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非馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算體系

非馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算體系

作者：沈寓實 等
出版社：清華大學出版社出版時間：2021-03-01
開本： 32開 頁數(shù)： 1024
中 圖 價:¥79.2(8.0折) 定價  ¥99.0 登錄后可看到會員價
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非馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算體系 版權(quán)信息

非馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算體系 本書特色

1.顛覆傳統(tǒng)馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算體系 2.資源充分豐盛條件下，IT產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的顛覆性替代技術(shù)，及其必然性 3.建立我國自主可控的基礎(chǔ)技術(shù)IT產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的顛覆性替代技術(shù)，多位院士聯(lián)名推薦。 IT產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的顛覆性替代技術(shù)，多位院士聯(lián)名推薦。

非馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算體系 內(nèi)容簡介

本書深刻剖析了計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信三大體系的內(nèi)在聯(lián)系、現(xiàn)實瓶頸和發(fā)展趨勢，在預見了一個資源豐盛條件下的新信息世界的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出一整套重構(gòu)計算和網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)的理論體系。該體系揚棄傳統(tǒng)馮·諾依曼結(jié)構(gòu)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)協(xié)議，以一種可無限擴展、基于流水線的新一代異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)計算架構(gòu)實現(xiàn)計算、通信、存儲的底層融合，建立人工智能時代的網(wǎng)絡(luò)計算通用平臺，智能分配帶寬和計算資源，根本性突破算力瓶頸，滿足高效實時、高并發(fā)和安全可靠的網(wǎng)絡(luò)計算需求。本書還指出了一條完整、清晰的技術(shù)路線和漸進有序的實踐路徑，包括從軟硬件結(jié)合的計算架構(gòu)入手到大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的改造，從小規(guī)模邊緣節(jié)點間的融合計算到很后實現(xiàn)所有渠道統(tǒng)一，從真正意義上實現(xiàn)可無限擴展的大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計算體系。
本書提出的基于非馮諾依曼結(jié)構(gòu)的新一代網(wǎng)絡(luò)計算體系，是對計算機架構(gòu)、大數(shù)據(jù)存儲、寬帶網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全和互聯(lián)網(wǎng)應用等各方面的顛覆性整體解決方案，包含了上述領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)性重組。這一承前啟后的理論突破和設(shè)計創(chuàng)新面向的是整個信息產(chǎn)業(yè)的未來生態(tài)，將改變?nèi)斯ぶ悄軙r代信息產(chǎn)業(yè)的運作方式，成為開啟網(wǎng)絡(luò)空間供給側(cè)改革的核心，無疑也必將成為下一輪優(yōu)選必爭的技術(shù)制高點。中國要在網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)展上謀求更大的突破，必須勇于從變革的角度尋找新的思路，在未來顛覆式技術(shù)上提前布局。非馮諾依曼體系的理論突破和產(chǎn)業(yè)化落地，將成為夯實我國信息產(chǎn)業(yè)自主可控的關(guān)鍵性基礎(chǔ)。
本書適宜所有從事信息行業(yè)的專業(yè)人士和愛好者閱讀，對于展望技術(shù)和產(chǎn)業(yè)趨勢、打破僵化思維、激發(fā)創(chuàng)新靈感、開拓顛覆性變革視角大有裨益。

非馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算體系 目錄

目錄




**篇云時代的信息技術(shù)——資源豐盛條件下的

計算機和網(wǎng)絡(luò)新工具


第1章計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展00


1.1信息技術(shù)的發(fā)展歷程00


1.1.1半導體技術(shù)的發(fā)展進程00


1.1.2摩爾定律和登納德縮放定律00


1.1.3馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)00


1.1.4計算機架構(gòu)的演進0


1.1.5互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史0


1.1.6互聯(lián)網(wǎng)面臨的問題0


1.1.7人工智能的發(fā)展歷史0


1.1.8區(qū)塊鏈發(fā)展歷史0


1.1.9馮·諾依曼結(jié)構(gòu)對人工智能發(fā)展的局限0


1.2非馮諾依曼計算機體系的探索0


1.2.1新的物理介質(zhì)催生新的架構(gòu)0


1.2.2計算架構(gòu)的創(chuàng)新0


1.2.3網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新0


1.3未來的網(wǎng)絡(luò)計算體系0



第2章論道云計算0


2.1冷眼看云計算0


2.2展望云計算的高級階段0


2.2.1兩種思維模式0


2.2.2三大終極目標0


2.3云時代的終極網(wǎng)絡(luò)：大一統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)0


