鄔賀銓 中國工程院院士
今天,要講到三個方面的問題,一是信息化進(jìn)入“大智移云”新時代;二是大數(shù)據(jù)營造智慧城市新理念;三是互聯(lián)網(wǎng)激發(fā)創(chuàng)新發(fā)展新思維。
一、信息化進(jìn)入“大智移云”新時代
2013年3月4日,習(xí)近平總書記出席全國政協(xié)十二屆一次會議的科協(xié)、科技界委員聯(lián)組會,并發(fā)表重要講話。他強(qiáng)調(diào),移動互聯(lián)網(wǎng)、智能終端、大數(shù)據(jù)、云計算、高端芯片等新一代信息技術(shù)發(fā)展將帶動眾多產(chǎn)業(yè)變革和創(chuàng)新。
77年前有了電視機(jī)、70年前有了計算機(jī)、57年前有了集成電路、50年前有了光纖、47年前有了互聯(lián)網(wǎng)、42年前有了PC機(jī)、37年前有了手機(jī),27年前有了WWW、17年前有了3G,而現(xiàn)在則有了4G,這些都是半個多世紀(jì)以來信息技術(shù)的發(fā)展歷程。我們走過了以計算機(jī)為中心的PC時代,來到了一個以軟件為中心的網(wǎng)絡(luò)時代、以服務(wù)為中心的云計算時代、以應(yīng)用為中心的物聯(lián)網(wǎng)時代,現(xiàn)在又輪到了以用戶價值為中心的大數(shù)據(jù)時代。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢也從網(wǎng)絡(luò)共享到信息共享、資源共享、感知共享再到知識共享。信息技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的巨大發(fā)展,現(xiàn)在又面臨新一輪的換代。早在幾年前,電視機(jī)時代就已變成了數(shù)字化、平板化電視時代,現(xiàn)在我們進(jìn)入了移動互聯(lián)網(wǎng)時代、后PC時代和后WEB時代,不出幾年我們還會進(jìn)入云計算時代、后摩爾時代、物聯(lián)網(wǎng)時代和大數(shù)據(jù)應(yīng)用時代。
集成電路發(fā)展十年百倍
信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是集成電路。每臺計算機(jī)、手機(jī)上都有CPU,而每一個CPU芯片上又有很多的晶體管。自1959年集成電路發(fā)明以來,一個集成電路單位面積上的晶體管數(shù)量,基本上每隔18-24個月便會增加一倍。從早期的8086、286、386、486,發(fā)展到后來的奔騰、酷睿系列,截至2015年,一個CPU芯片已擁有80億個晶體管。在過去的30年,CPU運行速度提高了100萬倍,而內(nèi)存價格下降了45000倍,硬盤價格下降了360萬倍。如果汽車價格以與硬盤同等的速率下降,那么今天我們買一輛新車只需要0.01美元。如果汽油性能以同樣的速度發(fā)展,那么現(xiàn)在1升汽油能夠使飛行器環(huán)繞地球飛行573圈。到目前為止,沒有任何一種技術(shù)能像信息技術(shù)這樣高速發(fā)展。
2015年,英特爾、臺積電和三星的CPU芯片產(chǎn)品已做到14納米,未來還會進(jìn)一步做細(xì)。而我國中芯國際目前的產(chǎn)品水平為28納米,與國外相比落后了兩代。現(xiàn)在,集成電路發(fā)展面臨代工線成本高昂、芯片發(fā)熱嚴(yán)重等嚴(yán)峻挑戰(zhàn),所以,未來亟待新一輪的材料和工藝技術(shù)革命----后摩爾時代!
