中国计算机报：2007年五大技术不可回避

　　霍光 刘洪宇 徐昕 朱杰

　　随着科技的向前发展，各种新的IT技术层出不穷。几乎每天都会有新的技术出现。然而，并不是每项新技术都能得到用户和市场的认同。只有很少的技术，是在目前已经比较完善，具备很好的性价比和很优秀的应用，能够马上进入人们的生活。

　　那么，有哪些技术在2007年能够得到用户和市场的认同，得到爆发性的增长的呢？这些技术大都具备以下几个条件：1.技术经过一段时间的发展，已经相对完善，可以投入实际应用；2.有大量基于技术的、贴近大众生活的应用出现；3.有合适的性价比，能够被目标用户接受；4.顺应产业发展趋势。

　　在本期专题中，经过精心挑选，我们为大家提出了在2007年有望出现爆发式增长，被用户广泛接受和应用，成为市场上的热点的5项技术。希望在这些新技术能在2007年带来更加美好的生活。

　　蓝光与HD-DVD 迎来海量存储

　　2007年刚刚开始，就传来BD播放器的降价消息,蓝光和HD-DVD正在不断走近用户身边。数据量的快速增长、高清视频等新的应用需求出现,对存储的容量要求越来越高，新的海量存储介质倍受关注。

　　技术成熟 应用受限

　　蓝光光盘与HD-DVD就是两种海量存储的介质。其中，蓝光光盘可以提供更高的容量，目前有25GB~100GB的产品可供选择。而HD-DVD虽然容量较低，为15GB，但其兼容DVD格式，并在短期内具有相对较低的成本。

　　在2007年之前，这两种海量存储介质并未在市场上大量出现。这主要是由于产品价格偏高，以及标准不明确，以及应用的限制。2006年，两种产品的价格都非常高昂，是传统的DVD设备的几十倍，这限制了它们的广泛应用。同时蓝光光盘和HD-DVD并不兼容，用户在投资时，难免会为了选择哪一个产品而犹豫。与此同时，蓝光光盘和HD-DVD带来的画质改善在传统电视上无法体现，需要和显示设备同步更新。虽然包括华纳、环球在内的全球较大的内容供应商都已经开始推出蓝光光盘或HD-DVD的影片，但推出的总片源还很少。

　　高清应用将有大突破

　　在2006年，我国部分地区已经完成了有线电视向

数字电视的改造。在2007年，数字电视将在全国更大范围内铺开。线路改善会带来

高清电视的普及，随着高清电视的普及，BD和HD-DVD的画质优势将得到发挥。同时，高清片源也在不断增加环球电影公司宣布，年内将发布100部影片的高清版本。可以想见，其它制片商也会做出相应的举措，2007年，高清片源将出现很大增长。

　　选择增多 价格下降

　　2007年1月，第二代蓝光产品发布；同时，蓝光激光头的量产也已经开始。Sony公司已经宣布，会在今年夏季推出新款蓝光播放器，将蓝光播放器的价格从目前的999美元降到599美元，价格降幅高达40%。这似乎意味着，蓝光将在2007年告别新推出的高价期，迎来一轮降价的狂潮。

　　同时，LG等厂商的发布兼容蓝光光盘和HD-DVD的产品出现，打破了用户心目中最后一道屏障。我们可以回顾一下DVD的发展过程。DVD在发展中，同样遇到了格式的不统一的困扰。但随着DVD-Multi和DVD-Dual规范的推出，DVD产品迎来了高速的增长。蓝光光盘和HD-DVD兼容产品的出现，也将带来新的市场增长。

　　多核技术 计算方式的革命

　　多核处理器的出现实际上意味着一场计算方式的革命。2006年，处理器迎来了发展中的拐点，开始从单核向多核处理器快速转弯。如今，多核处理器已不再局限于高端服务器采用，桌面计算端也开始逐步普及，在通信、数字家电、多媒体等专业领域，SOC等多核芯片也有着广泛应用。

　　多核是必然选择

　　我们不妨追溯一下多核处理器的研发历史：1985年，英特尔发布了80386DX，它需要与协微处理器80387相配合，从而完成需要大量浮点运算的任务。而80486则将80386和80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内。从这段产品演进的意义来看，80486似乎可以称为多核处理器的原始雏形。

　　多核处理器最直接的发展则认为是始于IBM。IBM在2001年发布了双核RISC处理器POWER4，它将两个64位PowerPC处理器内核集成在同一颗芯片上，成为首款采用多核设计的服务器处理器。在UNIX阵营当中，两大巨头HP和Sun也相继在2004年2月和3月发布了名为PA-RISC8800和UltraSPARC Ⅳ的双内核处理器。