2.4從PC時代的數(shù)據(jù)庫過渡到云時代的信息中樞0


2.4.1要解構(gòu)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的原因0


2.4.2解構(gòu)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的方法0


2.4.3要建設(shè)信息中樞的原因0


2.4.4建設(shè)信息中樞的方法0


2.5邁向統(tǒng)一云的過程：信息黑洞效應0


2.6社會效應：信息化促進社會公平和誠信0



第3章再論資源、需求和工具0


3.1解讀美國信息化歷史，推測未來發(fā)展路線圖0


3.2重溫Microcosm和Telecosm0


3.2.1四件大事所傳遞的信息0


3.2.2寬帶網(wǎng)絡(luò)的價值在于消耗0


3.2.3云計算改變生態(tài)環(huán)境0


3.3開發(fā)信息產(chǎn)業(yè)需求的海洋：從知性到感性大轉(zhuǎn)折0


3.3.1人體生理結(jié)構(gòu)的秘密0


3.3.2暴增的新需求必然打碎原有的行業(yè)秩序0




第4章大數(shù)據(jù)和云存儲0


4.1云端存儲系統(tǒng)0


4.1.1云存儲創(chuàng)新之一：解構(gòu)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫0


4.1.2云存儲創(chuàng)新之二：剝離多媒體內(nèi)容0


4.2跨平臺數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)0


4.3信息庫設(shè)計(裸信息)0


4.4文件庫設(shè)計(多媒體文件)0


4.5媒體庫設(shè)計(視頻流媒體)0




第5章云時代的計算技術(shù)0


5.1云端計算結(jié)構(gòu)創(chuàng)新0


5.2從解構(gòu)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫到創(chuàng)立非馮諾依曼計算體系0


5.2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)0


5.2.2傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)缺少什么0


5.3極多線程狀態(tài)機0


5.3.1極多線程狀態(tài)機的工作原理0


5.3.2面向云計算應用環(huán)境0


5.4信息處理流水線0


5.4.1應用軟件的價值在哪里0


5.4.2未來的網(wǎng)絡(luò)應用會更加復雜嗎0


5.5異構(gòu)算法引擎0


5.5.1算法不是軟件0


5.5.2從試管和白鼠探索軟件硬化之路0


5.6神經(jīng)元傳導協(xié)議0


5.6.1基本協(xié)議棧0


5.6.2關(guān)于信息安全0


5.6.3關(guān)于電視、計算機、手機的三屏融合0




第6章云時代的大一統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)0


6.1大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)世界觀0


6.1.1多媒體網(wǎng)絡(luò)是個偽命題0


6.1.2通信網(wǎng)絡(luò)的終極目標0


6.2Isenberg和Metcalfe缺少什么0


6.2.1兩個陣營的叛逆者0


6.2.2笨網(wǎng)理論錯在哪里0


6.3七層結(jié)構(gòu)模型是網(wǎng)絡(luò)弊端的總根源0


6.3.1七層結(jié)構(gòu)模型源自窄帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，今天已經(jīng)無此必要0


6.3.2七層結(jié)構(gòu)違背網(wǎng)絡(luò)管理基本原則，導致不可彌補的安全漏洞0


6.3.3大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)定義的三層結(jié)構(gòu)模型是未來網(wǎng)絡(luò)的普遍基礎(chǔ)


6.4互聯(lián)網(wǎng)IP和路由器是大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的絆腳石



6.4.1四段通俗故事揭示IP互聯(lián)網(wǎng)真相


6.4.2IP路由器錯在哪里


6.4.3IP視頻通信服務(wù)還有多遠


6.5IPv6(NGI)的變革和局限


6.5.1學術(shù)界的派別


6.5.2變革性的過渡方案


6.5.3無奈的事實


6.6迷失方向的GENI：網(wǎng)絡(luò)學術(shù)誤區(qū)


6.6.1黑洞效應就是通信網(wǎng)絡(luò)的歸宿


6.6.2網(wǎng)絡(luò)和計算機辨析


6.7未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展觀


6.7.1從ATM看NGN再看IMS，跳出“多媒體網(wǎng)絡(luò)”陷阱


6.7.2認識通信網(wǎng)絡(luò)的互斥二元論，跳出“IP網(wǎng)絡(luò)”陷阱


6.7.3建設(shè)透明管道，跳出“智能化網(wǎng)絡(luò)”陷阱


6.7.4兩種發(fā)展觀


6.7.5大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺的領(lǐng)導者


6.7.6奠定大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)


