《電子技術(shù)應(yīng)用》
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算力簡史(六)

2023-12-14
來源:EETOP

【1990-2000:互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代】

信息化

20世紀(jì)90年代,處理器、內(nèi)存、硬盤等硬件技術(shù)的全面升級,加上操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用軟件的大量涌現(xiàn),使得計(jì)算機(jī)的能力變得越來越強(qiáng)大。

如果說,80年代的PC,對用戶來說只是嘗鮮。那么,90年代的PC,已經(jīng)是真正的生產(chǎn)力工具了。

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人們不僅用PC來聽音樂、看視頻、玩游戲,還用它來編輯文檔、建立表格、處理數(shù)據(jù)。除了家庭用戶之外,很多企業(yè)也開始購入PC,將它應(yīng)用于日常工作之中。

在PC的幫助下,人們充分感受到IT算力帶來的生活品質(zhì)改善,以及生產(chǎn)效率提升。

整個(gè)人類社會的信息化進(jìn)程,開始加速。

互聯(lián)網(wǎng)

給信息化又添了一把火的,當(dāng)然是互聯(lián)網(wǎng)。

70年代以太網(wǎng)和TCP/IP等技術(shù)的出現(xiàn),為網(wǎng)絡(luò)的普及奠定了基礎(chǔ)。很多單位,都開始建設(shè)自己的局域網(wǎng)絡(luò)。

局域網(wǎng)之間,也開始互聯(lián),組成更廣域的網(wǎng)絡(luò)。80年代,網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷膨脹,最終,覆蓋全球的互聯(lián)網(wǎng)(Internet)正式誕生了。

1991年8月6日,英國物理學(xué)家蒂姆·伯納斯·李(Tim Berners-Lee),正式提出了World Wide Web,也就是如今我們非常熟悉的www萬維網(wǎng)。

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他還提出了HTTP(超文本傳送協(xié)議)和HTML(超文本標(biāo)記語言),設(shè)計(jì)了第一個(gè)網(wǎng)頁瀏覽器,并建立了世界上第一個(gè)web網(wǎng)站。

互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),更是給人們打開了新世界的大門。互聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)擁有無限資源的寶庫,各種各樣的網(wǎng)站、論壇,令人眼花繚亂。強(qiáng)大的即時(shí)通訊工具,也滿足了人們的通信和社交需求。

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)超出了技術(shù)的范疇。它構(gòu)建一個(gè)線上的虛擬世界,衍生出很多新的商業(yè)模式,徹底改變了人類社會。



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互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,催生了很多的互聯(lián)網(wǎng)公司。

這些公司購買了大量的服務(wù)器,建設(shè)了機(jī)房,為用戶提供服務(wù)。例如郵箱服務(wù)、音視頻下載服務(wù)、網(wǎng)頁訪問服務(wù)等。

所有這些服務(wù),其實(shí)也就是算力服務(wù)。

云計(jì)算

互聯(lián)網(wǎng)崛起之后,用戶的急劇增長,以及業(yè)務(wù)的潮汐化特點(diǎn)(有時(shí)候人多,有時(shí)候人少),給服務(wù)商帶來了很大的壓力。

如何以更低的成本,更靈活地滿足用戶需求,成為眾多企業(yè)思考的難題。

90年代中期,就有人提出了“云計(jì)算”的設(shè)想。

1996年,康柏公司的一群技術(shù)主管在討論計(jì)算業(yè)務(wù)的發(fā)展時(shí),首次使用了Cloud Computing這個(gè)詞。他們認(rèn)為,商業(yè)計(jì)算會向Cloud Computing的方向轉(zhuǎn)移。

進(jìn)入21世紀(jì)后,設(shè)想逐漸成為了現(xiàn)實(shí)。

2006年,互聯(lián)網(wǎng)電商亞馬遜(Amazon)率先推出了兩款重磅產(chǎn)品,分別是S3(Simple Storage Service,簡單存儲服務(wù))和EC2(Elastic Cloud Computer,彈性云計(jì)算),從而奠定了自家云計(jì)算服務(wù)的基石。

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另一家在云計(jì)算上有所行動(dòng)的公司,是谷歌(Google)。

這家誕生于1998年的年輕公司,在2003~2006年期間,連續(xù)發(fā)表了四篇重磅文章,分別關(guān)于分布式文件系統(tǒng)(GFS)、并行計(jì)算(MapReduce)、數(shù)據(jù)管理(Big Table)和分布式資源管理(Chubby)。

這些文章不僅奠定了谷歌自家的云計(jì)算服務(wù)基礎(chǔ),也為全世界云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的發(fā)展指明了方向。

2006年,谷歌工程師克里斯托夫·比希利亞第一次向董事長兼CEO埃里克·施密特(Eric Schmidt)提出了“云端計(jì)算”的想法。

8月9日,施密特在搜索引擎大會上,正式提出了“云計(jì)算(Cloud Computing)”。

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很多人將云計(jì)算理解為一個(gè)超大號的“機(jī)房”。這其實(shí)并不準(zhǔn)確。

云計(jì)算的本質(zhì),是一個(gè)算力資源池。它把零散的物理算力資源變成靈活的虛擬算力資源,配合分布式架構(gòu),提供理論上無限的算力服務(wù)。

