Thiên tài máy tính Jacek Karpiński mà những người cộng sản không thể chịu đựng nổi (2017)
(culture.pl)- Nhà phát minh Ba Lan Jacek Karpiński đã vượt trước giới hạn về kích thước và hiệu năng của máy tính đương thời với K-202 cỡ chiếc cặp vào năm 1971, nhưng hai năm sau bị đuổi khỏi nhà máy và dự án sụp đổ
- K-202 là máy tính 16-bit có khả năng 1 triệu phép toán/giây, giá khoảng 5.000 USD, thiết kế mô-đun và bộ nhớ tối đa 8MB dựa trên phân trang; nhỏ hơn, nhanh hơn và rẻ hơn sản phẩm cạnh tranh Odra của Ba Lan
- Karpiński bị đối xử bất lợi trong tuyển dụng thời hậu chiến vì từng tham gia lực lượng kháng chiến Ba Lan trong Thế chiến II, nhưng vẫn tạo ra nhiều thiết bị điện tử và điện toán như AAH·AKAT-1·Perceptron·KAR-65
- K-202 phụ thuộc vào linh kiện và tài chính từ Anh do thiếu vốn và linh kiện tại Ba Lan; nhà sản xuất Odra là Elwro, kế hoạch RIAD của khối Xô Viết, sự nghi ngờ với linh kiện phương Tây và xung đột với giới lãnh đạo đảng cộng sản đều tạo sức ép
- Sau khi Microcomputers Plant bị đóng cửa năm 1973, Karpiński bị cấm chế tạo máy tính và bị từ chối cấp hộ chiếu; ông thiết kế Pen Reader ở Thụy Sĩ nhưng thất bại trong việc sản xuất sau khi trở về Ba Lan
Cú sốc mà K-202 cỡ chiếc cặp để lại
- K-202 là máy tính Ba Lan được giới thiệu tại Poznań International Fair năm 1971, với bộ xử lý chính nhỏ đến mức có thể đặt vừa trong một chiếc cặp
- Theo tiêu chuẩn thời đó, cả hiệu năng lẫn giá bán đều rất khác thường
- thực hiện 1 triệu phép toán/giây
- giá khoảng 5.000 USD
- nhanh hơn, nhỏ hơn và rẻ hơn Odra, sản phẩm cạnh tranh chính của Ba Lan
- Tuy nhiên, hai năm sau Karpiński bị lính gác có vũ trang đuổi khỏi nhà máy, và những chiếc K-202 đang được sản xuất bị vứt bỏ
- Chính quyền cộng sản cũng ngăn ông tạo ra các thiết bị khác
Người kỹ sư sống sót qua chiến tranh
- Jacek Karpiński sinh ngày 9 tháng 4 năm 1927 tại Torino, cha mẹ đều là nhà leo núi
- Cha ông, Adam, là nhà thiết kế máy bay; mẹ ông là giáo sư chuyên ngành phục hồi chức năng và từng phục vụ như sĩ quan liên lạc trong Polish-Bolshevik war, được trao huân chương Virtuti Militari
- Năm 14 tuổi, ông khai gian tuổi để gia nhập lực lượng kháng chiến Ba Lan trong Thế chiến II
- Ông tham gia các nhiệm vụ trinh sát và cũng chiến đấu trong Warsaw Uprising
- Ông bị bắn vào cột sống và bị liệt, nhưng đã phục hồi khả năng di chuyển; viên đạn còn lại trong lưng thì suốt đời không lấy ra
- Sau chiến tranh, ông tốt nghiệp Warsaw University of Technology vào năm 1951, nhưng vì quá khứ kháng chiến nên bị chèn ép ở nhiều nơi làm việc
- Sau đó ông vào làm tại một nhà máy điện tử và chế tạo máy phát sóng ngắn có chất lượng đủ tốt để Bộ Ngoại giao sử dụng
Những phát minh nối tiếp từ AAH đến KAR-65
