魏少軍：微處理器與基礎軟件協(xié)同發(fā)展
[導讀]4月10日消息，第一屆中國電子信息博覽會在深圳會展中心隆重開幕。新一代信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇是第一屆中國電子信息博覽會，也是本屆博覽會工業(yè)和信息化部、深圳市人民政府聯(lián)手打造的行業(yè)內(nèi)最高的論壇。今日下午，
4月10日消息，第一屆中國電子信息博覽會在深圳會展中心隆重開幕。新一代信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇是第一屆中國電子信息博覽會，也是本屆博覽會工業(yè)和信息化部、深圳市人民政府聯(lián)手打造的行業(yè)內(nèi)最高的論壇。今日下午，新一代信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇于深圳會展中心五樓簕杜鵑廳舉行，清華大學微電子所所長魏少軍教授在會上發(fā)言。
魏少軍表示，今天無論是軟件發(fā)展、硬件發(fā)展，CPU與基礎軟件發(fā)展必須形成平和。
魏少軍稱，云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)為微處理器和基礎軟件提供了新的發(fā)展機遇，特別是大數(shù)據(jù)正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的計算架構，微處理器和基礎軟件正在變得密不可分，協(xié)同發(fā)展成為不可回避的主題。
以下為清華大學微電子所所長魏少軍演講實錄：
魏少軍：謝謝丁司長！前面幾位講演設計到軟件、系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)，我講一下微處理器與基礎軟件的發(fā)展。微處理器就是CPU，是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心。前面整機企業(yè)談了很多的發(fā)展思路，但是像郭總芯片和軟件還是用別人的。這是電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個短板。
我想談兩個方面：
一、微處理器和基礎軟件是現(xiàn)代電子整機的核心。
二、如何來驅(qū)動發(fā)展自己的CPU和基礎軟件。
我們知道CPU是電子信息系統(tǒng)的心臟，今天廠商教育客戶非常大，為什么會這樣呢？CPU本身太重要了，是電子整機系統(tǒng)的心臟。既然是心臟希望心臟好，心臟不好肯定有問題。
大家知道，微處理器并不是一開始就出現(xiàn)。1945年第一臺電子計算機誕生時，里面并沒有微處理器，而是中央處理器和CPU。其中1954年出現(xiàn)了第一臺晶體管計算機。1958年集成電路發(fā)明，1964年出了第一臺集成電路計算機，花了50億美元，是研制第一顆原子彈曼哈頓計劃2.5倍。1971年出現(xiàn)了我們說的微處理器，從那兒以后微處理器主宰我們世界。
微處理器無處不在。所謂無處不在，大到飛機、汽車，小到家里用的各種家用電器，像MP3、手機。從工業(yè)部門到日常生活大概都離不開。
有人做過一個統(tǒng)計，美國平均一個家庭的CPU的數(shù)量大概是30到50個。我們國內(nèi)城市家庭大概也是這個數(shù)。微處理器伴隨在人身邊，并沒有意識到，但是我們天天在使用。
現(xiàn)在看到的是一位美國人，他提出的體系架構對現(xiàn)在微處理器發(fā)展非常強的作用?？梢哉f今天各種各樣的CPU也好、計算機也好，超不出這個體系架構。
微處理器出現(xiàn)很多的變遷，計算機不斷發(fā)展、運算速度不斷提升。人在做計算的時候非常簡單，2+3=5，很快算到了。但是計算機做的時候，要取指令、指令譯碼、取操作數(shù)、完成運算。是一個非常長的鏈條，要完成一個簡單的運算也要大量的工作，涉及到大量的外部存儲器的操作。計算和實際人腦在工作中非常大的差別。
