五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】落后X年? -- 懒厨

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家园 【原创】落后X年?

常在网上看到类似的言论,说中国搞不出CPU,比美国落后X年,搞不出操作系统,所以又比美国落后N年。

暂且不论这种说法是否科学,估计许多河友并非IT出身,有些道理不先把一些概念讲明白,会较难明白。先让小弟班门弄斧一下,解释一下什么是操作系统,什么是CPU,接着再讲道理。

操作系统与CPU

简单来讲,CPU有点象计算器。想象一下你们是怎么用计算器来算1+1=2的,第一步按1,第二步按加号,接着再按1,最后按等号,结果就出来了。

CPU是怎么工作的呢?明显是不能靠人手逐个键来按的,太慢,它需要一个类似闹钟的玩意儿,这个闹钟滴答一下,通一次电,它就执行一个指令。这个就是所谓的频率了。象1+1=2这个计算,第一次滴答,它就把1放在第一个寄存器那里,第二次滴答,把另一个1放在第二个寄存器那里,第三次滴答,输入一个加法的指令,第四次滴答,结果就出来了。

CPU里面关键地方,就是有很多复杂的逻辑门设计,收到加法指令,就执行加法,收到减法的指令,就执行减法,原理就是如此。

不同品牌的CPU,因为设计不同,自然就会有不同的指令集,这就是所谓的兼容性问题了。

可能有人会开始投诉,这么简单的计算,也要搞这么复杂,稍微大一点的计算岂不是要命?确实如此,不信可以问问一直在算老先生,问问他老人家当年是怎么做计算的?

能不能简单一点?当然可以了,这就需要操做系统了。操作系统就是用来直接对付硬件的,这样,应用程序的开发变得轻松多了。例如程序员直接在程序里写1+1,编译之后运行,操作系统就自动做类似上面1+1的工作。

现在各位明白操作系统是用来干什么的了吧,说白了,就是让程序员的工作轻松许多,不必直接和硬件打交道,一直在算老先生总算松了口气。

大致的原理就是如此而已,不很复杂的,所有大学电脑本科的教科书里,把这个原理解释得清清楚楚。

复杂在哪里呢?

原理虽然简单,事实上,随着发展的需要,CPU和操作系统系统的设计越来越复杂,功能也越来越多,多媒体,多工系统,图形用户界面等等,都令设计趋向复杂。但要强调一点的是,原理没有变。

为什么会有差距?

我从不否认有差距,愚以为主要是两方面:市场和工程经验。

先讲市场,前面说了,不同的品牌CPU会有不同的指令集,大多数都有专利保护,不买专利的话,极难做到兼容。不兼容的话,就要有相应的操作系统,更要有相应的应用软件。没有应用软件,电脑用来干嘛呢?想象一下您家中的PC,没有软件来放电影听音乐,没有软件可以上网,你还会买吗?

且不论PC已经是WINTEL/WINAMD的天下,大中小型机的市场也很成熟,无端端搞个新CPU操作系统出来,却又没有软件,有人买吗?没有人买的东西,会有人做吗?

原理都一样,差别在于实施的过程。无论是奔腾还是视窗(尤其是后期)的开发,都是超大型的工程,复杂程度,恐怕不比两弹一星简单多少。国内缺少的是这类大型的项目,没有这种经验,就更难追得上别人了。

而且,这种工程经验,也不是一两个项目就可以培养出来的,需要时间,就象酿酒一样,难以速成。

结论

差距并不可怕,关键是看市场,有市场,就会有机会,没市场,或者市场难以进入,就没有机会,跟差距X年,是没有什么关系的。

真的要发展国产CPU和操作系统,捎捎脑袋,我只想得出一个市场,就是军用市场。比如说军方需要一套独特的CPU, 操作系统,是用在飞机,军舰,潜艇等等上面的,不需要和现有的操作系统兼容,而且财大气粗,给得起钱。这就有可能开发出自己的一套东西,之后再转为民用,用在汽车,机械上面等等。

还是想办法开拓新的市场吧,不要争论落后多少年了,国人的脑袋不比别人差的。

元宝推荐:铁手,
家园 先花再看

家园 花,虽然看不懂

请教一个问题,好像cpu的应用还是很广的,台式机的搞不定,一些简单的不知道怎么样?