- Khoảng năm 1955, Karpiński làm việc tại Polish Academy of Sciences và tạo ra máy toán học AAH, thiết bị này giúp tăng độ chính xác của dự báo thời tiết thêm 10%
- Năm 1959, ông chế tạo AKAT-1, máy tính tương tự đầu tiên trên thế giới có thể phân tích phương trình vi phân
- Đây là thiết bị dùng transistor và có kích thước bằng một chiếc bàn nhỏ
- Nó được thiết kế tại Warsaw Academy of Fine Arts và hiển thị kết quả trên màn hình tích hợp
- Nhờ AKAT-1, Karpiński đăng ký tham gia cuộc thi tài năng công nghệ toàn cầu của UNESCO năm 1960 và giành chiến thắng
- Ông có cơ hội học thêm 2 năm tại Harvard và MIT
- Ở Mỹ, từ IBM đến University of California, Berkeley đều mời ông làm việc, nhưng ông quay về Ba Lan
- Năm 1964, ông công bố Perceptron, một mạng nơ-ron dùng transistor kết nối với camera
- Nó có thể nhận diện các hình như tam giác vẽ trên giấy và tự học
- Đây là thiết bị thứ hai trên thế giới thuộc loại này, nhưng sự đố kỵ của cấp trên khiến ông phải rời Academy
- Tại Institute of Experimental Physics thuộc Warsaw University, ông tạo ra KAR-65 để xử lý dữ liệu từ CERN
- Hoàn thành vào năm 1968 và mất 3 năm phát triển
- Nó thực hiện 100.000 phép toán/giây và tiếp tục được viện sử dụng trong 20 năm sau đó
Thiết kế của K-202 và sự phụ thuộc vào Anh
- Ngay từ thời gian chế tạo KAR-65, Karpiński đã ấp ủ một microcomputer đa dụng có thể đặt vừa trong chiếc cặp
- Institute of Experimental Physics không thể thu xếp nguồn vốn cần thiết, và quân đội cũng từ chối hỗ trợ sau khi một ủy ban đặc biệt xem xét
- Ủy ban kết luận dự án là bất khả thi với lý do: “Nếu làm được thì người Mỹ đã làm rồi”
- Các chuyên gia máy tính Anh đánh giá rất cao thiết kế của Karpiński, và ông thậm chí có thể sản xuất sản phẩm tại Anh
- Karpiński tiếp tục thúc đẩy việc phê duyệt trong nước, và nhờ sự công nhận từ các chuyên gia Anh cùng sự giúp đỡ của nhà báo Stefan Bratkowski, Microcomputers Plant được thành lập tại Warsaw vào năm 1970
- Nhân viên là người Ba Lan, nhưng linh kiện và tài chính phụ thuộc vào Anh
- Không thể tìm được các linh kiện cần thiết tại Ba Lan, và chính quyền cộng sản cũng không tích cực hỗ trợ vốn
- Các đặc điểm kỹ thuật của K-202 đi trước thời đại rất xa
- máy tính 16-bit
- thiết kế mô-đun cho phép gắn hoặc tháo các khối bộ nhớ và cổng
- có thể cấu hình tối đa 8MB bộ nhớ nhờ phân trang
- trong khi các microcomputer khác thời đó chỉ đạt tối đa 64KB
- máy chạy trên hệ điều hành do chính Karpiński phát triển, và có thể kết nối thiết bị ngoại vi như camera, máy in và radar
Đối thủ Odra, RIAD và áp lực chính trị
- Tại Poznań International Fair năm 1971, K-202 thu hút sự chú ý của chính quyền và báo chí nhiều hơn Odra, vốn chậm hơn và cồng kềnh hơn
