〓【球友会】分享IT计算机各类电子书,包括各类编程语言,人工智能,机器学习、深度学习以及各类大数据、算法等内容的电子书
立志振兴中华IT从事计算机底层产业开发芯片啥的应该从哪学起?
立志振兴中华IT从事计算机底层产业开发芯片啥的应该从哪学起?

立志振兴中华IT从事计算机底层产业开发芯片啥的应该从哪学起?

贸易战愈演愈烈,老川头儿为什么要剑指中国的信息产业,很显然,除了温饱问题没法靠信息产业解决之外,温饱之上的一切精神需求大部分都可以构建在信息构成的虚拟世界中,所以整个人类的未来将会构建在信息产业之上。信息产业目前普遍构建在数字二进制计算机构建的硬件基础架构之上,在这个基础架构上再构建出操作系统和最终的前端应用软件,形成一个丰富多彩的虚拟世界。

目前的短板大家也都清楚,我们不缺开发前端应用的技术。前端就像一门语言一样,用高级语言编写业务逻辑,而这些业务逻辑最终会被翻译成数字计算机的二进制指令代码,在CPU上运行。我们在后端层面严重缺乏技术积累以及生态建设能力。

我们目前可以设计CPU的内部逻辑架构,而且可以设计的很牛,可以比Intel和Power都牛。但是,我们在把逻辑架构翻译成实际晶体管电路的时候,就面临着极限挑战,如何在尽量小的芯片面积和功耗前提下达到目标性能,目前严重缺乏这方面的技术和人才积累,以现在的芯片制造工艺,如果不经过底层优化,你设计的逻辑架构根本跑不起来。我们可以自主设计一些低主频、低复杂度低并发的数字芯片,并且可以自己制造出来。但是高性能高并发高主频的CPU我们还差的比较远。

将做好的版图(具体的晶体管位置、连线布局图)交给芯片制造工厂,进行批量制造,这又是另一个故事了。芯片制造是个高精度高科技含量的制造业。一些低精度的比如40nm工艺流水线我们已经可以自主,但是目前国际上已经到了5nm,我们还差的太远。我国在高精度器件方面其实一直都是落后的,包括前几年众人皆知的圆珠笔尖。不仅是芯片制造设备,在数控机床、印刷机等工业设备领域,我国也差了相当一大截。这相当层面上直接触碰到了基础科学领域的各种短板,而这些领域第一需要研究人员的原始情怀支撑,另一方面需要投入大量财力。

一个更大的门槛在于生态。所谓生态就是说,有没有人用你开发的指令语言来编写程序从而运行在你的硬件平台上,如果寥寥无几,你的车没人坐,这车也就只能你自己开着自娱自乐了,或者只能专车专用。国际上目前广泛使用的CPU指令集是x86和ARM,另外一种开源指令集RISC-V也越来越热。x86自不用说,Intel完全把控,AMD陪衬一下,国内兆鑫继承了VIA的衣钵也在艰难生存着。x86目前盘踞在云端。而终端则基本被ARM把控,其比较开放但并不开源,想用ARM指令集需要购买License,然后自己研发CPU内部架构,或者直接购买别人做好的CPU核心版图等形式。我们难道不能自己搞一套指令集么?技术上可以,但是如果没人用你的那就白搭。龙芯当年购买了另一大指令集MIPS的许可,但是当年想打Intel+Win生态,结果一败涂地,现在还是乖乖的在拓展一些封闭工业系统。RISC-V开源指令集,这颗种子到底能否形成一个可与x86和ARM并肩的庞大生态,只能拭目以待了,不过短期内也是不现实的事情。

除了指令集生态之外,再来看看软件生态。这方面主要是指操作系统,操作系统本身的研发难度比芯片有过之而无不及。但是好处在于OS软件代码有开源的架构可供参考,如果从零开始完全自己写一个与Linux/Windows媲美的OS的话难度相当大。OS内部包含以下几个大模块:内存管理、中断管理、时间管理、任务管理、设备管理、各类I/O协议栈。其中比较复杂不定的是各类设备驱动的集成和移植,这牵扯到对I/O设备内部寄存器功能和操作流程的适配,而这些I/O控制器多数都是国外设计制造。