軟件定義一切
軟件從互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境發(fā)展到普適計算環(huán)境,用戶數(shù)量和復(fù)雜度劇增,軟件的應(yīng)用無所不至。一般來講,軟件是用其程序的代碼行數(shù)來表現(xiàn)其復(fù)雜性的。1972年阿波羅登月飛行器軟件僅有4000行代碼,如今華為傳感器有10000行代碼,日本高鐵的列控軟件有數(shù)百萬行代碼,雪佛蘭、奔馳等汽車的內(nèi)置軟件規(guī)模有1000萬到1億行代碼,空客飛機(jī)軟件有10億行代碼,PC的 Windows7操作系統(tǒng)有3000萬行代碼、Windows10操作系統(tǒng)有5000萬行代碼,蘋果手機(jī)和安卓手機(jī)的操作系統(tǒng)也有上百萬行代碼?,F(xiàn)在,智能手機(jī)操作系統(tǒng)的復(fù)雜度是當(dāng)年阿波羅登月飛行器軟件的好幾百倍。軟件從面向模塊到面向數(shù)據(jù)、面向事件、面向用戶、面向?qū)ο?、面向認(rèn)證的設(shè)計,向著構(gòu)件化、語義化、智能化、服務(wù)化方向發(fā)展。
軟件編程的難度較大?,F(xiàn)在美國已經(jīng)做到,你只要提出任務(wù)目標(biāo)和需求,Dropsource自動代碼編寫平臺就可以自動編寫APP程序。
計算無所不在
計算能力的演進(jìn)經(jīng)歷了從20世紀(jì)50年代的大型計算機(jī)到60年代的小型計算機(jī)、80年代的個人計算機(jī)、90年代的筆記本電腦,再到現(xiàn)在的移動智能終端(手機(jī)、平板電腦)。世界上第一臺電子數(shù)字計算機(jī)發(fā)明于1946年,占地170平方米,性能不及現(xiàn)在的計算器。1975年美國航空航天局用500萬美元購買了一臺超級計算機(jī)Cray-1,其性能不如IPhone4。1985年美國國防部買來一臺當(dāng)時最好的超級計算機(jī)Cray-2,現(xiàn)在來看其性能不及iPad 2。1980年1GB閃存卡的價格100萬美元,1997年將近8000美元,而現(xiàn)在只需25美分,這就說明信息技術(shù)的進(jìn)步,帶來功能的提升和成本的下降。
超級計算機(jī)能力十年千倍
從全球TOP500超級計算機(jī)能力看,超級計算機(jī)的能力是每10年提高1000倍,PC機(jī)的能力是每20年提高1000倍,而計算成本和存儲器成本分別是每10年下降10000倍和20000倍。我國天河二號超級計算機(jī)連續(xù)三年六次排名第一。但是,它所用的1.6萬個芯片,主要來自美國英特爾公司。2015年,美國商務(wù)部禁止英特爾公司向天河二號供應(yīng)芯片。當(dāng)然,我國早已開始研發(fā)自己的芯片,并用于神威·太湖之光超級計算機(jī)。2016年6月,神威·太湖之光在德國通過測試,在世界超級計算機(jī)500強(qiáng)中排名第一。更為重要的是神威·太湖之光有4.1萬個芯片,每個含260個核,全部為自主研發(fā)。那么,美國在干什么?美國計劃在2020年開發(fā)出計算能力是天河二號100倍,而功耗和天河二號一樣的超級計算機(jī)。就在美國宣布這個計劃之后,2016年7月中國也啟動百億億次超級計算機(jī)的研制工作。
云計算
現(xiàn)在,大部分企業(yè)用的不是超級計算機(jī),而是云計算。從80年代的數(shù)據(jù)庫、90年代的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC),發(fā)展到現(xiàn)在的云計算、云服務(wù)。隨著信息化的發(fā)展,每個單位自建信息化系統(tǒng)是不經(jīng)濟(jì)的,不如把自己的數(shù)據(jù)放在第三方云計算公司的服務(wù)器、存儲器上。第三方云計算公司把它的基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)成服務(wù)來出租,這也可簡單地理解成數(shù)字房地產(chǎn),無非就是租用一些空間。云計算公司不會停留在這一步,還可提供一些軟件工具、中間件、數(shù)據(jù)庫供租用單位開發(fā)自己所需的軟件。對于大多數(shù)中小企業(yè)來講,有了工具也未必具備軟件開發(fā)能力,不如直接租用云計算公司的軟件,這就是軟件即服務(wù)。云計算公司還可以提供各種各樣的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)挖掘工具以供租用。
云計算的出現(xiàn)跟當(dāng)年愛迪生發(fā)明電的時候相類似。愛迪生發(fā)明了電以后,每個工廠都自建發(fā)電機(jī),每個政府部門都自己安裝發(fā)電機(jī),現(xiàn)在還有嗎?都是用第三方發(fā)電公司的發(fā)電機(jī)。隨著信息化的發(fā)展,對信息化的集約式利用越來越普遍,云計算也發(fā)展成為集約式的信息化服務(wù)。比如,阿里巴巴、亞馬遜等電商,現(xiàn)在也已變成云計算服務(wù)公司。中國電信聯(lián)合華為推出天翼云3.0,他們以國有企業(yè)的身份來提供云計算服務(wù),在信息安全上更有可信性。
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