未来电脑会是怎么样的_未来十年电脑系统

1.计算机网络行业未来发展趋势

2.mac是什么

3.现在学计算机未来发展前景怎么样？

4.未来的电脑会是什么样子？

5.计算机专业未来的发展趋势是怎样的？

6.IT行业未来的发展前景

7.计算机行业未来发展趋势是什么样的

8.鸿蒙只是半成品，云操作系统才是终极形态

导读多核和Cell等新型处理结构的出现不仅是处理器架构历史上具有里程碑式的事件，对传统以来的计算模式和计算机体系架构也是一种颠覆

智能革新

2005年，一系列具有深远影响的计算机体系结构被曝光，有可能为未来十年的计算机体系结构奠定根本性的基础，至少为处理器乃至整个计算机体系结构做出了象征性指引。我们看到，随着计算密度的提高，处理器和计算机性能的衡量标准和方式在发生变化，从应用的角度讲，讲究移动和偏向性能两者已经找到了最令人满意的结合点，并且有可能引爆手持设备的急剧膨胀。尽管现在手持设备也相对普及，但是在计算能力、可扩展性以及能耗上，完全起步到一台手持设备应该具备的作用;另一方面，讲究性能的服务器端和桌面端，开始考虑减少电力消耗赶上节约型社会的大潮流。

本来，这些都应该是此前十年要意识到并解决的问题，却恰恰被高速增长的喜悦淹没，片面追求性能和技术细节简直就带来了一场灾难。电脑到目前为止并没有变得更为方便好用，反而由于可用的层面更广，人们依旧无所适从。现在很多人意识到，必须从硬件设计上就具备某些功能，比如自主的电脑系统管理、编译器层面的多任务分配和通过虚拟或者其他技术实现的各个用户、网络、设备的有效隔离和管理，防止病毒过快扩张从而有效降低IT的维护成本和费用。

未来十年内最会被关注的系统架构大迁移，乃是Cell引领了完全可扩展的架构模式。尽管SONY的初衷可能是生产一个能强悍的游戏机处理器，IBM和东芝却有更深远的打算，它可以从大型机、服务器一直到手机维持统一的架构，需要改变的仅仅是频率、内核数量等等相关参数，从而在开发的时候能够具备在一个机器上开发，在所有机器上运行的可能。尽管其中可能因为种种原因，比如操作系统的不同，无法实现完全的代码共享，但实现代码的二进制共享是完全可能的。由此意味着，使用Cell的手机完全可以与相应的服务器进行直接沟通和资源共享，从而把这些小资源集合成为一个庞大的计算资源，在成就与否定自己的过程中实现资源的最大化利用。在这个资源体系之中，每个资源节点可能是微不足道的，但是每个节点的运算都可能被整个资源库无穷放大，从而构成一个完整的Cell网络。

Cell本身适应这种变化，同样也是它自己创造了这种变化。因而从它开始就强调了不一样的设计风格，除了能够很好地进行多倍扩展外，处理器内部的SPU(Synergistic Processor Unit协同处理单元)具有很好的扩展性，因而可以同时面对通用和专用的处理，实现处理资源的灵活重构。也就意味着，通过适当的软件控制，Cell能应付多种类型的处理任务，同时还能够精简设计的复杂程度。

但是，仅仅有这些并不足以让一台电脑更为人性化，电脑的活动需要人多量的干预，不足以抵消它在性能上的进步，“它”没有更体贴人来自电脑无法感知自己本身。下一步需要做的是，让电脑有“感觉”，这样会消耗多量的计算资源，当然也会让电脑真的能够应对一些需求的时候，变得更为简单和方便。

这里说到的“感知”乃是一些软件的算法搭配硬件，实现对基本线条及其造型的判断，从而达到更为智能的目的。比如说，目前还无法对图像进行有意义的搜索，用户无法通过一个的大概映像在浩如烟海的库中找到自己想要的。而这些往往应为数量巨大没有进行标注，查找就是很麻烦的事情，现在Intel和一家公司正在研究可以进行搜索的软件，如果真的能够判断线条组合的话，将是计算机史上的一大飞跃，这就意味着，电脑真的能够学习了，在IDF Fall2005上，Intel展示了这个软件的初潜功能。

让机器具备识别线条及其组合的几何形状的能力估计将成为人工智能的分水岭，而机器获得的可学习能力将大大扩展他们的用途，一些简单的机器活动将不需要人的参与指挥，这就是图像搜索研究可能带给人们的巨大收益。

机器能自我感知还包含一台互联状态下的电脑，能够清楚互联机器的位置和具体属性。通过信号到达的时间差确定分布，如果进行严格的距离限制，对像Wi-Fi这样的无线信号的跨区域保密，就不再是一个难题，超过距离的请求不回应即可，大大减轻了人们在保密算法上的投资压力。

可以发现，技术正变得更为人性化，正朝着人们想要的方向前进，解决了上述问题，也将为电脑的未来增长提供持续的强大动力。2005年对IT而言值得纪念的事情乃是PC经历过很长时间的徘徊停滞之后，将冲破2亿台年销量的大关，这是像Intel这种注意大量前期投资的公司为什么继续投入的根本原因。

节能是主题

节能的思考方式，将决定系统架构中占据重要位置的处理器设计，这意味着晶体管数量消耗较小的RISC架构还将占据主流位置。现在Intel处理器的设计，借用了RISC的思想，不过为了保证与以前硬件的相互兼容，处理器变得过于复杂。

在绝对能耗和计算密度增加的时候，节能的处理器设计拥有更大的现实意义。可以提供更大计算密度，同样体积的刀片服务器中能够支持更多处理器，从而让更高性能的群集计算成为可能。现在，一些考虑甚至更为细节化，技术有可能让节约任何有用资源成为可能，Intel甚至展示了一款处理器原型，把电源调整的模块做到了处理器上，以适应高速处理器快速频率变换在电源需求特性上的不一样，同时还能够节约主板空间，把电源模块腾出来就有可能实现更大的计算密度或者更完善的散热措施。

节能也让集成化的思考进入更主流视野。这也是“后频率”时代对片面追求频率而不顾及其他的直接回应，有些部件的集成不仅有利于整个系统的性能提升，也有利于能耗的大大节省。比如像处理器内置内存控制器的做法的确非常好，但是还不够，如果能够把图形芯片和内存控制都集成在处理器内，那样才更有节能价值。这恐怕对那些唯性能论的人不是一个好消息，却绝对是未来笔记本电脑和掌上设备的发展方向。尤其是对于寸土寸金的掌上电脑来说，这种集成更是求之不得。另外，对于多核处理器，需要更为细致的安排，让每个处理器拥有自己的独立访问内存的权利并且能够直接进行信息交流，同样会让处理器的等待时间缩小，从而提高处理器单位能耗的性能表现。

把能耗考虑进去并且通过单位能耗的性能增量看作新的衡量指标，有利于高效率的流水线设计。Pentium 4的超长流水线除了能够带来相应的频率提高外，还意味着处理一个任务的时候，开关的晶体管将要比流水线短的处理器更多，从而意味着更多的能量消耗。

未来以移动平台为核心的处理器系列，将使用更短的流水线，以提供更为合理的能耗。并且，当频率过高的时候，晶体管的泄漏电流将成为处理器功耗的主要来源，那就意味着，未来性能的提升将仰赖处理器的多核安排模式。

还需要注意到，软件对硬件的利用同样左右处理器或者整个电脑系统的功耗。尽管我们的假想对像是个人桌面运算系统，这种概念同样适用于服务器以至更广阔的领域。但是不通过细致的电脑管理工具和与底层相关的一些东西紧密结合起来，比如BIOS、操作系统这个层面的理解和配合，大概是无法实现资源的合理调配，也就无法实现真正的节能。从这个意义上来说，软件和硬件已经变得更相互依赖，尤其是需要提供一些高级特性的时候，这种相互交叉变得不可避免。另外，软件提供合理优秀的算法渐渐被人淡忘，现在开发人员更多通过硬件上的努力抵消软件编制的幼稚，同时开发人员需要代码更好的可读性，也削弱了他们进行优化的积极性。这对节能同样不利，合理、“聪明”的编译器应该是最后能有所作为的防线，但是它的意义会很有限。处理器开发商需要提供更为完善的编译器，能够更为合理地调配资源成为其中的关键。尤其是在多核处理器逐渐深入人心的时候，对任务的调配就不仅仅应该操作系统层面上的事情，需要上升到系统架构的层面，打通各种环节才有可能实现，否则任何所谓的技术图景在现实中都将是那样苍白无力。