微處理器按照應用不同分成各種各樣不同處理器，包括超高性能的微處理器，以及應用于高性能的服務器的微處理器。最近出現(xiàn)了面向互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)處理器。當然我們熟悉的筆記本電腦、桌面計算機更多考慮到性能和功耗。在家用電器中，高功耗和低功耗比較關注的。工業(yè)上高可靠、高實時是主要特點。我們在應用時要關注應用領域當中具體的特點來選擇CPU。
我們講了CPU或者叫微處理器。軟件很難表示了，我們經(jīng)常說芯片是心臟，軟件最出名的就是微軟的操作系統(tǒng)，不僅有操作系統(tǒng)，還有很多各種各樣的軟件，包括數(shù)據(jù)庫和瀏覽器等。
軟件的分類可以分成很多，分成兩類，一類叫應用軟件，一類叫技術軟件。應用軟件五花八門，多媒體、游戲等。軟件的發(fā)展趨勢可以呈現(xiàn)出平臺化、虛擬化、網(wǎng)絡化、服務化、融合化。
從平臺化上看，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件和應用軟件相互滲透，向一體化軟件平臺演進。
虛擬化，實現(xiàn)跨硬件平臺的虛擬環(huán)境，方便各種應用的遷移、保持業(yè)務的連續(xù)性。
網(wǎng)絡化，充分利用網(wǎng)絡的優(yōu)勢，更多的資源、更簡潔的應用、更好的服務、更快的分發(fā)和更新。
服務化，現(xiàn)在很多的應用，特別是基于互聯(lián)網(wǎng)的應用不再賣軟件通過服務收取費用。
融合化，與硬件融合提高產(chǎn)品性能和附加值，與網(wǎng)絡融合助推軟件產(chǎn)業(yè)調(diào)整。
微處理器和軟件的關系到底是什么關系？
離開軟件的微處理器是行尸走肉，離開微處理器的軟件是孤魂野鬼，兩者密不可分。但是兩者的關系不斷發(fā)生變化。
世界上第一臺計算機出現(xiàn)的時候并不支持軟件。馮諾伊曼體結構才催生了軟件的概念。如果微處理器是氣球，軟件就是氣球吹起來的空氣。無論微處理器的性能優(yōu)多高，軟件總能讓微處理器能力顯得不足。應用是軟件技術發(fā)展的強大拉動力，并不是CPU是強大拉動力，軟件發(fā)展動力是應用。
傳統(tǒng)的計算機怎么發(fā)展？先考慮微處理器，有了微處理器考慮電腦，再考慮操作系統(tǒng)。
今天在移動互聯(lián)的時代，我們要做一個東西，一個手機應該用什么樣的操作系統(tǒng)，應該用什么樣的微處理器。兩種角色在過去幾年中發(fā)生重大的改變，軟件從跟隨變成了引導。
應用模式成為與技術發(fā)展同等重要的軟件技術發(fā)展驅(qū)動力。今天特別注意軟件應用模式的改變。應用改變在改變著我們整個生產(chǎn)環(huán)境和發(fā)展。
第二，用戶體驗是關鍵。易用性和好用性是軟件發(fā)展永恒的主題。每個變化都無時無刻的改變我們的習慣，讓我們習慣更加方便。用戶體驗實際上是非常重要的，而軟件的易用性和好用性是客戶能否接受的一點。計算能力是基礎，我們能看到1945年利用真空管的電子計算機ENIAC，占地170平米，重要30噸，耗電170千瓦，運算能力每秒5000次，今天手機運算多少呢？非常快。今天手機的計算能力相當于1969年NASA所有的運算能力加起來還要多。NASA把人類送到月球上，而你今天只會玩憤怒的小鳥。
應用、用戶體驗和計算能力這三點希望永遠不要忘記。在現(xiàn)在計算體系架構設計中出現(xiàn)了重大變化，傳統(tǒng)市場分為軟件和硬件，這條線上是軟件，這條線下面是硬件。傳統(tǒng)我們講軟硬結合，今天更多講應用導向。在企業(yè)當中大家看到，做軟件沒有做硬件。
移動互聯(lián)網(wǎng)時代我們看到很多重要的機遇，舉一個iphone的例子。如果2006年、2007年iphone出現(xiàn)的時候，諾基亞當時占42%，如日沖天，沒有人想到做MP3的企業(yè)能把手機做好。做好最重要的一點是封閉的軟硬件平臺、開放的應用程序接口、開放的應用開發(fā)環(huán)境。到今天為止，還沒有人懷疑蘋果各種設備的用戶體驗仍然是最好。[!--empirenews.page--]
