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mgm集团美高梅登陆教育拼写玩具的基本思路来自

来源:http://www.mytunex.com 作者:mgm娱乐场 时间:2020-04-19 03:30

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在speak & spell 问世之前,除了开发它的四位工程师之外,几乎没有人认为它应该被引入。德州管理层认为该项目没有什么价值。当这四个人向全国顶尖的拼写教育专家描述这个产品时,他们给出的建议是放弃它。当他们试图去推销它时,家长们不屑一顾。

[亿欧导读 ]严格的军事应用促进了微电子技术的发展,当晶体管诞生后,美国军方是研发生产的主要资助者和标准制定者,而且早期的晶体管、集成电路产品主要被用于军事领域。

但是保罗·布里德洛夫、吉恩·弗兰茨、拉里·布兰廷汉姆和理查德·威金斯在设计它时玩得很开心,根本不想停下来。阴差阳错,他们忘了向德州仪器的管理层提及,他们的想法遇到了冷落,但幸运的是,在德州仪器的预算范围内,speak & spell 是德州仪器中唯一面向消费者的项目。

早期,电子技术是国家战略资源,它的发展与军事需求紧密相关。第一次世界大战之后,无线通信的广泛应用,作战双方需要对己方通信信息进行加密并截获破解敌方的信息,最开始使用的是继电器计算机,z3计算机和马克系列计算就属于继电器计算机。第二次世界大战期间弹道火力表的计算需求,催生了第一台通用计算机。严格的军事应用促进了微电子技术的发展,当晶体管诞生后,美国军方是研发生产的主要资助者和标准制定者,而且早期的晶体管、集成电路产品主要被用于军事领域。

数字信号处理器原型:德州仪器 的 speak & spell "通过合成单个字母的声音,用户可以尝试使用小键盘拼写单词。最初的模型,发布于 1978 年,有一个爵士蓝的真空荧光显示屏,并使用 4 节 c 号电池。

1943年7月,美国陆军资助了一个项目,研制新式计算机即电子数字计算机,机器定名为“电子数字积分机和计算机”(简称:eniac),eniac以代号“px项目”秘密进行。该项目由约翰·冯·诺伊曼担任项目顾问,他提出了包括运算器、控制器、存储器、输入、输出的“冯·诺伊曼结构”,大大促进了电子技术和计算机的发展。1946年2月,eniac计算机成功研制,性能极为优越,微分机计算60秒射程弹道轨迹需要20小时,而它仅需30秒。

幸亏在预算之内,在一次采访中,弗兰茨回忆说,团队可能忽略了低成本要求而适当支出一些东西,结果这事就成了,不是吗?

1947年,贝尔实验室的肖克利、布拉顿、巴丁发明了晶体管,用晶体管代替电子管制造是电子产品的重大突破。在贝尔实验室发明晶体管之后,美国军方一直资助这项技术的发展。从1948年到1957年,军方承担了贝尔实验室晶体管研究费用22.3百万美元中的38%。尤其在50年代中期,军方对贝尔实验室的资助一度达到晶体管研究经费的50%。贝尔实验室和军方第一个合同从1949年到1951年,主要聚焦应用和电路研究;第二个合同则从1951年至1958年,主要开展军方感兴趣的服务、设施和材料研究。

教育拼写玩具的基本思路来自布里德洛夫,布里德洛夫坐拥了天时地利。

军事对电子技术的需求,使得美国电子公司受益匪浅,它们的发展也是与美国军方密切相关。这里我们可以以部分企业举例说明,如ibm进入计算机领域后,主要客户是弗吉尼亚州达尔格伦(dahlgren)的海军水面武器中心。ibm也因为参与了一个重要的军事项目--“半自动地面环境探测系统”(简称:sage),奠定了它在计算机领域的领导地位。ibm 704和ibm 709也成为了行业标准,其中ibm 704所用的构想本来是为另一个军方合同设计的。再如at&t公司,at&t公司的贝尔实验室于1954年为美国空军建造第一台全晶体管计算机tradic(晶体管数字计算机),但是at&t公司被禁止从事商用计算机业务。再如达尔马制造公司,很多人对它可能并不熟知,它在第二次世界大战期间研制出了第一台机载雷达天线。

布里德洛夫和弗兰茨曾参与 little professor 的开发,这是德州仪器在 1976 年推出的一种旋钮计算器。当时教育者认为在课堂上使用计算器是作弊行为。德州仪器,当时和现在世界上最大的计算器制造商之一,试图克服这一异议,并破解教育市场,该计算器可以用来创造一个缺解方程,学生有三次机会输入正确答案。

截至1956年,美国的电子设备销售额超过了30亿美元,其中一半来自军方的采购。1961年与1962年,美国空军先后在计算机及民兵导弹中使用硅晶片,这些项目促使集成电路首次在军事市场占得一席之地。