　　目前的多核处理器的推出已经愈加频繁，在推出代号为Niagara的8核处理器之后，Sun还计划在今年年中推出Niagara 2处理器；同样吸引眼球的还有Cell处理器，结合 1 个PowerPC核心与 8 个协处理器构成的Cell 微处理器已经正式量产，并应用于PS3 主机、医学影像处理、3D 计算机绘图、影音多媒体等领域。

　　而真正意义上让多核处理器进入主流，还要从IA阵营正式引入多核架构开始。继双核之后，英特尔已经在2006年底抢先推出了四核产品，今年将继续有四核新品发布，AMD也将在今年推出代号为巴塞罗那的四核处理器，2007年注定是多核处理器新品迭出的一年。

　　从多核处理器的产品端来看，传统处理器体系结构技术面临瓶颈，目前晶体管的集成度已超过上亿个，很难单纯通过提高主频来提升性能，功耗也是直接促使单核转向多核的深层次原因；从用户应用端来看，我们面临的应用日益复杂，多媒体、科学计算、虚拟化等多个应用领域都呼唤更为强大的计算能力。在这样的大背景下，各主流处理器厂商将产品战略从提高芯片的时钟频率转向多线程、多内核是必然趋势。

　　并行带来新考验

　　在多核处理器风头正劲的背后，也有一些隐忧值得关注。谈及多核应用势必要提到并行处理，以前多核处理器主要用于高端服务器，就是因为这类应用中存在着大量的线程级并行处理，而如今，多核使个人电脑也变成了并行式计算机，普通用户也要面对并行计算。

　　多核技术能提高吞吐率密集和计算密集型应用的性能，却不能加速并行程度不高的应用。在多核处理器逐渐成为市场主导后，操作系统和程序设计首当其冲地受到了多核处理器带来的挑战，怎样利用多核的优势来优化并行程序设计，是需要研究的问题。

　　多核处理器最迫切需求配套的无疑是系统软件支持和应用软件开发，软件针对处理器进行性能调优，才能使基于多核处理器的软件实现最佳性能。就已有的串行应用软件来说，那些在单核处理器上开发的应用，不支持多线程、多内核技术，尽管可以在新一代处理器的体系结构上运行，但显然不能充分利用多核处理器架构带来的性能优势，这部分软件的并行处理需要解决。

　　未来的软件应用也存在类似的问题。从软件角度来看，多线程、多内核意味着相同的编程问题，开发者要编写的是能同时完成多个任务的软件。一方面要求软件开发者(ISV)换种思路，摒弃传统的串行编程方法，去掌握多线程并行的编程理念；另一方面则是对并行编程环境还有待完善的渴求，目前程序员并行编程的大部分程序是MPI程序，OpenMP也占有一定比例，这也是目前比较流行的并行编程语言。基于对新的高生产率并行编程语言的需求，国际上对新一代并行程序设计语言的研究正日渐升温，如IBM的X10、Sun公司的Fortress以及Cray公司的Chapel等语言已经出现，而且正在快速发展，有待进行大规模推广。

　　虚拟技术 实在应用

　　虚拟实现的IT价值

　　关于虚拟技术的报道愈来愈热，随着时间的推移，这一技术也逐渐深入人心。早在上世纪60年代，研究人员就开始了对虚拟技术的研究，之所以使用了源于光学的专业词汇——虚拟来命名这一技术，是因为通过这一技术，可以将物理资源转变为可管理的、能够按照逻辑方式实现自动化分配的资源，从而提高资源的利用率。如果说，虚拟技术在2006年获得了许多用户的认知，那么在2007年，它将赢得更多用户的青睐。

　　虚拟简化一切

　　虚拟技术对于不同的企业来说可能意味着不同的含义，这要取决于他们所从事的工作领域的环境。除虚拟内存和虚拟服务器外，我们目前还拥有网络虚拟化、微处理器虚拟化、文件虚拟化和存储虚拟化等技术。如果我们在一个更广泛的环境中或从更高级的抽象(如任务负载虚拟化和信息虚拟化)来思考虚拟技术，它就变成了一个非常强大的概念，可以为最终用户、应用程序和企业提供很多益处。

　　虚拟的主要目的是对IT基础架构进行简化，以便提高系统利用率。它可以简化对资源以及对资源管理的访问，最终用户、应用程序、访问资源或与资源进行交互的服务都可以从中受益。资源可以基于标准的接口接受输入和提供输出，它可以是硬件，例如服务器、磁盘、网络、仪器；也可以是软件，例如Web服务。消费者通过受虚拟资源支持的标准接口对资源进行访问。使用标准接口，可以在IT基础设施发生变化时将可能带给用户的影响降到最低。例如，最终用户可以重用这些技巧，因为他们与虚拟资源进行交互的方式并没有发生变化，即使底层物理资源或实现已经发生了变化，他们也不会受到影响。另外，应用程序也不需要进行升级或应用补丁，因为标准接口并没有发生变化。

