中国基础软件的发展趋势(2)

更人性化、更具沉浸感的产品，如元宇宙

更高效与安全的软件开发理论、方法与工具

全生命周期、更大粒度的软件治理体系

移动计算、云计算、异构计算

摩尔定律失效 CPU 增长速度主要是用晶体管数量来进行衡量的。最近几年，晶体管的数量，从指数级的增长慢慢平滑下来，而 GPU 最近几年晶体管数量的增长速度也在下降。 由此带来了多种计算设备登场，异构计算方兴未艾，最近，越来越多的计算设备与相关的软件产品涌现了出来：

GPU：高速多核并行计算与更高的访存速度，深度学习的使能者

FPGA：灵活可编程，各专用领域性能优异，2015 年，英特尔收购了 Altera，2020 年，MD 公司收购了 Xilinx

ASIC：体积小、功耗低、高可靠性、保密性强、计算性能更高，广泛应用于矿机与 AI

DSA：XPU、TPU、DPU、IPU、NPU、GPGPU 等

软件：CUDA、OpenCL、SYCL、oneAPI、VOCA 等

同时，并行计算和分布式计算也焕发了新春，处理器的核数持续增加，SMP、AMP 和 NUMA 的研发在各个操作系统里迭代深入。传统的函数式编程、多线程和线程的研究焕发着青春，但在并行算法和并行库方面仍然做得不够好。分布式的协议和实现重新兴起，包括：map-reduce、paxos、raft 等等。 很多以前的经典方案也在部分失效，比如中断优于轮询、处理器快于外设。大规模标准化硬件的没落，带来了很多变化：比如软件定义一切、敏捷的硬件开发以及产品的个性化设计。以前我们有句话叫“What Andy gives, Bill takes away？”，是说，任何硬件上的优化都可以被软件给吞噬掉，但现在由于硬件的发展逐渐变慢，软件的优化再度变得重要起来。 随着摩尔定律的逐渐失效，软硬件的发展变化带来了很多挑战和机遇：

混合架构、异构计算与云计算

更多更好的并行计算与分布式计算的理论与实现

软件优化与效能比

模块化、接口化、定制化

万物互联互通 中国带宽呈高速增长之势。北京宽带从 2000 年的 56K（每小时 5 元），到 2021 已经发展成了 1000M 光纤入户。同时相关的技术也得到很快发展, 传统的网络协议栈进行了优化，现在有了 Quic、BBR、用户态协议栈等；在通信技术上有了 MQTT、NFC 等；在软硬结合上则有 RDMA。 在网络应用方面, 我们首先经历了互联网大潮，又经历了移动互联网大潮。我们的智能手机能够支持非常丰富的网络应用，ChromeOS 能够基于 Web 访问各种 Web 应用。因为网络的繁荣，我们有了短视频、云桌面、云游戏，现在甚至还有了元宇宙。 那么在万物互联互通这方面，我们面临的挑战与机遇包括：