内容简介
信息技术的发展,推动互联网在人类工作、生活中不断普及,社会发展朝信息化不断,构建计台生态,实现应用体系化,已成为发展的必然趋势。尤其年来,依托计台生态的产业发展繁荣。纵观计台生态,核心科技均由国外掌握。应用依托国外核心科技发展的计台生态,对国家发展存在巨大隐患。因此,实现计算生台国产化刻不容缓。本书立足学术界和国内市场等,对计算生台现阶段的技术研究、产品发展状况行了充分调研,意在为研究人员、从业人员以及感兴趣的读者梳理生台构建和发展的历史脉络,普及国产计算生台涉及的相关基础理论,介绍国内外计台展现状以及软硬件产品等,基本涵盖生态中涉及的各领域,为后期国产计台生态的良发展提供必要的信息支撑。
目录
第1篇绪论
第1章绪论概述3
1.1导论意义3
1.2国内外现状4
1.3导论主要内容5
1.4组织结构5
第2篇基 础 硬 件
第2章中央处理器9
2.1中央处理器的定义9
2.2中央处理器能10
2.2.1CPU的工作过程10
2.2.2CPU的简要优化历程11
2.3中央处理器的发展史13
2.3.1传统处理器的发展阶段13
2.3.2奔腾系列微处理器时代14
2.3.3酷睿系列微处理器时代17
2.4国产中央处理器19
2.4.1飞腾20
2.4.2华为海思25
2.4.3龙芯28
2.4.4兆芯32
2.4.5申威35第3章图形处理器43
3.1图形处理器的定义43计算生态导论目录3.2图形处理器的发展史44
3.2.1GPU的前世44
3.2.2GPU的今生45
3.2.3GPU的摩尔定律46
3.3图形处理器的分类46
3.4图形处理器与中央处理器的对比48
3.5图形处理器的应用领域50
3.6经典图形处理器52
3.6.1超高第12的Radeon 955052
3.6.2SweetSpot的前身——GeForce 9600GT53
3.6.3亘古未有的经典——Radeon HD 485053
3.6.4幸运时代的幸运产物——GeForce GTX 68054
3.7国产图形处理器55
3.7.1景嘉微56
3.7.2兆芯60
3.7.3浪潮信息62
3.7.4中船重工65
3.7.5西邮微电67第4章存储器69
4.1存储器的定义69
4.2存储器的技术指标70
4.3存储器的基本组成结构71
4.4存储器的分类72
4.4.1按存储介质分类72
4.4.2按存储方式分类72
4.4.3按读能分类72
4.4.4按作用分类75
4.5存储器的发展史75
4.6国产存储器77
4.6.1同有科技77
4.6.2紫光存储83
4.6.3紫晶存储90
4.7国外存储器93第3篇基 础 软 件
第5章操作系统101
5.1操作系统的定义101
5.2操作系统能102
5.2.1内存管理102
5.2.2103
5.2.3文件系统103
5.2.4设备控制104
5.2.5网络接口105
5.3操作系统的发展史105
5.3.1第1代操作系统106
5.3.2代操作系统107
5.3.3第三代操作系统108
5.3.4第四代操作系统109
5.4Linux内核与发行版112
5.4.1Linux发展背景112
5.4.2Linux内核112
5.4.3Linux所有权113
5.4.4Linux发行版114
5.5操作系统国产化116
5.6国产操作系统117
5.6.1麒麟操作系统118
5.6.2中科方德1第1
5.6.3华为操作系统124
5.6.4Deepin与UOS128第6章数据库130
6.1数据库的定义130
6.1.1为什么需要数据库130
6.1.2数据库基本概念131
6.1.3数据模型132
6.1.4数据库语言133
6.1.5关系数据库134
6.1.6非关系型数据库139
6.2数据库的发展史140
6.2.1人工管理与文件管理数据140
6.2.第12代数据库141
6.2.3代数据库141
6.2.4第三代数据库141
6.3国外数据库146
6.3.1IMS与IBM Db2146
6.3.2Oracle147
6.3.3MySQL147
6.3.4Microsoft SQL Server148
6.3.5MongoDB148
6.3.6Redis149
6.3.7PostgreSQL149
6.3.8SQLite150
6.4国产数据库151
6.4.1TiDB152
6.4.2DM8153
6.4.3Oceanbase155
6.4.4PolarDB157
6.4.5GaussDB158第7章中间件159
7.1中间件的定义159
7.1.1什么是中间件159
7.1.2为什么要用中间件160
7.1.3中间件的应用161
7.2中间件的作用161
7.2.1中间件在分布式系统能161
7.2.2传统中间件163
7.2.3新型中间件164
7.3中间件的发展史165
7.3.1中间件的由来165
7.3.2中间件的历史发展166
7.3.3中间件的发展趋势167
7.4国外中间件168
7.4.1Tomcat168
7.4.2Kafka173
7.4.3ICE179
7.5国产中间件183
7.5.1东方通184
7.5.2宝兰德190
7.5.3普元信息193
7.5.4中创中间件197
7.5.5金蝶天燕198
第4篇应 用 软 件
第8章应用软件207
8.1应用软件的定义207
8.2应用软件的发展史207
8.2.1软件技术发展早期208