操作系统再往上一层生态就是各类虚拟机平台、数据、中间件等后端软件。国产数据库有几家,但是与Oracle、DB2等传统国外商业数据库无论是性能、功能、可靠性上,还是有相当差距的。虚拟机平台目前国产为零,基本上被VMware和微软把持着,不过倒是有KVM、ZEN、Docker等开源平台可供使用。再往上走就一些商业业务软件,比如SAP、WebSphere等业务支撑平台,以及各类业务软件。这些软件能否跑在你自己开发的OS上还是个很大的问号,可能会有很多兼容性问题需要解决。

发展中国计算机底层产业离不开知识的储备和吸收。国外的,从国内只能访问英文版,中文版无法访问(干的真漂亮),质量没的说。看看的知识总结的质量,再看看国内的搜索引擎百度,搜“百科”,只有和互动百科,进去看了看,说它是垃圾集散地有点过了。中国到底怎么了?为什么没有人去专心的梳理和总结各种零散的知识?比如,百度上搜索“芯片制造”,出来的都是些表面文章,而很难找到想要的硬核知识。这篇“长知识了”的文章进去,果然是标题党。

我们强烈需要更多的出来总结和梳理各种零散知识的人!我们身处一个超大的知识垃圾场中,每天要从一大堆知识垃圾碎片中伸出头来,而更多的人无力挣扎,只能被埋没在知识的垃圾堆中,长此以往,他们更加习惯了每天食用垃圾的方式以及更甚者已经习惯了垃圾的味道。

互联网上靠搜索得来的知识,鱼龙混杂,从垃圾堆里塑造出一个完整的知识链条绝非易事。我们还是需要从前人已经梳理好的完整知识基础中吸收营养。但是目前国内计算机类图书普遍存在几个不足之处:《计算机体系结构从入门到绝望》,《计算机组成原理从入门到放弃》,《计算机操作系统原理从入门到崩溃》,《计算机图形学从入门到跑路》,《高性能计算机集群从入门到入土》,《计算加速从入门到入坟》,《计算机存储系统从入门到住院》,《计算机网络从入门到懵逼》,《机器学习从入门到窒息》

没有目标或者场景的单纯知识灌输。目前的状况是本末倒置,由经历过这些场景的人总结抽象出知识点,已经失去了这些知识的原有的场景、背景、历史,变成了完全孤立的读不懂的天书,而恰恰是这些辅助信息,却是至关重要的。当然不可否认的是这些知识点都是精华,但是直接把别人的精华灌输到大脑中,就会成为自己的精华么?我认为完全不可能。

不同知识之间完全孤立,找不到联结点。知识之间如果缺乏关联,孤立的介绍,那么读者就根本看不到这个系统的全貌,脑海中无法形成一个框架,只局限在一个小范围内,而出了这个范围完全不知所措。

语言乏味古板不接地气。任何总结、抽象,都应该放在具体介绍之后,而不是之前,放在前面只能一下子在作者和读者之间形成一道屏障。而似乎计算机教材的这种写法已经完全固化,没有人尝试去改变,也没有人来呼吁改变。我甚至怀疑,这些书可能都不是用来写给读者看的,而是写给作者自己看的。书如果写的让人看不懂不想看,还叫书么?那应该叫“秘籍”比较合适。用来教育的书,就应该本着让人爱看、看懂为原则。

IT书目前得看美国人写的。看看下面这些经典计算机类图书,无一例外全是美国人所著,国内翻译。

笔者不由得陷入了思考,中国人难道就写不出计算机体系结构、组成原理、操作系统等方面的经典图书么?计算机又不是理论物理,计算机完全是人造的,原理都是清楚的,可就是为什么大家还都是去看这些国外图书?

分享知识的情怀与浮躁的现实。在一个浮躁的社会背景下,孕育出十年磨一剑的匠人情怀实在是太难。

梳理知识的过程太痛苦。首。

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注