速培养有潜力的工程师进入管理岗位。每年夏天,普里姆和其他通用汽车校园项目的同伴会在各个装配厂参与多个项目。在一次工作期间,普里姆还为一些机器进行了编程,这些机器主要用于生产庞蒂克Fiero(汽车品牌)的模压成型车身面板。
在1982年普里姆获得电气工程学位时,通用汽车为他提供了一份全额奖学金用于研究生学习,条件是他毕业后需要为该公司效力。同时,RPI也邀请他继续在图形领域担任研究生级别的研究员。
但普里姆另有打算。2年前,加利福尼亚的2位企业家史蒂夫·乔布斯和史蒂夫·沃兹尼亚克,带领他们的个人电脑(PC)创业公司发展成为轰动一时的IPO项目,在这个过程中,他们每个人都赚了超过1亿美元。凭借Apple II电脑的销售,苹果公司的收入达到了近3亿美元,成为历史上增长最快的公司。Apple II证明了个人电脑的前景极其广阔,因为它与大型计算机、小型计算机相比更小巧、更低价,而且无论作为生产力还是用于娱乐都更好用。个人电脑的崛起为像普里姆这样的工程师提供了机会,他们不仅能从事热爱的前沿图形芯片开发工作,还能靠着这份工作大赚一笔。
普里姆决定接受佛蒙特微系统公司(Vermont Microsystems)的工作邀请,这是一家硬件创业公司,看起来正处于业务大爆发的前夕。这家公司在伯灵顿郊外的一座老纺织厂内,位于RPI校园以北,车程大约3个小时。佛蒙特微系统公司为计算机制造商生产自己的插件板,比如显卡。在芝加哥的一次贸易展览会上,IBM(国际商业机器公司)的一位代表参观了佛蒙特微系统公司的展台,询问后者能否为IBM个人电脑制作一张专用显卡。正如典型的初创公司的风格,展台上的代表满口答应。但他们并没有透露,该公司仅有1位员工具备制造这种显卡所需的知识和技能,而这个人正是刚被聘用的、年仅23岁的普里姆。
一夜之间,普里姆从一名普通工程师跃升为IBM显卡的设计架构主要负责人,这张显卡成为1984年IBM发布的专业图形控制器(PGC)。与之前IBM个人电脑显卡的图形能力相比,PGC的图形能力有了显著的提升。最早的个人电脑使用的是单色显示适配器(MDA)显卡,它只能在80个字符宽、25个字符高的黑色背景下渲染绿色字体。随后的型号则使用了彩色图形适配器(CGA),使得个人电脑能够达到640像素×200像素的分辨率,并以最多16种颜色的位深处理单个图像元素(像素)。不过,工程师们渴望有更多的操作空间,并不满意这些显卡有限的紫色、蓝色和红色渲染能力。
普里姆设计的PGC显卡,在色彩数量和分辨率方面远超市面上其他IBM个人电脑的显卡:它可以一次渲染多达256种颜色,而且分辨率可达640像素×480像素。该显卡还能独立于中央处理器(CPU)运行图形处理任务,从而加快渲染速度。普里姆让这张显卡以CGA兼容模式启动,只有在需要时才激活其高级功能。
普里姆起初对这份工作和迅速被赋予重大责任而感到兴奋,但佛蒙特微系统公司的结局和苹果公司相去甚远。前者很难聘用其他合格的工程师,部分原因是它拒绝为任何员工提供股票期权或股权,而许多初创公司依靠这种方式来吸引并留住员工,使他们在面对公司资金可能耗尽的风险和压力时仍能保持积极性。无论普里姆多么努力,无论他制作的显卡性能多么优秀,只要他继续留在公司,就永远无法像史蒂夫·乔布斯那样富有。
因此,普里姆开始把目光投向美国西部的硅谷。他计划了一次前往加利福尼亚州北部的“假期”,实际上是为了找工作。抵达后,他并没有去海滩,而是去了报刊亭,买了一份《圣荷西水星报》,直接翻到招聘广告页。在众多创业公司的职位空缺中,有一则引起了他的特别关注:一家名为GenRad的公司正在招聘硬件工程师。当时,GenRad是全球领先的电路板和微处理器测试设备制造商之一。这意味着该公司能接触到大部分厂商最新芯片的早期版本,普里姆对此难以抗拒。[3]他参加了GenRad的面试,并最终收到了录用通知。
回到佛蒙特微系统公司后,普里姆递交了辞呈。他虽然只在佛蒙特微系统公司工作了2年,但他成功设计了公司迄今为止最具知名度的产品之一。他离职的那天,正是公司将第一批显卡运送给IBM的日子。当发布会开始时,普里姆被带去进行离职面谈,随后被送到了出口。
普里姆并不知道的是,当他加入GenRad时,这家公司已处于危机之中。尽管GenRad在1978年成功上市,并占据了近30%的电子测试市场份额,这个份额让其领先于竞争对手泰瑞达和惠普,但一系列管理失误导致公司岌岌可危。[4]高层大力投资以期打入半导体测试市场,却遭遇惨败。为了建立竞争壁垒,管理层开始要求制造商将芯片测试功能完全外包给GenRad,这引发了该公司与诸如IBM和霍尼韦尔等大客户的冲突。与LTX公司的并购失败进一步加剧了对GenRad高级管理层的信任危机。随后的人才流失反而增强了竞争对手的实力。普里姆加入后不久,GenRad便陷入了无法完全恢复的衰退状态。在经历了2年的公司动荡后,普里姆请求一位科技行业的猎头为他寻找新的职位。
一位名叫韦恩·罗辛的男子为普里姆提供了太阳微系统公司面试的机会。太阳微系统公司是高端UNIX(一个操作系统)工作站电脑的先驱,其产品售价从数千美元到数万美元不等。该公司于1982年由3位斯坦福大学的研究生——斯科特·麦克尼利、安迪·贝希托尔斯海姆和维诺德·科斯拉创立。
罗辛曾是苹果公司的员工,也是1983年推出的“Lisa”台式计算机的工程团队的头儿。那时,普里姆正在为IBM制作PGC显卡。“Lisa”被寄予厚望,旨在通过引入图形用户界面(GUI)而非纯文本命令行界面来彻底改变桌面计算,并且在大多数其他计算机还没有硬盘存储的时代,“Lisa”就已经配置了5MB的硬盘存储空间。然而,由于缺乏与其价格相当的工作站电脑竞争所需的软件,再加上其接近1万美元的高昂价格,“Lisa”注定失败。由于销售业绩惨淡,苹果公司雇用了一家公司回收未售出的库存,并将其埋在了犹他州的一个垃圾填埋场。此后不久,罗辛就离开了苹果。
在“Lisa”的开发过程中,罗辛花了相当多的时间来评估竞争产品的潜力。他最欣赏的一款显卡就是普里姆设计的PGC。这正是罗辛一直想要的显卡,但由于“Lisa”仅支持分辨率为720像素×364像素的单色显示,因此无法与PGC兼容,远远不及PGC驱动的IBM电脑性能。加入太阳微系统公司后,罗辛下定决心要利用日益增长的技术能力,实现快速、美观的彩色图形渲染。为此,他需要一个能够设计强大显卡的人。因此,他对普里姆非常感兴趣。
在对普里姆的面试中,当罗辛询问这位年轻的工程师能否在太阳微系统公司制作一款类似于PGC的显卡时,普里姆的答复简单明了——“可以”。