　　通过采用虚拟技术，IT基础架构的总体管理也可以得到简化，在这个基础上，网格计算可以广泛地利用虚拟技术。网格计算可以对IT基础架构进行虚拟化。它处理IT基础架构的共享和管理，动态提供符合用户和应用程序需求的资源，同时还将提供对基础架构的简化访问。

　　电荒时代的求省要诀

　　也许，将我们现在所处的时段称为电荒时代并不为过，去年美国纽约市和加利福尼亚州的电荒事件让人印象深刻，不仅是饱受了停电痛苦的人们会对电荒有所恐惧，那些拥有大型数据中心的企业更为在电荒时代越来越高的电力成本而头痛不已。IDC分析师米歇尔·贝利就表示，美国企业2005年大约花费了58亿美元在服务器的电费上，另外又花费了35亿美元或者更多来给这些服务器降温。相对而言，这些服务器的购买费用才是205亿美元。对于这些企业来说，一方面是高昂的电力成本，另一方面却是由于限制用电量被拒绝增加服务器等设备的尴尬。在这种情况下，虚拟技术给了那些想要用它的企业新的理由，那就是帮助他们减弱电荒带来的负面影响。

　　在2006年开赛的第126届美国网球公开赛的系统中，IBM的虚拟和自管理技术得到了应用，通过减少使用的计算机和服务器的数量，虚拟技术帮助赛事的数据中心降低了原本十分高昂的供电及散热需求，并消除了不必要的维护费用。在那个夏天，尽管爆发了电力危机，但虚拟技术的应用还是能够让你无论身处何处都能看到比赛的任何一个细节。

　　以往，由于外界因素对企业业务不断地提出挑战，给了虚拟技术施展的空间。今天，双核、四核乃至多核CPU的出现，让服务器等计算设备开始了向多核/多线程技术的迁移，再加上深亚微米技术的进一步发展，更给了虚拟技术强有力的硬件支持。

　　类似于这样的应用，相信在2007年会越来越多。因为在每个企业都使用浑身解数以降低能耗的今天，虚拟技术以自己独特的方式来了。

　　GPS 渐行渐近

　　2005~2006年中国车载GPS市场规模及未来预测

　　GPS的全称是全球卫星定位系统，它是典型的军用转民用的技术。起初，GPS是美国为其军队提供全天候实时定位而研发的。随着美国取消SA政策，使得民用GPS的精度得以从100米提升到20米，民用GPS开始蓬勃发展。

　　在2007年，GPS将更加普及，成为人们日常生活中的重要组成部分。

　　地图和软件仍是瓶颈

　　在看到GPS的广阔市场前景的同时，我们也看到目前国内的GPS的软件和电子地图系统仍然有缺陷存在，性能还有不能让用户满意之处。

　　由于投入巨大和道路建设的快速发展，GPS的电子地图的完善和可即时更新对用户来说非常重要。然而，目前国内的电子地图软件的情况来看，即使是比较领先的厂商，所提供的地图也仅仅能覆盖全国40%~60%的城市，并且仅能达到每年两次的更新速度，虽然这已经能满足用户最基本的需求，但某些情况下仍会给用户带来一些不便。不过，地图提供商也在努力改善他们的地图，增加新的城市或兴趣点，来满足用户的需求。

　　与此同时，导航软件的智能化程度也有待提高。较单一的软件功能已经无法满足用户需求。完善的导航软件除了基本的航迹记录外，还应该具有路线选择、语音提示、里程计算等多种功能，同时，一些个性化的功能，如按照特定时间段划分路面情况，甚至能够实时更新路况信息，作为用户路线选择的参考的功能也是用户非常需要的。

　　应用推陈出新

　　目前，应用方面，GPS已经由最早的单一功能手持设备发生了分化。传统的单一功能手持GPS主要应用在登山等户外运动中或是一些科研勘探领域；为了满足驾车人群的需求，出现了专门的车载GPS；为了满足日常应用，出现了可以加载在移动终端上的GPS模块；同时，还出现了整合GPS功能的移动终端，如PDA、智能手机等等。

　　随着GPS的发展，还出现了一些特殊的应用。如美国一位工程师，为了防止孩子走失，设计了含有GPS的童鞋等。

　　值得一提的是，在著名的Google Earth软件的Plus版本中，也加入了对GPS的支持，用户可以将GPS的定位点输出到Google Earth中，在Google Earth中定位到这个坐标。