6.8創(chuàng)建大一統(tǒng)的通信王國


6.8.1再次改造以太網(wǎng)


6.8.2流媒體網(wǎng)絡(luò)交換機


6.8.3網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)保證的充分條件


6.8.4網(wǎng)絡(luò)安全的充分條件


6.8.5定義網(wǎng)絡(luò)管理的新高度


6.8.6異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合原則與孤島價值


6.9大一統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的推廣路線圖


6.9.1透明承載IP數(shù)據(jù)，吸納區(qū)域有線電視的大流量


6.9.2用戶自建不一樣的無線通信


6.9.3白賺一棵搖錢樹：用戶之間的視頻通信僅需下載軟件


6.9.4邁向真正的大一統(tǒng)




第7章邊界自適應微基站無線通信網(wǎng)絡(luò)


7.1無線領(lǐng)域的兩大陣營


7.1.1移動通信


7.1.2無線局域網(wǎng)


7.2無線通信的終極目標：有線同質(zhì)化服務(wù)


7.2.1基本功課就是兩個簡單的問題


7.2.23GPPLTE的技術(shù)文檔中得出的結(jié)論


7.3解讀香農(nóng)信道極限理論


7.4把微基站理念發(fā)揮到極致


7.4.1微基站網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計策略


7.4.2中心控制時分多址技術(shù)


7.4.3兼職無線運營商


7.4.4重大災難時不間斷無線通信服務(wù)




第8章云時代的終極目標


8.1云時代信息化的制高點：信息中樞和大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)


8.1.1資源驅(qū)動的云時代


8.1.2信息中樞和大一統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)兩極分化


8.2解讀狹義網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟和廣義網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟


8.2.1狹義網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟總量


8.2.2廣義網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟總量


8.3探討大一統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式


8.4云時代的發(fā)展方向是產(chǎn)業(yè)融合


第二篇非馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算——人工智能環(huán)境下的

計算和網(wǎng)絡(luò)新體系


第9章系統(tǒng)理念和進化


9.1下一代計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信


9.1.1顛覆CPU和傳統(tǒng)軟件


9.1.2揚棄路由器和TCP/IP


9.1.3超越無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)


9.1.4Rabbit 重新定義信息產(chǎn)業(yè)



9.2大數(shù)據(jù)觸及馮·諾依曼瓶頸


9.3計算機的源頭和歸宿


9.3.1計算機歷史博物館


9.3.2獨立計算機的隱退


9.3.3計算機的三種傳承關(guān)系


9.4即將發(fā)生的大事


9.4.1云端數(shù)據(jù)中心的興起


9.4.2無邊的非馮諾依曼計算


9.4.3重新定義系統(tǒng)軟件


9.4.4重新定義系統(tǒng)硬件


9.4.5Rabbit系統(tǒng)三要素


9.5信息時代的三個階段：過去、現(xiàn)在和未來


9.5.1**階段：過去=電話網(wǎng)絡(luò)+計算機文字和數(shù)據(jù)


9.5.2第二階段：現(xiàn)在=多媒體網(wǎng)絡(luò)+計算機信息處理


9.5.3第三階段：未來=感官網(wǎng)絡(luò)+人工智能+鏡像空間




第10章網(wǎng)絡(luò)資源和結(jié)構(gòu)


10.1走向資源的海洋


10.1.1開發(fā)結(jié)構(gòu)化資源


10.1.2探索互聯(lián)網(wǎng)以后


10.2創(chuàng)新無CPU和無邊界的計算系統(tǒng)


10.2.1消除CPU邊界


10.2.2無CPU的計算機結(jié)構(gòu)和任務(wù)


10.3創(chuàng)新統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)


10.3.1分層環(huán)路拓撲結(jié)構(gòu)


10.3.2外骨骼引入創(chuàng)新業(yè)務(wù)


