在半個世紀前，美國航天在冷戰中得到了空前的突破發展，載人登月更是讓世界震驚。當時人們對科技感十足的阿波羅號表示出極大的興趣，卻忽略了這艘宇宙飛船的核心——計算機系統。
神奇的「小霸王」
科幻電影中的宇宙飛船科技感十足，眼花繚亂的計算機參與系統更是吸引人們的眼球，可半個世紀前的真實場景卻完全不同。阿波羅航天器的計算機只有4kb的內存，現代人手機拍攝的照片可能都超過1mb，而1mb相當於1024k，也就是說當年登月的計算機內存還不如現在一張照片的零頭！
這台在登月項目中大放異彩的計算機有32kg重，比標準包裝的大米重一些，如今看起來很笨重，可是在當時世界上已經是無法想像的超越時代！在1946年世界第一台計算機問世時，人們被它超強的計算能力折服，同時也被這個大傢伙的「體型」所震撼，超過30噸的重量和房子一樣的體積讓人們以為這就是計算機以後的樣子。
然而科技的高速發展改變了計算機的大小，比如中國首台百萬級運算能力的150機只有幾百公斤，大大改善了計算機笨重的概念。但是要知道150機真正投入使用是在1972年，而阿波羅號登月是在1969年，可見搭載的計算機多麼強大！
這台當時世界上最先進的計算機負責運算前往月球的軌道，並且根據宇航員實際觀測數據不斷修正參數，防止外在因素改變飛船的行進路線。另外還有一台輔助計算機，負責給飛船的系統發送指令，以實現宇航員的人工操作。
除了這台原始的計算器，阿波羅號上海搭載了一個內存72kb的只讀存儲器。這台存儲器在現在看來同樣不可思議，因為它的存儲核心是「繩子」編織而成！這種原始的存儲器名字叫做「芯繩存儲器」，由拉動芯片上的繩子進行數據輸出。數百名程序員將阿波羅號飛行時需要的程序提前錄入其中，宇航員使用時通過計算機調用即可。
正是這些現在看來土到掉渣的技術，把人類航天推到了頂峰，甚至在科學技術爆炸的今天也無法重現載人登月。那麼4kb就能實現登月，現如今幾百gb甚至1t以上內存的計算機，都把內存用在哪裡了呢？
不再是「計算」的計算機
蘋果手機發佈的新聞稱，下一代蘋果手機將擁有1t內存，將手機的儲存量提高到了新的時代。而計算器的內存更加瘋狂，十年前就有1t的硬盤，時至今日只要有錢就可以提升內存或者存儲空間，要多大有多大。
計算機的體積也在不斷縮小，在上世紀70年代三代計算器概念提出以後，家用計算機就走進了千家萬戶，鞋盒大小的機箱就能容納幾乎所有的部件。
那麼為何現在越來越強大的計算機反而看起來不如當年阿波羅登月的4kb「小霸王」計算機呢？原因就是如今計算機不再只是用來計算。
當年的登月飛行中，計算機需要處理的只有數據，比如飛行軌道的長度、影響因素校正等。這些數據只有數字，計算機只需要進行運算。並且每次只處理一組數據，當同時需要兩個數據時，就要遵循「先來後到」的原則。
現在的計算機要「累」得多，圖像處理和並行計算工作非常複雜。自從微軟提出windows系統概念以後，這種操作和表現形式就受到世界上幾乎所有人的喜愛。需要使用一項功能，點擊圖標就可以輕鬆實現，背後則需要大量的運算，來調動顯示器上的像素點，排列成我們需要的畫面。
這些運算遠遠超出簡單的數學公式，需要龐大的處理器支持。按照微軟發佈的windows最低系統配置要求，處理器需要1千兆赫或者更快，內存需要1gb（32位）或者2gb（64位）。這個要求只是保證windows系統正常運行，即點擊圖標能夠有反應，僅此而已。
另外一個非常消耗計算機內存的就是「並行」運算，常見的就是我們玩手機時，桌面是播放器中精彩的綜藝節目，看到興奮的地方要用輸入法發條彈幕，同時微信消息提醒朋友晚上約火鍋。這些都是需要處理器和內存同時運算才可以實現的，和前文提到的阿波羅號計算機只能算一組數據根本不是一個量級。
在兩個以上軟件同時運行時，處理器和內存的使用也需要更高的配置，比如只打開微信，cpu使用率只需要10%的算力，而同時再打開視頻軟件，cpu可能瞬間達到峰值。這和進教室門一樣，排隊進入只需要幾分鐘，而一擁而入可能半天都進不去，大家都堵在門外。
而手機或者電腦使用時很明顯不允許「排隊」使用軟件，那麼只有「加寬大門」一條路可走，也就是我們常說的增加內存。世界計算機史也伴隨着內存的進步而滾滾向前。
內存的過去和將來
人類自從誕生以來，就一直在尋找高效存儲消息的方法。4.5萬年前，印度尼西亞的的壁畫就記錄了當時人們生活中常見的動物。後來文字逐漸產生，楔形文字石板記錄了更多信息。直到19世紀，英國的數學家查爾斯·巴貝奇發明了打孔卡來記錄數字的機械，也就是計算機的前身「機械打孔計算機」，可以記錄675位元組的信息。
之後人類在此基礎上加以發展，利用存儲信息提高工作效率，最著名的成功案例是1900年美國第三次人口普查，每台機械計算機可以代替500名工人，在一年內完成了統計，而上一次人口普查整整花了七年時間！
之後奧地利一名工程師發明了磁鼓存儲器，直接引導人類向電子計算機高速發展。最早的電子計算機存儲器由水銀延遲線、陰極射線示波器、靜電存儲器、磁鼓等複雜的結構組成，是當時技術所限的產物。直到1950年磁芯存儲器出現，才真正地把這項技術和整個計算機科技推向全世界。
IBM、三星等科技巨頭在計算機存儲器上雖然名聲顯赫，但是商業層面卻猶猶豫豫。原因是電腦終端好比戰車，隨着升級迭代會帶來巨額利潤，而存儲器好比汽油，雖然會隨着電腦售出，但是技術迭代並不快，市場價格波動較大，市場未來有很大的不確定性。
計算機的未來已經到來，谷歌、微軟、IBM等科技寡頭在量子計算機項目上取得了了不起的成就，存儲器是其中最先被改變的部分。目前已知的量子計算機可以用256位存儲單元記錄整個地球的信息，在三分鐘內完成了傳統計算機一萬年才能完成的科學運算。雖然目前量子計算機還處於試驗階段，但是相信不久的將來定會來到我們的生活中。
人類的智慧是宇宙發展中的奇蹟，計算機則是人類智慧的最高成就之一。未來的宇宙探索需要更為強大的計算機支持，相信量子計算機將會大放異彩。人類在浩瀚太空中大膽開拓，創造了難以想像的成就，並在未來持續邁進。
作者：舊時夢話 校稿：川川