安卓的成功打造了一種商業(yè)模式，夢想著能夠形成這種商業(yè)模式，這是標準的API，能夠把應用軟件開發(fā)商和內(nèi)容提供商結合，把電信運營商、網(wǎng)絡運營商和其他運營商引入到形形色色的手機中，而且又想標準化的統(tǒng)一操作系統(tǒng)，這是理想。但是每個人都想利用好的操作系統(tǒng)自成體系，軟硬之間沒有結合。如果沒有三星，安卓不太可能有更好的結果。
面對今天如此復雜的世界，軟件面臨的壓力很大。軟件是驅(qū)動硬件發(fā)展的重要動力。軟件是否具備足夠的支撐能力，能夠支撐新的應用，能夠?qū)婋s的系統(tǒng)進行有效的管理。
前面講了大數(shù)據(jù)，我也想講一講大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)非常有意思，對整個計算發(fā)生重大的變化。
2009年，甲骨文宣布花了74億美元收購SUN，為什么收購SUN？而且花了這么多錢？一個做數(shù)據(jù)庫的軟件公司花這么多年收購專業(yè)化的計算機公司為什么？提了一體機的概念讓很多人明白原來想干這個。真正的目的在哪里？Oracle做數(shù)據(jù)庫，大數(shù)據(jù)意味著從海量數(shù)據(jù)終尋找出所需內(nèi)容要化肥計算量是一個指數(shù)函數(shù)，這是一個被科技界熟知的NP-Complete難題，使用現(xiàn)行的計算機無解。今天無論是軟件發(fā)展、硬件發(fā)展，CPU與基礎軟件發(fā)展必須形成平和。
微處理器和基礎軟件是電子整機系統(tǒng)的核心，之間的關系正在發(fā)生深刻的變化，軟件從前期的被動跟隨硬件，證逐漸變?yōu)閺娛挂龑в布?，以應用為導向、以用戶體驗為目標，以計算能力為基礎，這是發(fā)展過程中必須遵循的原則。云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)為微處理器和基礎軟件提供了新的發(fā)展機遇，特別是大數(shù)據(jù)正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的計算架構，微處理器和基礎軟件正在變得密不可分，協(xié)同發(fā)展成為不可回避的主題。
我的發(fā)言完畢，謝謝大家！
魏少軍表示，今天無論是軟件發(fā)展、硬件發(fā)展，CPU與基礎軟件發(fā)展必須形成平和。
魏少軍稱，云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)為微處理器和基礎軟件提供了新的發(fā)展機遇，特別是大數(shù)據(jù)正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的計算架構，微處理器和基礎軟件正在變得密不可分，協(xié)同發(fā)展成為不可回避的主題。
以下為清華大學微電子所所長魏少軍演講實錄：
魏少軍：謝謝丁司長！前面幾位講演設計到軟件、系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)，我講一下微處理器與基礎軟件的發(fā)展。微處理器就是CPU，是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心。前面整機企業(yè)談了很多的發(fā)展思路，但是像郭總芯片和軟件還是用別人的。這是電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個短板。
我想談兩個方面：
一、微處理器和基礎軟件是現(xiàn)代電子整機的核心。
二、如何來驅(qū)動發(fā)展自己的CPU和基礎軟件。
我們知道CPU是電子信息系統(tǒng)的心臟，今天廠商教育客戶非常大，為什么會這樣呢？CPU本身太重要了，是電子整機系統(tǒng)的心臟。既然是心臟希望心臟好，心臟不好肯定有問題。