云計(jì)算出現(xiàn)之后,物理計(jì)算機(jī)變成虛擬計(jì)算機(jī)。云計(jì)算所提供的服務(wù),慢慢被籠統(tǒng)歸納為計(jì)算服務(wù),也就是算力服務(wù)。

算力這個(gè)概念,逐漸被公眾所接受。

ARM體系

90年代,2G移動(dòng)通信普及,讓很多用戶用上了手機(jī)。那時(shí)候,PDA掌上電腦等設(shè)備,也開始流行。

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這類小型化移動(dòng)終端的功能比較簡單,對芯片性能的要求不高,但是非常在意能耗。

這讓一家名叫ARM(Advanced RISC Machines)的公司找到了機(jī)會。他們高舉RISC的大旗,專門走低功耗、低成本的道路,剛好迎合了移動(dòng)終端的芯片需求。

前面提到,英特爾是搞CISC的,在服務(wù)器市場干掉了搞RISC的幾個(gè)大廠商。當(dāng)時(shí),他們根本看不上ARM,覺得RISC沒前途。結(jié)果,就錯(cuò)過了這個(gè)關(guān)鍵的市場機(jī)遇。

2008年,喬布斯的蘋果公司推出iPhone,將手機(jī)帶入智能時(shí)代。

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手機(jī)、pad等移動(dòng)終端徹底爆發(fā)了,ARM公司和他的ARM架構(gòu)芯片也大受歡迎,成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的最大贏家。

如今,移動(dòng)終端已經(jīng)成為用戶的新寵。人們對手機(jī)等設(shè)備的依賴,也超過了PC。這意味著,在用戶側(cè),移動(dòng)終端芯片(ARM架構(gòu))的重要性和市場規(guī)模,超過了PC芯片。

在移動(dòng)終端芯片市場進(jìn)行搏殺的,主要是高通、聯(lián)發(fā)科、三星、華為、紫光展銳等公司。手機(jī)市場競爭激烈,手機(jī)芯片的新品發(fā)布,也是公眾日常關(guān)注的焦點(diǎn)。

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說到PC芯片。進(jìn)入21世紀(jì)以來,PC芯片仍以x86架構(gòu)為主。英特爾和AMD,不斷發(fā)布新的產(chǎn)品,有來有往,打得不亦樂乎。

以前,英特爾總是喜歡擠牙膏。現(xiàn)在,對手時(shí)不時(shí)推出極具競爭力的產(chǎn)品,英特爾也是疲于招架。

在服務(wù)器芯片上,英特爾的日子也不是很好過。

為了對抗壟斷,以ARM、RISC-V架構(gòu)為代表的非x86架構(gòu)強(qiáng)勢崛起,市場份額在不斷更加。算力廠商的多元化趨勢,非常明顯。

智算時(shí)代

2010年之后,算力還發(fā)生了一個(gè)重要的變化,那就是算力需求的多元化。

隨著整個(gè)社會從信息化向數(shù)字化發(fā)展,越來越多的行業(yè)都在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型,產(chǎn)生了對算力更為旺盛的需求。

這些需求分為不同類型的場景,除了傳統(tǒng)通用計(jì)算之外,以人工智能計(jì)算為目的的智算,以及以高性能科學(xué)計(jì)算為目的的超算,開始強(qiáng)勢崛起。尤其是智算,崛起的速度極快,對AI算力產(chǎn)生了非常大的需求。

傳統(tǒng)CPU的通用算力,無法很好地應(yīng)對智算和超算需求。于是,以GPU、AI芯片為代表的新型算力,開始成為熱門。像英偉達(dá)這樣的“顯卡廠商”,如今市值竟然是英特爾的7倍以上。

關(guān)于這一塊的內(nèi)容,我在另一篇文章(到底什么是算力?)有詳細(xì)的介紹。這里就不再贅述了。

除了算力類別的細(xì)化之外,算力的服務(wù)架構(gòu)也有演變。

5G以及光通信的發(fā)展,構(gòu)建了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò),給算力的“流動(dòng)”創(chuàng)造了條件。

如今,算力不再只待在云端,而是可以下沉到邊緣,產(chǎn)生了“云計(jì)算-邊(邊緣計(jì)算)-端計(jì)算”的三層架構(gòu)。

運(yùn)營商還提出了算力網(wǎng)絡(luò),想要實(shí)現(xiàn)算力的全面泛在化。這也在剛才那篇文章中有所提及。

【結(jié)語】

人類的算力發(fā)展歷程,堪稱一部波瀾壯闊的科技史詩。

從人工計(jì)算到機(jī)械計(jì)算,再到電子計(jì)算,經(jīng)過了數(shù)千年的漫長摸索。

電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),是一個(gè)重要的里程碑。在那之后,人類進(jìn)入了信息時(shí)代,算力的性能和規(guī)模以前所未有的速度增長,并最終將我們引入了數(shù)字時(shí)代和智能時(shí)代。

數(shù)字革命的浪潮,席卷了我們生活的每一個(gè)角落。整個(gè)人類社會,在算力的驅(qū)動(dòng)下,發(fā)生了翻天覆地的變革。

未來,數(shù)字化和智能化還將繼續(xù)向前推進(jìn)。我們對算力的需求,還在瘋狂增長。

在摩爾定律逐漸走向瓶頸的前提下,我們該如何實(shí)現(xiàn)算力的倍增?以量子計(jì)算為代表的新型算力,是否會全面崛起?

就讓時(shí)間來告訴我們答案吧!

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