　　了解深入带动市场增长

　　虽然GPS走向民用市场已经有很多年了，但很多用户对GPS还缺乏了解。在2007年，这一现象将得到改善。

　　一方面，日常中GPS将更多的出现在人们身边。现在的公共交通系统，尤其是出租车上，GPS经常出现。随着交通部完成2008年北京奥运会和2010年上海世博会应用卫星导航定位技术的可行性研究，接下来的一段时间内，大量的公共交通系统将安装GPS导航，北京市更计划在2008年之前给全市的公共汽车和出租车安装GPS监控系统。这将使更多的用户了解GPS，并促进GPS的市场发展。

　　另一方面，各大厂商也为GPS的普及进行不遗余力的宣传，并推出更多的产品。尤其是Nokia等人们熟知的手机厂商生产的GPS模块，以及集成GPS的手机大量出现，人们对GPS将更加了解。

　　价格降低刺激需求

　　虽然GPS的价格在不断降低，但距离用户的购买能力还有一定的距离。在2007年，价格的继续降低也将使得GPS的应用更加普及。

　　目前，主流的车载GPS价格已经降到3000元左右，而适用于移动终端用户的

蓝牙GPS模块也逐渐降到千元附近。如果GPS价格进一步降低，将更加收到用户的青睐。

　　WiMAX 无线通讯的新宠儿

　　WiMAX全称为全球微波接入互操作性，是一种基于IEEE802.16标准的无线城域网技术。为了推广遵循IEEE802.16和ETSI HIPERMAN的宽带无线接入设备，并确保其兼容性及互用性，由一些主要的通信部件及设备制造商结成了一个工业贸易联盟组织，即WiMAX，而IEEE802.16标准又被称之为“WiMAX技术”。

　　WiMAX技术的突出特点是比WiFi具有更远的覆盖半径。此外，WiMAX每个基站最多可以划分成6个扇面，基站的覆盖范围可以达到3G基站的10倍。这些技术上的优势都给WiMAX技术的发展和应用创造了条件。

　　挑战与机遇并存

　　然而，在很长一段时期内，特别是WiMAX技术发展还不完全成熟的情况下，业界关于其发展前景存在了很大的争议，也给这项技术的进一步应用带来了很多不确定的因素，例如:WiMAX要适应各个国家的频谱划分就是一件很不容易的事。但可以肯定的是，对于世界无线通讯产业而言，WiMAX技术的出现与发展是机遇与挑战并存。

　　WiMAX作为一种无线宽带接入技术，适应了人们对宽带数据需求的不断增长和宽带接入无线化的技术演进趋势，还是有着一定的市场前景。

　　目前，随着IEEE802.16e标准的完善，基于此标准的移动WiMAX的解决方案也日渐成熟，计划于今年建设的新加坡和韩国的移动WiMAX商用网络也会给国内带来运营和商业模式的参考。

　　互补应用是发展方向

　　WiMAX具有数据速率高和覆盖范围广的特点，有机地将WiMAX技术融合到现有和即将建设的WiFi、3G、有线接入网中，可以在很多方面完善现有的网络环境，例如：

　　1.WiFi网络可以与WiMAX网络同步建设，减少有线线路的投入;在没有WiFi网络的地区，用户可以直接接入WiMAX网络开展数据业务；

　　2.对电话双绞线和同轴电缆难以覆盖的地区，利用WiMAX技术建设无线网络，针对不同的运营商的网络基础，骨干网薄弱的地区，可以利用WiMAX快速开展宽带接入业务或成为有线宽带接入的补充;

　　3.当WiMAX技术中的802.16e标准成熟之后，WiMAX技术可以保证用户在低速移动的前提下，进行高速数据接入，从而与3G网络相融和，成为其有力的补充；

　　4.临时通信需要以及较大范围的无线接入场合，如展会等，WiMAX可以作为一种有力的保障方式。

　　从2006年年初以来，WiMAX在美国、欧洲、亚太甚至南美和阿拉伯等国家和地区逐渐升温，WiMAX技术的施行和应用已经有了实质性的进展。目前给人的主要印象是，具有一定技术优势的WiMAX人气日高，已经被广泛接纳；亚洲将会成为WiMAX的重要市场；WiMAX将逐渐走向成熟，形成坚实的产业链，并降低成本；WiMAX和3G各有所长，互为补充，不会威胁3G的发展。

　　从2006年以来，全球范围的WiMAX部署发展迅速。目前全球得到WiMAX许可的企业已超过700家。进行WiMAX试验和提供商用的运营商全球已超过150个，遍及美洲、欧洲、亚洲、非洲和大洋洲。在韩国、日本、美国、英国、法国、意大利、西班牙、新西兰、阿根廷和瑞典等国共有24个网进入商用阶段，显示WiMAX在不断升温的过程中开始在全球部署。