家园 理论上说可以靠军用市场

但实际上有很多麻烦

军用市场上更大的份额在嵌入式芯片

真正的通用操作系统和商用化的CPU需求太小

而这两种东西

都是需要全球市场才能支持起来的

就像通用CPU而言

当年多少厂子

最后也就剩下两家能在全球抢地盘的才生存下来

毕竟这东西成本计较太厉害了

没有超大规模生产

价格就没有竞争力

军品带动民品的说法现在很流行

好像大飞机产业也想这样

但我现在有点怀疑

这样高度竞争的产业

显然只有最成功的企业制度才能生存

可是军品产业恰恰没有优化企业制度的动力

因为成本压力不够大

西方的军工产业依托、支持民品产业

可人家的企业制度本来就很成熟了

谈不上谁推动谁完善制度的问题

我们这个问题好像还是比较独特

不知道有什么特别好的解决之道

家园 送花送宝

恭喜:意外获得【西西河通宝】一枚

谢谢:作者意外获得【西西河通宝】一枚

鲜花已经成功送出

家园 军用市场也可以搞竞争的

例如公开招标就是,只要出的钱够多,是有完全可能搞的出来的。

就算不招标,在内部同时开几个项目,各自独立设计开发,最后只用最优者,也是一种竞争。当然,这样要用多几倍的价钱。

我看好军用市场的另一个原因,是只有军用的东西,才好名正言顺的坚持100%国货。民用市场,毕竟还是再商言商,底子薄,难以和进口货竞争啊。

我也看好嵌入式CPU,最大的好处是,不必考虑太多的兼容性,就象NOKIA的手机不必与SAMSUNG兼容。

至于通用CPU,想想AMD亏了多少年的钱,就知道这市场有多残酷。

家园 惭愧,还是写得不够通俗

CPU的种类确实很多。但大众最熟悉的,还是台式机。其实,现在的手机,功能多多,不少里面都有一颗CPU,这种就是所谓的嵌入式CPU,工作原理和台式机没什么两样的。也有自己的操作系统,只是大众不熟悉罢了。

不在国内,对国内的情况不熟,难以评论国内的发展状况,估计还在起步阶段,不然也不会有那么多落后X年的言论了。

本文的目的,就是想破除迷思,让大家知道CPU,操作系统不是什么神秘的东西,中国在这方面的落后,是落后在市场,工程经验上,这种落后,并不可怕,只要脚踏实地干活,终究追得上来的。

家园 花, 军用的与其自己另搞一个,

不如用开源的OS,审查内核代码并根据需要编译,

(当然如果不用x86兼容或是被开源OS所支持的cpu,那么相关的代码也需要做改动)

然后直接在上面做开发,比较容易

家园 手机cpu和洗衣机等家电的控制器区别在哪里呢?

我记得电视上说洗衣机等家电中没有cpu。现在很多家电中都有一堆菜单,分不清楚哪些中有cpu?

家园 为什么只有军用的东西,政府采购也应该如此

政府采购为什么不能用国货呢?尤其警车,政府用车,政府的各项采购等.

当然企业的采购应该由企业自己决定.

记得新闻上讲新泽西曾经有法律规定州政府的软件外包项目,必须由美国国内供应商完成,不能外包到其他国家,这是一个贸易保护的东东,从纳税人的角度来讲,这也有其合理的因素存在.

家园 我觉得CPU是个人电脑的概念,其它的只能说是芯片

但是如果非要套用CPU的概念的话

我觉得区分标准应该是能否支持用户编程

你说的洗衣机什么的里面的芯片

其程序是固化到芯片中的

用户只能使用而不能修改

但是电脑上的CPU

它所处理的程序是可以由用户增删改动的

手机不清楚怎么个说法

不过现在确实有很多手机是可编程的

我的手机就支持java编程

当然我学的那点java从来就懒得在手机上用

怕编不好把手机弄死机了

我的飞利浦手机有点问题

很容易死

这点倒是很像电脑

家园 不一定

从前任天堂的红白机,并不能支持编程,但是里面是一颗6502,标准的cpu

只要有控制器,运算器,寄存器就算cpu

家园 区别可能在于嵌入式操作系统的复杂程度

现在嵌入式系统和通用操作系统能力上的差别越来越小,手机要跑java程序,操作系统就要支持java虚拟机的运行,早期的家电有些只是自动控制系统。

当然,我不太同意说智能洗衣机没有cpu,这未免绝对了。

家园 落后几年不能看人家比你早多少年做某个产品出来

因为整个系统里面储蓄的科技力量是可以转化的,开发、管理、利用现存资源的效率,这都是产品面世以外的软性指标,很难衡量。所以表面来看可能比你快5年,实际上他就算跟你同时开发,但是由于他整个系统的效率与科技储蓄高,转化快,管理强,所以他后劲可以比你足,过两年就完全抛开距离。

所以谈这些X年距离都是很肤浅的,不能做准。

通宝推:然后203,
家园 花,说的真好

窃以为中国人不是搞不出自己的通用系统。要说智慧,中国儿女绝对不差,你看所谓的加密系统,在中国被破的有多少……问题在于所谓的通用系统,搞出来没客户啊……要说先搞个什么均有的专门系统,慢慢发展,窃以为是很聪明的。

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