多核处理器到来之后，还将面临一些实际问题。一些没有经过并行编程的应用是无法充分享受到多核处理器的好处的，并且，多核处理器本身有一些需要软件编写人员注意的事项，需要他们在编写软件的时候尽量避免某些可能导致拥塞的事情发生，否则，效率将成为空话。这让并行编程的难度远远高于传统的模式，何况一些软件分成几个部分变成的难度差异很大，如何解决桌面双核利用率不高的问题也是重点之一。总不可能要求用户同时打开数个任务一块跑，那样有可能会有些效果，却不是一个用户愿意听到和看到的。那样就需要提供一个完善的编译器机制，按照合适的分配法则进行资源请求的分配，以实现硬件设备的完善利用，而不能仅仅依靠操作系统层面上的任务分配方式，那样对双核处理器系统的推广是相当不利的。

即便是针对服务器平台，这样的中间件也是很有价值的，那样可以大大减弱多处理器平台对软件特性的依赖，开发人员也不不要考虑那么详细，对结果影响不大。估计这是未来一段时间内很多人思考的新空间，尤其是针对像OpenGL这种调用，整个程序封装很严密的时候，这种拆散机制将会成为灵活利用资源的超级工具被人们广泛利用。可能没有特意编制的软件效率那么高，但却符合PC用户的需求，在高端软件都平民化的时候，这尤其重要。

核心还是虚拟化

多核出现的意义还在于可以有资源用来虚拟化，可以实现更有意思的功能搭配。因此，无论是服务器还是桌面运算系统，在虚拟化这个方向还将走得更远，并且像HDTV这样的数字内容逐步

走向家庭，家用PC的角色将大大转变，除了目前所进行的一些任务外，还需要考虑到这么大容量的内容存储和检索，将成为家用PC的一个重要角色，家用PC也在向家用服务器转移。

但是在这一点上，家用PC将受到像游戏机这样平台的挑战。它们功能相对单一，操作系统和软件相对固定，虽然用户能够参与其中的概率比较小，却可以保证一个相对稳定的工作平台，从而成为家庭信赖和依靠的伙伴。这种单功能的简化产品并无意味着功能的简单化，而是把一部分很需要的功能从电脑里拿出来，进行大大强化从而形成一个独特的产品。

虽然游戏机以前可能不会成为电脑的竞争对手，但是在它们进行拓展之后呈现了明显的这种与电脑试比高的形势，最重要的是它的消费更关注软件层面上的相互衔接和搭配，而不像现在PC抑或是一些中低端的服务器，软件和硬件的搭配不是那么紧密，它们其中的缝隙就有可能成为游戏机的生存空间。尤其是家庭服务器到来的时候，相互直接竞争的关系居然日益明显，像索尼和微软都宣称他们的游戏机不仅仅是游戏机，而是拥有更为广泛而且深刻的含义。

多核和虚拟化也正是应对家庭中家用PC的边缘化成为服务器这一趋势而做。以显示这种视频输出为中心和以家用服务器(姑且称之)为交换中心的格局正在逐渐形成，家用服务器将关联所有能够联系的数字设备从而成为数字家庭的HUB，存储重要的数字内容，而它的具体性能和运算将通过HDTV以及手持设备进行展现。上升到这个层面，虚拟化不仅将成为管理电脑的强大工具，还将成为关联各种设备很重要的手段。

另外，针对家用服务器所处的地位和它的服务内容，存储和网络连接将是家庭服务器很重要的考核量。为了充分利用处理器资源，将它们进行虚拟划分以及I/O层面的虚拟化，都将像目前的服务器领域那样具有现实意义。同时，正是这种角色转变，才让虚拟化更加可以深入人心地被充分利用和管理，或许，当虚拟化成为常量的时候，家用PC不向家用服务器转移也是不太可能的事情，否则，驱动家用PC增长的后驱力将会非常弱。

对系统架构而言，需要考虑更多的系统吞吐量，处理器将变得更具备吞吐能力的HUB，而不能仰赖北桥芯片，那样效率低而且也不利于成本和能耗的降低。处理器内部集成内存和I/O控制器乃是时代的必须，绝对不是技术恩怨所能把握和左右的。

处理器向更大容量的2级缓存也是必须。当作为家庭服务器之后，数据的转移交换和解码编码将成为桌面运算平台的主要工作，尤其是这些工作需要同时进行的时候，2级缓存的优势将会体现出来。那些需要大量运算资源的编码、解码工作将会因为大量的2级缓存变得相对更容易。

一方面，随着生产工艺的提高，2级缓存自然水涨船高;另一方面，新的设计和任务需求需要这大量的缓存，缓存的大小还将继续成为处理器性能的分水岭。

多核架构之乱

现在的多核处理器设计呈现数种倾向。以AMD和IBM的HyperTransport派，可以实现分离缓存的高速共享和数据交换，处理器之间的通信也有直接的通道进行，因此可以通过分离的缓存实现很高的性能。同时因为各个处理器核心具有自己的访问内存机制，不相互干扰，在一些缓存相关性特别严重的应用中，它这种架构是很有优势的。所谓成也萧何，败也萧何，它这种架构具有明显的取向，HyperTransport作为它们传输干道，是分利于小数据块的连续传输，而对大数据块的传输表现一般。对于未来应用，均衡性不是很好，但可以肯定的是，商用性能断然奇佳。

Intel目前的Pentium D核心处理器太像一个模仿出来的产品，由于Pentium 4本身不具备处理器相互通信的机制并且处理器访问内存受到很多限制，这让它的双核处理器并不太成功。尤其是一些考虑数据相关性的应用，两个Cache之间的数据通信都将给总线带来无上压力，从而大大降低了因为多核带来的计算能力提高的好处。尤其是两个核进行通信的时候，双方都无法访问内存，设若某个软件的某个片断有大量的需要进行修改的数据，结果将是灾难性的。

随着移动平台技术迁移到桌面平台，在功耗和性能上达到新的高度之后，新系列的多核处理器还是很值得关注，但是如果Intel不继续改善处理器系统的I/O性能，所能够得到的好处还将因为I/O等待而散失殆尽。尤其是未来10年内，数字内容的爆炸式增长将对处理器的I/O提出严峻挑战，尤其是多核的系统更应该在这方面多花功夫才是正道。

Cell很独特，有一个主控处理器进行资源分配和负载平衡。其他8个协同处理单元具有很大自主性，因而可以很容易分配到各个运算流水线中去，构成相对独立而又相关联的结构。虽然每个协同运算单元具备独立的内存资源，但是高速的互联总线让它们可以充分利用整个系统的缓存资源，并且协同处理器单元之间也拥有完善而且快速的联系通道，成为Cell处理器能够自由组合成为面向多种应用类型的关键。

根据各种应用的不同，Cell就能够相应组合，成为高于通用处理器，在各种应用场合中能够向专用架构发起挑战的处理器。因此，在一些负载很大的场合，从服务器到游戏机，都将是它信马由缰的大好场所，怪不得，东芝还把Cell当作HDTV的处理芯片使用。只要提供良好的编译器环境，它就能针对不同类型的应用进行优化搭配，的确是Cell精当的地方。

Cell的其他好处来自软件的编译，完全的模块化思想，有利于运算资源的良好搭配，尤其面对协同处理单元这些资源，不在软件商进行优化搭配，将很大程度上损害Cell的声誉，尽管我们现在无法定论它就能够主宰未来的系统架构，但就目前来看，至少它代表一种趋势毫无疑问，统一的架构对任何人都很必要。

要完成向多核的转变，还需要很多路要走，尤其像功耗这样的问题不可忽略，有可能成为左右多核是否成功的关键因素。Intel以Pentium 4核心的多核计划必然不可能走得更远，它的移动平台更适合多核;AMD的多核系统也将会功耗过高，发展受到制约;Cell却走了一条完全不一样的道路，很具有现实意义，可以综合能耗、性能以及针对不同的特定任务，实现架构的自由组合变换，乃是未来一段时间的重点，如果说谁会主宰未来的处理器市场，Cell是一个不可忽视的选手。

技术应该是生活化的技术，生活也将成为技术化的生活，任何纯粹的以追求技术而技术的做法都将很难得到认同和发展。很可喜的是，最近的计算机体系结构考虑到了一些生活细节，当然这些还远远不够，站在人类的立场上，请不要认为我们对技术要求过于苛刻。