布里德洛夫还有一个正在学习拼写的女儿,他突然想到,教数学和教拼写之间有着基本的相似性。数学,就是你提出一个方程,学生来解方程,拼写,就是你说出一个单词,学生把它拼写出来。只是工具会有所不同,因为单词必须大声朗读。这显然需要将存储的单词转换为可听语音的技术。这种技术当时确实存在,但成本高昂,不适合消费市场。

从电子管到晶体管时代,美国起源,建立了先发优势

但是,曾在德州仪器语音研究实验室工作过的布里德洛夫知道,该实验室的人,或许其他学者,即将创造不那么昂贵的语音合成技术。不过,还有另一个障碍,那就是这个拼写工具的语音合成功能需要大量的存储空间,这似乎非常荒谬。

mgm集团美高梅登陆,托马斯·阿尔瓦·爱迪生,众所周知的美国发明家。1883年,爱迪生为寻找电灯泡最佳灯丝材料,曾做过一个小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装了一小截铜丝,希望铜丝能阻止碳丝蒸发,但是他失败了,他无意中发现了一个奇怪的现象:金属片虽然没有与灯丝接触,但如果在它们之间加上电压,灯丝就会产生一股电流,射向附近的金属片。当时爱迪生正潜心研究城市电力系统,没重视这个现象。但他为这一发现申请了专利,并命名为“爱迪生效应”。

他没有被吓住。相反,他开始组建一个团队,招募弗兰茨做系统设计师。布里德洛夫从语音处理实验室认识了威金斯,威金斯是布兰廷汉姆的好朋友,他是一名 ic 设计师,威金斯把布兰廷汉姆也拉到了团队里,然后布里德洛夫就去找德州仪器的管理层要研发资金。

1904年,弗莱明利用爱迪生效应研制出第一个二极管(diode),并获得了专利,这个二极管可以用来做无线电电报的检波器。1906年,德·福雷斯特在二极管的灯丝之间巧妙加了一个栅板,发明了第一个真空电子三极管,用于检波放大。1912年,美国通用电气公司和美国电话电报公司合作研制出了高真空电子三极管,使得三极管的放大倍数大幅提高,工作性能更加稳定,从而电子管进入了实用阶段,进而衍生出了广播、电视、计算机等行业,是今天电子产品的奠基石。

弗兰茨解释道,这笔研发资金可没那么好申请,因为拟议产品的风险太高,潜在回报太低。但是,德州仪器当时还有一个为“疯狂的想法”提供资金的来源。拼写设备的风险非常高,“疯狂的想法”计划是最后的选择。他们需要做的就是说服一位高级德州仪器技术专家来支持它。幸运的是,布里德洛夫找到了这样一个人来支持他的提议,团队得到了 25,000 美元。

如上文所述,军方极大促进了电子技术的发展。正是利用了上述的电子管技术,第一台电子计算机eniac诞生了,采用了17468个电子三极管、7200个电子二极管,重达30吨。

他们于 1977 年初开始工作。他们的设计需要三个新的芯片:一个控制器,"巨大的"rom,和一个单芯片语音合成器,这当时并不存在。当时被命名为 tmc0281 的合成器芯片将是世界上第一个语音合成芯片。

eniac的研制也暴露了电子管的问题:傻大笨粗。为此,美国贝尔实验室成立了一个固体物理研究小组,试图制造一种能替代电子管的半导体器件。贝尔实验室对半导体材料进行了研究,发现掺杂的半导体整流性能比电子管好,决定集中研究硅、锗等半导体材料,探讨用半导体材料制作放大器件的可能性。1947年12月,以肖克莱为首的半导体研究小组实验发现,在锗片的底面接上电极,在另一面插上细针并通上电流,然后让另一根细针尽量靠近它,并通上微弱的电流,这样就会使原来的电流产生很大的变化。微弱电流少量的变化,会对另外的电流产生很大的影响,这就是“放大”作用。在首次试验时,它能把音频信号放大100倍。这样,第一个晶体管诞生了。

speak & spell 最终将包含 2 个 128kb 的 rom 芯片,在当时最先进的是 16 kb。

从20世纪50年代起,晶体管开始逐渐替代真空电子管,并最终实现了集成电路和微处理器的大批量生产。1954年,贝尔实验室开发了第一台晶体管化的计算机tradic,使用了大约700个晶体管和1万个锗二极管,每秒钟可以执行100万次逻辑操作,功率仅为100瓦。1955年,ibm公司开发了包含2000个晶体管的商用计算机。