10.4創(chuàng)新資源管理體系


10.4.1驅(qū)動創(chuàng)新的引擎



10.4.2統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：采控、傳輸、交換、存儲、計算、管理


10.4.3統(tǒng)一資源定位


10.4.4統(tǒng)一路由規(guī)則


10.5下一代計算和網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合體


10.5.1突破互聯(lián)網(wǎng)慣性思維


10.5.2未來網(wǎng)絡(luò)功能單一化


10.5.3整合兩大應用體系




第11章硬件設(shè)備和無線連接


11.1直奔計算機的終極目標


11.1.170多年的老問題


11.1.2解決難題的新思路


11.1.3擴大萬倍算力


11.2Rabbit流水線結(jié)構(gòu)


11.2.1從CPU到流水線


11.2.2算法不是軟件


11.2.3從試管和白鼠探索軟件硬化之路


11.2.4異構(gòu)算法引擎


11.2.5FPGA功能進化


11.3Rabbit無線網(wǎng)絡(luò)


11.3.1換一個角度解讀香農(nóng)理論


11.3.2前端追求低頻密集復用


11.3.3后端追求高頻無限帶寬


11.3.4兼職無線運營商


11.3.5災難時的不間斷應急通信


11.4Rabbit終端設(shè)備


11.4.1借用互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有資源


11.4.2智能手機退出舞臺


11.4.3Rabbit廣義終端


11.5Rabbit云端設(shè)備



11.5.1Rabbit云端基本元素


11.5.2運算交換一體機


11.5.3存儲交換一體機


11.5.4兩種電路板隨機分布的機箱設(shè)計




第12章系統(tǒng)管理和服務(wù)流程


12.1Rabbit服務(wù)管理流程


12.1.1統(tǒng)一四步服務(wù)合約


12.1.2用戶注冊和入網(wǎng)


12.1.3與互聯(lián)網(wǎng)共存和競爭


12.2Rabbit內(nèi)容管理流程


12.2.1媒體插件管理


12.2.2設(shè)備端讀寫和文件調(diào)度


12.2.3智能插件管理


12.2.4商品插件管理


12.2.5系統(tǒng)流程管理


12.3Rabbit網(wǎng)絡(luò)管理流程


12.3.1獨立設(shè)備管理流程


12.3.2設(shè)備內(nèi)部健康管理


12.3.3網(wǎng)絡(luò)管理的功能和性能


12.4Rabbit安全管理流程


12.4.1杜絕仿冒


12.4.2杜絕黑客


12.4.3隔離數(shù)據(jù)包


12.4.4切斷自由連接


12.4.5通信協(xié)議中植入商業(yè)規(guī)則


12.5Rabbit云端操作界面


12.5.1多窗口操作管理界面


12.5.2文字信息交互


12.5.3幾何圖形語言開發(fā)工具


12.5.4拓撲矢量圖




第13章開發(fā)編程和應用環(huán)境


13.1Rabbit新概念體系


13.1.1新概念服務(wù)流程


13.1.2新概念編程策略


13.1.3新概念標準化原則


13.1.4為什么Rabbit是*佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)


13.1.5Rabbit定義的人工智能


13.1.6Rabbit生態(tài)系統(tǒng)


13.2Rabbit系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)


13.2.1人工智能催生Rabbit系統(tǒng)


13.2.2Rabbit結(jié)構(gòu)簡圖


13.2.3Rabbit功能簡圖


13.2.4Rabbit流程簡圖


13.2.5Rabbit資源共享環(huán)境


13.2.6硬件模塊入網(wǎng)


13.3Rabbit流程類軟件開發(fā)


13.3.1再論Rabbit新概念軟件


13.3.2全面承載和發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)


13.3.3互聯(lián)網(wǎng)資源回收和再利用


13.3.4關(guān)于FPGA、ASIC、CPU等的使用價值


13.4Rabbit算法類軟件開發(fā)