计算机网络行业未来发展趋势

历史：

现代计算机的技术发展史

(1)始于微型机时代的嵌入式应用

电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中，实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代，微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点，迅速走出机房；基于高速数值解算能力的微型机，表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。例如，将微型计算机经电气加固、机械加固，并配置各种外围接口电路，安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来，计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的计算机，称作嵌入式计算机系统。因此，嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。

(2)现代计算机技术的两大分支

由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。

通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。 而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。

早期，人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装，在大型设备中实现嵌入式应用。然而，对于众多的对象系统（如家用电器、仪器仪表、工控单元……），无法嵌入通用计算机系统，况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同，因此，必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统，这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。

如果说微型机的出现，使计算机进入到现代计算机发展阶段，那么嵌入式计算机系统的诞生，则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代，从而导致20世纪末，计算机的高速发展时期。

(3) 两大分支发展的里程碑事件

通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展，导致20世纪末、21世纪初，计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术，不必兼顾嵌入式应用要求，通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列；操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力，使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。

嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。

因此，现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于：它不仅形成了计算机发展的专业化分工，而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域，使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。

现状

1 嵌入式系统的含义及分类

嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外,大量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) ,嵌入式系统是计算机应用的另一种形态,正如前所述它与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状,嵌入式计算机可以分成下面几类:

(1) 嵌入式微处理器(Embedded MicroprocessorUnit , EMPU)

嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。

(2) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit , MCU)

嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROMPEPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时P计数器、WatchDog、IPO、串行口、脉宽调制输出、APD、DPA、Flash RAM、E2PROM 等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。

(3) 嵌入式DSP 处理器( Embedded Digital SignalProcessor , EDSP)

DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP 算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP 算法正在大量进入嵌入式领域,DSP 应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP 功能,过渡到采用嵌入式DSP 处理器。

(4) 嵌入式片上系统(System On Chip)

随着EDI 的推广和VLSI 设计的普及化,及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临, 这就是System On Chip(SOC) 。各种通用处理器内核将作为SOC 设计公司的标准库,和许多其它嵌入式系统外设一样,成为VLSI 设计中一种标准的器件,用标准的VHDL 等语言描述,存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统,仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外,整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去,应用系统电路板将变得很简洁,对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。

2 嵌入式系统工业的特点

(1) 嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业

从某种意义上来说,通用计算机行业的技术是垄断的。占整个计算机行业90 %的PC 产业,80 %采用Intel 的8x86 体系结构,芯片基本上出自Intel ,AMD ,Cyrix 等几家公司。在几乎每台计算机必备的操作系统和文字处理器方面,Microsoft 的Windows 及Word 占80 - 90 % ,凭借操作系统还可以搭配其它应用程序。因此当代的通用计算机工业的基础被认为是由Wintel (Microsoft 和Intel 90 年代初建立的联盟)垄断的工业。

嵌入式系统则不同,它是一个分散的工业,充满了竞争、机遇与创新,没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断全部市场。即便在体系结构上存在着主流,但各不相同的应用领域决定了不可能有少数公司、少数产品垄断全部市场。因此嵌入式系统领域的产品和技术,必然是高度分散的,留给各个行业的中小规模高技术公司的创新余地很大。另外,社会上的各个应用领域是在不断向前发展的,要求其中的嵌入式处理器核心也同步发展,这也构成了推动嵌入式工业发展的强大动力。

器件是嵌入式系统产业的根本,嵌入式系统工业的基础就是以应用为中心的“芯片”设计技术和面向应用的软件产品开发技术。

(2) 嵌入式系统具有的产品特征

嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,如果独立于应用自行发展,则会失去市场。嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁兼容性等方面均受到应用要求的制约,这些也是各个半导体厂商之间竞争的热点。

和通用计算机不同,嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用对处理器的选择面前更具有竞争力。嵌入式处理器要针对用户的具体需求,对芯片配置进行裁剪和添加才能达到理想的性能;但同时还受用户订货量的制约。因此不同的处理器面向的用户是不一样的,可能是一般用户,行业用户或单一用户。

嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。嵌入式系统中的软件,一般都固化在只读存储器中,而不是以磁盘为载体,可随意更换,所以嵌入式系统的应用软件生命周期也和嵌入式产品一样长。另外,各个行业的应用系统和产品,和通用计算机软件不同,很少发生突然性跳跃,嵌入式系统中的软件也因此更强调可继承性和技术衔接性,发展比较稳定。

嵌入式处理器的发展也体现出稳定性,一个体系一般要存在8 - 10 年的时间。一个体系结构及其相关的片上外设、开发工具、库函数、嵌入式应用产品是一套复杂的知识系统,用户和半导体厂商都不会轻易地放弃一种处理器。

(3) 嵌入式系统软件的特征

嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键,对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有所不同。

①软件要求固态化存储

为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。

②软件代码高质量、高可靠性

尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高、片上存储器容量不断增加,但在大多数应用中,存储空间仍然是宝贵的,还存在实时性的要求。为此要求程序编写和编译工具的质量要高,以减少程序二进制代码长度、提高执行速度。

③系统软件(OS) 的高实时性是基本要求

多任务嵌入式系统中,对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键,单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效率的,这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成,因此系统软件的实时性是基本要求。

④多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础

(4) 嵌入式系统开发需要开发工具和环境

通用计算机具有完善的人机接口界面,在上面增加一些开发应用程序和环境即可进行对自身的开发。而嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。

(5) 嵌入式系统软件需要RTOS 开发平台

通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口(API) ,是计算机基本组成不可分离的一部分,应用程序的开发以及完成后的软件都在操作系统(OS) 平台上面运行,但一般不是实时的。嵌入式系统则不同,应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS 开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。

(6) 嵌入式系统开发人员以应用专家为主

通用计算机的开发人员一般是计算机科学或计算机工程方面的专业人士,而嵌入式系统则是要和各个不同行业的应用相结合的,要求更多的计算机以外的专业知识,其开发人员往往是各个应用领域的专家。因此开发工具的易学、易用、可靠、高效是基本要求。

前景

3 嵌入式系统的应用前景

嵌入式控制器的应用几乎无处不在:移动电话、家用电器、汽车……无不有它的踪影。嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点,其应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域,对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。

嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机,一台通用计算机的外部设备中就包含了5 - 10 个嵌入式微处理器。在制造工业、过程控制、网络、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。

嵌入式系统工业是专用计算机工业,其目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用;通用计算机的发展变为功能电脑,普遍进入社会,嵌入式计算机发展的目标是专用电脑,实现“普遍化计算”,因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的“数字基因”。正如我国资深嵌入式系统专家—沈绪榜院士的预言, “未来十年将会产生头大小、具有超过一亿次运算能力的嵌入式智能芯片”,将为我们提供无限的创造空间。总之“嵌入式微控制器或者说单片机好象是一个黑洞,会把当今很多技术和成果吸引进来。中国应当注意发展智力密集型产业”。

参 考 文 献

[1] 吕京建. BOL System Inc. 从嵌入式系统的可靠性与可信性看Y2K问题.

[2] 穆玉刚, 等. 嵌入式系统及其调试手段的研究JOURNAL OF SHENYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY(Vol 18 No. 4. 1999.

[3] 吕京建,等. 嵌入式Internet 技术及其应用. http :PPwww. bol - sys2tem. com

[4] 吕京建,肖海桥. 嵌入式处理器分类与现状. http :PPwww. bol -system. com

[5] 吕京建,肖海桥. 面向二十一世纪的嵌入式系统综述. http :PPwww. bol - system. com

[6] Clarke Esler ,TASKING Inc. And Christopher S. Sontag ,emWare《Em2bedded web for 8 - and 16 -bit MPUs》Components in Electronics.April 1999.

[7] Warren Webb. 嵌套技术促进汽车改革. http :PPwww. ednchina. com

[8] 吕京建,肖海桥. 嵌入式系统开发工具及RTOS 平台. http :PPwww. bol - system. com

[9] TASKING致力于嵌入式通信,推动Internet 和通信解决方案. ht2tp :PPwww. bol - system. com

[10] 嵌入式系统的2000 年问题. 中国台湾省行政院主计处电子处理资料中心.