- Tuần báo Perspektywy giới thiệu K-202 là “microcomputer dựa trên linh kiện điện tử thế hệ thứ tư”, đồng thời đánh giá hiệu năng 1 triệu phép toán/giây của nó có thể sánh với Super Nova của Mỹ và Modular One của Anh
- Nhà sản xuất Odra là Elwro có quan hệ gần gũi hơn với chính quyền cộng sản, và đã đáp trả không phải bằng cách cải thiện sản phẩm mà bằng cách làm suy yếu vị thế của Karpiński
- Liên Xô muốn áp dụng một hệ máy tính thống nhất mang tên RIAD cho toàn bộ khối Đông Âu; đó là thiết bị sao chép thô sơ từ những máy IBM đã lỗi thời
- Karpiński nhớ lại rằng khi Nikolai Lavronov, người tạo ra RIAD, tới thăm Ba Lan, ông đã đổ trà lên K-202 và làm rơi nó khỏi bàn nhưng máy vẫn tiếp tục hoạt động
- Nhờ linh kiện phương Tây, K-202 có thể nhỏ gọn và bền chắc, nhưng việc dùng linh kiện ngoài Bức màn Sắt trong lĩnh vực nhạy cảm như xử lý thông tin lại càng làm dấy lên nghi ngờ từ giới chức Đông Âu
- Việc Karpiński từng nói một nhân vật cấp cao của đảng cộng sản trong chuyến thăm nhà máy là “chỉ hợp để làm bô tiểu” cũng khiến mâu thuẫn thêm gay gắt
Cuộc sống sau khi bị đóng cửa và những cỗ máy còn lại
- Năm 1973, cơ sở kinh doanh của Karpiński bị đóng cửa và ông bị những người có vũ trang lôi ra khỏi nhà máy
- Khoảng 200 chiếc K-202 đang trong quá trình sản xuất khi đó đã bị bỏ đi, và cho đến trước thời điểm ấy thực tế chỉ có 30 chiếc K-202 được chế tạo
- Chính quyền cấm ông chế tạo các máy tính khác và cũng không cấp hộ chiếu
- Để phản đối, Karpiński và vợ là Ewa chuyển về nông thôn nuôi lợn và gà; với một nhà báo đến tìm mình, ông nói rằng “lợn thật còn tốt hơn”
- Sau khi nhận được hộ chiếu vào năm 1981, ông sang Thụy Sĩ và thiết kế Pen Reader
- Pen Reader là máy quét cầm tay dùng để quét văn bản trên giấy vào máy tính
- Thiết bị này đi trước các máy quét cùng loại của Nhật hơn 1 năm
- Năm 1990, ngay sau khi chủ nghĩa cộng sản sụp đổ, ông trở về Ba Lan và thử sản xuất Pen Reader, nhưng thất bại vì vấn đề tín dụng, đồng thời mất luôn ngôi nhà ở Warsaw
- Sau đó ông chuyển đến Wrocław và kiếm sống bằng việc thiết kế website
- Jacek Karpiński qua đời ngày 21 tháng 2 năm 2010 và được trao 3 huân chương Cross of Valour vì lòng dũng cảm trong Warsaw Uprising
- KAR-65, AKAT-1 và K-202 hiện còn được lưu giữ trong bộ sưu tập của Warsaw Museum of Technology and Industry
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Việc nhà chức trách không ưa những cỗ máy tùy biến như vậy là vì trong Comecon khi đó có xu hướng chuẩn hóa theo hệ thống tích hợp dựa trên IBM 360. Thiết bị ngoại vi cũng được dự định sản xuất dưới dạng tương thích ở nhiều nước Đông Âu: https://en.wikipedia.org/wiki/ES_EVM
K-202 về sau phát triển thành MERA 400, và dòng này thành công hơn ở một mức độ nào đó: https://mera400-pl.translate.goog/Strona_g%C5%82%C3%B3wna?_x...