大家知道，微處理器并不是一開始就出現(xiàn)。1945年第一臺電子計算機誕生時，里面并沒有微處理器，而是中央處理器和CPU。其中1954年出現(xiàn)了第一臺晶體管計算機。1958年集成電路發(fā)明，1964年出了第一臺集成電路計算機，花了50億美元，是研制第一顆原子彈曼哈頓計劃2.5倍。1971年出現(xiàn)了我們說的微處理器，從那兒以后微處理器主宰我們世界。
微處理器無處不在。所謂無處不在，大到飛機、汽車，小到家里用的各種家用電器，像MP3、手機。從工業(yè)部門到日常生活大概都離不開。
有人做過一個統(tǒng)計，美國平均一個家庭的CPU的數(shù)量大概是30到50個。我們國內(nèi)城市家庭大概也是這個數(shù)。微處理器伴隨在人身邊，并沒有意識到，但是我們天天在使用。
現(xiàn)在看到的是一位美國人，他提出的體系架構對現(xiàn)在微處理器發(fā)展非常強的作用?？梢哉f今天各種各樣的CPU也好、計算機也好，超不出這個體系架構。
微處理器出現(xiàn)很多的變遷，計算機不斷發(fā)展、運算速度不斷提升。人在做計算的時候非常簡單，2+3=5，很快算到了。但是計算機做的時候，要取指令、指令譯碼、取操作數(shù)、完成運算。是一個非常長的鏈條，要完成一個簡單的運算也要大量的工作，涉及到大量的外部存儲器的操作。計算和實際人腦在工作中非常大的差別。
微處理器按照應用不同分成各種各樣不同處理器，包括超高性能的微處理器，以及應用于高性能的服務器的微處理器。最近出現(xiàn)了面向互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)處理器。當然我們熟悉的筆記本電腦、桌面計算機更多考慮到性能和功耗。在家用電器中，高功耗和低功耗比較關注的。工業(yè)上高可靠、高實時是主要特點。我們在應用時要關注應用領域當中具體的特點來選擇CPU。
我們講了CPU或者叫微處理器。軟件很難表示了，我們經(jīng)常說芯片是心臟，軟件最出名的就是微軟的操作系統(tǒng)，不僅有操作系統(tǒng)，還有很多各種各樣的軟件，包括數(shù)據(jù)庫和瀏覽器等。
軟件的分類可以分成很多，分成兩類，一類叫應用軟件，一類叫技術軟件。應用軟件五花八門，多媒體、游戲等。軟件的發(fā)展趨勢可以呈現(xiàn)出平臺化、虛擬化、網(wǎng)絡化、服務化、融合化。
從平臺化上看，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件和應用軟件相互滲透，向一體化軟件平臺演進。
虛擬化，實現(xiàn)跨硬件平臺的虛擬環(huán)境，方便各種應用的遷移、保持業(yè)務的連續(xù)性。
網(wǎng)絡化，充分利用網(wǎng)絡的優(yōu)勢，更多的資源、更簡潔的應用、更好的服務、更快的分發(fā)和更新。
服務化，現(xiàn)在很多的應用，特別是基于互聯(lián)網(wǎng)的應用不再賣軟件通過服務收取費用。
融合化，與硬件融合提高產(chǎn)品性能和附加值，與網(wǎng)絡融合助推軟件產(chǎn)業(yè)調(diào)整。
微處理器和軟件的關系到底是什么關系？
離開軟件的微處理器是行尸走肉，離開微處理器的軟件是孤魂野鬼，兩者密不可分。但是兩者的關系不斷發(fā)生變化。
世界上第一臺計算機出現(xiàn)的時候并不支持軟件。馮諾伊曼體結構才催生了軟件的概念。如果微處理器是氣球，軟件就是氣球吹起來的空氣。無論微處理器的性能優(yōu)多高，軟件總能讓微處理器能力顯得不足。應用是軟件技術發(fā)展的強大拉動力，并不是CPU是強大拉動力，軟件發(fā)展動力是應用。
傳統(tǒng)的計算機怎么發(fā)展？先考慮微處理器，有了微處理器考慮電腦，再考慮操作系統(tǒng)。
今天在移動互聯(lián)的時代，我們要做一個東西，一個手機應該用什么樣的操作系統(tǒng)，應該用什么樣的微處理器。兩種角色在過去幾年中發(fā)生重大的改變，軟件從跟隨變成了引導。