[11] 何立民. 建设单片机应用平台, 实施平台开发战略. http :PPwww. bol - system. com

[12] 8 位和16 位微控制器的嵌入式Internet 接入. http :PPwww. bol -system. com

[13] 能提供C 可编程性的低成本控制器. EDN 编辑部,EDN 2000.

mac是什么

1、网络工程方向就业前景良好，学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作，也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、教育培训等工作。

2、软件工程方向 就业前景十分广阔，学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。也可以继续攻读计算机科学与技术类专业研究生和软件工程硕士。

3、通信方向学生毕业后可到信息产业、财政、金融、邮电、交通、国防、大专院校和科研机构从事通信技术和电子技术的科研、教学和工程技术工作。　　

4、网络与信息安全方向宽口径专业，主干学科为信息安全和网络工程。学生毕业后可为政府、国防、军队、电信、电力、金融、铁路等部门的计算机网络系统和信息安全领域进行管理和服务的高级专业工程技术人才。并可继续攻读信息安全、通信、信息处理、计算机软件和其他相关学科的硕士学位。

扩展资料：

全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右 按照人事部的有关统计，中国今后几年内急需人才主要有以下 8大类：以电子技术、生物工程、航天技术、海洋利用、新能源新材料为代表的高新技术人才;信息技术人才;机电一体化专业技术人才;农业科技人才;环境保护技术人才;生物工程研究与开发人才;国际贸易人才;律师人才。

教育部、信息产业部、国防科工委、交通部、卫生部曾联合调查的专业领域人才需求状况表明，随着中国软件业规模不断扩大，软件人才结构性矛盾日益显得突出，人才结构呈两头小、中间大的橄榄型，不仅缺乏高层次的系统分析员、项目总设计师，也缺少大量从事基础性开发的人员。

现在学计算机未来发展前景怎么样？

Macintosh（简称Mac）是苹果公司自1984年起开发的个人消费型计算机。

Macintosh 128k是第一款成功的面向大众市场的个人电脑，它拥有图形用户界面、内置屏幕和鼠标。苹果公司同时销售其广受欢迎的Apple II系列电脑麦金塔电脑近十年，直到Apple II于1993年停产。

早期的麦金塔电脑都较贵市场由更便宜的Commodore 64、IBM PC及 IBM PC兼容机主导。但后来，麦金塔操作系统被教育和出版领域广泛应用，使得苹果公司成为未来十年的世界第二大个人电脑制造商。20世纪90年代初，苹果公司推出了麦金塔LC II和Color Classic，这两款产品在价格上与当时的Wintel机型竞争。

Mac的操作系统

最初Mac的默认操作系统命名为：System Software，至System 7.5.1起正式改名为Mac OS。自从2001年Cheetah发布时，版本号一直停留在10开头。2001年最初被称为Mac OS X，10.8 Mountain Lion起命名为OS X，10.12 Sierra起，为与其他平台操作系统iOS、watchOS、tvOS等命名方式相符合，又更名为macOS。2020年，引进ARM架构改写的macOS 11 Big Sur被官方公布，版本号正式脱离10开头。

macOS 使用Darwin作为系统核心，而Darwin核心是以FreeBSD为范本加以改写而成。

未来的电脑会是什么样子？

总体来说，就业前景是满意的，现在对计算机人才需求比较大，计算机人才的缺口也比较大，各行各业都少不了计算机专业的懂技术的人，加上这几年比较火的人工智能、大数据、物联网、5G时代的到来，企业对毕业生的要求也越来越高，需要的高端人才也越来越多，不仅仅要学会还要学精。计算机专业是一门综合的学科，有关数据结构、网络、数学等学习上是有点难度，科目类别的实践性偏高，所以一定要好好珍惜在学校学习的时间，多提高动手实践能力，不断的提升自己。

从薪资方面，计算机毕业后薪资还是很好的，是学校里每年毕业平均薪资比较高的专业，计算机方面的专业总体工资总是在比较靠前的地方，并且比较厉害的找到一些大厂的offer可以达到很高的年薪，有多少付出就有多少收获，一个很公平的行业，。所以你大学期间如果好好学，掌握一门技术，毕业拿到你拿到好的offer还是可以的，起码能养活自己，不愁工资问题，加油小伙子。

对于996我先解释一下“996工作制”是指早上9点上班、晚上9点下班，中午和傍晚休息1小时（或不到），总计工作10小时以上，并且一周工作6天的工作制度，并且有的还没有加班费。我赞同合理加班，但不能接受996的制度，毕竟it行业是个高强度的脑力活动，需要长时间的聚精会神，对脑力消耗是很大的，长时间的加班导致身体根本吃不消，效率降低得不偿失，身体是革命的本钱。

计算机专业未来的发展趋势是怎样的？

写作思路：写作时从大处着手，尽量阐述自己的看法或者思想，全面详细的解答问题，并且紧扣问题的中心，把要表达的内容完整表述出来。

不久的将来，会出现一种电脑．它的功能奇异，主要有七大特点，竟是些什么特点呢？让我来告诉你吧！

它的第一特点是它不用手操做，只要说就可以了；

第二特点是他没有笨重的身体，它的外形只是个耳机，上面连这个电脑眼镜，你戴上它会很舒服；

第三特点是它可以折叠，如果不用了可以把它折叠后装起来，只需要一个一立方分米的盒子；

第四特点是它既能打电话也能无限上网；

第五特点是它可以当雷达，可以发现什么东西靠近你了，是用卫星发射的；

第六特点是当它调到车内状态时，它可以发现近一公里以内所有的警察以及摄相头，你发现它亮了，你就开慢点，预防被警察罚超速，或被摄像头拍下来，也是用卫星发射的；

第七特点是它可以无限收看全球各个台，未来的电脑。

有了这种电脑，那生活将是多么多姿多彩呀！它能给人带来许多方便之处。但是，它是需要人去发明的。不论是十年、二十年、三十年……不论多少年，我相信，它一定会被发明出来的。

未来的东西一定都很奇妙，也许不久就会有更先进、更完美的电脑被人们发明出来。

IT行业未来的发展前景

目前学习以下几个专业具有较为广阔的发展前景：

第一：软件工程专业。软件工程专业的就业情况一直比较不错，在计算机专业当中的表现是比较突出的，所以如果在本科毕业之后就希望参加工作，可以重点考虑一下软件工程专业。软件工程专业的细分方向比较多，不少女生比较喜欢前端开发方向，另外也可以重点关注一下移动端开发方向。

第二：电竞专业。毕业以后可以从事网络游戏美术，网络游戏动漫设计，游戏概念/故事情节设计，网络游戏3D设计，网络游戏人物设计，网络游戏环境设计，游戏服务器开发，游戏引擎开发，手机游戏策划，手机游戏开发，手机游戏程序开发，手机游戏美工，手机游戏测试等工作。发展前景也是很客观的。

第三：大数据专业。大数据专业未来的发展前景非常广阔，由于大数据行业的产业链涉及到多个环节，包括数据采集、数据整理、数据存储、数据安全、数据分析、数据应用等，所以大数据领域的就业岗位也比较丰富，其中数据整理和数据分析相关岗位还是比较适合女生从事的。

第四：UI设计专业。UI设计相比较于编程而言，还是非常适合大众所学习的。学习完UI设计，能获得一份稳定而又不失乐趣的工作，给予最大程度的安全感，同时有利于追求更高品质的生活，在艺术领域可以获得更多的启迪。综合考虑，UI设计是很适合初中生学习的。

计算机行业未来发展趋势是什么样的

首先，在中国这么一个人口众多的国家，尤其是在北京、上海这种一线城市，如何脱颖而出很重要，本科学历，四级证书已经成了最基本的标志（这里没有任何歧视意义，但是如果没有学历，很多垃圾公司会连面试的机会都不给），不用给我讲个例说有些人高中没毕业也能很成功，是，我身边就有一个实例，我曾经面试过一个90后的小男孩，高中都没毕业就不喜欢上学，只是酷爱系统运维（注意，我写的是酷爱）。第一次面试就让我感觉其非常有潜力，于是将他介绍给我前公司的老板，现在，差不多半年的时间，他的薪水已经由3.5K上升到了13K，远远高于我在公司时的薪资水平，呵呵，为什么，因为他玩命到疯狂的地步，每天没有任何的生活空间，坚持每晚2-3点才睡觉，疯狂的学习Linux系统运维的一切知识，诸君，如果你没有这份坚持与执着，那就认真去考个学历，并且把英语搞好，我不是说有了这两样东西就会成功，你同样需要努力，但是相比之下，机遇更多一些～

