清华大学魏少军：微处理器与基础软件协同发展

网易科技讯 4月10日消息，首届中国电子信息博览会的重头戏，新一代信息技术产业发展高峰论坛在深圳会展中心举行。

清华大学微电子所所长魏少军做了主题为“微处理器与基础软件协同发展”的演讲。

魏少军：

谢谢丁司长!前面几位讲演设计到软件、系统、大数据，我讲一下微处理器与基础软件的发展。微处理器就是CPU，是电子信息产业的核心。前面整机企业谈了很多的发展思路，但是像郭总芯片和软件还是用别人的。这是电子信息产业发展的一个短板。

我想谈两个方面：

一、微处理器和基础软件是现代电子整机的核心。

二、如何来驱动发展自己的CPU和基础软件。

我们知道CPU是电子信息系统的心脏，今天厂商教育客户非常大，为什么会这样呢?CPU本身太重要了，是电子整机系统的心脏。既然是心脏希望心脏好，心脏不好肯定有问题。

大家知道，微处理器并不是一开始就出现。1945年第一台电子计算机诞生时，里面并没有微处理器，而是中央处理器和CPU。其中1954年出现了第一台晶体管计算机。1958年集成电路发明，1964年出了第一台集成电路计算机，花了50亿美元，是研制第一颗原子弹曼哈顿计划2.5倍。1971年出现了我们说的微处理器，从那儿以后微处理器主宰我们世界。

微处理器无处不在。所谓无处不在，大到飞机、汽车，小到家里用的各种家用电器，像MP3、手机。从工业部门到日常生活大概都离不开。

有人做过一个统计，美国平均一个家庭的CPU的数量大概是30到50个。我们国内城市家庭大概也是这个数。微处理器伴随在人身边，并没有意识到，但是我们天天在使用。

现在看到的是一位美国人，他提出的体系架构对现在微处理器发展非常强的作用。可以说今天各种各样的CPU也好、计算机也好，超不出这个体系架构。

微处理器出现很多的变迁，计算机不断发展、运算速度不断提升。人在做计算的时候非常简单，2+3=5，很快算到了。但是计算机做的时候，要取指令、指令译码、取操作数、完成运算。是一个非常长的链条，要完成一个简单的运算也要大量的工作，涉及到大量的外部存储器的操作。计算和实际人脑在工作中非常大的差别。

微处理器按照应用不同分成各种各样不同处理器，包括超高性能的微处理器，以及应用于高性能的服务器的微处理器。最近出现了面向互联网的互联网处理器。当然我们熟悉的笔记本电脑、桌面计算机更多考虑到性能和功耗。在家用电器中，高功耗和低功耗比较关注的。工业上高可靠、高实时是主要特点。我们在应用时要关注应用领域当中具体的特点来选择CPU。

我们讲了CPU或者叫微处理器。软件很难表示了，我们经常说芯片是心脏，软件最出名的就是微软的操作系统，不仅有操作系统，还有很多各种各样的软件，包括数据库和浏览器等。

软件的分类可以分成很多，分成两类，一类叫应用软件，一类叫技术软件。应用软件五花八门，多媒体、游戏等。软件的发展趋势可以呈现出平台化、虚拟化、网络化、服务化、融合化。

从平台化上看，操作系统、数据库、中间件和应用软件相互渗透，向一体化软件平台演进。

虚拟化，实现跨硬件平台的虚拟环境，方便各种应用的迁移、保持业务的连续性。

网络化，充分利用网络的优势，更多的资源、更简洁的应用、更好的服务、更快的分发和更新。

服务化，现在很多的应用，特别是基于互联网的应用不再卖软件通过服务收取费用。

融合化，与硬件融合提高产品性能和附加值，与网络融合助推软件产业调整。

微处理器和软件的关系到底是什么关系?