應用模式成為與技術發(fā)展同等重要的軟件技術發(fā)展驅(qū)動力。今天特別注意軟件應用模式的改變。應用改變在改變著我們整個生產(chǎn)環(huán)境和發(fā)展。
第二，用戶體驗是關鍵。易用性和好用性是軟件發(fā)展永恒的主題。每個變化都無時無刻的改變我們的習慣，讓我們習慣更加方便。用戶體驗實際上是非常重要的，而軟件的易用性和好用性是客戶能否接受的一點。計算能力是基礎，我們能看到1945年利用真空管的電子計算機ENIAC，占地170平米，重要30噸，耗電170千瓦，運算能力每秒5000次，今天手機運算多少呢？非常快。今天手機的計算能力相當于1969年NASA所有的運算能力加起來還要多。NASA把人類送到月球上，而你今天只會玩憤怒的小鳥。
應用、用戶體驗和計算能力這三點希望永遠不要忘記。在現(xiàn)在計算體系架構設計中出現(xiàn)了重大變化，傳統(tǒng)市場分為軟件和硬件，這條線上是軟件，這條線下面是硬件。傳統(tǒng)我們講軟硬結合，今天更多講應用導向。在企業(yè)當中大家看到，做軟件沒有做硬件。
移動互聯(lián)網(wǎng)時代我們看到很多重要的機遇，舉一個iphone的例子。如果2006年、2007年iphone出現(xiàn)的時候，諾基亞當時占42%，如日沖天，沒有人想到做MP3的企業(yè)能把手機做好。做好最重要的一點是封閉的軟硬件平臺、開放的應用程序接口、開放的應用開發(fā)環(huán)境。到今天為止，還沒有人懷疑蘋果各種設備的用戶體驗仍然是最好。[!--empirenews.page--]
安卓的成功打造了一種商業(yè)模式，夢想著能夠形成這種商業(yè)模式，這是標準的API，能夠把應用軟件開發(fā)商和內(nèi)容提供商結合，把電信運營商、網(wǎng)絡運營商和其他運營商引入到形形色色的手機中，而且又想標準化的統(tǒng)一操作系統(tǒng)，這是理想。但是每個人都想利用好的操作系統(tǒng)自成體系，軟硬之間沒有結合。如果沒有三星，安卓不太可能有更好的結果。
面對今天如此復雜的世界，軟件面臨的壓力很大。軟件是驅(qū)動硬件發(fā)展的重要動力。軟件是否具備足夠的支撐能力，能夠支撐新的應用，能夠?qū)婋s的系統(tǒng)進行有效的管理。
前面講了大數(shù)據(jù)，我也想講一講大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)非常有意思，對整個計算發(fā)生重大的變化。
2009年，甲骨文宣布花了74億美元收購SUN，為什么收購SUN？而且花了這么多錢？一個做數(shù)據(jù)庫的軟件公司花這么多年收購專業(yè)化的計算機公司為什么？提了一體機的概念讓很多人明白原來想干這個。真正的目的在哪里？Oracle做數(shù)據(jù)庫，大數(shù)據(jù)意味著從海量數(shù)據(jù)終尋找出所需內(nèi)容要化肥計算量是一個指數(shù)函數(shù)，這是一個被科技界熟知的NP-Complete難題，使用現(xiàn)行的計算機無解。今天無論是軟件發(fā)展、硬件發(fā)展，CPU與基礎軟件發(fā)展必須形成平和。
微處理器和基礎軟件是電子整機系統(tǒng)的核心，之間的關系正在發(fā)生深刻的變化，軟件從前期的被動跟隨硬件，證逐漸變?yōu)閺娛挂龑в布?，以應用為導向、以用戶體驗為目標，以計算能力為基礎，這是發(fā)展過程中必須遵循的原則。云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)為微處理器和基礎軟件提供了新的發(fā)展機遇，特別是大數(shù)據(jù)正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的計算架構，微處理器和基礎軟件正在變得密不可分，協(xié)同發(fā)展成為不可回避的主題。
我的發(fā)言完畢，謝謝大家！
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