其次，我们应该有一个良好的职业发展方向，我周围有很多朋友，也见过很多人，包括应届毕业生和工作了两三年的朋友，甚至有的朋友都工作了快5年的时间，仍然拿很低的薪水，勉强维持生计，聊天的时候会感觉自己很迷茫，不知道能做什么，也不知道该做什么，这里，熊熊希望提醒大家，IT已经不是曾经的泡沫经济时代了，希望理性对待，如果你不是那块料（我的导师曾经说过一句话，IT人的成功是拿钱和命堆起来的，所谓钱就是疯狂的买书，看资料，命当然就是玩命学习了），那么在你还没有进入这行之前，请三思。如果你已经选择了IT这个行业，那么恭喜你，虽然这个行业现在人数众多，但是90%还都停留在最初级的IT民工层次，只要你肯付出努力，你就会站在金字塔尖～

至于IT发展方向，我本不想多说，每个人的想法不一样，但是我还是希望唠叨几句，算是个建议吧，首先，大家可以去各大招聘网站浏览，热门的职位，如项目经理、技术总监甚至CTO等，还是以软件开发为主，毕竟，我们要考虑一个公司的组成架构（不考虑人力行政及财务后勤等职能部门），对于一个大型互联网企业来说，拳头部门是他的产品与研发部门，这两个部门支撑着整个网站乃至整个公司的核心，没有产品没有平台谈其他的都没有任何意义。至于收益部门，肯定是销售和市场这两个部门，不管在哪个公司，只要你有成熟的产品，这两个部门的精英们就会想尽一切办法将其变为收益；再次是售前售后支持部门，一个好的产品并不是卖出去就算成功了，更重要的是客户的良好反馈，百年老店靠的是什么——口碑！最后，才轮到系统运维部门，做好了，是公司信息化部门，做不好，就会沦落成网管部门，任何其他部门的小鱼小虾都会踩你一脚，老板还不会向着你，因为，在老板的眼里，你只是为其维护硬件，适应的节约成本罢了（而且，在他眼里，你每次节约成本会带来更多的成本投入，比如我们的数据库经常需要升级内存 ^_^），所以，能不能做好，如何规划好，很重要～

对于软件开发方向，熊熊强烈建议学习C++或者C这种语言，相比其他语言，这两种语言囊括了所有能做的事情，而且用这两种语言的薪水，一般都是其他语言的2倍以上；第二类，建议.NET平台下的C#语言，也许会有人认为微软平台的产品很垃圾，我想说的是，存在即合理，Linux如果有那么多人去测试，去攻击，一样会撑不住，而且，用得起微软的，都是有钱的公司，这样的公司，薪水也不会低吧，呵呵；第三类，LAMP，这里，好像不是纯开发了，其实，我想说的是，如果你选择PHP，就必须深入理解LAMP，我见过很多号称PHP很好的开发，只是用Zend等成熟的框架进行编码开发，并不深入理解PHP与MySQL的架构，更不理解Linux架构，那样的话，你的薪水怎么可能上的去；第四类，本人非常熟悉但一直不想说的Java，好像是从01年开始，Java这种语言迅速占领了我们的视线，学习Java的热潮使得熊熊也一度迷茫过，Java语言的培训学校也如同雨后春笋一般层出不穷，然后，近十年以后的今天，Java语言走到什么程度了呢，那就是，一个应届毕业生甚至可以号称自己精通Java语言，我承认我身边有很多真正的Java高手，他们的薪水不低，但是对比我认识的其他语言的高手，还是差了一大截，如果非要选择Java，我希望你能够有机会去一个大型公司做ERP（比如国内的用友、金蝶、浪潮通软），否则就深入研究一下嵌入式吧（J2ME），这也是未来的发展方向，至于用JSP做网站，我劝还是算了，除非你能牛到成为架构师（不是PM，是真正的架构师），不然真的是在浪费青春，充其量只是代码民工罢了～

对于系统运维来说，这是熊熊最熟悉的职业了，但是也是熊熊最深恶痛绝的一个职业之一，运维的程度不一样，决定运维的水平良莠不齐，而且，做运维最重要在于是否有足够的权限，没有权限的SA是痛苦的，是郁闷的，而且学习不到任何东西，如果你做一个运维，感觉每天很清闲，那么恭喜你，只能说明两件事，不是你的水平真的高到了一定层度，就是你运维的环境实在太小，作为一个合格的SA，良好的日志记录与系统规划能力非常重要，谦虚谨慎，戒骄戒躁～

再来说说数据库，DBA是熊熊最向往之而且希望为其奋斗一生的职位之一，数据的魅力无处不在，在当今社会，任何一个稍具规模的公司（手工作坊就算了），无论是否与IT行业有关，数据都是其必不可少的组成部分，各种各样的数据均需要数据库来承载与维护（无论是大型的数据仓库，如DB；还是流行的Oracle、MS SQL、MySQL、Sybase等；甚至是微型的VF、Access等），一个好的DBA的作用显得极为重要，不仅需要能够进行日常维护，对于数据库本身的优化（包括数据库系统架构优化与SQL优化）及数据库整体架构设计，更是锻炼DBA的一个重要工作，重要的开发工作（核心部分存储过程）也要由DBA来完成，没有人比DBA更了解数据库中各个库与表的合理架构，再高级的数据挖掘和BI等，那就是超级DBA的职责范围了～

最后谈谈系统集成职位，这个职位是熊熊刚刚接触不久，但是又深有感触的职位，想做好这个职位，不在于你的技术水平要有多高，但是对各种技术一定要非常了解，就是要做个博采众长的人，而且，重点是你的文档能力与沟通演讲能力（文档能力决定你上可以向领导有所交代，下可以向客户有所演示），这也是为什么很多技术很好的人做不好系统集成高级职位的原因，深入理解需求，并能将其准确的用书面和语言表达出来，这才是重中之重，当今社会需要复合型人才，闷头苦干一辈子只能做个高级工程师（建议看看唐骏自传）～

各位在北京或上海这种一线城市打拼的兄弟们，如果你们今年已经到25岁，还没有到27岁，请一定要努力，相信我，只要你肯努力，你的薪水能够在2年内达到6K以上（最保守数字），如果你到27岁的时候，还不能达到月薪8K，或者说完全没有这个潜力（潜力的保守值是你已经最少拿到6K的月薪），那么我只能对你说很遗憾，你会被社会淘汰了，这是很残酷却又很现实的存在，设想一下，我们现在本科毕业后，一般的年龄都在22岁左右，到27岁已经有了5年的工作经验，在北京或上海这种绝对一线城市，如果你拿不到这个数，你如何养家糊口，如何给你爱的人幸福，现在的女孩子都是现实的，没房没车的生活不是每个女孩子都愿意跟你过的（已经有女友的不要拍砖，那我只能祝贺你小子很幸运，而且，好好善待你女友吧，毕竟，没有面包的爱情是不牢靠的，人家肯跟你，你就要加倍努力回报），做IT人一定要有一个良好的职业规划，知道我一年后应该达到什么水平，三年后应该达到什么层度，五年后应该达到什么地位，这样下去才不会迷茫～

鸿蒙只是半成品，云操作系统才是终极形态

超算行业主要上市公司：中科曙光(603019)、联想集团(00992.HK)、浪潮信息(000977)等

本文核心数据：全球超级计算机500强生产制造厂商市场份额、全球HPC服务器厂商市场份额、全球HPC存储厂商类别、全球HPC存储厂商市场份额等

联想、浪潮、HPE、Fujitsu等厂家超级计算机研发能力强，市场竞争力较强

作为世界高性能计算领域规模最大的权威会议之一，国际高性能计算大会每半年公布一次全球超级计算机TOP500榜单。在2021年6月公布的最新榜单中，从系统上榜数量来看，联想、浪潮、HPE排名前三，市场占比分别为36.8%、11.6%、9%。此外，部分超级计算机由厂家联合制造，如Piz Daint、Trinity等由Cray和HPE联合制造，SuperMUC由IBM和联想联合制造等。

从算力来看，Fujitsu、联想、HPE排名前三，总算力市场份额分别为19.8%、15.1%、11.1%。

从历年TOP500名单来看，中国在顶尖超级计算机研发上的努力已经突显出来，自2010年凭借天河1号首次问鼎TOP500后，2013年到2017年中国连续五年盘踞榜首。2018年6月，美国能源部宣布建成超级计算机Summit，它由IBM与Nvidia联合建造，现位于田纳西州的橡树岭国家实验室，并凭借Summit这一超级计算机登上TOP500榜首，在2020年6月-2021年6月公布的榜单中，Supercomputer Fugaku蝉联冠军，生产制造厂家为富士通。