离开软件的微处理器是行尸走肉，离开微处理器的软件是孤魂野鬼，两者密不可分。但是两者的关系不断发生变化。

世界上第一台计算机出现的时候并不支持软件。冯诺伊曼体结构才催生了软件的概念。如果微处理器是气球，软件就是气球吹起来的空气。无论微处理器的性能优多高，软件总能让微处理器能力显得不足。应用是软件技术发展的强大拉动力，并不是CPU是强大拉动力，软件发展动力是应用。

传统的计算机怎么发展?先考虑微处理器，有了微处理器考虑电脑，再考虑操作系统。

今天在移动互联的时代，我们要做一个东西，一个手机应该用什么样的操作系统，应该用什么样的微处理器。两种角色在过去几年中发生重大的改变，软件从跟随变成了引导。

应用模式成为与技术发展同等重要的软件技术发展驱动力。今天特别注意软件应用模式的改变。应用改变在改变着我们整个生产环境和发展。

第二，用户体验是关键。易用性和好用性是软件发展永恒的主题。每个变化都无时无刻的改变我们的习惯，让我们习惯更加方便。用户体验实际上是非常重要的，而软件的易用性和好用性是客户能否接受的一点。计算能力是基础，我们能看到1945年利用真空管的电子计算机ENIAC，占地170平米，重要30吨，耗电170千瓦，运算能力每秒5000次，今天手机运算多少呢?非常快。今天手机的计算能力相当于1969年NASA所有的运算能力加起来还要多。NASA把人类送到月球上，而你今天只会玩愤怒的小鸟。

应用、用户体验和计算能力这三点希望永远不要忘记。在现在计算体系架构设计中出现了重大变化，传统市场分为软件和硬件，这条线上是软件，这条线下面是硬件。传统我们讲软硬结合，今天更多讲应用导向。在企业当中大家看到，做软件没有做硬件。

移动互联网时代我们看到很多重要的机遇，举一个iphone的例子。如果2006年、2007年iphone出现的时候，诺基亚当时占42%，如日冲天，没有人想到做MP3的企业能把手机做好。做好最重要的一点是封闭的软硬件平台、开放的应用程序接口、开放的应用开发环境。到今天为止，还没有人怀疑苹果各种设备的用户体验仍然是最好。

安卓的成功打造了一种商业模式，梦想着能够形成这种商业模式，这是标准的API，能够把应用软件开发商和内容提供商结合，把电信运营商、网络运营商和其他运营商引入到形形色色的手机中，而且又想标准化的统一操作系统，这是理想。但是每个人都想利用好的操作系统自成体系，软硬之间没有结合。如果没有三星，安卓不太可能有更好的结果。

面对今天如此复杂的世界，软件面临的压力很大。软件是驱动硬件发展的重要动力。软件是否具备足够的支撑能力，能够支撑新的应用，能够对纷杂的系统进行有效的管理。

前面讲了大数据，我也想讲一讲大数据，大数据非常有意思，对整个计算发生重大的变化。

2009年，甲骨文宣布花了74亿美元收购SUN，为什么收购SUN?而且花了这么多钱?一个做数据库的软件公司花这么多年收购专业化的计算机公司为什么?提了一体机的概念让很多人明白原来想干这个。真正的目的在哪里?Oracle做数据库，大数据意味着从海量数据终寻找出所需内容要化肥计算量是一个指数函数，这是一个被科技界熟知的NP-Complete难题，使用现行的计算机无解。今天无论是软件发展、硬件发展，CPU与基础软件发展必须形成平和。

微处理器和基础软件是电子整机系统的核心，之间的关系正在发生深刻的变化，软件从前期的被动跟随硬件，证逐渐变为强使引导硬件，以应用为导向、以用户体验为目标，以计算能力为基础，这是发展过程中必须遵循的原则。云计算、移动互联网为微处理器和基础软件提供了新的发展机遇，特别是大数据正在挑战传统的计算架构，微处理器和基础软件正在变得密不可分，协同发展成为不可回避的主题。

我的发言完毕，谢谢大家!