该合成器基于一种称为线性预测编码的语音编码技术。lpc 允许设备从相对较少的数据中生成整个单词的语音信号,这比仅存储单词本身的数字化录音所需的数据要小得多。使用 lpc 的想法来自威金斯,这是当时最前沿的语音处理算法,威金斯拥有哈佛大学应用数学博士学位,并曾在 mitre 公司工作。威金斯认识几个 lpc 的先驱,在 20 世纪 60 年代在新泽西州的贝尔实验室以及日本的名古屋大学和 ntt 开发后,他们开始寻找商业应用。

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合成器芯片运行数字信号处理逻辑,尽管它本身不是 dsp。弗兰茨表示,威金斯和布兰廷汉姆完全自己指定和设计了芯片,没有任何人的批准。德州仪器发热管理层没有要求项目需要任何报告的“漏洞”,这正好适合四个团队成员。在弗兰茨看来,正是管理层的缺乏"帮助",才给了威金斯和布兰廷汉姆找到成功设计所需的自由。他们做出了适当的妥协才能成就我们,弗兰茨说。

晶体管替换电子管,减少了体积,但是随着晶体管越堆越多,新的问题又出现了:电路中器件和连线也越来越多,电路的布线和响应都遇到了瓶颈。更高集成度的想法也应运而生,1958年,德州仪器的基尔比研制出世界上第一块集成电路,并于1959年2月申请了小型化的电子电路专利。这块集成电路由包括锗晶体管在内的五个元器件集成在一起,基于锗材料制作了一个叫做相移振荡器的简易集成电路。

团队还可以选择工艺技术。除了互补的金属氧化物半导体技术外,还有其前代产品。负通道金属氧化物半导体在当时仍然被广泛应用。正通道金属氧化物半导体更不常见,也不快。

与此同时,仙童半导体诺伊斯也在1959年研制出一种利用二氧化硅屏蔽的扩散技术和pn结隔离技术,基于硅平面工艺发明了世界第一块硅集成电路,并在1959年提交了集成电路的专利申请书,但是强调了仙童的集成电路是使用平面工艺来制造的。

当时 nmos 是高性能的,弗兰茨解释道。但是我们在低性能的 pmos 中做了出来。因此,我们不仅设计了第一个语音合成设备,我们还在最差技术中做到了这一点。原因是,如果这些是消费品,那么 nmos 对于消费者来说是极其昂贵的。rom 也是用了 pmos 来制作。

此后,仙童半导体开发出运算放大器、实用模拟集成电路、互补性金属氧化物半导体集成电路等无数个集成电路的重要产品,推动了集成电路产业向前快速发展。

当 speak & spell 在 1978 年上市时,它立即受到唯一真正重要的选民——孩子们的欢迎。它似乎是帮助年轻人学习拼写的有效手段。最重要的是,speak & spell 有助于克服在教育中使用电子设备的阻力。

技术的成功并不意味企业就能勇往直前,仙童半导体在商业上并不出色。在诺伊斯的松散管理下,核心成员陆续离去,竞争者很快追赶了上来。1967年,仙童半导体公布了它的第一次亏损,760万美元的亏损导致股票从一年前的3美元每股下滑至0.5美元,市值大幅缩水。灵魂人物的离去似乎奠定了仙童半导体没落的命运,到了1979年,仙童半导体被法国一家石油企业斯伦贝谢(schlumberger)公司收购。

德州仪器公司直到 1983 年才生产出第一个数字信号处理器芯片,但是在 speak&spell 中实现 dsp 逻辑是一个非常重要的突破,它也帮助德州仪器在 dsp 领域取得了领先地位,公司在 40 多年后继续保持领先地位。

1987年,斯伦贝谢(schlumberger)又以原价的三分之一将仙童半导体转卖给另一家美国国民半导体公司(nsc)。1997年,nsc为了与英特尔和amd一较高下,将仙童半导体以5.5亿美元的价格出售,并利用这笔资金买下了全球第三大微处理器制造商cyrix,作为与英特尔竞争的筹码。

在1997年到1999年间,仙童半导体开始了大规模的并购:1.2亿买下了年收入7000万的raytheon公司半导体分部、4.55亿并购了三星公司旗下一个制造特殊芯片的半导体工厂等。在接下来的时间里,仙童半导体一直在换帅与并购中维持着经营。直到2016年9月,安森美半导体以24亿美元现金完成了对仙童的收购。

在仙童半导体浩浩荡荡近六十年的发展历史,“不老仙童”没有得到壮大,但是它为整个芯片及it产业贡献了大量人才,对硅谷乃至当今时代的科技发展都有着不可或缺的影响和作用。在1969年举行的一次产业大会上,参会的400人中,90%以上曾经是仙童半导体公司的雇员。就像乔布斯所说:“仙童半导体就像是成熟了的蒲公英,你一吹他,这种创新精神的种子就随风四处飘扬了。”

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