HPE、戴尔、联想、浪潮等为HPC服务器主要生产厂商

超级计算HPC线下部署中，服务器和存储占据主要结构，其中服务器份额占比在50%左右，存储占比20%左右。从HPC服务器厂商来看，HPE、戴尔和联想占据了全球HPC服务器市场主要份额，2019年市场占有率分别达到了37.2%、22%、6.5%，其中HPE和戴尔市场份额较2015年均有所上升，联想份额小幅下滑。

注：Hyperion Research最新报告中HPC服务器厂商份额数据公布至2019年，2020年数据届时以机构发布为准。

系统提供商占据HPC存储主要市场，戴尔、IBM、HPE/Cray排名前三

从存储来看，Hyperion Research把HPC存储厂商分为系统集成商、系统提供商、独立存储提供商、云厂商和客户自己提供等类型，市场中大部分存储厂商都是系统提供商(占73.1%)，如Dell EMC，IBM和HPE等;前四名中只有DDN是独立存储提供商(存储份额占10.3%)。

从全球HPC存储厂商市场份额来看，2016-2020年，Dell、IBM、HPE/Cray市场份额均有所上升，DDN和NetAPP小幅下滑。2020年，Dell EMC、IBM、HPE/Cray和DDN位列HPC存储市场前四，排名第一的Dell EMC份额占26.3%，同时也是学术科研和工业领域份额领先者;HPE/Cray排名第三，但在政府行业排名第一。

在任何领域，底层基础设施都是至关重要的。对于数字化 社会 ，半导体、操作系统则是整个数字化生态的底层基础设施。中国在芯片和操作系统上实现突破，不仅关乎国家安全，也与中国的数字化产业发展潜力息息相关。

就像一颗大树一样，根扎的越深，树才能长得越高，枝叶才能更加茂盛。从这个角度来看，华为鸿蒙的确是国之重器。上至国家部门，下至黎明百姓，都对鸿蒙寄予厚望。

需要指出的是，鸿蒙一直宣称自己是面向物联网的操作系统，与安卓系统有本质的区别。事实也的确如此，鸿蒙并不是在重复造轮子，而是下一代操作系统。 鸿蒙对标的不是谷歌安卓，而是谷歌的物联网操作系统Fuchsia OS 。那么，鸿蒙与目前的操作系统相比，先进在哪里，鸿蒙是否就是未来操作系统的终点呢？

这篇文章，我们将讨论鸿蒙与目前操作系统的主要差别，描绘鸿蒙想要实现的“理想国”。此外，鸿蒙目前还只是一个半成品，更先进的操作系统，是云操作系统。接下来，我们将展开讨论。

说明：目前很多云厂商都宣称自研了云操作系统，他们所谓的云操作系统，实际上是云资源管理平台，不是真正的操作系统。什么才是云操作系统，目前还不能给一个完整的定义。不过，真正的云操作系统应该要具备以下几个特征：可以直接调度CPU，控制CPU计算进程；融合了目前的计算节点管理与单服务器操作系统，在云数据中心实现计算资源的自由调度；整个操作系统横跨云服务器、边缘计算服务器、智能设备三端，实现云边端的协同；操作系统上的应用程序主要部署在云服务器，基于云原生实现应用开发，并且一处开发，一处部署，多端接入，多端应用。

我们从操作系统的本质入手来讨论其演进的内在逻辑。大体上看，操作系统在整个计算架构中起着承上启下的作用：对下，操作系统的主要作用是控制计算、存储、网络和I/O设备；对上，则支撑应用软件，协助应用软件调用计算、存储等软硬件资源。操作系统还通过I/O设备实现人机交互。比如，电脑的人机交互就是鼠标+键盘作为输入，屏幕作为输出；手机的人机交互，主要的输入和输出介质都是屏幕。此外，还有摄像头、扬声器等输入输出设备。

操作系统的演进，核心就是针对不同的终端计算设备，来变革对软硬件资源的调用方式，更好的支撑上层应用软件，提供更友好的人机交互方式。

对数据的计算、存储、传输，是整个计算体系的核心，计算机的发展也都是围绕这三个方面来开展的。总体上，计算体系的演进是两条腿走路：一方面，芯片本身提供的计算能力在飞速发展， 以前是CPU的摩尔定律主导，现在则是以AI为核心的异构计算挑大梁，终极形态就是量子计算芯片 。存储芯片也实现了很大的技术进步，存储能力大幅提升。另一方面，传输技术尤其是无限传输技术的进步，则改变着整个计算体系的资源组织方式。最典型的就是数据传输能力的提升，拉近了数据中心与智能终端的“距离”，催生出云计算这种新的计算资源组织方式。云计算并没有提升整个体系的计算能力，而是通过重新组织提升了整个体系的资源利用效率。

传输能力并不是线性增长，而是阶梯式发展的。无限通信技术历经1G/2G/3G/4G，目前正在进行5G通信网络的建设。几年之后，整个 社会 的数据传输能力会得到一次质的飞跃。在整个计算体系中，计算、存储、传输是紧密相关的，传输能力的提升会改变计算、存储资源的组织方式。更大的带宽、更低的延迟，进一步拉近了数据中心（包括边缘计算中心）与智能终端的距离，计算、存储资源会在智能终端和数据中心之间进行重新分配。 一旦整个传输网络可以支撑数据中心和智能终端之间进行大量数据的实时传输，那么计算、存储资源就会向云端集中，终端则“退化”为一个人机交互界面 。手机、电脑的核心是人机交互，只需要保留屏幕、键盘、鼠标等输入输出设备和数据传输设备，无需再保留CPU、存储芯片（即使会保留部分计算、存储能力，低端芯片就完全够用）。智能终端输入数据，传输到云端进行计算、存储，然后传输到终端进行显示。

面对数据中心-智能终端组成的新计算体系，计算、存储、I/O进行了重新分配，在物理上分离开了。这个时候，操作系统就需要横跨数据中心和智能终端，根据需要调用相应的计算资源。并且，由于数据中心的服务器承担了大部分的计算、存储功能，对数据中心资源的调配则成为新操作系统的核心。相对而言，对电脑、手机这些终端的调配则显得没那么重要了。

相对于安卓操作系统，鸿蒙并不是重复造轮子，是有重大创新的。最核心的创新就是致力于通过软总线来替换硬总线。在以前的操作系统中，无论是电脑端的Windows系统，还是手机端的Android、IOS系统，在通信线路上都是硬总线。在一整个电路板上通过物理的实体电路来连接各个计算单元（包括计算、存储、I/O），实现各部分数据的传输。

实体电路在空间上有很大限制，如果能够通过无线电磁波来进行各个计算单元的数据传输，就可以在空间上大大解放智能终端。各个计算单元不再必须安装在一个电路板上，在空间上可以实现分离。如果再通过标准化将各个计算单元进行解耦，进而实现不同计算单元的自由组合，这一下子就打开了智能计算的想象空间。如果将几台电脑、手机放在一起，对于以前的操作系统，这些智能设备都是独立的个体，一个系统操作一台设备，不同设备之间没有联系；而 对于鸿蒙操作系统而言，他们不再是独立的设备，而是一堆可以利用的计算单元，是一堆CPU、存储，系统可以根据需要来自由组合这些计算单元 。比如，要运行一个大型 游戏 ，一台电脑的配置不够，就调动周围几台电脑、手机的CPU组成一个计算资源池，共同支撑计算需求。

除了对计算、存储资源的自由调度，软总线技术在I/O设备上有更大的应用潜力。过去几十年，由于芯片制造工艺的快速发展，总体遵循摩尔定律，计算机在CPU、存储上取得很大的提升，以至于现在一台手机提供的计算能力，就超过以前的超级计算机。但是，在I/O设备方面却进展缓慢。除了键盘、鼠标、屏幕，电脑上就增加了一个摄像头和扬声器。很长一段时间，更高像素的摄像头是智能手机厂商之间实现差异化的关键。 如果把智能计算设备与人进行类比，CPU相当于大脑，各种I/O设备相当于四肢，则计算机可谓一直处于“头脑发达，四肢简单”的状态 。

之所以会如此，就是因为不同计算单元需要用硬总线来进行连接。比如，手机摄像头必须要安装在手机上，因而摄像头不能做的很大。如果通过软总线技术，如果把摄像头“拆下来”呢？智能手机只承担核心的计算、存储、显示、交互功能，其他功能通过各种专用设备实现，然后通过电磁波将专用设备与手机连接起来，这些专用设备就像“装在手机里”一样。这种情况下，手机摄像头就解除了物理限制，可以把像素做的很高，甚至与单反相机媲美（事实上，可以直接将单反相机与手机连接起来）。更进一步，为什么不能将手机、电脑与天文望远镜连接起来呢？通过手机、电脑操控望远镜，把看到的美景实时记录下来，还可以分享给好友，或者进行在线直播。