8.2.2结构化程序和对象技术发展时期208
8.2.3软件工程技术发展新时期209
8.3中国应用软件的发展史210
8.4应用软件的分类212
8.4.1业务软件212
8.4.2内容访问软件213
8.4.3教育软件213
8.4.4仿真软件213
8.4.5工业自动化软件214
8.4.6多媒体开发软件215
8.4.7产品工程软件216
8.5国产应用软件216
8.5.1流式软件216
8.5.2版式软件第10
8.5.3防御软件第14
;
参考文献第18
;
摘要与插图
1.1导论意义
21世纪以来,信息技术的飞速发展,推动社会朝数字信息化不断,计算机已渗透政治、经济、军事等方方面面。各领域的关键系统已逐步完成由依赖人工和模拟系统向依赖信息系统的过渡,人类对信息的依赖愈发突显。计台生态的体系化发展成为21世纪事关国家、社会稳定和经济发展的重要战略资源,成为国家综合实力的重要体现之一。
纵观世界,依托计台生态的信息技术与产业繁荣,整个计台生态,不论基础硬件,还是基础软件,国外均掌握了主要核心科技。依托国外核心科技发展起来的生态,对国家经济、政治、军事、文化、科技、教育等诸多方面的发展,均存在“卡脖子”“受制于人”等巨大的隐患。针对上述问题,国年来高度关注生态建设和发展,先后发布了《国家信息化发展战略纲要》《网络法》《网络空间战略》《公共互联网网络威胁检测与处置办法》《信息技术个人信息规范》《信息技术网络等级保护基本要求》等若干法规和文件,意在强调发展国产计台生态的重大意义。如今,国产计台的发展引起业界的高度关注,展态势向上向好、欣欣向荣。自2020年以来,地方着眼发展趋势,紧盯行业领域的建设,先后出台颁布了政策,如《关于印发广东省加快半导体及集成电路产业发展若干意见的通知》《2020年浙江省软件与集成电路发展工作要点》《关于培育鲲鹏计算产业数字厦门创新发展的指导意见》《贵州省大数据融合创新发展工程专项行动方案》《2020年数字福建工作要点的通知》《关于加快发展数字经济培育新的经济增长点的若干政策措施》(湖北省)、《加强科技创新能力建设的若干政策措施》(四川成都)等,但是着眼宏观,国产计台生态构建尚处于发展初期,潜藏巨大的发展空间。
本导论立足学术界和国内市场等,对计算生台现阶段的技术研究、产品发展状行了充分调研,意在为研究人员、从业人员以及感兴趣的读者梳理生台构建和发展的历史脉络,普及国产计算生台涉及的相关基础理论,介绍国产计台展现状以及软硬件产品等,为后期国产计台生态的良发展提供必要的信息支撑。
1.2国内外现状
20廿纪80年代后期,计台生态作为软件和硬件的设计、开发基础,逐入大众视野,通过若干年的发展,如今形成以国外核心科技的计台生态。其主括CPU、GPU(图形处理器)、存储器、操作系统、数据库、中间件以及应用软件等方面。
如今,PC的CPU主要是英特尔产品和AMD产品。英特尔是以CPU研发为主的美国公司,也是现阶段全球大的CPU制造商,该公司于1968年成立,在行业领域市场走了53年的历程,现阶段依旧处于行业的龙头位置。AMD也是美国半导体公司,该公司主要制造和设计CPU、GPU、主板芯片等,该公司成立于1969年,于从企业、机构到个人消费者——提供基于标准的、以客户为中心的解决方案。在CPU的制造商中,英特尔和AMD两家美国公司占据计算生态的绝大部分市场,前期,国内市场上也主要采用这两家公司的产品。
现阶段,GPU主要是AMD和NVIDIA产品。NVIDIA创立于1993年,是一家从事人工智能计算的公司部位于美国。NVIDIA定义了现代计算机图形,着视觉计算领域的发展,是全球可编程图形处理技,尤年人工智能技术的不断发展,把GPU推向了浪潮的前沿。
存储器作为计算机必不可少的硬件,随着数据存储技术的迅猛发展,用户对存储价比的要求也越来越高,现阶段国外主要的存储器研发公司有三星、金士顿、闪迪、西部数据、希捷等,这些公司主要属于美国、韩国,其中绝大部分是美国公司,该类产品的市场占比高。
现阶段,主流操作系统均为Microsoft Windows系列操作系统,该操作系统由美国微软公司研发。Windows采用了图形化模式GUI,比起从前DOS需要输入指令使用的方式更人化。随着计算机硬件和软件的不断升级,微软的Windows也在不断升级,从架构的16位、32位到64位,系统版本从初的Windows 1.0到大家熟知的Windows 95、Windows98、Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 8.1.Windows 10和 Windows Server 服务器企业级操作系统,微软一直于 Windows 操作系统的开发和完善。
数据库产品中,国外现状主要是SQL Server、Oracle Database、DB2等。SQL Server是微软的数据产品。具有较强的易用。Oracle是Oracle(甲骨文)公司的数据产品。DB2是IBM公司的产品,在全球500强的企业中有80%是用DB2作为数据台的。
基于国外计台生态的软硬件产品,经过的研发和市一步的测试和完善,发展已经相对成熟,具备一个良好的生态系统。目前我国的计台生态尚未形成完整的体系,产品主要依赖国外核心技术,但是经十年的培育与发展,国内从事国产计台生态中软、硬件研发的公司如雨后春笋,国产计台展成为行业聚焦的热点。
基础硬件:CPU、GPU、存储器。目前,国内的主要CPU厂括龙芯、华为鲲鹏、飞……