魏少軍:微處理器與基礎(chǔ)軟件協(xié)同發(fā)展
魏少軍表示,今天無論是軟件發(fā)展、硬件發(fā)展,CPU與基礎(chǔ)軟件發(fā)展必須形成平和。
魏少軍稱,云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)為微處理器和基礎(chǔ)軟件提供了新的發(fā)展機(jī)遇,特別是大數(shù)據(jù)正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的計(jì)算架構(gòu),微處理器和基礎(chǔ)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(xué)微電子所所長魏少軍演講實(shí)錄:
魏少軍:謝謝丁司長!前面幾位講演設(shè)計(jì)到軟件、系統(tǒng)、大數(shù)據(jù),我講一下微處理器與基礎(chǔ)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(jī)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(gè)短板。
我想談兩個(gè)方面:
一、微處理器和基礎(chǔ)軟件是現(xiàn)代電子整機(jī)的核心。
二、如何來驅(qū)動發(fā)展自己的CPU和基礎(chǔ)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(jī)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(jì)算機(jī)誕生時(shí),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(jì)算機(jī)。1958年集成電路發(fā)明,1964年出了第一臺集成電路計(jì)算機(jī),花了50億美元,是研制第一顆原子彈曼哈頓計(jì)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(jī)、汽車,小到家里用的各種家用電器,像MP3、手機(jī)。從工業(yè)部門到日常生活大概都離不開。
有人做過一個(gè)統(tǒng)計(jì),美國平均一個(gè)家庭的CPU的數(shù)量大概是30到50個(gè)。我們國內(nèi)城市家庭大概也是這個(gè)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(gòu)對現(xiàn)在微處理器發(fā)展非常強(qiáng)的作用??梢哉f今天各種各樣的CPU也好、計(jì)算機(jī)也好,超不出這個(gè)體系架構(gòu)。
微處理器出現(xiàn)很多的變遷,計(jì)算機(jī)不斷發(fā)展、運(yùn)算速度不斷提升。人在做計(jì)算的時(shí)候非常簡單,2+3=5,很快算到了。但是計(jì)算機(jī)做的時(shí)候,要取指令、指令譯碼、取操作數(shù)、完成運(yùn)算。是一個(gè)非常長的鏈條,要完成一個(gè)簡單的運(yùn)算也要大量的工作,涉及到大量的外部存儲器的操作。計(jì)算和實(shí)際人腦在工作中非常大的差別。
微處理器按照應(yīng)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(yīng)用于高性能的服務(wù)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(dāng)然我們熟悉的筆記本電腦、桌面計(jì)算機(jī)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(guān)注的。工業(yè)上高可靠、高實(shí)時(shí)是主要特點(diǎn)。我們在應(yīng)用時(shí)要關(guān)注應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)中具體的特點(diǎn)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(yīng)用軟件,一類叫技術(shù)軟件。應(yīng)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(luò)化、服務(wù)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(yīng)用軟件相互滲透,向一體化軟件平臺演進(jìn)。
虛擬化,實(shí)現(xiàn)跨硬件平臺的虛擬環(huán)境,方便各種應(yīng)用的遷移、保持業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
網(wǎng)絡(luò)化,充分利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,更多的資源、更簡潔的應(yīng)用、更好的服務(wù)、更快的分發(fā)和更新。
服務(wù)化,現(xiàn)在很多的應(yīng)用,特別是基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用不再賣軟件通過服務(wù)收取費(fèi)用。
融合化,與硬件融合提高產(chǎn)品性能和附加值,與網(wǎng)絡(luò)融合助推軟件產(chǎn)業(yè)調(diào)整。
微處理器和軟件的關(guān)系到底是什么關(guān)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(guān)系不斷發(fā)生變化。
世界上第一臺計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的時(shí)候并不支持軟件。馮諾伊曼體結(jié)構(gòu)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(yīng)用是軟件技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大拉動力,并不是CPU是強(qiáng)大拉動力,軟件發(fā)展動力是應(yīng)用。
傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)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(shí)代,我們要做一個(gè)東西,一個(gè)手機(jī)應(yīng)該用什么樣的操作系統(tǒng),應(yīng)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(dǎo)。
應(yīng)用模式成為與技術(shù)發(fā)展同等重要的軟件技術(shù)發(fā)展驅(qū)動力。今天特別注意軟件應(yīng)用模式的改變。應(yīng)用改變在改變著我們整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境和發(fā)展。
第二,用戶體驗(yàn)是關(guān)鍵。易用性和好用性是軟件發(fā)展永恒的主題。每個(gè)變化都無時(shí)無刻的改變我們的習(xí)慣,讓我們習(xí)慣更加方便。用戶體驗(yàn)實(shí)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(diǎn)。計(jì)算能力是基礎(chǔ),我們能看到1945年利用真空管的電子計(jì)算機(jī)ENIAC,占地170平米,重要30噸,耗電170千瓦,運(yùn)算能力每秒5000次,今天手機(jī)運(yùn)算多少呢?非???。今天手機(jī)的計(jì)算能力相當(dāng)于1969年NASA所有的運(yùn)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(yīng)用、用戶體驗(yàn)和計(jì)算能力這三點(diǎn)希望永遠(yuǎn)不要忘記。在現(xiàn)在計(jì)算體系架構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)合,今天更多講應(yīng)用導(dǎo)向。在企業(yè)當(dāng)中大家看到,做軟件沒有做硬件。
移動互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代我們看到很多重要的機(jī)遇,舉一個(gè)iphone的例子。如果2006年、2007年iphone出現(xiàn)的時(shí)候,諾基亞當(dāng)時(shí)占42%,如日沖天,沒有人想到做MP3的企業(yè)能把手機(jī)做好。做好最重要的一點(diǎn)是封閉的軟硬件平臺、開放的應(yīng)用程序接口、開放的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。到今天為止,還沒有人懷疑蘋果各種設(shè)備的用戶體驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)的API,能夠把應(yīng)用軟件開發(fā)商和內(nèi)容提供商結(jié)合,把電信運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和其他運(yùn)營商引入到形形色色的手機(jī)中,而且又想標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一操作系統(tǒng),這是理想。但是每個(gè)人都想利用好的操作系統(tǒng)自成體系,軟硬之間沒有結(jié)合。如果沒有三星,安卓不太可能有更好的結(jié)果。
面對今天如此復(fù)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?jiǎng)恿Α\浖欠窬邆渥銐虻闹文芰?,能夠支撐新的?yīng)用,能夠?qū)婋s的系統(tǒng)進(jìn)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(gè)計(jì)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(gè)做數(shù)據(jù)庫的軟件公司花這么多年收購專業(yè)化的計(jì)算機(jī)公司為什么?提了一體機(jī)的概念讓很多人明白原來想干這個(gè)。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(jì)算量是一個(gè)指數(shù)函數(shù),這是一個(gè)被科技界熟知的NP-Complete難題,使用現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)無解。今天無論是軟件發(fā)展、硬件發(fā)展,CPU與基礎(chǔ)軟件發(fā)展必須形成平和。
微處理器和基礎(chǔ)軟件是電子整機(jī)系統(tǒng)的核心,之間的關(guān)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?qiáng)使引導(dǎo)硬件,以應(yīng)用為導(dǎo)向、以用戶體驗(yàn)為目標(biāo),以計(jì)算能力為基礎(chǔ),這是發(fā)展過程中必須遵循的原則。云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)為微處理器和基礎(chǔ)軟件提供了新的發(fā)展機(jī)遇,特別是大數(shù)據(jù)正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的計(jì)算架構(gòu),微處理器和基礎(chǔ)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!