通过软总线技术，鸿蒙操作系统可以让计算机的“四肢”异常的发达。 鸿蒙系统可以“穿透”智能设备，直接利用设备内部的计算、存储、感知单元。在鸿蒙的“眼里”，面对的不再是一个个独立的智能设备，而是一堆可以自由组合的计算模块。 手机、电脑，可以很轻易的与打印机、摄像机、微波炉、电视、空调、洗衣机、冰箱、 汽车 、电表、水表、体重秤、跑步机等设备进行连接。手机是“大脑”，其他设备则是“四肢”。

为什么以前没想到要用软总线来代替硬总线呢？因为以前的无线通信技术很不成熟。总体上看，通过物理线路来进行数据传输，在带宽、传输速度上还是有很大优势。软总线要替换硬总线，就必须要扩大数据传输的带宽，同时提升传输速率，降低延迟，这也是华为鸿蒙系统能否成功的关键。以目前的情况来看，鸿蒙只能说还在路上，软总线技术取得了一些突破，但要完美替换硬总线，依然还有一定距离。

依据相关数据，目前华为鸿蒙的软总线，已经达到1.8G的带宽、10毫秒延迟、35%的抖动。 10毫秒的延迟，对于一些实时性要求不高的业务场景还可以接受，但对于一些实时控制系统显然还是不够的。所以，鸿蒙接下来的关键就是把数据延迟压下去，把带宽提升来。 这肯定是有很大的技术难度，会涉及到WIFI、蓝牙等通信协议的大幅度修改。如果上述技术指标能够接近硬总线，鸿蒙软总线所带来的优势就会得到释放。依据华为内部的说法，他们目前正致力于攻克分布式计算，有望将软总线的时延压低到微秒级。如果真的可以实现，那鸿蒙必将大放异彩，中国的国产操作系统也才迎来了真正的春天，我们拭目以待吧。

虽然鸿蒙相比于上一代操作系统，已经实现了很大的进步（或者说致力于实现很大的进步，关键在于软总线是否能在时延、带宽上赶上甚至超越硬总线）。但是，鸿蒙很可能不是下一代操作系统的理想形态。与鸿蒙相比，云计算操作系统更具有发展潜力。

那么，云操作系统与鸿蒙操作系统的关键区别是什么呢？

鸿蒙虽然比安卓更进一步，但本质上还是一个本地化的操作系统，核心功能也是调配终端设备的计算资源。 所以，鸿蒙需要安装在手机、电脑、电视这种终端设备上。与之相比，云操作系统则是安装在数据中心的服务器上。或者说，云操作系统的主体在服务器上，终端设备上的系统只是起辅助作用。

云操作系统的核心也在软总线（我们暂且将其定义为软总线，即通过无线通信方式连接不同计算单元），只是其软总线的载体是5G构建的广域网；与之相比，鸿蒙软总线的核心是蓝牙、WIFI等近场通信构建的局域网。在传输领域，有线宽带和无线通信是竞合关系。在无线通信内部，1G~5G网络，也和蓝牙、WIFI存在竞合关系。上一代主要是4G网络与WIFI的竞争，下一代则是5G网络与WIFI的竞争。总体上，大家更看好5G网络。云操作系统将主要建立在5G基础上，有线宽带、WIFI、蓝牙也会发挥作用。

数据的计算、存储由数据中心（包括边缘数据中心）的服务器来完成，智能终端主要保留两个功能，数据收集和人机交互。云操作系统横跨云端服务器和智能终端来实现资源调配。要实现这个目标，关键是5G网络在带宽、时延、稳定性这些技术指标上能否达到硬总线的水平。与4G基站不同，5G将是宏基站与微基站（甚至更小的皮基站）相互配合，微基站或者皮基站其实就相当于室内WIFI。 从理论上来看，核心光通信网络+5G宏基站+5G微基站+皮基站，是可以实现对整个数据传输链路的全覆盖的。云操作系统也必然是基于5G，将5G通信网络作为其“软总线”的载体。

当然，以上只是对理想情况的设想。 目前，无论是5G还是云计算，都还处于初级发展阶段，5G技术还没成熟，5G网络覆盖也远未完成。尤为关键的是，5G网络在带宽、延迟这些技术性能上与硬总线相比还存在不小的差距。总体上看，5G和云计算的技术发展很快，协同效应越来越明显。 通过5~10年的时间，5G的带宽、延迟指标会得到大幅度提升，5G网络的建设也基本成熟。再加上边缘计算的发展，云数据中心-边缘计算中心-智能终端，将形成紧密配合的计算体系，届时就可以支撑云操作的发展。

我们不妨大胆设想一下，加入实现了云操作系统，整个计算体系会面临什么样的变革。云操作与原来的操作系统有什么不同，与鸿蒙所代表的物联网操作系统又有什么不同。云操作系统可以实现鸿蒙系统的一系列设想，而且可以比鸿蒙做的更好。下面，我们来具体分析。

下一代操作系统一定是面向物联网的，需要基于物联网设备来进行设计。在物联网领域有一个根本的难题——如何平衡设备智能化与成本控制？

某种程度上，计算能力就是智能程度。一个设备能够提供的算力越强，能够解决的问题就越多。计算能力的主要载体是芯片，越强的芯片越贵。 按照以往的逻辑，要对一台设备进行智能化改造，核心就是通过嵌入更强大的芯片来让其具备计算能力，这必然会大幅增加设备的成本。

在为物联网设计操作系统时，有两个因素需要重点考虑：

物联网设备数量巨大，因此必须降低成本。 如果每台物联网设备都安装芯片，这样的成本是难以承受的。试想一下，台灯、冰箱、空调，甚至水表、电表，都安装CPU和存储芯片，这些设备的价格必然会大幅度上升（目前物联网设备中的各种嵌入式芯片计算能力较弱，比电脑、手机芯片所能提供的计算能力小很多，因而其智能化程度有限）。

物联网设备的核心在于感知和控制，不在于计算。 未来，不仅家庭里会有各种智能设备，城市中也会密布各种传感器来监控城市的水、电、气等供应体系的状态。这些物联设备，核心作用是传感器和控制器，一方面将感知到的图像、电压等数据传入系统，另一方面依据指令来进行相应的操作，比如关闭阀门、调整摄像头角度等。

基于物联网设备的特点，要解决上述成本与智能化的矛盾，最好的办法就是将计算与感知、操控分离开来：物联网终端承担数据感知和操控的功能，把数据计算功能放到云端或者边缘计算端来完成。通过云操作系统，物联网设备可以安心做“四肢”，而将“大脑”放在云端或边缘端的服务器上。物联网设备上不用安装昂贵的芯片，依然可以获得强大的数据计算能力，以此来实现低成本的智能化改造。

将数据计算功能从物联网终端剥离出来，还有一个很重要的作用，那就是推动物联网设备在计算上的标准化。

我们知道，操作系统跟计算芯片是高度耦合的。电脑上的微软操作系统+英特尔芯片，手机端的安卓系统+高通芯片都是如此。操作系统往往与芯片相互配合，共同演进。无论是英特尔的电脑芯片，还是高通的手机芯片，都是高度标准化的。与之不同，物联网设备中的嵌入式芯片却是各式各样、千差万别，这就为操作系统的发展设置了很大的障碍。如果在芯片上不能实现统一，要用一套操作系统去适配多种多样的物联网芯片，系统性能必然会大打折扣。

如果通过云边端协同的方式，把物联网设备的计算芯片统一放到云端或者边缘端的服务器上，则可以很好地解决这个问题。服务器上的芯片是可以做到高度统一的，云操作系统只需要适配云服务器上的芯片。操作系统是调用硬件资源来完成计算任务，如果将计算任务集中到云端，那就屏蔽了本地终端设备的差异性。在云操作系统看来，无论是电脑、手机、平板还是车机、电视，本质上都是一块屏幕，操作起来都一样。

鸿蒙+物联网嵌入式芯片，只是一种过渡方案，终极方案还是云操作系统+云端标准计算芯片的方式。当然，实现上述的云边端协同是一条漫长的道路。在未来几年内，物联网上的嵌入式芯片依然会是主流方案。 这种情况下，华为的鸿蒙系统就不得不要去兼容各种各样的嵌入式芯片，这是一个很大的难题。 不过反过来看，通过鸿蒙系统来倒逼物联网芯片的标准化，也可以推动我国芯片和物联网产业的发展，这也算鸿蒙的一大贡献。