Điểm thú vị theo góc nhìn hiện đại là các máy này không dùng clock đồng bộ, mà căn thời gian chu kỳ bằng các mạch trễ RC được điều chỉnh khác nhau cho từng nhóm lệnh. Chúng cũng có một hệ điều hành tên CROOK, gần với Unix hơn rất nhiều so với các hệ thống dựa trên mainframe thời đó. Hiện có cả trình giả lập hiện đại https://github.com/jakubfi/em400 và một kênh YouTube rất hay. Tuy nhiên kênh này bằng tiếng Ba Lan: https://www.youtube.com/@MERA400/videos
Trước đây tôi hoàn toàn không biết về K-202 nên nội dung này rất thú vị. Tuy nhiên nếu thực tế chỉ khoảng 230 máy được chế tạo và rồi bị vứt bỏ tại nhà máy, tôi băn khoăn liệu có thể nói nó đã ảnh hưởng đến việc sử dụng memory paging phổ biến ngày nay hay không
Trong nước Ba Lan thuộc khối Liên Xô, đổi mới của nhóm ông ấy, và xa hơn là thông tin cụ thể, đã chảy sang các nhà thiết kế máy tính phương Tây bằng cách nào? Nếu có, tôi tò mò liệu con đường đó là tình báo hay các bài báo được công bố
Lý do chính khiến máy của ông ấy đạt hiệu năng vượt trội có phải là do dùng linh kiện phương Tây không?
Bài viết khiến người ta có cảm giác ông ấy bị đối xử bất công để nâng đỡ đối thủ, và thực tế có thể đúng là vậy. Nhưng xét bối cảnh chính trị khi đó, việc nhà chức trách khối cộng sản ưu tiên chuỗi cung ứng an toàn hơn trông cũng khá hợp lý
Bài viết nói nút thắt trong việc có được linh kiện chất lượng cao là do chính quyền địa phương không muốn chi tiền để tự phát triển chuỗi cung ứng an toàn. Ông ấy đã chứng minh được khái niệm; nếu lo ngại an ninh quốc gia, nhà chức trách đã có thể ưu tiên bảo đảm có linh kiện tương đương
Bài viết có nhắc đến một perceptron khác cùng loại ở Mỹ, và câu chuyện bên đó cũng thật sự thú vị. Marvin Minsky đã đánh giá thấp nó, còn nhà phát minh thì qua đời khi còn trẻ vì tai nạn: https://news.cornell.edu/stories/2019/09/professors-perceptr...
Podcast History of Computing rất hay đã dành nhiều nội dung cho Jacek Karpiński khi nói về các đổi mới điện toán của Ba Lan vào năm 2020: https://thehistoryofcomputing.net/polish-innovations-in-comp...
Đây là một câu chuyện thực sự hay, nên khuyên bạn đọc toàn bộ. Dựa trên trải nghiệm sống ở các nước hậu Xô viết, xin thêm vài bối cảnh: trong lý thuyết cộng sản, cạnh tranh giữa các doanh nghiệp là một sức mạnh phá hoại và là một trong những mâu thuẫn nội tại của chủ nghĩa tư bản. Vì vậy, nếu một dự án khác được đánh giá là tốt hơn, thì chỉ riêng việc đóng các dự án còn lại cũng đã đủ để biện minh
Trong chủ nghĩa cộng sản kiểu Xô viết thời đó, thành quả sản xuất thường được đo bằng kilogram sản lượng, nên việc Karpiński sản xuất một số lượng nhỏ máy tính cỡ nhỏ hẳn chẳng gây ấn tượng gì với giới quan liêu. Việc nhập khẩu vật liệu và linh kiện phương Tây không bị cấm một cách rõ ràng, nhưng cũng không được hoan nghênh về mặt chính trị, và Ba Lan đang thiếu ngoại tệ. Sở hữu ngoại tệ là bất hợp pháp, còn nhập khẩu vật liệu thì ảnh hưởng xấu đến tỷ giá “giả” của họ. Khả năng cao là dự án này phụ thuộc vào điều kiện kiếm được nhiều đô la hơn số ngoại tệ đã chi