13.4.1算法模塊效果評估


13.4.2Rabbit多窗口操作界面


13.4.3Rabbit算法模塊開發(fā)環(huán)境


13.4.4建立Rabbit標準模塊庫


13.4.5人工智能的市場


13.5Rabbit社會資源和開發(fā)環(huán)境


13.5.1Rabbit的機會


13.5.2Rabbit的社會資源


13.5.3Rabbit的生態(tài)圈


13.5.4Rabbit的價值




第14章總結(jié)和展望： 畫龍點睛


14.1大勢所趨


14.2新概念解決方案


14.3信息產(chǎn)業(yè)的籠子


14.4Rabbit的商業(yè)定位


14.5Rabbit的行動計劃


14.5.1分析信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展軌跡，論證Rabbit目標


14.5.2Rabbit系統(tǒng)引導和落實第三次變遷的發(fā)展戰(zhàn)略


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非馮諾依曼網(wǎng)絡(luò)計算體系 作者簡介

沈寓實，博士，MBA，教授，國j級特聘專家，自然科學研究員，北京市“海聚工程”特聘專家，中關(guān)村高端領(lǐng)軍人才，國j級人才計劃評審專家，“中國改革開放海歸40年100人”入選者。擁有中國清華大學電子工程學士學位，美國加州大學圣迭戈分校（Univ. of CA，San Diego）電子計算機碩士和博士學位，美國華盛頓大學（Univ. of WA）工商管理學碩士學位。 在ICT領(lǐng)域有20年以上的科研、研發(fā)和管理經(jīng)驗，網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)略專家，云計算、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、視頻編解碼和無線通信領(lǐng)域國際專家，跨國公司高管，國際華人和科技社團領(lǐng)袖，在中美政產(chǎn)學研各界均有深厚淵源，長期致力于推進網(wǎng)絡(luò)空間基礎(chǔ)核心技術(shù)的自主創(chuàng)新，并構(gòu)建中美科技、商務(wù)和文化的廣泛合作。 2006年加盟微軟美國總部，曾任微軟高級構(gòu)架師、微軟全球華人協(xié)會（CHIME）主席、微軟亞洲人力資源總會主席、微軟云計算中國區(qū)總監(jiān)等職務(wù)；是微軟印度多媒體支持中心創(chuàng)始人之一，微軟創(chuàng)投加速器評委和專家導師，也是將微軟公有云平臺（Azure）和服務(wù)（Office 365）落地中國并完成微軟云在華完整布局的重要成員之一。 2015年底加盟世紀互聯(lián)，歷任集團副總裁、（云）首席技術(shù)官、戰(zhàn)略合作中心總經(jīng)理、網(wǎng)絡(luò)安全第一負責人、信息技術(shù)高級顧問、首席專家等職務(wù)；是世紀互聯(lián)集團混合IT體系、賦能平臺體系、區(qū)塊鏈體系和科技創(chuàng)新體系的主要創(chuàng)建人之一，并曾兼任紫光互聯(lián)科技首席戰(zhàn)略官、啟迪鏈網(wǎng)科技首席科學家。 現(xiàn)任清華海峽研究院智能網(wǎng)絡(luò)計算實驗室主任，飛諾門陣科技公司創(chuàng)始人、董事長及首席科學家；兼任中國云體系產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長、全國僑聯(lián)青年委員會副秘書長、國際云安全聯(lián)盟（CSA）大中華區(qū)秘書長、中國云安全與新興技術(shù)安全創(chuàng)新聯(lián)盟副理事長、工業(yè)和信息化部信息通信經(jīng)濟專家委員會委員、中國智慧城市發(fā)展研究中心特聘研究員、清華大學互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院研究員、北京大學國家發(fā)展研究院特聘導師、中國人民大學CIO研究院高級研究員等職務(wù)。 著有《云計算360度：微軟專家縱論產(chǎn)業(yè)變革》、《云時代的信息技術(shù)：資源豐盛條件下的計算機和網(wǎng)絡(luò)新世界》等近10部中英文專著。在國際期刊發(fā)表論文數(shù)十篇，擔任電子和計算機工程領(lǐng)域十幾個SCI收錄的專業(yè)期刊或會議的專業(yè)論文評審員。曾榮獲“杰出海外留學生”獎（2006年），“年度信息化突出貢獻人物獎”和“中國行業(yè)信息化領(lǐng)軍人物獎”（2015年），“中國服務(wù)外包行業(yè)年度十大人物”（2016年），“中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新獎”（2017年），“紀念改革開放四十周年??中國軟件和信息服務(wù)業(yè)發(fā)展卓越貢獻人物”、“中國新型智慧城市十大領(lǐng)軍人物”、“年度推動新一代信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展突出貢獻人物”和“年度區(qū)塊鏈技術(shù)杰出領(lǐng)軍人物”（2018年），“中國信息界年度杰出貢獻十大年度人物”（2019年），“雙星匯年度盛典創(chuàng)業(yè)之星”和“中國雙創(chuàng)典型人物”（2020年）。

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