以上从硬件计算资源的调度方面来分析云操作系统的优势。下面，我们从应用软件的角度来看看云操作系统可能的未来。

在计算架构中，操作系统与芯片耦合，应用软件则与操作系统耦合。同样的一个应用软件，如果要从一个操作系统迁移到另一个操作系统，需要重新开发。比如电脑端的微信和手机端的微信，虽然功能都一样，腾讯却要要基于Windows和安卓系统开发两次。同样在移动端，微信也要基于苹果的IOS系统再开发一次。 功能都一样，却因为不同的操作系统重复开发多次，这无疑是巨大的浪费。 试想一下，面对各式各样的物联网设备，如果软件厂商也要对不同的设备进行多次开发，那简直不能忍受。

所以，一次开发，多端适配，是物联网操作系统的刚需，这也是鸿蒙尽力要实现的目标。操作系统是与计算芯片耦合的，面对多样化的嵌入式物联网芯片，鸿蒙必然要做出一些个性化适配，上面承载的应用软件也要做出相应的适配，这会增加一些开发难度。如果强行屏蔽底层芯片的差异，很可能会损害系统的性能，表现出来就是系统容易卡、稳定性差。

如果是云操作系统，由于计算芯片本身就是统一的，云操作系统主体部署在云端服务器上。相应的，上层应用的主体也部署在云服务器上。终端设备就是一个人机交互界面，大部分情况就是一块触摸显示屏（在部分场景中再加上语音交互）。终端智能设备是一个访问云端应用的入口。无论是从手机、电脑还是电视、车机，甚至是从电冰箱、电梯广告屏幕上访问，接入的都是云端的同一个应用软件。这天然就没有应用适配的问题。

鸿蒙想要实现的是一处开发多端部署。而云操作系统可以实现的是一处开发，一处部署，多端应用。这种方式，在应用软件的标准化、性能表现等方面，比多端部署的方案更优。

我们以一个应用场景来举例说明：

华为鸿蒙项目负责人在一次媒体采访中提到，鸿蒙的目标是让应用跟着人走，而不是锁定在特定的设备上。比如，当用户用手机与家人进行视频通话时，不用一直拿着手机，当用户走到客厅的时候，视频电话就自动接到电视上。这如果能实现，真的是一个很大的进步。现在的操作系统，别说手机和电视打通，就是手机与平板电脑都不能打通。

在这个方案中，手机和电视都安装了鸿蒙系统，这毕竟是两个独立的设备，视频应用需要从手机传到电视上。我们用传球来做类比：面对一个运动的人，如何更好地把球传到他手里呢？目前的安卓、IOS操作系统，球只能锁定在一个人手里，如果用户离开这个是没办法拿到球的；鸿蒙要实现的是，有多个人进行相互传球，当用户离开A走到B附近时，A就把手里的球传给B，然后B再把球传给用户；云操作系统的解决方案是，球依然只在A手里，但A站的比较远，传球能力很强，无论用户走到那里，他都可以把球直接传过去。这样，就省去了中间把球从A传到B的过程。

目前，云计算的重心，已经从基础设施的虚拟化转向云原生应用的开发。云原生应用的目标就是一处开发，多端应用。 届时，本地终端是只是一个网络接入和人机交互的设备，并不需要部署应用。每个人有特定的应用账户，这个账户与其生物特征绑定（比如人脸、指纹），从任何终端都可以轻易接入云端应用中心，真正实现应用随人走。

电脑、手机作为个人应用的私密性将大大降低。每个人的电脑、手机之所以私密性强，最关键的是很多数据存储在本地端，并且，每个人下载的应用软件也不同，桌面的布局也独具特色。自己电脑用习惯了，别人的电脑用起来就总会感觉别扭。在云操作系统时代，这一切都会改变。本地终端几乎不再存储数据，别人拿着你的电脑，只要不能登录你的账户，也看不到你的任何信息。此外，云端不仅存储个人数据，也会存储你的电脑和手机桌面，你安装了什么软件，这些软件如何布局的，都可以完整的还原出来。

电脑、手机本质上就是一块屏幕，跟安装在 汽车 、冰箱、洗衣机上的屏幕没什么区别，都只是接入云数据中心的一个入口而已。 当你自己没带电脑，借用同事电脑办公时，只需登录自己的云端账户，同事电脑桌面立马跟你的一模一样。用完退出账户之后，你的一切使用记录在本地端都消失了（实际上本地端本来就没有做任何数据记录，只是一个显示屏）。你挥一挥衣袖，不带走一片云彩，你和你的同事都没有数据安全的担忧。

更进一步的，大部分设备都退化为屏幕后，设备本身的价值就大大降低了，整个智能硬件的商业模式将发生根本的变革。手机、电脑终端由于不再追求高配置的计算和存储芯片，成本大幅度降低，进而这些电子产品的价格大幅度降低。原先6000元的电脑、手机，也许只需要2000元。另一方面，消费者虽然不需要买芯片，但需要为使用芯片付费。依据对计算、存储、网络资源的消耗量，以及使用的时间来进行付费。比如，用1000元的手机可以玩王者荣耀，看4K**，但是每小时需要付费1元钱。 与企业端的云服务类似，个人消费者市场也全面进入云服务时代。

这对于用户也是有好处的：在C端的计算领域也实现“以租代售”，不用一次性付出几千元来购买昂贵的电子设备，有助于改善用户现金流；用户可以获得几乎无限的计算能力，突破单台设备的算力限制。当需要运行大型 游戏 的时候，可以获得超高的算力配置，并且只为这一段时间付费。单个用户只要愿意付费，可以通过获得目前超级计算机一样的计算能力。

如果将应用部署在云端，实现应用随人走，届时，各种触摸屏可能在城市中随处可见（毕竟，只是一块屏幕，成本比电脑要低很多），这些屏幕可以作为共享计算机。用户可以通过指纹识别、人脸识别等方式，在任何屏幕上便捷地登陆自己的云端账户，将这块屏幕变成自己的计算机。使用完毕退出账户后，设备上不会留有任何痕迹，也没有数据泄露的风险。这对于经常需要移动办公的人而言，会带来巨大的便利，他们不用再背着一台电脑到处跑，因为“电脑”随处可见，用完即走。

综上， 鸿蒙比目前的安卓系统更进一步，但依然不是最终的方案。 需要指出的是，云操作系统是需要一定的前提条件的，5G网络要足够成熟强大，云边端协同体系已经完备，这需要很长的时间来完善。在这个过程中，鸿蒙系统不失为一种很好的方案。

最后，我们再来看看在云操作系统领域，都有哪些玩家。大体来看，云操作系统会有三类玩家：以往的操作系统企业，领先的云计算企业，互联网应用巨头。

操作系统本身具有一定的连续性，微软、谷歌、苹果这类操作系统厂商，在云操作系统领域依然会是重要玩家，并且，他们依然具有很强的竞争优势。尤其是微软，其服务器操作系统占据最大的市场份额，会慢慢向真正的云操作系统演进。华为目前已经推出了鸿蒙，虽然鸿蒙不是终极的云操作系统，但却是目前最好的物联网操作系统。通过鸿蒙进化成云计算操作系统，也比安卓等系统更方便。并且，鸿蒙在软总线技术上有积累，再加上华为领先的5G，华为云也具有不熟的实力，因而华为鸿蒙是未来云操作系统的有力竞争者。

除了操作系统企业，头部云计算巨头也是未来云操作系统的有力竞争者。（再次说明下，目前云厂商所声称的云操作系统，实际上是云资源管理平台，还不是真正的云操作系统）。阿里云、AWS、谷歌云等，将其目前所谓的云操作系统进行升级，做成真正的操作系统，也未可知。

此外，还存在一类云操作系统玩家，那就是个别互联网应用巨头。最典型的就是腾讯（微信），其次是阿里巴巴（钉钉）。以微信为例，通过小程序，把自己变成一个应用开发平台，微信本身操作系统化。微信账户就是云操作系统的账户，登陆微信然后打开各种小程序，跟登陆云桌面打开各种应用软件类似。因此，微信也是操作系统的重要玩家。此外，钉钉也在逐步把自己变成开发平台，也在操作系统化。

在未来的云操作系统之争中，中国将是美国的有力竞争者。国内华为、阿里巴巴、腾讯，都将是重要玩家。可以预见，未来的操作系统，不再只是美国的企业的天下。中国操作系统的自主化，是值得期待的。

文：凝视深空 / 数据猿