Máy tính nói chung cũng bị nghi ngờ là hàng xa xỉ kiểu phương Tây, bị xem là thứ làm lãng phí thời gian hoặc cướp mất việc làm. Việc chế tạo các máy tính nhàm chán cho kế toán hay nghiên cứu khoa học có thể được chấp nhận, nhưng máy vi tính kiểu phương Tây nhỏ và rẻ lại là chuyện khác. Xét việc Karpiński từng sống lâu ở phương Tây, có quan hệ, biết tiếng Anh và không phải đảng viên, thì bản thân việc ông có thể khởi sự dự án đã là điều đáng kinh ngạc. Nếu không nhận được giải thưởng của UNESCO, có lẽ ông còn không đi được đến mức đó
Bị cấm hành nghề rồi được cấp thị thực là một cách phổ biến để khiến một người biến mất. Nhiều khả năng ông cũng mất các đặc quyền về nhà ở, nên có vẻ đã phải về nông thôn nuôi lợn
Những người Ba Lan kiếm được ngoại tệ có thể có tài khoản ngoại tệ, nhưng bị cấm rút đô la thật hoặc mác Đức; thay vào đó họ nhận các token đặc biệt để mua thực phẩm, quần áo, đồ gia dụng, radio, TV phương Tây, thậm chí cả giấy vệ sinh, trong các cửa hàng xuất khẩu nội địa. Giấy vệ sinh là một trong những mặt hàng mà chủ nghĩa cộng sản đặc biệt chật vật vào giai đoạn cuối. Những đô la giả này được giao dịch ngoài đường với tỷ giá thấp hơn
Việc sở hữu ngoại tệ thật bị cấm, và việc giữ hộ chiếu cũng vậy. Có hai loại hộ chiếu: một loại dành cho các nước thuộc khối Xô viết và một loại dành cho toàn thế giới; chúng phải được gửi tại đồn cảnh sát địa phương để lưu giữ và thẩm vấn. Đôi khi họ cũng không cấp hộ chiếu cho tất cả thành viên trong cùng một gia đình để ngăn cả nhà trốn ra nước ngoài
Về kinh tế, Ba Lan chịu áp lực rất lớn từ Liên Xô. Liên Xô đặt hàng rất nhiều tàu từ các xưởng đóng tàu Ba Lan, nhưng chỉ muốn trả bằng rúp chuyển nhượng không thể chuyển đổi và gần như vô dụng: https://www.researchgate.net/publication/305054272_The_Trans... Tỷ giá với nội tệ do Moskva kiểm soát. Để giao những con tàu đó cho Nga, Ba Lan phải mua vật liệu và thiết bị từ bên ngoài khối Đông Âu, và phải thanh toán bằng ngoại tệ mạnh. Các nước Đông Âu không lâu sau đã xây dựng hệ thống hàng đổi hàng, nhưng các nhà cung cấp ngoài Đông Âu thì muốn được trả bằng đô la Mỹ. Ba Lan cố bán nông sản và hàng công nghiệp, nhưng không cạnh tranh nổi với các nhà cung cấp phương Tây nên nguồn thu rất ít; khi mức sống tiếp tục giảm, cuối cùng người dân chán ngấy Đảng Cộng sản và cuộc chơi kết thúc
Đây là một sự đối lập thú vị với câu chuyện về Galaksija của Nam Tư
https://spectrum.ieee.org/yugoslavia-diy-microcomputer
https://jacobin.com/2020/08/computer-yugoslavia-galaksija-vo...
https://en.wikipedia.org/wiki/Galaksija_(computer)
Sổ tay K-202: http://www.zenker.poznan.pl/k-202/dokumentacja/k-202-reklama...
Việc K-202 nhanh hơn các máy tính cá nhân ra đời sau đó không có gì lạ. Những máy tính sau này dựa trên bộ vi xử lý, còn các bộ vi xử lý đời đầu như 8008 hay 8080 không phải quái vật tốc độ nếu so với các thiết kế LSI TTL cùng thời
Bài viết cũng nói [Data General] Super Nova có tốc độ tương tự K-202. Một máy tính thú vị khác là Datapoint 2200, cũng là thiết kế TTL. Nhà sản xuất đã đến Intel và TI để triển khai thiết kế CPU thành một chip đơn, và kết quả là bộ vi xử lý 8008, có tập lệnh gần như giống hệt nhưng chậm hơn chiếc 2200 ban đầu
Nếu bạn ngạc nhiên trước tuyên bố K-202 thực hiện “một triệu phép toán mỗi giây”, thì thực ra nó có nghĩa là một triệu lần đọc/ghi bộ nhớ mỗi giây. Nó không thực hiện được một megaflop